Đồ án Nghiên cứu và thiết kế mạng thông tin vệ tinh ứng dụng công nghệ ghép kênh Frame Relay sử dụng thiết bị Memotec

MỤC LỤC

 

 

LỜI NÓI ĐẦU I

MỤC LỤC II

PHẦN I TỔNG QUAN 1

CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ HÀNG KHÔNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG TÁC QUẢN LÝ BAY 1

1. Khái quát 1

2. Tổ chức ICAO 1

2.1. Chức năng, nhiệm vụ của tổ chức ICAO 2

2.2. Các hoạt động chính của ICAO có liên quan đến công tác quản lý bay 2

3. Công tác quản lý bay 2

3.1. Quản lý vùng trời 2

3.2. Quản lý luồng không lưu 3

3.3. Các dịch vụ không lưu 3

4. Hệ thống thông tin, dẫn đường, giám sát 3

4.1. Hệ thống thông tin(C – Communication) 3

4.1.1. Hệ thống thông tin cố định AFTN 4

4.1.2. Hệ thống thông tin trực thoại không lưu ATS/DS 5

4.1.3. Hệ thống thông tin vô tuyến VHF 5

4.2. Hệ thống dẫn đường(N – Navigation) 7

4.2.1. Đài dẫn đường NDB 8

4.2.2. Đài dẫn đường VOR/DME 8

4.2.3. Hệ thống trợ giúp hạ cánh ILS 9

4.3. Hệ thống giám sát(S – Surveilance) 9

4.3.1. Khái niệm về giám sát 9

4.3.2. Các phương pháp giám sát hàng không 9

5. Ngành hàng không dân dụng Việt Nam 10

CHƯƠNG II GIỚI THIỆU THÔNG TIN VỆ TINH 14

1. Vệ tinh thông tin 14

2. Trạm mặt đất 15

2.1. Bộ ghép kênh 15

2.2. Bộ điều chế 16

2.3. Bộ đổi tần 16

2.4. HPA 16

2.5. LNA 16

2.6. Antenna 16

CHƯƠNG III MẠNG VÀ CÁC CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH 17

1. Lý thuyết mạng LAN 17

1.1. Giới thiệu 17

1.2. Kiến trúc mạng 17

1.3. Phân loại mạng 20

1.4. Các thành phần mạng 22

1.4.1. Các phương tiện kết nối 22

1.4.2. Các thiết bị mạng 23

2. Mô hình OSI và công nghệ chuyển mạch gói 23

2.1. Mô hình OSI 24

2.1.1. Mô hình 7 lớp OSI và chức năng các lớp 24

2.1.2. Phương thức hoạt động của mô hình OSI 25

2.1.3. Mục đích và lợi ích của mô hình OSI 25

2.2. Công nghệ chuyển mạch gói 26

3. TCP/IP 26

3.1. Một số khái niệm về TCP/IP 26

3.2. Cấu trúc phân lớp của TCP/IP 27

3.2.1. Lớp truy cập mạng 28

3.2.2. Lớp mạng 29

3.2.3. Lớp giao vận 29

3.2.4. Lớp ứng dụng 29

3.3. Ba giao thức quan trọng của TCP/IP 30

3.3.1. Giao thức IP 30

3.3.2. Giao thức TCP 30

3.3.3. Giao thức UDP 30

3.4. Địa chỉ, định tuyến và dồn kênh 31

3.4.1. Địa chỉ IP 31

3.4.2. Định tuyến 34

3.4.3. Dồn kênh 34

4. Chuyển mạch kênh 35

5. X.25 35

5.1. Giới thiệu X.25 35

5.2. Cấu trúc khung X.25 36

6. Frame Relay 37

6.1. Giới thiệu Frame Relay 37

6.2. Các thiết bị Frame Relay 38

6.3. Kênh ảo trong Frame Relay 39

6.3.1. Kênh ảo khả chuyển(SVC) 40

6.3.2. Kênh ảo cố định(PVC) 40

6.4. Định nghĩa kết nối liên kết dữ liệu(DLCI) 40

6.5. Kiểm tra lỗi trong Frame Relay 41

6.6. Giao diện quản lý cục bộ LMI 41

6.7. Cấu trúc khung Frame Relay 42

6.7.1. Cấu trúc khung Frame Relay tiêu chuẩn 42

6.7.2. Cấu trúc khung Frame Relay mở rộng LMI 44

6.8. Cơ chế điều khiển tắc nghẽn 45

6.9. Ứng dụng của Frame Relay 45

6.9.1. Giải pháp FRAD đối với mạng IP 46

6.9.2. Giải pháp FRAD đối với thoại 47

PHẦN II HỆ THỐNG THÔNG TIN VỆ TINH CỦA VATM 48

CHƯƠNG I GIỚI THIỆU THIẾT BỊ 48

1. Vệ tinh thông tin THAICOM-1A 48

1.1. Băng C THAICOM-1A 48

1.2. Băng Ku THAICOM-1A 48

1.3. Các dịch vụ truy cập vệ tinh 49

2. Thiết bị ghép kênh Fastlane 49

3. Thiết bị điều chế UMOD 9100 49

3.1. Thông số kỹ thuật của thiết bị UMOD9100 49

3.2. Đặc điểm kỹ thuật bộ điều chế 50

3.3. Đặc điểm kỹ thuật bộ giải điều chế 50

3.4. Các hoạt động cơ bản của UMOD 51

3.4.1. Quá trình truyền dữ liệu 51

3.4.2. Quá trình nhận dữ liệu 51

CHƯƠNG II MẠNG THÔNG TIN VỆ TINH CỦA VATM 52

1. Chức năng của mạng 52

2. Phần DOMSAT 53

3. Phần VSAT 55

PHẦN III GIỚI THIỆU BỘ GHÉP KÊNH MEMOTEC 58

CHƯƠNG I TỔNG QUAN 58

1. Giới thiệu họ CX 58

CHƯƠNG II CÁC THIẾT BỊ MEMOTEC 61

1. CX800 61

2. CX900 63

3. CX950/CX960 66

4. CX1000 68

5. CX2000 69

6. Các card vào/ra 71

7. Phần mềm giám sát và thiết lập cấu hình 74

7.1. Phần mềm thiết lập cấu hình CXTool 74

7.1.1. Bảng hướng dẫn 75

7.1.2. Bảng thiết lập cấu hình 75

7.1.3. Bảng hướng dẫn stack 76

7.1.4. Thanh trạng thái 76

7.1.5. Hộp thoại 76

7.2. Phần mềm giám sát 77

7.2.1. Giám sát mạng 77

7.2.2. Giám sát một thiết bị 77

7.2.3. Các đặc điểm của CXView 77

PHẦN IV THIẾT KẾ MẠNG THÔNG TIN VỆ TINH 78

1. Yêu cầu thiết kế 78

1.1. Nhu cầu về thoại 79

1.2. Nhu cầu về số liệu 79

2. Một số nguyên tắc chung khi thiết lập kênh dữ liệu 79

2.1. Nguyên tắc kết nối tổng đài 79

2.2. Nguyên tắc thiết lập mạch trực thoại(hotline) 80

2.3. Nguyên tắc thiết lập đường thoại cấp số tổng đài 81

2.4. Nguyên tắc đường thoại điều khiển xa VHF 81

2.5. Nguyên tắc thiết lập đường số liệu 82

3. Đánh giá nhu cầu sử dụng 82

3.1. Thống kê nhu cầu sử dụng 83

3.2. Đánh giá nhu cầu về thoại 83

3.3. Xác định nhu cầu về số liệu không đồng bộ 84

3.4. Xác định nhu cầu sử dụng số liệu đồng bộ 84

3.5. Đánh giá tổng hợp 84

4. Nguyên tắc tính toán đường truyền vệ tinh sử dụng công nghệ Frame Relay 85

5. Khảo sát, lựa chọn thiết bị 86

5.1. Đánh giá dung lượng các tuyến 86

5.2. Lựa chọn thiết bị 89

5.2.1. Chọn thiết bị vô tuyến 89

5.2.2. Chọn thiết bị ghép kênh 89

5.2.3. Chọn card thông tin 90

6. Cài đặt mạng truyền thông 92

7. Nhận xét & kết luận 92

PHỤ LỤC 93

HÌNH VẼ 93

BẢNG VẼ 94

 

doc104 trang | Chia sẻ: maiphuongdc | Lượt xem: 1896 | Lượt tải: 2download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Nghiên cứu và thiết kế mạng thông tin vệ tinh ứng dụng công nghệ ghép kênh Frame Relay sử dụng thiết bị Memotec, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
ồn kênh. Khi dữ liệu đến từ mạng, hệ thống phải làm công việc ngược lại là phân kênh để có thể chuyển dữ liệu đến nhiều các quá trình xử lý khác nhau. Để thực hiện được các công việc trên, IP sử dụng protocol number Số giao thức để xác định các giao thức truyền dẫn, và các giao thức truyền dẫn lại sử dụng port number Số cổng để xác định các ứng dụng. Chuyển mạch kênh Chuyển mạch kênh là phương pháp tạo một kết nối cố định giữa hai đầu cuối. Thiết bị đầu cuối thực hiện cuộc gọi gửi thông tin địa chỉ đích của cuộc gọi cho thiết bị chuyển mạch mà nó được nối tới. Sau đó, một kênh truyền dẫn sẽ được thiết lập qua một loạt các thiết bị chuyển mạch đến đầu cuối đích dựa vào thông tin địa chỉ đích. Sau khi kênh truyền được thiết lập, dữ liệu sẽ được truyền giữa hai đầu cuối và chỉ được truyền duy nhất trên kênh đã thiết lập đó. Kênh truyền dẫn này là cố định và được duy trì giữa hai đầu cuối cho đến khi một trong hai bên huỷ bỏ cuộc gọi. Phương pháp chuyển mạch kênh có hai đặc điểm, một là cần nhiều thời gian cho việc thiết lập kênh truyền, đặc biệt là khi mạng thông tin có quy mô lớn và có nhiều thiết bị chuyển mạch. Thứ hai là hiệu suất sử dụng đường truyền không cao do khi kênh rỗi, không có dữ liệu truyền trên kênh, các đầu cuối khác cũng không thể sử dụng kênh đó để truyền dữ liệu. Mạng chuyển mạch kênh điển hình là mạng điện thoại. X.25 Giới thiệu X.25 X.25 là một tập các giao thức truyền dẫn trên cơ sở mô hình OSI, trong đó ở lớp 2, lớp liên kết dữ liệu, X.25 sử dụng giao thức LAP-B trên cơ sở giao thức hướng bit HDLC High-level Data Link Control. Giao thức hướng bit có nghĩa là các phần tử được xây dựng từ các cấu trúc nhị phân và khi nhận, dữ liệu được nhận từng bit một. . HDLC là giao thức chuẩn cho tầng liên kết dữ liệu được phát triển bởi ISO ISO 3309 và ISO4335 để sử dụng trong cả hai trường hợp: điểm nối điểm và điểm nối đa điểm. HDLC cho phép khai thác đường truyền song công. Hình 24: khuôn dạng của HDLC. Từ giao thức hướng bit HDLC, có rất nhiều các giao thức hướng bit khác được phát triển hoặc cải biên để phù hợp với các ứng dụng khác nhau như LAP, LAP-B, LAP-D, LAP-F... và đặc biệt là LAP-B được dùng trong hầu hết các mạng truyền dữ liệu công cộng X.25. Hình 25: các thiết bị mạng X.25. Các thiết bị sử dụng trong mạng X.25 được gồm có ba loại: thiết bị đầu cuối dữ liệu DTE, thiết bị đầu cuối kênh dữ liệu DCE và tổng đài chuyển mạch gói PSE. Các thiết bị DTE như workstation, PC hoặc host mạng. DCE là các thiết bị truyền thông như modem và bộ chuyển mạch gói, các thiết bị này cung cấp giao diện giao tiếp giữa DTE và PSE. PSE là thiết bị có nhiệm vụ phân phối thông tin trên mạng, chúng chuyển dữ liệu từ DTE này đến DTE khác qua mạng X.25. Cấu trúc khung X.25 Hình 26: cấu trúc khung của X.25. Trường Flag: X.25 sử dụng trường flag để dánh dấu đầu và cuối khung. Giá trị của flag luôn bằng 01111110 nhị phân. Để các DTE và DCE không bị lẫn giữa dữ liệu và flag người ta sử dụng cơ chế chèn bit(bit stuffing). ở cơ chế này thực hiện bằng cách chèn một bit 0 vào dòng dữ liệu gửi đi nếu thấy có năm bit 1 liên tục đã được truyền. Phía thu khi nhận dữ liệu lại làm động tác ngược lại, nếu nhận liên tục năm bit 1 thì bỏ bit 0 tiếp theo khỏi dữ liệu nhận. Trường Address: là trường chứa địa chỉ của khung và chỉ ra khung mang một lệnh hay một đáp ứng. Khi một khung được bắt đầu từ DTE thì khung đó được gọi là khung lệnh. Khi DCE phản hồi thì các khung phản hồi gọi là đáp ứng. Trường Control: giá trị của trường dùng để xác định loại khung được sử dụng. Chuẩn X.25 có một số loại khung sau để truyền dữ liệu và thông tin điều khiển tại mức liên kết dữ liệu: Khung thông tin: IF Information frame được sử dụng để truyền dữ liệu. Thông tin chứa trong trường Information của khung. Ngoài ra, khung cũng mang các thông tin phúc đáp để điều khiển luồng. Khung giám sát: SF Supervisory frame – Khung giám sát được dùng cho các chức năng điều khiển giám sát dữ liệu, như điều khiển thông tin phúc đáp của IF hoặc yêu cầu truyền lại IF. Khung không đánh số: UF Unnumbered frame – Khung không đánh số được sử dụng để điều khiển kết nối(nó chỉ được sử dụng khi khởi tạo hoặc huỷ bỏ kết nối). Trường Information: nội dung của trường chứa thông tin cần truyền đi. Kích thước của trường có thể thay đổi, độ dài tối đa là 256byte. Trường FCS: X.25 sử dụng trường này để kiểm tra lỗi và đảm bảo tính toàn vẹn của dữ liệu được truyền. Frame Relay Giới thiệu Frame Relay Frame Relay là một giao thức mạng diện rộng hiêu quả cao hoạt động ở lớp vật lý và lớp liên kết dữ liệu trong mô hình OSI. Frame Relay ban đầu được thiết kế để sử dụng qua các giao diện ISDN. Ngày nay, Frame Relay được sử dụng với nhiều giao diện mạng khác nhau. Frame Relay dựa trên cơ sở công nghệ chuyển mạch gói. Mạng chuyển mạch gói cho phép một trạm đầu cuối chia xẻ động Chia xẻ động có nghĩa là băng thông và phương tiện truyền dẫn không được phân chia cố định. Nếu tại một thời điểm chỉ có một người dùng, người đó sẽ sở hữu đường truyền và chiếm toàn bộ băng thông. Khi số người dùng tối đa, đường truyền được sở hữu chung và băng thông được chia đều cho mọi người theo cam kết. phương tiện truyền dẫn và băng thông được cung cấp. Các gói với độ dài thay đổi làm cho việc truyền dẫn trở nên mềm dẻo và hiệu quả hơn. Các gói sau đó sẽ được chuyển đi qua một loạt các phần mạng khác nhau cho đến khi tới đích. Việc sử dụng công nghệ ghép kênh thống kê trong Frame Relay làm cho việc sử dụng băng thông hết sức mềm dẻo và đạt hiệu quả cao. Mỗi đầu cuối mạng Frame Relay đều phải đăng ký tốc độ CIR Committed Information Rate – Tốc độ thông tin được cam kết. , là tốc độ tối thiểu mạng phải đảm bảo cung cấp cho đầu cuối đó. Tuy nhiên, với đặc điểm chia xẻ động băng thông của Frame Relay, đầu cuối vẫn có thể truyền thông tin qua mạng với tốc độ lớn hơn tốc độ cam kết. Khách hàng cũng cần đăng ký tốc độ cam kết khi bùng nổ thông tin BCIR Burst Committed information Rate – Tốc độ thông tin cam kết khi bùng nổ. . Việc đăng ký BCIR cho phép đầu cuối có thể truyền với tốc độ BCIR lớn hơn CIR trong các khoảng thời gian rất ngắn tuỳ thuộc vào tình trạng mạng lúc đó. Frame Relay được coi như sự tổ chức hợp lý của công nghệ X.25. Frame Relay bỏ qua nhiều chức năng không cần thiết như chế độ cửa sổ và truyền lại dữ liệu bị lỗi và các thủ tục hỏi đáp rườm rà như ở X.25. Frame Relay có thể làm được như vậy vì nó hoạt động dựa trên các điều kiện của mạng diện rộng, đó là yêu cầu các phục vụ liên kết có độ tin cậy cao, độ tin cậy cao hơn nhiều so với các chuẩn của mạng diện rộng X.25 đầu những năm 80. Các dịch vụ Frame Relay hoàn toàn nằm ở lớp 2 trong khi các dịch vụ X.25 lại nằm ở lớp 3, lớp mạng. Điều này giúp cho Frame Relay truyền dẫn với hiệu quả cao hơn, hiệu suất lớn hơn X.25 và làm cho Frame Relay thích hợp với các ứng dụng WAN như kết nối giữa các mạng LAN. Các đề xuất ban đầu về tiêu chuẩn của Frame Relay được đưa ra bởi tổ chức CCITT vào năm 1984. Do thiếu sự phối hợp hoạt động và thiếu hoàn chỉnh của tiêu chuẩn nên Frame Relay không được triển khai một cách rộng rãi trong những năm cuối thập kỷ 80. Một diễn biến quan trọng trong lịch sử Frame Relay xảy ra vào năm 1990 khi mà Cisco System, Digital Equipment, Northern Telecom và StrataCom kết hợp với nhau gọi là Group of Four đồng loạt tập trung vào phát triển công nghệ Frame Relay. Chính nhờ sự phối hợp này đã phát triển một số đặc tả trên cơ sở giao thức Frame Relay được đề xuất bởi CCITT. Các giao thức này được mở rộng với đặc trưng là cung cấp thêm các khả năng cho môi trường làm việc liên mạng phức hợp. Những mở rộng này của Frame Relay gọi chung là giao diện quản lý cục bộ - LMI Local Management Interface . Sau khi các đặc tả này được phát triển và công bố, nhiều nhà sản xuất đã công bố sản phẩm của mình có hỗ trợ các chuẩn Frame Relay mở rộng. ANSI và CCITT cũng có những chuẩn riêng thay đổi trên cơ sở các đặc tả LMI ban đầu. Ngày nay, các chuẩn của ANSI và CCITT được sử dụng thông dụng hơn phiên bản ban đầu. Các thiết bị Frame Relay Các thiết bị kết nối với mạng Frame Relay diện rộng được chia thành 2 loại chung là thiết bị đầu cuối dữ liệu - DTE Data Terminal Equipment và thiết bị đầu cuối kênh dữ liệu - DCE Data Circuit-Terminating Equipment . Các thiết bị DTE như máy tính cá nhân PC, bộ định tuyến, bộ cầu. Các DTE còn gọi là các thiết bị truy nhập mạng FRAD Frame Relay Access Device . DCE là các thiết bị mạng. Mục đích sử dụng của các thiết bị mạng là cung cấp đồng hồ, phục vụ chuyển mạch trong mạng và truyền dữ liệu qua mạng diện rộng. Trong hầu hết các trường hợp, các DCE là các bộ chuyển mạch gói. Các DCE còn gọi là cácthiết bị mạng FRND Frame Relay Network Device . Hình 27: mối quan hệ giữa DTE và DCE. Việc kết nối giữa DTE và DCE gồm có thành phần của lớp vật lý và lớp liên kết dữ liệu. Phần vật lý xác định về mặt cơ, điện, các chức năng và thủ tục cho việc kết nối giữa hai thiết bị. Một trong những chuẩn giao tiếp ở mức vật lý thông dụng là RS232. Mức liên kết dữ liệu xác định các giao thức để thiết lập liên kết giữa DTE, như bộ định tuyến, và DCE như bộ chuyển mạch. Kênh ảo trong Frame Relay Frame Relay cung cấp các dịch vụ truyền thông có liên kết ở mức liên kết dữ liệu. Điều này nghĩa là có một kênh truyền thông tồn tại giữa hai thiết bị và kết nối này được kết hợp với một định nghĩa liên kết. Frame Relay thực hiện việc này bằng cách sử dụng kênh ảo, là một kết nối logic được tạo ra giữa hai DTE qua mạng chuyển mạch gói Frame Relay-PSN Packet-Switched Network . Mỗi kênh ảo cung cấp một đường truyền hai chiều từ DTE này tới DTE khác và được xác định duy nhất bởi một định nghĩa kết nối liên kết dữ liệu DLCI Data-Link Connection Identifier . Nhiều kênh ảo có thể được ghép vào một kênh vật lý đơn để truyền dẫn qua mạng, do đó làm giảm số thiết bị phải sử dụng và giảm độ phức tạp cho mạng khi phải nối nhiều DTE lại với nhau. Kênh ảo khả chuyển(SVC Switched Virtual Circuit ) SVC là một liên kết tạm thời sử dụng trong trường hợp cần truyền dữ liệu một cách rời rạc giữa các DTE qua mạng Frame Relay. Một phiên truyền thông qua một kênh SVC gồm bốn trạng thái hoạt động: Thiết lập cuộc gọi: kênh ảo giữa hai thiết bị DTE được thiết lập Truyền dữ liệu: dữ liệu được truyền đi giữa hai DTE qua kênh ảo. Kênh rỗi: giữa các DTE vẫn còn liên kết nhưng không có dữ liệu được truyền. Nếu một SVC vẫn ở trạng thái rỗi trong một khoảng thời gian định trước, cuộc gọi sẽ bị huỷ. Huỷ cuộc gọi: kênh ảo giữa các DTE bị huỷ bỏ. Sau khi kênh ảo bị huỷ bỏ, DTE phải thiết lập một kên hảo SVC mới nếu cần truyền thêm dữ liệu. Người ta mong muốn rằng SVC sẽ được thiết lập, duy trì và huỷ bỏ sử dụng cùng các giao thức báo hiệu dùng trong ISDN. Kênh ảo cố định(PVC Permanent Virtual Circuit ) PVC là liên kết được thiết lập cố định và được dành để truyền toàn số liệu và truyền liên tục giữa các DTE qua mạng Frame Relay. Truyền thông qua một PVC không yêu cầu thiết lập cuộc gọi và huỷ cuộc gọi như với SVC. PVC luôn luôn hoạt động ở một trong hai trạng thái sau: Truyền dữ liệu: dữ liệu được truyền giữa các DTE qua kênh ảo. Kênh rỗi: liên kết giữa các DTE vẫn tồn tại nhưng không có dữ liệu truyền đi. Không giống với SVC, PVC không bị huỷ dưới bất kỳ tình huống nào mặc dù đang ở trạng thái rỗi. DTE có thể truyền dữ liệu đi bất cứ lúc nào có thể vì kênh được thiết lập cố định. Định nghĩa kết nối liên kết dữ liệu(DLCI Data-Link Connection Identifier ) Các kênh ảo Frame Relay được xác định bởi định nghĩa kết nối liên kết dữ liệu DLCI. Giá trị của DLCI được ấn định bởi nhà cung cấp dịch vụ Frame Relay. DLCI có ý nghĩa cục bộ, có nghĩa là các giá trị của chúng không là duy nhất, ví dụ như trong mạng Frame Relay diện rộng. Hai DTE được nối bởi một kênh ảo có thể sử dụng các giá trị DLCI khác nhau để chỉ cùng một kết nối. Hình 28: cách sử dụng DLCI. Hình cho thấy một kênh ảo có thể sử dụng các giá trị DLCI khác nhau ở mỗi đầu của kênh ảo. Kiểm tra lỗi trong Frame Relay Frame Relay sử dụng cơ cấu kiểm tra lỗi thông dụng gọi là phương pháp kiểm tra độ dư mã vòng CRC Cyclic Redundancy Check . CRC có tác dụng kiểm tra xem lỗi có xảy ra hay không trên đường truyền từ nguồn đến đích. Frame Relay làm giảm tổng phí tổng phí ở đây bao gồm các yếu tố như thời gian trễ, mức độ sử dụng băng thông... mạng bằng phương pháp kiểm tra lỗi thay vì sửa lỗi. Frame Relay thông thường sử dụng các phương tiện truyền dẫn có độ tin cậy cao, vì vậy tính toàn vẹn dữ liệu được đảm bảo khi việc sửa lỗi được dành cho các giao thức lớp cao hơn, ở trên giao thức Frame Relay. Giao diện quản lý cục bộ LMI Local Management Interface LMI là các cải tiến dựa trên các đặc tả Frame Relay cơ bản. LMI được đề xuất năm 1990 bởi Cisco System, StrataCom, Northern Telecom và Digital Equipment Corpora- tion. Các mở rộng LMI then chốt gồm có địa chỉ hoá toàn cầu, thông tin trạng thái kênh ảo và multicast Multicast là khả năng làm việc theo nhóm. Frame Relay có khả năng dùng một địa chỉ để xác định một số các host trên mạng gọi là một nhóm. . Việc mở rộng địa chỉ hoá toàn cầu làm cho giá trị DLCI có ý nghĩa toàn cầu thay vì chỉ mang tính chất địa phương. Giá trị DLCI trở thành địa chỉ của DTE, là địa chỉ duy nhất trong mạng Frame Relay diện rộng. Mở rộng địa chỉ hoá toàn cầu làm cho liên mạng Frame Relay tăng thêm tính năng và dễ quản lý hơn. Các giao diện mạng đơn lẻ và các đầu cuối nối với các liên mạng có thể được xác định nhờ dùng giải pháp địa chỉ tiêu chuẩn. Thông tin trạng thái kênh ảo cung cấp sự truyền thông và đồng bộ giữa DTE và DCE. Những thông tin này được sử dụng để thông tin định kỳ về tình trạng của các PVC nhằm ngăn chặn dữ liệu bị gửi qua các PVC không còn tồn tại. Mở rộng multicast cho phép các nhóm truyền thông được thực hiện. Multicast có tác dụng tiết kiệm băng thông nhờ sự cập nhật thông tin định tuyến và thông tin địa chỉ gửi tới các nhóm đã xác định của tuyến. Multicast còn truyền đi các báo cáo về trạng thái của các nhóm multicast đã được cập nhật. Cấu trúc khung Frame Relay Cấu trúc khung Frame Relay có hai dạng, dạng tiêu chuẩn và dạng mở rộng LMI. Dạng khung Frame Relay mở rộng cung cấp thêm nhiều chức năng mới cho mạng và có khả năng làm việc với môi trường mạng phức hợp. Cấu trúc khung Frame Relay tiêu chuẩn Một khung Frame Relay được cấu thành từ ba bộ phận chính đó là trường địa chỉ, trường tải tin và trường kiểm tra khung(FCS). Ngoài ra hai đầu khung còn có trường flag dùng để xác định điểm bắt đầu và kết thúc của khung. Trường địa chỉ có độ rộng 2byte trong đó có 10bit để xác định kênh hiện thời, hay còn gọi là DLCI, và 6bit còn lại để điều khiển tắc nghẽn. Trường FCS gồm 2byte để kiểm tra tính toàn vẹn của khung. Trường tải tin dùng để chứa dữ liệu người dùng, trường này có độ dài thay đổi tuỳ theo độ lớn của dữ liệu người dùng, độ dài cực đại có thể lên tới 16.000byte. Hình 29: cấu trúc của một khung Frame Relay. Flag: phân định điểm đầu và điểm cuối của frame. Giá trị của trường này luôn giống nhau và bằng 7Eh hoặc ở dạng nhị phân là 01111110. DLCI: 10bit DLCI là cốt lõi của header Frame Relay. Giá trị này chỉ ra kết nối ảo giữa DTE và chuyển mạch. Mỗi kết nối ảo được ghép vào một kênh vật lý được xác định bởi một DLCI duy nhất. DLCI chỉ có ý nghĩa cục bộ, có nghĩa là chúng chỉ duy nhất với kênh vật lý mà chúng được ghép vào. Vì vậy các thiết bị ở đầu đối diện của kết nối có thể sử dụng các giá trị DLCI khác để chỉ cùng một kết nối ảo. Hình 30: cách sử dụng DLCI. EA Extended Address : EA được sử dụng để mở rộng trường địa chỉ nếu cần. Nếu trong một byte địa chỉ có EA=1 chỉ ra rằng byte đó là byte cuối cùng của trường địa chỉ, hay là octet của DLCI cuối cùng. Mặc dù tất cả các ứng dụng Frame Relay hiện tại đều sử dụng DLCI 2octet, việc sử dụng EA để dành cho các DLCI dài hơn dùng trong tương lai. EA nằm ở bit thứ tám ở mỗi byte của trường địa chỉ. C/R Command/Response : giá trị của bit này được thiết lập bởi FRAD. Bit này được sử dụng tương tự như thủ tục X.25 dùng để hỏi và đáp nhưng mạng Frame Relay không dùng mà chỉ dành cho các FRAD sử dụng mỗi khi cần trao đổi thông tin cho nhau. Bit C/R được giữ nguyên khi truyền qua mạng. FECN Forward Explicit Congestion Notification : là bit có thể được đặt lên 1 bởi chuyển mạch để thông báo cho một đầu DTE, ví dụ như router, rằng tắc nghẽn đang xảy ra trên hướng truyền từ nguồn tới đích. BECN Backward Explicit Congestion Notification : là bit khi được đặt lên 1 bởi chuyển mạch sẽ chỉ ra rằng tắc nghẽn xảy ra trên hướng ngược với hướng truyền từ nguồn đến đích. Tác dụng chính của việc dùng FECN và BECN là sử dụng khả năng của các giao thức lớp cao hơn để xử lý một cách thông minh theo các chỉ báo tức nghẽn được gửi đến. Ngày nay, chỉ có DECnet và OSI là các giao thức duy nhất có khả năng này. Hình 31: minh hoạ cách sử dụng FECN và BECN. DE Discard Eligibility : được thiết lập bởi DTE, như router, để chỉ rằng frame được đánh dấu ít quan trọng hơn các frame được truyền dẫn khác. Các frame được đánh dấu DE=1 sẽ bị huỷ trước các frame khác khi mạng có dấu hiệu tắc nghẽn. Dữ liệu: trường dữ liệu hay tải tin để chứa các dữ liệu lớp cao hơn đã được đóng gói. Độ dài của trường có thể thay đổi tuỳ thuộc vào kích thước của dữ liệu người dùng, độ dài tối đa có thể lên tới 16.000octet. FCS Frame Check Sequence : đảm bảo tính toàn vẹn của dữ liệu được truyền. Giá trị này được kiểm tra trong suốt quá trình frame được truyền qua mạng và được kiểm tra lại bởi người nhận để đảm bảo sự toàn vẹn của quá trình truyền dẫn. Cấu trúc khung Frame Relay mở rộng LMI Hình 32: cấu trúc khung LMI. Flag: phân cách giữa điểm đầu và điểm cuối của frame. LMI DLCI: xác định frame là một frame mở rộng LMI, không phải là frame cơ sở. Giá trị LMI DLCI được định nghĩa trong đặc tả LMI có DLCI=1023. Unnumbered information indicator: dùng để chỉ định một khung là khung không đánh số, có nghĩa là khung không có số thứ tự và không có dunglượng thông tin. Trường này luôn đi kèm theo bản tin LMI và có giá trị ở dạng nhị phân bằng 00000011. Protocol discriminator: trường này có tác dụng phân biệt các bản tin điều khiển cuộc gọi với các bản tin khác. Call reference: trường này chỉ được sử dụng trong quá trình thiết lập SVC. Với các bản tin báo hiệu không liên quan đến việc lập và huỷ cuộc gọi, trường này có giá trị 00000000. Message type: trường này sử dụng để xác định loại bản tin quản lý được gửi qua frame mở rộng LMI. Nội dung của trường được mã hoá tuỳ thuộc vào loại bản tin và số bản tin cụ thể. Có ba loại bản tin: bản tin thiết lập cuộc gọi, bản tin huỷ cuộc gọi và bản tin hỗn hợp. Information element: trường này chứa nội dung của bản tin LMI. Trong đó thông tin phải có ít nhất là một octet. Cơ chế điều khiển tắc nghẽn Frame Relay làm giảm tổng phí mạng bằng cách sử dụng cơ chế thông báo tắc nghẽn đơn giản thay vì trực tiếp điều khiển luồng cho mỗi kênh ảo. Thông thường Frame Relay được sử dụng trên cơ sở các phương tiện truyền dẫn có độ tin cậy cao, vì vậy có thể đảm bảo được sự toàn vẹn của dữ liệu khi việc điều khiển luồng được dành cho các giao thức lớp cao hơn. Frame Relay sử dụng hai cơ chế thông báo tắc nghẽn là FECN và BECN. Mỗi cơ chế được điều khiển bằng một bit trong header của khung Frame Relay. Ngoài ra, còn có bit thông báo có thể huỷ dữ liệu DE. DE được dùng để chỉ dữ liệu truyền là ít quan trọng, có thể bỏ đi khi mạng xảy ra tình trạng tắc nghẽn. Cơ chế FECN được bắt đầu khi DTE gửi các frame lên mạng. Nếu mạng bị nghẽn, DCE đặt giá trị của FECN lên 1. Khi các frame đến được DTE đích, thông qua giá trị của trường địa chỉ, cụ thể là của FECN, DTE đích có thể biết được đường truyền từ nguồn đến đích đang bị tắc nghẽn. DTE sau đó sẽ chuyển tiếp thông tin này lên các giao thức lớp cao hơn để xử lý. Tuỳ thuộc vào cách thực hiện mà việc điều khiển luồng có thể được bắt đầu hoặc chỉ thị bị bỏ qua. Cơ chế BECN cũng tương tự như FECN nhưng theo hướng ngược lại. DCE đặt bit BECN lên 1 để thông báo cho thiết bị DTE nguồn biết đường truyền qua mạng đang bị nghẽn. Bit DE để chỉ một frame có mức quan trọng thấp hơn các frame được truyền dẫn khác. DTE có thể đặt giá trị của DE của một frame lên 1 để báo với DCE rằng frame đó có mức quan trọng thấp hơn các frame khác. Khi mạng có dấu hiệu tắc nghẽn, DCE sẽ huỷ các frame có DE=1 trước khi huỷ các frame có DE=0. Việc này làm giảm tình trạng các dữ liệu tới hạn Các dữ liệu tới hạn là các dữ liệu trên đường truyền khi mạng có dấu hiệu tắc nghẽn. bị DCE huỷ bỏ trong thời gian mạng bị nghẽn. ứng dụng của Frame Relay Trong các ứng dụng thông thường, bộ thích nghi CPE được sử dụng để giao tiếp trực tiếp với các giao thức hệ thống của user nội bộ, kiểm soát quá trình đóng khung và thực hiện các quản lý cần thiết để các giao thức người dùng làm việc hiệu quả qua dịch vụ Frame Relay. Thiết bị truy nhập mạng được sử dụng như một thiết bị hỗ trợ cho nhiều ứng dụng không thể làm việc trực tiếp qua các dịch vụ Frame Relay. Các ứng dụng của thiết bị truy nhập mạng gồm ba loại chính: Hỗ trợ các giao thức hợp pháp. Nhiều hệ thống hợp pháp cũ như SNA có thể nâng cấp tổng thể bởi dịch vụ mạng Frame Relay. Hỗ trợ giao thức Internet. Nhiều hệ thống mạng công cộng và mạng tư nhân hiện sử dụng giao thức TCP/IP cho mạng Internet. Các router chuyển tiếp thông tin qua mạng Frame Relay gọi là các IP FRAD. Hỗ trợ thoại. Nhiều mạng thoại công cộng và tư nhân hiện nay chọn giải pháp kết nối cuộc gọi qua kênh IP nhằm giảm chi phí truyền dẫn. Các FRAD phải hỗ trợ khả năng kết nối và chuyển đổi các cuộc gọi analog thành VoIP Voice over IP hoặc VoFR Voice over Frame Relay . Giải pháp FRAD đối với mạng IP Hình 33: giải pháp FRAD hỗ trợ mạng IP. Ngày nay, cùng với sự phát triển mạnh mẽ của các dịch vụ Internet và tính đại chúng ngày càng cao của World Wide Web, các nhu cầu liên kết giữa các mạng truy nhập đang tồn tại và mạng Frame Relay ngày một tăng cao. Xuất phát từ thực tế đó, thiết bị truy nhập mạng DAS Dial Access Server được thiết kế bởi Ascend Communication được sử dụng ngày càng nhiều. DAS có chứa một bộ xử lý tín hiệu số DSP Digital Signal Processor , có thể được nối với mạng Frame Relay và mạng ISDN. Giải pháp FRAD đối với thoại Tổ chức Frame Relay Forum đã đưa ra chuẩn FRF.11 truyền thoại qua Frame Relay(VoFR) để khuyến khích các nhà phát triển VFRAD đưa ra một thoả thuận chung về chất lượng thoại và đảm bảo cho quá trình chuyển đổi VoFR và các tính năng tương thích tại đầu cuối của dịch vụ gồm có: Nén thoại Voice Compression : FRF.11 hỗ trợ chuẩn nén thoại G.72x của ITU ôứi mức nén thoại xuống đến 5,3Kb/s không có báo hiệu và 8Kb/s có báo hiệu đa tần DMTF. Ghép kênh Multiplexing : FRF.11 cho phép đến 255 phân kênh thoại được ghép vào cùng một khung Frame Relay. Xoá tiếng vang Echo Cancllation : tiếng vang xuất hiện khi tín hệu thoại của người nói bị vọng lại, làm tăng trễ mà người nói có thể phát hiện ra. VFRAD phải cung cấp chức năng xoá tiếng vang, là nguyên nhân dẫn đến trễ truyền dẫn tăng trong mạng Frame Relay. Trôi trễ Delay Jitter : VFRAD yêu cầu một số bộ đệm kênh thoại phải giảm thiểu ảnh hưởng của trôi trễ tạo ra những khoảng lặng giữa các từ. Mất khung Frame Loss : trong VoFR, việc mất khung ít ảnh hưởng hơn so với dịch vụ truyền số liệu, bởi tai người kếm nhạy với những lỗi nhỏ trong lời thoại. Tổ hợp Fax và Modem: VoFR hỗ trợ các dịch vụ Fax và Modem số liệu bằng cách điều chế nội bộ tín hiệu tương tự, sau đó mã hoá thành các khung số liệu. Ưu tiên: VoFR có thể được ưu tiên truy nhập trên liên kết Frame Relay, liên quan đến các khung số liệu mang giao thức được truyền đi bởi VFRAD. Phân đoạn: việc hạn chế kích thước khung Frame Relay và yêu cầu phân đoạn các khung số liệu lớn làm giảm trễ truyền dẫn từ đầu cuối đến đầu cuối đối với các khung VoFR, qua đó làm tăng chất lượng dịch vụ thoại nhưng có thể làm giảm băng thông hiệu dụng của các dịch vụ truyền số liệu. Hệ thống thông tin vệ tinh của VATM Hiện nay mạng thông tin vệ tinh của VATM gồm có hai phần: phần DOMSAT và phần VSAT. Phần DOMSAT là hệ thống cũ, hiện sử dụng công nghệ ghép kênh TDM còn phần VSAT là hệ thống mới sử dụng công nghệ Frame Relay trong truyền dẫn. Cả hai phần DOMSAT và VSAT đều thuê kênh truyền của vệ tinh THAICOM-1A ở băng C. Giới thiệu thiết bị Vệ tinh thông tin THAICOM-1A THAICOM-1A là vệ tinh của chính phủ Thái Lan, được phóng lên quỹ đạo địa tĩnh ngày 17/9/1993. Hiện nay vệ tinh THAICOM-1A ở toạ độ 120o Đông, cách trái đất xấp xỉ 35.860km. Trên THAICOM-1A gồm có 12 transponder làm việc ở dải tần băng C và 3 transponder làm việc ở dải tần băng Ku. THAICOM-1A sử dụng phương pháp truy nhập vệ tinh theo tần số cho cả khách hàng nội địa cũng như khách hàng quốc tế. Băng C THAICOM-1A Dải tần tuyến Uplink Tuyến lên. Phát từ trạm mặt đất lên vệ tinh. băng C THAICOM-1A từ 5925MHz đến 6425MHz dùng sóng phân cực ngang. Tuyến Downlink Tuyến xuống. Từ vệ tinh phát xuống trạm mặt đất. có dải tần từ 3700MHz đến 4200MHz dùng sóng phân cực đứng. ở băng C, độ rộng băng thông của vệ tinh là 500MHz. Với 12 transponder, hay 12 kênh, người ta phân cho mỗi kênh có băng thông là 36MHz và 4MHz phân cách giữa các kênh. 22MHz còn lại ở phía tầ

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docTTVETINH101.DOC