Đồ án Liên kết mạng IP qua hệ thống vệ tinh thế hệ sau

1 cần phải đưa đến bộ xáo trộn ∏. Đầu ra đánh giá của bộ giải mã 2 được giải xáo trộn bằng luật hoán vị ngược ∏ −1 và được đưa trở lại làm thông tin tiên nghiệm cho bộ giải mã 1. Quá trình chuyển thông tin tiên nghiệm sẽ được tiếp tục cho đến khi bộ giải mã quyết định rằng quá trình đã hội tụ (hoặc cho tới khi đạt được một số lần lặp nhất định) Phần quan trọng nhất của thuật toán giải mã này là một thuật toán giải mã quyết định mềm, thuật toán này sẽ cung cấp các đánh giá của các xác suất hiệu nghiệm cho mỗi bít vào. !!K Ñoà aùn toát nghieäp Lieân keát maïng IP qua heä thoáng veä tinh theá heä sauK ! GVHD:Voõ Tröôøng Sôn 69 SVTH: Vuõ Vaên Tröïc ∏−1 ∏−1 ( )( )xr 1 ( )( )xr 2 ( )( )xr 1 ( )( )xr 3 Hình 3.24 Sơ đồ khối chức năng của bộ giải mã Turbo 3.5.6. Hoạt động của FEC Thiết bị thu có thể giải mã hoá dữ liệu trong hầu hết các trường hợp ngay cả khi dữ liệu đã bị hư hỏng trong suốt quá trình truyền, bằng cách sử dụng kỹ thuật FEC . Thiết bị thu có thể không có khả năng để khôi phục dữ liệu nếu có quá nhiều mẫu bit bị hư hỏng, từ đó ta chỉ có thể cho phép một mức nhất định của lỗi. Ta thấy rằng tỷ số 0N Eb là tham số ảnh hưởng tới hiệu suất lỗi của truyền dẫn vệ tinh đối với mã hoá và tài nguyên băng thông đã cho. FEC cho phép liên kết qua vệ tinh được phép truyền dẫn với lỗi cao hơn giải mã dữ liệu trong điều kiện hiệu suất lỗi. Đây là điều rất hữu ích khi truyền dẫn vệ tinh độc lập khó có thể đạt được mức độ nhất định của hiệu suất vì sự giới hạn của công suất truyền tại những điều kiện liên kết nhất định. Lấy một ví dụ : Giả thiết R Là tốc độ truyền thông tin, tốc độ mã hoá dữ liệu Rc , như được định nghĩa đối với mã khối (n,k) với n bit được gửi cho k bit thông tin là k R R nc = . Mối quan hệ của yêu cầu công suất giữa mã hóa và giải mã dữ liệu cho cùng tỷ lệ lỗi bit là: ⎟⎟⎠ ⎞ ⎜⎜⎝ ⎛⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛= ⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛ = 00 N E n k N R C n k N R C b o c Những mã này phải trả một giá đó là yêu cầu băng thông lớn hay tổng chi phí lớn (giảm lưu lượng thông tin) nhằm cung cấp mã hoá có lợi để duy trì chất lượng đường truyền mong muốn có thể sử dụng cùng 0N Eb . Không đi sâu vào các phân tích toán học chi tiết ,ta chỉ đưa ra mô tả ngắn gọn sử dụng hình 3.25. !!K Ñoà aùn toát nghieäp Lieân keát maïng IP qua heä thoáng veä tinh theá heä sauK ! GVHD:Voõ Tröôøng Sôn 70 SVTH: Vuõ Vaên Tröïc )( 0 dB N Eb Hình 3.25 So sánh của mã FEC 3.6. Kỹ thuật đa truy nhập Thấy rằng truyền dẫn vệ tinh sử dụng mô hình đa truy nhập trong môi trường dùng chung. Có 3 dạng chính của mô hình đa truy nhập được trình bày ở Hình 3.26: ─ Đa truy nhập phân chia theo tần số (FDMA) ─ Đa truy nhập phân chia theo thời gian (TDMA) và ─ Đa truy nhập phân chia theo mã (CDMA) Hình 3.26 Kỹ thuật đa truy nhập FDMA,TDMA và CDMA Ghép kênh khác với đa truy nhập , nó là chức năng tập trung với việc chia sẻ tài nguyên băng thông từ cùng một vị trí trong khi đa truy nhập chia sẻ cùng một tài nguyên từ các vị trí khác nhau xem Hình 3.27 !!K Ñoà aùn toát nghieäp Lieân keát maïng IP qua heä thoáng veä tinh theá heä sauK ! GVHD:Voõ Tröôøng Sôn 71 SVTH: Vuõ Vaên Tröïc Hình 3.27 So sánh giữa khái niệm ghép kênh và đa truy nhập 3.6.1. Đa truy nhập phân chia theo tần số (FDMA) Trong phương thức đa truy nhập phân chia theo tần số (FDMA), băng thông của kênh trạm lặp được chia thành các băng con và được ấn định cho từng sóng mang phát đi từ trạm mặt đất. Đối với kiểu truy nhập này các trạm mặt đất phát liên tục một số sóng mang ở các tần số khác nhau và các sóng mang này tạo nên các kênh riêng. Để tránh nhiễu giữa các kênh lân cận gây ra do phương thức điều chế, sự không hoàn thiện của các bộ dao động và các bộ lọc, cần đảm bảo khoảng bảo vệ giữa các băng tần của các kênh cạnh nhau. Phụ thuộc vào các kỹ thuật ghép kênh và điều chế ta có thể chia các sơ đồ truyền dẫn FDMA thành các sơ đồ khác nhau. Phần dưới đây ta sẽ xét các sơ đồ này. a. Các sơ đồ truyền dẫn Các sơ đồ truyền dẫn khác nhau tương ứng với các tổ hợp ghép kênh và điều chế khác nhau. Hình 3.28 cho ta thấy các trường hợp chung nhất. • FDM/FM/FDMA Ở cấu hình ghép kênh theo tần số, điều tần (FM) và đa truy nhập phân chia theo tần số (FDM/FM/FDMA trên hình 3.28a) các tín hiệu băng tần gốc của người sử dụng là tín hiệu tương tự. Chúng được kết hợp để tạo thành một tín hiệu ghép kênh phân chia theo tần số (FDM). Tần số tín hiệu tương tự được ghép kênh nói trên sẽ điều chế tần số (FM) cho một sóng mang, sóng mang này sẽ truy nhập đến vệ tinh ở một tần số nhất định đồng thời cùng với các tần số khác từ các trạm khác. Để giảm thiểu điều chế giao thoa, số lượng của các sóng mang định tuyến lưu lượng được thực hiện theo nguyên lý 'một sóng mang trên một trạm phát'. Như vậy tín hiệu ghép kênh FDM bao gồm tất cả các tần số dành cho các trạm khác. Hình 3.29 cho ta thấy thí dụ về một mạng có ba trạm. • TDM/PSK/FDMA !!K Ñoà aùn toát nghieäp Lieân keát maïng IP qua heä thoáng veä tinh theá heä sauK ! GVHD:Voõ Tröôøng Sôn 72 SVTH: Vuõ Vaên Tröïc Ở cấu hình ghép kênh theo thời gian, điều chế khoá chuyển pha (PSK) và đa truy nhập phân chia theo tần số (TDM/PSK/FDMA ở hình 3.28b) tín hiệu băng gốc của người sử dụng là tín hiệu số. Chúng được kết hợp để tạo ra một tín hiệu ghép kênh phân chia theo thời gian (TDM). Luồng bit thể hiện tín hiệu được ghép này điều chế một sóng mang theo phương pháp điều chế pha PSK , tín hiệu này truy nhập đến vệ tinh ở một tần số nhất định đồng thời cùng với các sóng mang từ các trạm khác ở các tần số khác. Để giảm tối thiểu các sản phẩm của điều chế giao thoa số lượng các tần số mang định tuyến lưu lượng được thực hiện theo phương pháp 'một sóng mang trên một trạm phát'. Như vậy tín hiệu ghép kênh TDM bao gồm tất cả các tín hiệu phụ thuộc thời gian cho các trạm khác. Hình 3.29 cho thấy ví dụ của một mạng có ba trạm. • SCPC/FDMA Ở cấu hình một kênh trên một sóng mang (SCPC: Single Channel per Carrier) và đa truy nhập phân chia theo tần số (SCPC/FDMA ở hình 3.28c) từng tín tín hiệu băng gốc của người sử sẽ điều chế trực tiếp một sóng mang ở dạng số (PSK) hoặc tương tự (FM) tuỳ theo tín hiệu được sử dụng. Mỗi sóng mang truy nhập đến vệ tinh ở tần số riêng của mình đồng thời với các sóng mang từ cùng trạm này hay từ các trạm khác ở các tần số khác. Như vậy định tuyến được thực hiện trên nguyên lý 'một sóng mang trên một đường truyền'. !!K Ñoà aùn toát nghieäp Lieân keát maïng IP qua heä thoáng veä tinh theá heä sauK ! GVHD:Voõ Tröôøng Sôn 73 SVTH: Vuõ Vaên Tröïc Hình 3.28 Các cấu hình truyền dẫn FDMA. a)FDM/FM/FDMA;b)TDM/PSK/FDMA;c)SCPC/FDMA b) Ghép kênh tín hiệu băng gốc c) Sơ đồ khối trạm mặt đất a Hình 3.29 Ví dụ về một hệ thống FDMA ba trạm sử dụng định tuyến “một sóng mang trên một trạm” 3.6.2. Đa truy nhập phân chia theo thời gian (TDMA) !!K Ñoà aùn toát nghieäp Lieân keát maïng IP qua heä thoáng veä tinh theá heä sauK ! GVHD:Voõ Tröôøng Sôn 74 SVTH: Vuõ Vaên Tröïc Trong TDMA mỗi trạm mặt đất được phân bố 1 khe thời gian của băng thông cho việc truyền thông tin. mỗi khe thời gian có thể được dùng để đồng bộ hoá quá trình truyền, điều khiển và thông tin người dùng. TDMA thuận lợi hơn trong việc truyền và xử lý các tín hiệu số. Hình 3.30 cho ta 1 ví dụ của TDMA . Đối với TDMA thì chỉ có 1 sóng mang được truy cập vào bộ thu phát vệ tinh tại một thời điểm và toàn bộ công suất đường xuống sẵn sàng cho việc truy nhập .TDMA có thể đạt được hiệu suất cao trong việc tận dụng công suất cũng như tận dụng băng thông nếu thời gian bảo vệ bị mất được giữ ở mức tối thiểu khi sử dụng kỹ thuật điều chỉnh thời gian chính xác hơn. Thật vậy các khối TDMA truyền bởi trạm đầu cuối mặt đất phải không được giao thoa với nhau bởi vậy mỗi trạm mặt đất phải được bố trí thích hợp và sau đó điều khiển khối thời gian trong suốt quá trình truyền. Mỗi khối phải đến trạm thu phát vệ tinh đúng thời gian tiêu chuẩn tương xứng với thời gian tham khảo .Điều này để đảm bảo rằng không có 2 khối chồng lên nhau và khoảng thời gian bảo vệ giữa 2 khối bất kỳ là đủ nhỏ để đạt được hiệu quả truyền là cao nhất nhưng đủ lớn để tránh những chồng lấn giữa 2 khe thời gian. Đồng bộ hoá là quá trình xử lý của việc cung cấp các thông tin định giờ tại tất cả các trạm và điều khiển các khối TDMA do đó chúng chỉ còn lại trong khe quy định tất cả điều này phải hoạt động thậm chí thông qua mỗi trạm mặt đất là cố định trong mối quan hệ với vệ tinh GEO bởi vì vệ tinh GEO được đặt tại kinh tuyến danh định và được xác định đặc trưng để di chuyển trong 1 “cửa sổ” với mỗi cạnh 0.002 độ như đã thấy từ trung tâm của trạm mặt đất. hơn nữa độ cao của vệ tinh biến thiên là kết quả của độ dư lệch tâm quỹ đạo do đó vệ tinh có thể ở mọi nơi trong 1 hộp có phạm vi là 75*75*85 Km3 Hiện tượng thuỷ triều của vệ tinh là nguyên nhân làm cho độ cao của vệ tinh biến thiên khoảng 85Km dẫn đến kết quả là quay 1 vòng độ trễ thay đổi khoảng 500s và sự thay đổi tần số của tín hiệu được biết như hiệu ứng Doppler 3.6.3. Đa truy nhập phân chia theo mã (CDMA) CDMA là một kỹ thuật truy cập sử dụng các kỹ thuật trải phổ, nơi mà mỗi trạm mặt đất chỉ sử dụng duy nhất sự trải mã để truy cập băng thông chia sẻ. Tất cả các mã này trực giao với nhau. Để phục vụ một số lượng lớn người dùng, các mã phải bao gồm một số lượng lớn các bit dẫn đến kết quả là đạt được tín hiệu băng thông rộng từ tất cả người dùng. Nó cũng được biết đến như đa truy nhập trải phổ (SSMA) đặc điểm của trải phổ là hoạt động này là có thể xảy ra trong mức cao của giao thoa không tương quan và đây là đặc tính quan trọng chống nhiễu trong truyền thông quân đội. Hàm trải băng thông rộng được suy ra từ chuỗi mã giả ngẫu nhiên và kết quả là tín hiệu được truyền dẫn khi đó chiếm giữ tương tự băng thông rộng . Tại phía thu, những tín hiệu đầu vào là tương quan với cùng một hàm trải , đồng bộ cho các tín hiệu, để khôi phục lại tín hiệu ban đầu. Tại đầu thu tín hiệu ra, một phần nhỏ sản !!K Ñoà aùn toát nghieäp Lieân keát maïng IP qua heä thoáng veä tinh theá heä sauK ! GVHD:Voõ Tröôøng Sôn 75 SVTH: Vuõ Vaên Tröïc phẩm tương quan dư không mong muốn từ tín hiệu người dùng đưa đến kết quả là tiếng ồn được coi là tự giao thoa. Như vậy khi số lượng người sử dụng trong hệ thống tăng lên, mức độ tiếng ồn sẽ tăng lên và làm suy hao hiệu suất tỷ lệ lỗi bit . Điều này sẽ gây ra một giới hạn với số lượng kênh tối đa cùng lúc có thể được cung cấp trong cùng một tổng thể tần số phân bổ. CDMA cho phép giảm dần dần hiệu suất với việc tăng số lượng kết nối. 3.7. Phân bố dải tần Sơ đồ đa truy nhập cung cấp kỹ thuật để phân chia băng tần thành các băng tần thích hợp đáp ứng yêu cầu của các ứng dụng và dịch vụ. Sơ đồ phân bố dải tần cung cấp kỹ thuật để phân bố băng thông trong điều kiện truyền dẫn băng thông và thời gian Sơ đồ phân bố dải tần có thể phân chia thành 3 lớp đặc trưng là :truy cập theo ấn định trước, truy cập theo yêu cầu đa truy nhập đa thích ứng và truy nhập ngẫu nhiên .Những phương pháp này có thể được sử dụng để đáp ứng các yêu cầu của lưu lượng người sử dụng khác nhau trong điều kiện của khoảng thời gian và tốc độ truyền. Những chương trình có thể được sử dụng riêng rẽ hoặc kết hợp, tùy thuộc vào các ứng dụng. 3.7.1. Phân phối truy cập theo ấn định trước Với phân phối cố định, kết nối đầu cuối là 1 kết nối thường xuyên với một lượng lớn nguồn băng thông không đổi cho toàn bộ chu kỳ sống của thiết bị đầu cuối hoặc cho một chu kỳ thời gian dài (như năm.tháng,tuần hoặc ngày). Điều đó có nghĩa là khi kết nối này rảnh rỗi thì các khe không được sử dụng (dẫn đến lãng phí) 3.7.2. Phân phối theo yêu cầu Phân phối theo yêu cầu chỉ phân bố nguồn băng thông khi có nhu cầu, nó có 2 biến là :khoảng thời gian và tốc độ dữ liệu ,thời gian có thể cố định hoặc thay đổi. Cho 1 khoảng thời gian, tốc độ dữ liệu có thế cố định hoặc thay đổi. !!K Ñoà aùn toát nghieäp Lieân keát maïng IP qua heä thoáng veä tinh theá heä sauK ! GVHD:Voõ Tröôøng Sôn 76 SVTH: Vuõ Vaên Tröïc CHƯƠNG 4. LIÊN KẾT MẠNG VỆ TINH VỚI MẠNG TRÁI ĐẤT 4.1. Khái niệm nối mạng Mạng lưới viễn thông ban đầu đã được thiết kế, phát triển và tối ưu hóa đối với truyền chất lượng thoại ở băng hẹp 3,1 kHz trong dịch vụ điện thoại thời gian thực. Trong thế hệ đầu của mạng dữ liệu diện rộng, con người cố gắng sử dụng đầy đủ băng tần 3,1 kHz cho thông tin liên lạc dữ liệu mà không có thêm chi phí của một cơ sở hạ tầng mạng lưới. Vào thời gian này tốc độ truyền dẫn dữ liệu còn tương đối chậm, thêm vào đó dịch vụ điện thoại, mạng cũng chỉ có thể hỗ trợ truyền tín hiệu không thoại chẳng hạn Fax ,truyền dẫn điều chế và truyền toàn bộ dữ liệu số. Với một số phạm vi, mạng lưới bưu chính, viễn thông có thể đáp ứng các nhu cầu truyền dữ liệu, thông tin liên lạc. Vì sự phát triển của máy vi tính như thiết bị đầu cuối mạng, mạng lưới dữ liệu tốc độ cao đã được phát triển để đáp ứng nhu cầu thông tin liên lạc của dữ liệu. Điều này dẫn đến sự phát triển của các loại mạng khác nhau cho các dịch vụ khác nhau.Lưu lượng trong mạng liệu ngày càng trở nên lớn hơn. Việc tăng lưu lượng mạng đã dẫn đến việc tạo ra cơ hội cho truyền dẫn dịch vụ thoại thông qua mạng dữ liệu. Đầu cuối người dùng dung lượng lớn và kỹ thuật mạng có khả năng hội tụ dịch vụ thoại và dịch vụ dữ liệu và cũng như dịch vụ phát thanh. Một loại mới của mạng, mạng lưới băng thông rộng đã được phát triển để hỗ trợ hội tụ các dịch vụ và các mạng. Tất cả những bước phát triển này là rất to lớn đối với các dịch vụ và ứng dụng mới nhưng cũng là những thách thức to lớn đối với liên kết mạng giữa các loại mạng khác nhau. Một trong những vấn đề lớn trong mạng điện thoại là các thiết bị đầu cuối và các mạng được thiết kế quá kỹ đến nỗi bất kỳ sự thay đổi nào bên này đều dẫn đến sự hạn chế từ bên kia . Các mạng mới thử tách riêng chức năng của đầu cuối người dùng ra khỏi mạng lưới vì vậy các thiết bị đầu cuối người dùng cung cấp các dịch vụ mà không có quan hệ quá nhiều đến việc làm thế nào lưu lượng được truyền qua mạng và hệ thống mạng cung cấp các loại mô hình truyền dẫn khác nhau có mối quan hệ ít về việc làm thế nào các thiết bị đầu cuối phải xử lý lưu lượng. Chúng ta sẽ theo các nguyên tắc tương tự để thảo luận về vấn đề nối mạng vệ tinh với mạng trái đất ví dụ những yêu cầu nào từ trạm mặt đất và làm thế nào mạng vệ tinh sẽ có khả năng đáp ứng những yêu cầu đó cho mục đích nối mạng. Một mạng riêng lớn và trung bình bao gồm một vài hệ thống liên kết thoại đa đường (MTLS). Từ ngữ “mạng công ty” hoặc “mạng doanh nghiệp” đôi khi được sử dụng để mô tả một mạng riêng lớn, tại một số nước trên thế giới những khái niệm này được dùng để khái niệm cho một nhóm của liên kết giữa các mạng riêng với nhau.Từ quan điểm của nối mạng , không có sự khác nhau giữa mạng riêng lớn và một vài !!K Ñoà aùn toát nghieäp Lieân keát maïng IP qua heä thoáng veä tinh theá heä sauK ! GVHD:Voõ Tröôøng Sôn 77 SVTH: Vuõ Vaên Tröïc mạng liên kết nhỏ vì vậy chỉ có thuật ngữ “mạng riêng” sẽ được sử dụng để xém xét các loại mạng này. Mạng riêng có thể là mạng đầu cuối (trong những mạng đó thiết bị đầu cuối được kết nối). Nó cũng có thể cung cấp các kết nối truyền dẫn giữa các mạng khác, ta sẽ nhấn mạnh đối với trường hợp của những mạng có kết cuối chẳng hạn trường hợp truyền dẫn mạng là hoàn toàn tương tự tới mạng công cộng. Chúng ta sẽ tập trung hơn vào nguyên tắc của tất cả các loại kết nối trong mạng hoặc ngoài mạng hơn là đi sâu vào chi tiết về cách thức hoạt động bất kể số lượng của mạng công cộng hay mạng riêng có liên quan hoặc cấu hình đặc trưng trong mạng mà nó liên kết đến vì vậy sẽ không có hạn chế trong hệ thống mạng đối với kích thước,cấu hình, phân cấp, kỹ thuật được sử dụng cũng như không phải trên thiết bị mạng. Mặc dù tất cả các mạng truyền thông hiện nay đều là kỹ thuật số (hầu hết toàn bộ ở châu âu) quản lý nguồn tài nguyên vô tuyến trong miền tần số vẫn còn sử dụng như là trong mạng tương tự. Dĩ nhiên ta sẽ tập trung hơn vào việc thảo luận mạng kỹ thuật số do sự phổ biến của việc truyền dẫn tín hiệu số đa phương tiện và xử lý tín hiệu số trong các thiết bị chuyển mạch. 4.2. Thuật ngữ nối mạng Trước khi đi sâu vào chi tiết chúng ta sẽ giải thích một số thuật ngữ có liên quan đến khái niệm: + Điểm chuẩn(tham chiếu): là một nhóm khái niệm tại giao 2 nhóm chức năng không chồng chéo lên nhau. Hai nhóm chức năng trao đổi thông tin thông qua điểm chuẩn sử dụng cùng nhóm khái niệm đã được định nghĩa. + Nối mạng : là một thuật ngữ chung mô tả 2 hệ thống hoặc phân hệ trao đổi thông tin và bao gồm cả hai khía cạnh liên kết và dịch vụ nối mạng. + Liên mạng: mô tả các khái niệm của việc liên kết giữa các mạng khác nhau với nhau để cung cấp các dịch vụ tương thích thông qua các mạng đó. + Dịch vụ nối mạng :mô tả các khái niệm mà toàn bộ hay giới hạn dịch vụ của một mạng được chuyển đổi hoặc làm cho có giá trị trong dịch vụ khác (tương tự) của mạng tương tự hoặc mạng khác. + Đơn vị nối mạng (IWU): là một thực thể vật lý được xác định giữa điểm tham chiếu bao gồm một hoặc nhiều chức năng nối mạng, nó được dùng để kết nối 2 nhóm chức năng. Nếu nó không có các điểm tham chiếu chung ,ánh xạ ,biến đổi thì yêu cầu 2 nhóm chức năng để truyền thông với nhau !!K Ñoà aùn toát nghieäp Lieân keát maïng IP qua heä thoáng veä tinh theá heä sauK ! GVHD:Voõ Tröôøng Sôn 78 SVTH: Vuõ Vaên Tröïc 4.2.1. Mạng riêng Thuật ngữ 'mạng riêng' được sử dụng để mô tả một mạng lưới cung cấp các tính năng mà chỉ giới hạn đến một thành viên trong nhóm đối lập là mạng công cộng (PSTN) có sẵn cho mọi người nói chung. Nói chung, mạng riêng là một mạng đầu cuối và bao gồm một vài nút liên kết với nhau (ví dụ như PBXs, routers, gateway), với các liên kết đến các mạng khác thông qua chủ yếu mạng lưới công cộng. Một mạng riêng có các đặc điểm sau: + Nó thường bao gồm nhiều hơn một yếu tố nút mạng kết nối với nhau thông qua mạng công cộng hoặc mạng leased line hoặc mạng riêng ảo (VPN) + Nó cung cấp chức năng mạng và tất cả các đặc điểm khác chỉ tới một người dùng hoặc một nhóm người dùng và nó không thể truy cập vào mạng chung + Nó không bị giới hạn bởi kích thước địa lý hoặc một vùng,miền quốc gia riêng biệt nào, hầu hết mạng riêng sử dụng kỹ thuật LAN trong mạng đơn. + Nó cũng không giới hạn trong việc chú ý đến số lượng mở rộng và điểm truy nhập tới các mạng khác 4.2.2. Mạng công cộng Thuật ngữ mạng công cộng đề cập đến mạng cung cấp chức năng truyền dẫn, chuyển mạch và định tuyến cũng như các đặc điểm mà mạng công cộng sẵn có và nó cũng không giới hạn đến nhóm người dùng cụ thể nào. Trong phạm vi này, từ “công cộng” không bao hàm bất kỳ mối liên hệ nào tới tình trạng hợp pháp của nhà điều hành mạng Trong một số trường hợp, mạng công cộng có thể chỉ cung cấp giới hạn một số tính năng. Trong môi trường cạnh tranh mạng công cộng có thể được giới hạn để phục vụ có giới hạn người dùng hoặc giới hạn các đặc điểm riêng biệt hoặc các chức năng. Nói chung mạng công cộng cung cấp điểm truy cập đến các mạng khác hoặc các thiết bị đầu cuối chỉ trong một khu vực địa lý cụ thể. Từ quan điểm kết nối end-to-end ,mạng công cộng hoặc có thể là một mạng chuyển tiếp (liên kết giữa 2 mạng khác nhau với nhau) hoặc như là kết hợp của mạng chuyển tiếp và mạng đầu cuối trong trường hợp mạng công cộng cung cấp các kết nối tới các thiết bị đầu cuối chẳng hạn như điện thoại ,PBXs,router và gateway. 4.2.3. Mặt chất lượng của dịch vụ điện thoại Trong mạng lưới điện thoại, mặt chất lượng được đi vào xem xét ở cả 2 mặt là máy điện thoại và các thành phần khác nhau trong mạng, sự nhận thức của chất lượng truyền giọng nói trong suốt quá trình hội thoại là chủ yếu là đánh giá “chủ quan”. Khái niệm chất lượng có thể không được coi là đại lượng rời rạc duy nhất nhưng có !!K Ñoà aùn toát nghieäp Lieân keát maïng IP qua heä thoáng veä tinh theá heä sauK ! GVHD:Voõ Tröôøng Sôn 79 SVTH: Vuõ Vaên Tröïc thể thay đổi phụ thuộc vào kỳ vọng đủ của người dùng “chất lượng truyền thoại” cho cuộc điện thoại 3.1KHz đối với dạng đầu cuối (ví dụ máy cầm tay) cũng như các dịch vụ đặc biệt (ví dụ không dây). Sự xem xét từ end-to-end thì được tính đến từ miệng của người này đến tai người kia. Đối với việc đánh giá chất lượng trong một cấu hình và hiệu quả hoạt động của “sự thử nghiệm chủ quan” ITU-T đã phát triển một vài phương pháp. Một trong những phương pháp phổ biến nhất đó là kiểm tra hoạt động trong phòng thì nghiệm (ví dụ chỉ kiểm tra nghe) vì vậy những đối tượng kiểm tra được yêu cầu phân loại để nắm được chất lượng trong bảng liệt kê, ví dụ “đánh giá chất lượng” có thể chia làm 5 cấp là :tệ, kém ,khá, tốt và xuất sắc. Các điểm số này được dùng để tính toán giá trị trung bình của việc đánh giá thử nghiệm của một số đối tượng cho kiểm tra cùng một cấu hình. Kết quả đó cũng được gọi là điểm đánh giá trung bình (MOS) trong đó có thể về mặt lý thuyết là khoảng giữa 1 và 5. Việc đánh giá về chất lượng truyền thoại cũng có thể đạt được bằng việc tính toán % của tất cả cá nhân được kiểm định đánh giá cấu hình chẳng hạn “tốt hoặc rất tốt” “dở hoặc rất dở”. Đối với một kết nối những kết quả này được thể hiện như “phần trăm tốt hoặc rất tốt” (%GoB) hoặc “phần trăm xấu hoặc rất xấu” (%PoW), vì vậy đó là một công việc phức tạp để đánh giá chất lượng của các dịch vụ trong mạng điện thoại, và liên quan đến việc thu thập các thông tin cần thiết trong các thành phần mạng khác nhau trong việc khảo sát cấu hình. ITU-T đã phát triển một số phương pháp và công cụ để đánh giá QoS thông qua mạng điện thoại Trong mạng kỹ thuật số, sự hư hỏng của bất cứ thành phần nào trong mạng không làm ảnh hưởng từ thành phần đó đến các thành phần khác vì vậy chất lượng của dịch vụ có thể đánh giá cho mỗi yếu tố riêng rẽ. Ví dụ các thiết bị đầu cuối mạng hiện đại có khả năng đệm tín hiệu thoại đã được số hoá hoặc đưa âm thanh vào bộ nhớ trước khi xuất ra ngoài, các thiết bị đầu cuối cũng nên tạo ra sự tự do của thời gian giữ là bao nhiêu lâu cũng như đệm tín hiệu thoại là bao nhiêu, tương tự trong các mạng hiện đại việc xử lý các tín hiệu thoại đã được số hoá trong các khung hoặc các gói cũng nên cho sự tự do của thời gian để xử lý là bao nhiêu và kích thước của khung hay của gói là bao nhiêu. 4.2.4. Hệ thống mạng IP Hệ thống mạng IP được phát triển dựa trên giao thức truyền dẫn internet thông qua các loại kỹ thuật mạng khác nhau bao gồm mạng LAN,WAN,mạng không dây và mạng vệ tinh. Từ giao thức cổng định tuyến điểm quan sát,thế giới bao gồm hệ thống tự quản (AS) và các đường kết nối giữa chúng với nhau. Hai hệ thống tự quản có thể được coi là liên kết với nhau nếu như tồn tại một đường giữa bảng định tuyến trong mỗi mạng. Mạng có thể được phân loại thành 3 loại: loại đầu tiên là mạng nhánh rẽ, với chỉ một BGP định tuyến kết nối ra bên ngoài vì vậy không thể sử dụng cho lưu lượng chuyển tiếp. Loại thứ 2 là mạng đa kết nối có thể sử dụng cho lưu lượng chuyển tiếp ngoại trừ chúng từ chối vận chuyển lưu lượng chuyển tiếp, và cuối cùng là mạng !!K Ñoà aùn toát nghieäp Lieân keát maïng IP qua heä thoáng veä tinh theá heä sauK ! GVHD:Voõ Tröôøng Sôn 80 SVTH: Vuõ Vaên Tröïc chuyển tiếp. Mỗi AS có cấu trúc tương tự. Mạng rẽ nhánh truyền lưu lượng đi và nhận lưu lượng từ mạng xương sống, và mạng xương sống truyền lưu lượng giữa AS Các loại mạng bao gồm: + Mạng riêng nội bộ doanh nghiệp (LANs) + Nhà cung cấp dịch vụ internet (ISP) thông qua mạng WAN + Liên mạng công cộng (kết nối với WAN) Chúng bao gồm router nội bộ và router biên (ví dụ giữa mạng LAN và WAN). Mạng điện thoại có thể được dùng để liên kết bộ định tuyến với nhau và liên kết giữa các thiết bị đầu cuối IP tới ISPs. Hệ thống mạng IP dựa vào giao thức internet (IP) và cung cấp truyền gói cơ bản của dữ liệu vì vậy số hoá tín hiệu thoại sẽ được chia thành các segment(đoạn) nhỏ cho giao thức turyền thời gian thực (RTP) trong lớp ứng dụng, giao thức dữ liệu người dùng tại giao thức lớp truyền dẫn và sau đó là giao thức liên mạng (IP) tại lớp mạng. Mào đầu của những lớp giao thức nói chung bao gồm những dữ liệu sau: + Thông tin đặc trưng để phân chia ứng dụng với thời gian thực. + Số cổng để nhận dạng xử lý các ứng dụng thời gian thực + Địa chỉ IP để phân phối các gói + Địa chỉ vật lý mạng và các khung để truyền dẫn các gói IP Cuối cùng bên nhận các đoạn tín hiệu thoại được dùng để khôi phục lại chuỗi tín hiệu thoại số liên tục. Đối với dịch vụ dữ liệu phi thời gian thực giao thức điều khiển truyền dẫn (TCP) được sử dụng tại lớp truyền dẫn. 4.3. Các thành phần và kết nối mạng Các thành phần mạng trong kết nối end-to-end có thể phân loại thành 3 nhóm chính là :trạm đầu cuối mạng, các kết nối mạng và các nút mạng. 4.