CHUYÊN ĐỀ KỸ THUẬT CHUYỂN MẠCH (Optional Topics of SwitchingTechnique) 1. Thông tin chung về môn học - Tên môn học: Chuyên đề kỹ thuật chuyển mạch - Mã môn học: VTCM1203 - Số đvht: 1 - Loại môn học: Bắt buộc - Các môn học tiên quyết: Cơ sở kỹ thuật chuyển mạch, Hệ thống chuyển mạch - Phân bổ giờ đối với các hoạt động:  Giảng lý thuyết : 06 tiết  Thảo luận trên lớp : 09 tiết - Khoa/Bộ môn phụ trách môn học: Khoa Viễn thông 1/Bộ môn Kỹ thuật Chuyển mạch 2.Mục tiêu của môn học - Kiến thức: Hiểu được một số vấn đề chuyên môn sâu trong chuyên ngành Chuyển mạch thông qua việc tự học, tự nghiên cứu dưới sự hướng dẫn của giảng viên. - Kỹ năng: Trình bày một vấn đề khoa học trong lĩnh vực Chuyển mạch bằng văn bản và thuyết trình (dùng Slide). - Thái độ, chuyên cần: Có ý thức và tinh thần tự giác, chủ động học tập, nghiên cứu 3.Tóm tắt nội dung môn học Trong các chuyên đề giới thiệu ở phần dưới, Bộ môn sẽ chọn giới thiệu một số chuyên đề, tuỳ theo số lượng và thực tế năng lực học tập của sinh viên. Chuyên đề 1: Các thuật toán lập lịch trong chuyển mạch gói Chuyên đề này gồm các kiến thức về các thuật toán lập lịch để tăng hiệu năng của trường chuyển mạch như thuật toán ghép lặp song song (PIM), thuật toán ghép quay vòng lặp (iRRM), thuật toán ghép quay vòng lặp có trượt (iSLIP), thuật toán ghép quay vòng lặp đối ngẫu (DPRM) và đánh giá hiệu năng của trường chuyển mạch thông qua các kiểu lập lịch khác nhau. Chuyên đề 2: Các bộ định tuyến tốc độ Tetabit Chuyên đề này đi sâu nghiên cứu các chức năng chuyển mạch và định tuyến thuộc từng lớp của Router, kỹ thuật Cache, các phương pháp tối ưu hoá tìm kiếm nhanh bảng định tuyến và xử lý gói tin, kiến trúc các Router cho các dịch vụ phân biệt. Chuyên đề 3: Sắp hàng tại các chuyển mạch ATM Chuyên đề này đi sâu nghiên cứu về hoạt động sắp hàng của các gói tin tại các chuyển mạch ATM và IP, các phương trình cân bằng trong việc đệm các gói tin, tính toán phân bố xác xuất trạng thái của bộ đệm, phân tích trong ứng dụng cho các hàng đợi loại M/D/1 cho một số dịch vụ tiêu biểu. Chuyên đề 4: Quản trị tài nguyên trong bộ định tuyến IP Chuyên đề này đi sâu nghiên cứu về đặc tính của các luồng lưu lượng gói, phân tích hoạt động của các hàng đợi cho các luồng lưu lượng này, quản trị bộ đệm FIFO, xác xuất huỷ gói, các thuật toán lập lịch cho các bộ đệm ảo trong các bộ định tuyến IP. Chuyên đề 5: Điều khiển chấp nhận kết nối và điều khiển thông số mạng trong chuyển mạch ATM Chuyên đề này đi sâu nghiên cứu về hợp đồng lưu lượng, lưu lượng tải cho phép, thuật toán CAC trên cơ sở phân tích hàng đợi kiểu M/D/1, tải cho phép cho các luồng lưu lượng chùm và tính toán hệ số trễ cho lưu lượng chùm tại các nút chuyển mạch ATM; các thuật toán điều khiển thông số mạng. Chuyên đề 6: Hệ thống chuyển mạch đa dịch vụ A1000MME10 Chuyên đề giới thiệu hệ thống chuyển mạch băng rộng cho các dịch đa phương tiện; sự tiến triển từ A1000E10 đến A1000MME10; kết nối SDH trong hệ thống; cấu trúc khối chuyển mạch tế bào RCH; Kết nối OCB HC với mạng IP. Chuyên đề 7: Hệ thống chuyển mạch mềm HiE 9200 Nội dung chủ yếu của chuyên đề: Giới thiệu mạng SURPASS và họ SURPASS HiQ9200 của Siemens, Nâng cấp từ HiQ 9200 lên HiE 9200, cấu trúc chức năng của hệ thống chuyển mạch mềm HiE 9200, các dịch vụ được triển khai trên hệ thống. Chuyên đề 8: Các bộ định tuyến tốc độ cao ứng dụng trên mạng NGN của VNPT Chuyên đề giới thiệu về cấu trúc chức năng phần cứng, phần mềm của các bộ định tuyến tốc độ cao (bộ định tuyến lõi (Core Router) M320 và bộ định tuyến biên (Edge Router) ERX- 1400) và mô hình ứng dụng của chúng trên mạng NGN của VNPT. 4.Nội dung chi tiết môn học Chuyên đề 1: Các thuật toán lập lịch trong chuyển mạch gói 1.1. Phân loại tắc nghẽn trong trường chuyển mạch 1.2. Phương pháp tăng hiệu năng của trường chuyển mạch 1.3. Thuật toán ghép lặp song song (PIM) 1.4. Thuật toán thuật toán ghép quay vòng lặp (iRRM) 1.5. Thuật toán ghép quay vòng lặp có trượt (iSLIP) 1.6. Thuật toán ghép quay vòng lặp đối ngẫu (DPRM) 1.7. Thuật toán quay vòng Greed 1.8. Các thuật toán khác 1.9. Đánh giá hiệu năng trên chuyển mạch tế bào (ma trận chuyển mạch 4x4), sử dụng đệm đầu vào. Chuyên đề 2: Các bộ định tuyến tốc độ Tetabit (Tetabit Router) 2.1. Quá trình tiến triển của Router 2.2. Đánh giá hiệu năng của Router 2.3. Chuyển mạch và định tuyến trong Router 2.4. Các phương pháp tìm kiếm nhanh bảng định tuyến 2.5. Tối ưu hoá quá trình xử lý gói 2.6. Kiến trúc Router cho các dịch vụ phân biệt 2.6. Các sản phẩm Router tốc độ cao tiêu biểu Chuyên đề 3: Sắp hàng tại các nút chuyển mạch ATM 3.1. Hoạt động sắp hàng của các tế bào ATM trong các bộ đệm đầu ra 3.2. Các phương trình cân bằng cho việc đệm tế bào 3.3. Tính toán phân bố xác xuất trạng thái 3.4. Phân tích bộ đệm đầu ra hữu hạn 3.5. Hoạt động sắp hàng mức tế bào (Cell Scale) 3.6. Phân tích hàng hữu hạn cho tín hiệu vào tốc độ cố định 3.6. Gần đúng hoá luồng lưu lượng lớn cho hàng đợi kiểu M/D/1 3.8. Sắp hàng mức tế bào tại các chuyển mạch ATM 3.9. Sắp hàng mức tế bào tại các chuyển mạch ATM 3.10. Hoạt động sắp hàng mức chùm (Burst Scale) Chuyên đề 4: Quản trị tài nguyên trong bộ định tuyến IP 4.1. Hoạt động sắp hàng của các gói tin tại các bộ đệm của bộ định tuyến IP 4.2. Các phương trình cân bằng cho việc đệm gói tin tại các bộ định tuyến IP 4.3. Hoạt động sắp hàng của các gói tin tại các bộ đệm của bộ định tuyến IP (Geo/Geo/1) 4.4 Đặc tính kết hợp của một luồng gói 4.5. Phân tích hoạt động của luồng gói kết hợp 4.6. Điều kiện lưu lượng của các luồng gói kết hợp 4.7 Quản trị bộ đệm FIFO 4.8. Xác xuất loại bỏ gói tin 4.9. Thuật toán lập lịch cho các bộ đệm ảo Chuyên đề 5: Điều khiển chấp nhận kết nối và điều khiển thông số mạng trong chuyển mạch ATM 5.1. Hợp đồng lưu lượng 5.2. Lưu lượng tải cho phép 5.3. Thuật toán điều khiển chấp nhận kết nối trên cơ sở phân tích hàng đợi kiểu M/D/1 5.4. Tốc độ tế bào tương đương và điều khiển chấp nhận kết nối tuyến tính 5.5. Tính toán hệ số trễ mức chùm 5.6. Các tiêu chuẩn liên quan đến điều khiển chấp nhận kết nối 5.6. Phòng vệ mạng 5.8. Điều khiển tốc độ trung bình 5.9. Các thuật toán điều khiển thông số mạng Chuyên đề 6: Hệ thống chuyển mạch đa dịch vụ A1000MME10 6.1. Sự đòi hỏi phải chuyển đổi công nghệ chuyển mạch 6.2. Sự tiến triển từ A1000E10 sang A1000MME10 6.3. Chuyển đổi hệ thống điều khiển 6.4. Cấu trúc trường chuyển mạch tế bào 6.5. Kiến trúc chuyển mạch Bannyan không tổn thất 6.6. Kết nối A1000MME10 với mạng IP 6.7. Kiến trúc khối kết nối thuê bao băng rộng trong A1000MME10 CSN MM Chuyên đề 7: Hệ thống chuyển mạch mềm HiE 9200 7.1. Giới thiệu giải pháp SURPASS và họ SURPASS HiQ 9200 của Siemens 7.2. Nâng cấp từ HiQ 9200 lên HiE 9200 7.3. Các đặc điểm nổi bật của HiE 9200 7.4. Cấu trúc chức năng của HiE 9200 7.5. Các dịch vụ triển khai Chuyên đề 8: Các bộ định tuyến tốc độ cao ứng dụng trên mạng NGN của VNPT 8.1. Mạng NGN của VNPT 8.2. Vai trò và vị trí của các bộ định tuyến lõi M320 và định tuyến biên ERX-1400 trên mạng NGN của VNPT 8.3. Bộ định tuyến lõi M320 8.3.1. Các họ hệ thống định tuyến lõi M 8.3.2. Cấu trúc chức năng hệ thống định tuyến lõi M320 8.3.3. Phần mềm hệ thống M320 8.4. Bộ định tuyến biên ERX-1400 8.4.1. Các họ hệ thống định tuyến biên ERX 8.4.2. Cấu trúc chức năng hệ thống định tuyến biên ERX-1400 8.4.3. Phần mềm hệ thống ERX-1400 8.4.4. Mô hình ứng dụng ERX-1400 trên mạng Viễn thông 5.Học liệu [1] JM Pitts And JA Schormans, IP and ATM Design and Performance with Application Analysis Software, New York 2001. [2] H. Jonathan Chao, C. H. Lam and E. Oki, Broadband Packet Swiching Technologies- A Practical Giude to ATM Swiches and IP Routers, Wiley & Sons, Inc New York 2001. [3] Byeong Gi Lee, Broadband Telecommunications Technologies, Artech House- London- 1996. [4] Oliver Hersent, David Gurle & Jean-Pierre Petit, IP Telephony Paket- Based Multimedia Communications Systems, Addison- Wesley, 2000. [5] Adrian Farrel- Morgan Kaupmann, Internet And Its Protocols A Comparative Approach, New York- 2000. [6] ATM Switches- http//www.netlab.hut.fi [7] ATM Signalling Protocol- http//www.netlab.hut.fi [8] ATM Buffer- http//www.netlab.hut.fi [9] Lê Nhật Thăng, Vũ Thị Thúy Hà, Xây dựng hệ thống mô phỏng giả lập Router biên ứng dụng cho công tác giảng dạy, Đề tài cấp Học viện CNBCVT, MS: 10-HV-2007-RD-VT, 2007 [10] Ngô Duy Tân, Nghiên cứu phương pháp và xây dựng bài đo, kiểm tra Router MPLS trong mạng NGN của Tổng công ty, Đề tài cấp Tổng công ty, MS: 044-2004-TCT-RDP-VT-66, 2005. 6.Hình thức tổ chức dạy học: Lịch trình dạy-học: 15 tuần, mỗi tuần 03 tiết. Thời gian Nội dung Hình thức tổ chức dạy-học Yêu cầu sinh viên chuẩn bị trước khi lên lớp Ghi chú Giờ lên lớp Thực hành, thí nghiệm (đã quy đổi) Tự học, tự nghiên cứu (Giờ) Lý thuyết Hướng dẫn Bài tập Thảo luận Tuần 1: Giới thiệu vắn 3 0 0 0 3 tắt về các chuyên đề cần nghiên cứu tìm hiểu, phương pháp học và nghiên cứu của lĩnh vực chuyên môn Tuần 2: Giới thiệu chuyên sâu về một chuyên đề chuyên môn, giao đề tài nghiên cứu cho từng nhóm sinh viên 3 0 0 0 3 Mỗi một nhóm nên có từ 2-5 sinh viên Tuần 3-16: Sinh viên tự nghiên cứu và tìm hiểu chuyên đề được giao theo nhóm Chủ động tìm tài liệu nghiên cứu, tích cực làm việc và thảo luận trong nhóm, viết báo cáo và làm slides thuyết trình (các nhóm có thể trao đổi trực tiếp với giáo viên nếu muốn hiểu rõ thêm về vấn đề nghiên cứu) Xét duyệt đề cương nghiên cứu cho từng nhóm sinh viên sau 2-3 tuần giao đề tài, kiểm tra, giám sát tiến độ làm việc của sinh viên Tuần 17: Tổ chức hội thảo trong lớp, kiểm tra và đánh giá từng nhóm sinh viên theo từng chuyên đề Thi vấn đáp để đánh giá cho điểm học phần Ghi chú: Thống nhất toàn bộ các môn học sẽ thực hiện kiểm tra giữa kỳ vào tuần thứ 8 7.Thang điểm đánh giá: từ 0 đến 10 8.Phương pháp, hình thức kiểm tra - đánh giá kết quả học tập môn học: bao gồm các phần sau. 8.1 Các loại điểm kiểm tra và hình thức đánh giá: - Tham gia học tập trên lớp: đi học đầy đủ, chuẩn bị bài tốt và tích cực thảo luận,… - Phần tự học, tự nghiên cứu có hướng dẫn của giảng viên: hoàn thành tốt nội dung, nhiệm vụ mà giảng viên giao cho cá nhân: bài tập nhóm/tháng; bài tập cá nhân/học kì,… - Hoạt động theo nhóm: tích cực - Kiểm tra - đánh giá giữa kì: không thi - Kiểm tra - đánh giá cuối kì: thi vấn đáp 8.2 Trọng số các loại điểm kiểm tra: - Báo cáo Tiểu luận: 50% - Thi (Vấn đáp/ Trình bày Tiểu luận): 50% . CHUYÊN ĐỀ KỸ THUẬT CHUYỂN MẠCH (Optional Topics of SwitchingTechnique) 1. Thông tin chung về môn học - Tên môn học: Chuyên đề kỹ thuật chuyển mạch - Mã môn học: VTCM1203. tiết môn học Chuyên đề 1: Các thuật toán lập lịch trong chuyển mạch gói 1.1. Phân loại tắc nghẽn trong trường chuyển mạch 1.2. Phương pháp tăng hiệu năng của trường chuyển mạch 1.3. Thuật toán. chuyên đề giới thiệu ở phần dưới, Bộ môn sẽ chọn giới thiệu một số chuyên đề, tuỳ theo số lượng và thực tế năng lực học tập của sinh viên. Chuyên đề 1: Các thuật toán lập lịch trong chuyển mạch