Nội dung text: Hoạt động và ứng dụng của atm trong mạng b isdn
Lêi nãi ®Çu
Ngµy nay víi sù ph¸t triÓn cña khoa häc kü thuËt, c¸c nhu cÇu cña con ng-
êi còng ngµy cµng ®ßi hái cao h¬n cho cuéc sèng. Nhu cÇu vÒ sö dông c¸c c«ng
nghÖ trong viÔn th«ng mét c¸ch cã hiÖu qu¶ nhÊt còng trë nªn rÊt bøc thiÕt.
Vµ lÜnh vùc nµy ®îc coi lµ mét trong nh÷ng nÒn t¶ng ®Ó ®¸nh gi¸ sù ph¸t triÓn
cho mçi quèc gia. Sù ph¸t triÓn cña nghµnh viÔn th«ng ®· chøng minh cho ®iÒu
nµy. Tõ nh÷ng øng dông thiÕt thùc mµ nã ®em l¹i, ®· kh«ng ngõng thóc ®Èy sù
nghiªn cøu, t×m hiÓu vÒ nh÷ng kü thuËt míi cã thÓ ®em l¹i nhiÒu lîi Ých h¬n.
Vµo nh÷ng n¨m 80 ta l¹i chøng kiÕn mét lÇn n÷a sù bïng næ trong lÜnh
vùc ®iÖn tö vµ tin häc, c«ng nghÖ k¸c nµy ®· cho phÐp chÕ t¹o c¸c bé vi xö lý rÊt
cao, kÝch thíc nhá, gi¸ ph¶i ch¨ng. ChÊt lîng c¸c linh kiÖn ®iÖn tö kh¸c còng ®-
îc c¶i thiÖn râ rÖt. C¸c c«ng nghÖ míi nh c¸p quang, VLSI cho ph¸p truyÒn vµ
xö lý th«ng tin rÊt nhanh chãng.
C¸c m¸y tÝnh c¸ nh©n ®· trë nªn phæ biÕn lµm cho nhu cÇu vÒ nhiÒu lo¹i
h×nh dÞch vô viÔn th«ng kh¸c nhau nh: tho¹i, sè liÖu, video,... ®Òu t¨ng lªn m¹nh
mÏ. Tuy nhiªn c¸c m¹ng viÔn th«ng hiÖn t¹i kh«ng cßn ®¸p øng ®îc c¸c nhu cÇu
ngµy cµng cao cña ngêi sö dông. XuÊt ph¸t tõ nh÷ng h¹n chÕ cña m¹ng viÔn
th«ng hiÖn t¹i, cïng víi nh÷ng nhu cÇu cña ngêi sö dông ®· ¶nh hëng m¹nh mÏ
®Õn sù ph¸t triÓn cña c«ng nghÖ viÔn th«ng mµ tríc tiªn lµ sù ra ®êi cña m¹ng tæ
hîp dÞch vô sè b¨ng hÑp (N-ISDN). Tuy nhiªn N-ISDN vÉn cha ®ñ kh¶ n¨ng ®¸p
øng c¸c dÞch vô míi. Do vËy m¹ng tæ hîp dÞch vô sè b¨ng réng Broadband ISDN
(hay B-ISDN)®· ®îc x©y dùng. Dùa trªn nh÷ng u viÖt cña ATM vµ ®Æc thï cña
m¹ng viÔn th«ng hiÖn t¹i, ITU-T ®· chän gi¶i ph¸p truyÒn t¶i kh«ng ®ång bé
ATM (Asynchronous Transfer Mode) lµ ph¬ng ph¸p truyÒn t¶i cho m¹ng B-
ISDN.
NhËn thøc ®îc tÇm quan träng vµ híng ph¸t triÓn trong t¬ng lai cña m¹ng
nªn em muèn t×m hiÓu, nghiªn cøu vÒ øng dông vµ ho¹t ®éng cña m¹ng nµy mµ
cô thÓ h¬n lµ gi¶i ph¸p truyÒn t¶i kh«ng ®ång bé ATM trong B-ISDN. Em ®·
chän ®Ò tµi cho §å ¸n tèt nghiÖp cña m×nh lµ: “ C«ng nghÖ ATM gi¶i ph¸p
truyÒn dÉn cña m¹ng B-ISDN ”. Néi dung ®å ¸n gåm 4 ch¬ng:
Ch¬ng I: Tæng quan vÒ m¹ng viÔn th«ng.
Ch¬ng II: C«ng nghÖ ATM.
Ch¬ng III: Ho¹t ®éng vµ øng dông cña ATM trong m¹ng B-ISDN.
Ch¬ng IV: Tæng quan vÒ kiÕn tróc m¹ng B-ISDN.
Trong phÇn B¸o c¸o nµy do thêi gian cã h¹n em míi chØ nghiªn cøu ®îc 2
ch¬ng ®Çu cña ®å ¸n lµ nh÷ng g× s¬ lîc nhÊt cßn phÇn chÝnh em xin ®îc tr×nh bµy
tiÕp trong ®å ¸n .
Ch¬ng I
TæNG QUAN VÒ M¹NG viÔn th«ng
1.1. §Æc ®iÓm m¹ng viÔn th«ng hiÖn nay.
1.1.1. C¸c kh¸i niÖm trong m¹ng viÔn th«ng.
1.1.1.1 Kh¸i niÖm m¹ng viÔn th«ng.
M¹ng viÔn th«ng lµ tËp hîp tÊt c¶ c¸c thiÕt bÞ viÔn th«ng vµ ph¬ng thøc dïng
®Ó truyÒn th«ng tin gi÷a nh÷ng ngêi sö dông khi thùc hiÖn c¸c dÞch vô t¬ng øng.
C¸c dÞch vô viÔn th«ng bao gåm c¸c dÞch vô truyÒn tÝn hiÖu tho¹i, dÞch vô truyÕn
sè liÖu, truyÒn h×nh ......
1.1.1.2. ThiÕt bÞ cÊu thµnh m¹ng.
Theo quan ®iÓm phÇn cøng th× m¹ng viÔn th«ng chØ bao gåm c¸c thiÕt bÞ cÊu
thµnh m¹ng ®ã lµ thiÕt bÞ ®Çu cuèi, thiÕt bÞ chuyÓn m¹ch vµ thiÕt bÞ truyÒn dÉn .
ThiÕt bÞ ®Çu cuèi
Lµ nh÷ng thiÕt bÞ giao tiÕp gi÷a m¹ng viÔn th«ng vµ ngêi sö dông. Nã cã
nhiÖm vô chuyÓn ®æi th«ng tin sang tÝn hiÖu ®iÖn ( ë bªn ph¸t) vµ chuyÓn tÝn
hiÖu ®iÖn thµnh th«ng tin ban ®Çu ( ë bªn nhËn). §ång thêi thùc hiÖn trao ®æi c¸c
tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn gi÷a ngêi sö dông vµ m¹ng viÔn th«ng .
ThiÕt bÞ chuyÓn m¹ch
Chøc n¨ng chÝnh lµ thiÕt lËp ®êng truyÒn dÉn gi÷a c¸c thiÕt bÞ ®Çu cuèi
cho mét m¹ng viÔn th«ng.
ChuyÓn m¹ch cã thÓ ®îc ph©n ra lµ chuyÓn m¹ch néi h¹t vµ chuyÓn m¹ch
chuyÓn tiÕp:
_ ChuyÓn m¹ch néi h¹t lµ chuyÓn m¹ch cung cÊp trùc tiÕp tuyÕn truyÒn dÉn
tíi thuª bao.
_ ChuyÓn m¹ch chuyÓn tiÕp lµ chuyÓn m¹ch cung cÊp truyÒn tuyÕn dÉn gi÷a
c¸c chuyÓn m¹ch néi h¹t.
ThiÕt bÞ truyÒn dÉn
Lµ thiÕt bÞ ®îc sö dông ®Ó truyÒn c¸c tuyÕn truyÒn dÉn mµ thiÕt bÞ chuyÓn m¹ch
®· thiÕt lËp .Tuú theo tÝnh chÊt truyÒn dÉn mµ cã c¸c kiÓu truyÒn dÉn vµ thiÕt bÞ
truyÒn dÉn t¬ng øng. Cã thÓ lµ c¸p quang, c¸p ®ång trôc, vi ba, vÖ tinh ....
1.1.1.3. Kü thuËt m¹ng viÔn th«ng.
Kü thuËt m¹ng viÔn th«ng lµ kü thuËt cÇn thiÕt ®Ó kÕt hîp c¸c thiÕt bÞ cÊu
thµnh m¹ng thµnh mét m¹ng ®ång nhÊt.
Kü thuËt nµy bao gåm: Kü thuËt cÊu h×nh m¹ng líi, kü thuËt ®¸nh sè, tÝnh
cíc, ®ång bé, b¸o hiÖu, ®¶m b¶o chÊt lîng ,liªn l¹c ...
* Kü thuËt cÊu h×nh m¹ng líi: ®Ó x¸c ®Þnh c¸ch tæ chøc c¸c thiÕt bÞ cÊu
thµnh m¹ng. Kü thuËt nµy ph¶i kÕt hîp g¾n víi viÖc quy ho¹ch vÞ trÝ tæng ®µi,
vÞ trÝ thuª bao sao cho ®¶m b¶o hiÖu qu¶ truyÒn dÉn th«ng tin, lu lîng, chÊt l-
îng vµ c«ng t¸c qu¶n lý m¹ng. Cã rÊt nhiÒu c¸ch tæ chøc m¹ng líi nh m¹ng
h×nh sao, m¹ng h×nh líi.
* Kü thuËt ®¸nh sè: ®Ó x¸c ®Þnh cho mçi thuª bao mét m· sè riªng biÖt .Qua
m· sè nµy ta cã thÓ n¾m b¾t ®îc mét c¸ch ®Çy ®ñ th«ng tin vÒ thuª bao ®ã
nh dÞch vô cña thuª bao ®ã lµ kiÓu dÞch vô g× , truyÒn dÉn ra sao , vÞ trÝ ë
®©u .....
* Kü thuËt tÝnh cíc: x¸c ®Þnh ph¬ng ph¸p tÝnh cíc cho c¸c thuª bao ®èi víi
c¸c kiÓu dÞch vô viÔn th«ng kh¸c nhau.
Trªn c¬ së c¸c kh¸i niÖm vÒ m¹ng viÔn th«ng, tr¶i qua c¸c giai ®o¹n ph¸t
triÓn, cã thÓ thÊy mét sè ®Æc ®iÓm næi bËt cña m¹ng viÔn th«ng hiÖn nay.
1.1.2. C¸c ®Æc ®iÓm cña m¹ng viÔn th«ng hiÖn nay.
Ngµy nay, trªn thÕ giíi ®ang tån t¹i rÊt nhiÒu dÞch vô viÔn th«ng, øng víi
mçi kiÓu th«ng tin mµ ngêi sö dông cÇn trao ®æi th× l¹i cã mét lo¹i dÞch vô t¬ng
øng, øng víi mçi lo¹i dÞch vô nµy l¹i cã Ýt nhÊt mét lo¹i m¹ng riªng biÖt ®Ó phôc
vô cho dÞch vô ®ã. Vµ kÕt qu¶ lµ hiÖn nay ®ang tån t¹i song song rÊt nhiÒu m¹ng
dÞch vô viÔn th«ng kh¸c nhau nh:
M¹ng Telex: Dïng ®Ó göi c¸c bøc ®iÖn díi d¹ng c¸c kÝ tù ®îc m· ho¸
b»ng 5 bit (m· Baudot) . Kh«ng truyÒn ®îc c¸c th«ng tin tho¹i, th«ng tin vÒ h×nh
¶nh c¶ ®éng vµ tÜnh ...Tèc ®é truyÒn thÊp ( tõ 75 ®Õn 300 bit /s).
M¹ng ®iÖn tho¹i c«ng céng: (POST – Plain Old Telephone Service).
Nhãm th«ng tin tiÕng nãi ®îc sè ho¸ vµ chuyÓn m¹ch ë hÖ thèng chuyÓn m¹ch
PSTN(Public Switch Telephone Network) lµ tæng ®µi ®iÖn tö sè cã chøa c¸c ch-
¬ng tr×nh lµm viÖc lËp tr×nh s½n.TÝn hiÖu truyÒn dÉn trong m¹ng lµ c¸c tÝn hiÖu
tho¹i ®· ®îc sè ho¸. Cã thÓ truyÒn b»ng c¸p ®ång trôc hoÆc c¸p quang. Gi÷a hai
thiÕt bÞ ®Çu cuèi cã mét kªnh ®îc thiÕt lËp s½n tríc khi cã cuéc gäi. V× thÕ m¹ng
®iÖn tho¹i cã thÓ ®îc gäi lµ mét m¹ng chuyÓn m¹ch kªnh ( Circuit –
Switching).
M¹ng truyÒn sè liÖu: dïng ®Ó trao ®æi sè liÖu gi÷a c¸c thiÕt bÞ ®Çu cuèi lµ
c¸c m¸y tÝnh. M¹ng nµy sö dông ph¬ng ph¸p chuyÓn m¹ch kªnh hoÆc chuyÓn
m¹ch gãi ( Packet-Switching). NghÜa lµ sè liÖu tríc khi truyÒn dÉn trong m¹ng sÏ
®îc chia thµnh c¸c gãi tin. C¸c gãi tin nµy sÏ ®îc truyÒn qua c¸c nót m¹ng ®Ó
®Õn ®îc tr¹m ®Ých th«ng qua ®Þa chØ t¹i c¸c gãi tin ®ã . M¹ng sè liÖu ®ang rÊt
ph¸t triÓn víi nhu cÇu sö dông ngµy cµng cao.
..............
Mçi m¹ng trªn ®îc thiÕt kÕ cho c¸c dÞch vô riªng biÖt vµ kh«ng thÓ sö
dông cho c¸c môc ®Ých kh¸c. NÕu ngêi sö dông muèn sö dông mét trong c¸c lo¹i
h×nh dÞch vô trªn th× hä ph¶i ®¨ng kÝ víi nhµ cung cÊp dÞch vô ®ã. NÕu muèn sö
dông mét lóc nhiÒu lo¹i h×nh th× ph¶i trang bÞ nhiÒu lo¹i thiÕt bÞ ®Çu cuèi, thiÕt bÞ
chuyÓn m¹ch, thiÕt bÞ truyÒn dÉn. Bªn c¹nh ®ã, mçi m¹ng l¹i yªu cÇu ph ¬ng
ph¸p thiÕt kÕ, s¶n xuÊt, vËn hµnh, b¶o dìng kh¸c nhau…
Do ®ã hÖ thèng viÔn th«ng hiÖn nay cã rÊt nhiÒu nhîc ®iÓm:
ChØ truyÒn ®îc c¸c dÞch vô ®éc lËp t¬ng øng tõng m¹ng.ThiÒu mÒm
dÎo, linh ho¹t trong truyÒn dÉn, chuyÓn m¹ch khi cã c¸c kü thuËt hay c«ng nghÖ
míi.
KÐm hiÖu qu¶ trong viÖc b¶o dìng, vËn hµnh, chia sÎ tµi nguyªn cho c¸c
m¹ng kh¸c cïng sö dông.
H¹n chÕ sù ph¸t triÓn cña nhiÒu lo¹i h×nh dÞch vô míi.
Tãm l¹i, hÖ thèng viÔn th«ng ngµy nay cßn nhiÒu nhîc ®iÓm trong khi c¸c
yªu cÇu cña ngêi sö dông ngµy cµng cao. §iÒu nµy lµm cho hÖ thèng viÔn th«ng
cò kh«ng cßn ®¸p øng ®îc, cÇn cã mét m¹ng thÝch hîp nh»m ®¸p øng c¸c nhu
cÇu trªn cña ngêi sö dông vµ tõ nh÷ng lý do ®ã ®· t¹o ®iÒu kiÖn cho viÖc ra ®êi
mét hÖ thèng viÔn th«ng míi víi nhiÒu tiÖn Ých h¬n, phôc vô ®îc nhiÒu h¬n c¸c
yªu cÇu cña ngêi sö dông còng nh ®Ó t¬ng xøng víi sù ph¸t triÓn lín m¹nh cña
c¸c ngµnh khoa häc kü thuËt kh¸c.
1.1.3. Sù ra ®êi cña m¹ng b¨ng réng B-ISDN.
1.1.3.1. Sù ra ®êi cña ISDN (Intergrated Services Digital Network).
Vµo ®Çu nh÷ng n¨m 80, thuËt ng÷ ISDN b¾t ®Çu ®îc nh¾c ®Õn nhiÒu. Nã
cã nghÜa lµ mét m¹ng sè tÝch hîp ®a dÞch vô. Cã thÓ hiÓu ®ã lµ sù liªn kÕt c¸c
dÞch vô viÔn th«ng b×nh thêng nh tho¹i, sè liÖu, truyÒn h×nh...th«ng qua c¸c ph-
¬ng tiÖn truyÒn dÉn th«ng tin sè nh c¸p quang, vi ba vµ vÖ tinh. ISDN cung cÊp
®êng nèi tÝn hiÖu sè theo kiÓu ®iÓm nèi ®iÓm gi÷a hai thiÕt bÞ ®Çu cuèi. Nã cã
kh¶ n¨ng t¶i tÊt c¶ c¸c kiÓu th«ng tin nh tho¹i, sè liÖu, ®å ho¹, v¨n b¶n vµ h×nh
¶nh trªn cïng mét ®êng dÉn sè ®ã.
Dùa vµo c¸c dÞch vô th«ng tin cña ISDN, ngêi ta cßn ®a ra ®Þnh nghÜa vÒ
ISDN trªn c¬ së kü thuËt chuyÓn m¹ch. §ã lµ sù kÕt hîp gi÷a chuyÓn m¹ch kªnh
vµ chuyÓn m¹ch gãi ®Ó t¹o thµnh mét m¹ng tæng thÓ ®¸p øng hÇu hÕt c¸c lo¹i
h×nh dÞch vô cña ngêi sö dông. Ngêi ta ®a ra s¬ ®å cÊu tróc cña ISDN lµ:
C¸c tÝn hiÖu
OA & M
ChuyÓn m¹ch
Gate - kªnh Gate -
User way way User
ISDN ISDN
ChuyÓn m¹ch
gãi
C¸c dÞch vô
kh¸c
H×nh 1.1 S¬ ®å cÊu
Giaotróc tæng qu¸t ISDN
diÖn ISDN
CÊu tróc cña ISDN bao gåm:
C¸c tÝn hiÖu OA&M lµ mét m¹ng qu¶n lý m¹ng ISDN
C¸c bé phËn chuyÓn m¹ch kªnh ®Ó phôc vô cho c¸c dÞch vô sö dông ph-
¬ng thøc chuyÓn m¹ch kªnh.
C¸c bé phËn chuyÓn m¹ch gãi ®Ó phôc vô cho c¸c dÞch vô sö dông ph¬ng
thøc chuyÓn m¹ch gãi.
C¸c ph¬ng tiÖn truyÒn th«ng kh¸c:
Gateway ISDN: cæng ISDN ®Ó t¨ng cêng ®¨ng ký khi cÇn truy nhËp vµo
m¹ng.
Giao diÖn ISDN: lµ giao diÖn duy nhÊt gi÷a ngêi dïng vµ m¹ng.
Ngêi ta ph©n chia giao diÖn nµy nµy ra lµm hai lo¹i:
Giao diÖn BRI – ISDN: ®©y lµ giao diÖn tèc ®é c¬ b¶n. Tèc ®é cña giao
thøc nµy lµ 144Kb/s, gåm cã hai kªnh B vµ mét kªnh D:
Kªnh B lµ kªnh truyÒn sè liÖu, h×nh ¶nh, d÷ liÖu theo ph¬ng thøc chuyÓn
m¹ch kªnh hoÆc chuyÓn m¹ch gãi víi tèc ®é duy nhÊt 64Kb/s.
Kªnh D lµ kªnh truyÒn tÝn hiÖu b¸o hiÖu tèc ®é c¬ së. Tèc ®é cña giao
diÖn lµ 1544Kb/s, gåm cã 24 kªnh 64Kb/s. Mçi kªnh ho¹t ®éng nh mét
kªnh b¸o hiÖu 64Kb/s hoÆc chuyÓn m¹ch gãi.
Víi hai giao diÖn BRI & PRI, ISDN cã thÓ phôc vô ngêi sö dông t¶i c¸c
phÇn mÒn tõ Internet xuèng, dïng trong c¸c øng dông ®iÒu khiÓn tõ xa nh: gi¸o
dôc vµ mua hµng,..., dïng ®Ó tæ chøc c¸c héi nghÞ qua mµn h×nh...nhng vÊn ®Ò
®Æt ra lµ tèc ®é truyÒn dÉn. Tèc ®é truyÒn dÉn cña ISDN vÉn cßn h¹n chÕ trong
c¸c lÜnh vùc nh dÞch vô thêi gian thùc....ChÝnh v× thÕ mµ B – ISDN ra ®êi.
1.1.3.2. Sù ra ®êi cña m¹ng b¨ng th«ng réng B – ISDN.
XuÊt ph¸t tõ nh÷ng h¹n chÕ cña ISDN vÒ mÆt tèc ®é truyÒn dÉn, bªn c¹nh
®ã cßn cã c¸c yªu cÇn vÒ dÞch vô vµ chÊt lîng dÞch vô lu«n lu«n thay ®æi vµ ®ßi
hái ngµy cµng cao nªn cÇn cã mét m¹ng nªn cÇn cã mét m¹ng viÔn th«ng míi
chñ yÕu lµ do c¸c nguyªn nh©n sau:
C¸c yªu cÇu dÞch vôb¨ng réng ®ang t¨ng lªn.
C¸c kü thuËt xö lý tÝn hiÖu, chuyÓn m¹ch, truyÓn dÉn ë tèc ®é cao ®· trë
thµnh hiÖn thùc tõ vµi tr¨m Mb/s ®Õn hµng Gb/s.
TiÕn bé vÒ kh¶ n¨ng xö lý ¶nh vµ sè liÖu.
Sù ph¸t triÓn c¸c øng dông phÇn mÒn trong lÜnh vîc tin häc vµ viÔn th«ng.
Sù cÇn thiÕt ph¶i tæ hîp c¸c dÞch vô phô thuéc lÉn nhau ë chuyÓn m¹ch
kªnh hay chuyÓn m¹ch gãi vµo mét m¹ng b¨ng th«ng réng duy nhÊt. So víi c¸c
m¹ng kh¸c dÞch vô tæ hîp vµ m¹ng tæ hîp cã nhiÒu u ®iÓm vÒ mÆt kinh tÕ, ph¸t
triÓn, thùc hiÖn, vËn hµnh vµ b¶o dìng.
Sù cÇn thiÕt ph¶i tho¶ m·n tÝnh mÒm dÎo cho c¸c yªu cÇu vÒ phÝa ngêi
sö dông còng nh ngêi qu¶n lý m¹ng(vÒ tèc ®é ®êng truyÒn, chÊt lîng dÞch vô, vÒ
®é tin cËy trong lÜnh vùc trao ®æi th«ng tin.... )
Cuèi n¨m 1988, nh÷ng khuyÔn nghÞ chÝnh thøc ITU – I.21 nh sau “M¹ng
tæ hîp sè ®a dÞch vô b¨ng réng B-ISDN (Broodband Integrated Services Digital
Net Work) cung cÊp c¸c cuéc nèi th«ng qua chuyÓn m¹ch, c¸c cuéc nèi cè ®Þnh
(pernament) hoÆc b¸n cè ®Þnh (semipernament), c¸c cuéc nèi tõ ®iÓm ®Õn ®iÓm
(point to point) hoÆc tõ ®iÓm ®Õn nhiÒu ®iÓm (point to multipoint) vµ cung cÊp
c¸c dÞch vô theo yªu cÇu, dÞch vô dµnh tríc, dÞch vô cè ®Þnh. Cuéc nèi trong B-
ISDN phôc vô cho c¶ chuyÓn m¹ch kªnh vµ chuyÓn m¹ch gãi theo kiÓu ®¬n ph-
¬ng tiÖn (Monomedia) hay ®a ph¬ng tiÖn (Multimedia), híng liªn kÕt
(Connection-Oriented) hoÆc kh«ng liªn kÕt (Connectionless), theo cÊu h×nh ®¬n
híng hay ®a híng. Bªn c¹ch ®ã B – ISDN lµ mét m¹ng th«ng minh cã kh¶ n¨ng
cung cÊp c¸c dÞch vô c¶i tiÕn, cung cÊp c¸c c«ng cô b¶o dìng vµ vËn hµnh
(OAM) ®iÒu khiÓn vµ qu¶n lý m¹ng cã hiÖu qu¶.
1.1.4. Lùa chän ph¬ng thøc truyÒn t¶i cho m¹ng B.
V× m¹ng B lµ m¹ng cung cÊp c¸c dÞch vô thêi gian thùc cho nªn viÖc lùa
chän ph¬ng thøc truyÒn t¶i cho m¹ng B-ISDN ph¶i ®¶m b¶o hai yªu cÇu ®ã lµ
tÝnh trong suèt vÒ mÆt néi dung vµ tÝnh trong suèt vÒ mÆt thêi gian. ViÖc lùa
chän sÏ dÔ dµng h¬n sau khi ta xem xÐt mét sè ph¬ng thøc chuyÓn m¹ch hiÖn
hµnh.
1.1.4.1. ChuyÓn m¹ch kªnh.
§©y lµ ph¬ng ph¸p ®îc sö dông tõ l©u trong m¹ng ®iÖn tho¹i PSTN. Ngµy
nay ph¬ng ph¸p nµy vÉn ®îc sö dông trong m¹ng ISDN. Nã sö dông ph¬ng ph¸p
ghÐp kªnh theo thêi gian TDM(Time Division Maltiplexing). Trong ®ã th«ng tin
trªn mét kªnh ®îc truyÒn theo mét chu kú ®Òu ®Æn 125 Us ë mét khe thêi gian
cè ®Þnh, tËp hîp c¸c khe thêi gian trong kho¶ng 125 Us t¹o thµnh mét khung
thêi gian. Kªnh truyÒn trong m¹ng chuyÓn m¹ch kªnh lµ kªnh thùc ®îc thiÕt lËp
tríc khi cã yªu cÇu thiÕt lËp cuéc gäi trong m¹ng. Do ®ã ph¬ng ph¸p nµy thiÕu
tÝnh mÒm dÎo do th«ng tin ph¶i truyÒn theo mét tÇn sè cè ®Þnh dÉn tíi giíi h¹n
vÒ mÆt tèc ®é vµ kh«ng thÝch hîp cho viÒc truyÒn c¸c dÞch vô b¨ng réng cã c¸c
®Æc ®iÓm kh¸c nhau.
1.1.4.2. ChuyÓn m¹ch kªnh ®a tèc ®é.
§Ó kh¾c phôc sù thiÕu mÒm dÎo cña chÕ ®é truyÒn ®¬n tèc ®é trong
chuyÓn m¹ch kªnh ngêi ta ®a ra hÖ thèng chuyÓn m¹ch kªnh ®a tèc ®é MRCS
(Maltirate Circuit Switching). C¸c ®êng nèi trong MRCS ®îc chia thµnh n kªnh
c¬ b¶n gåm c¸c khung thêi gian cã ®é dµi kh¸c nhau, mäi cuéc liªn l¹c cã thÓ ® -
îc x©y dùng tõ n kªnh nµy. Th«ng thêng c¸c kªnh c¬ b¶n cho mét cuéc nèi lµ:
_ Mét kªnh cã tèc ®é lµ 1024 Kbit/s.
_ T¸m kªnh H1 cã tèc ®é lµ 2048 Kbit/s.
_ Mét kªnh H4 cã tèc ®é lµ 139.164 Kbit/s.
MRCS rÊt phøc t¹p do mçi kªnh c¬ së cña mét ®êng nèi ph¶i gi÷ ®ång bé
víi c¸c kªnh kh¸c nhau ®Ó ®¶m b¶o tÝnh trong suèt vÒ mÆt thêi gian. Ngoµi ra
viÖc sö dông tµi nguyªn chung cña MRCS kh«ng ®¹t hiÖu qu¶: Khi mäi kªnh H1
bËn th× kh«ng thÓ thiÕt lËp thªm mét kªnh nµo kh¸c trong khi cã thÓ H4 vÉn rçi.
Do vËy ®©y cha ph¶i lµ gi¶i ph¸p cho m¹ng b¨ng réng.
1.1.4.3. ChuyÓn m¹ch kªnh tèc ®é cao.
C¸c tµi nguyªn trong hÖ thèng chuyÓn m¹ch kªnh tèc ®é cao FCS (Fast
Circuit Switching) chØ ®îc cung cÊp khi th«ng tin ®îc göi ®i. Sau khi göi xong
th«ng tin tµi nguyªn ®îc gi¶i phãng trë l¹i. Sù cung cÊp nµy ®îc thiÕt lËp mçi lÇn
göi nh trong trêng hîp chuyÓn m¹ch gãi nhng díi sù ®iÒu khiÓn cña tÝn hiÖu b¸o
hiÖu liªn kÕt nhanh (fast “associated” signalling) chø kh«ng n»m trong chuyÓn
m¹ch gãi.
Khi thiÕt lËp cuéc gäi ngêi sö dông yªu cÇu ®é réng cña b¨ng b»ng sè
nguyªn lÇn ®é réng b¨ng cña kªnh c¬ b¶n. HÖ thèng lóc nµy cha cung cÊp tµi
nguyªn ngay mµ nã ghi l¹i c¸c th«ng tin vÒ chuyÓn m¹ch, th«ng tin vÒ ®é réng
b¨ng theo yªu cÇu, th«ng tin vÒ ®Þa chØ cña ®Ých ®îc chän. Khi bªn ph¸t b¾t ®Çu
göi th«ng tin, lóc nµy hÖ thèng b¸o hiÖu r»ng bªn ph¸t cã th«ng tin ®îc göi ®i
yªu cÇu chuyÓn m¹ch ®Ó ph©n phèi tµi nguyªn ngay lËp tøc. Qua ®©y cã thÓ thÊy
FCS kh¸ phøc t¹p vµ kh«ng thÝch hîp cho B-ISDN v× kh¶ n¨ng thiÕt lËp, huû bá
cuéc nèi vµ ®iÒu khiÓn c¶ hÖ thèng rÊt phøc t¹p, kh«ng ®¸p øng ®îc yªu cÇu vÒ
mÆt thêi gian.
1.1.4.4. ChuyÓn m¹ch gãi.
§îc sö dông trong m¹ng m¸y tÝnh. Ph¬ng thøc nµy thùc hiÖn truyÒn d÷
liÖu díi d¹ng c¸c gãi tin qua c¸c nót m¹ng, th«ng tin ®îc chia thµnh c¸c gãi cã
®é dµi kh¸c nhau vµ ®îc lu trong bé ®Öm (buffer). Khi cÇn truyÒn d÷ liÖu th× tÊt
c¶ c¸c gãi tin nµy ®îc truyÒn tíi nót m¹ng gÇn nhÊt, t¹i ®©y viÖc chuyÓn tiÕp c¸c
gãi tin nh thÕ nµo lµ do c¸c nót m¹ng ®¶m nhiÖm. Nã cã thÓ thùc hiÖn nh sau:
_ Sö dông lu ®å d÷ liÖu – Data Gram: c¸c nót m¹ng sÏ chän ®êng cho c¸c
gãi tin ®i tíi ®Ých mµ kh«ng cÇn ph¶i theo thø tù, khi c¸c gãi tin ®Õn tr¹m ®Ých
ph¶i thùc hiÖn s¾p xÕp l¹i c¸c gãi tin theo chØ sè cña nã.
_ Sö dông m¹ch ¶o – Virual Circuit: tÝn hiÖu cÇu (request) sÏ ®îc göi tíi
nót m¹ng gÇn nhÊt khi cã yªu cÇu truyÒn. Nót m¹ng sÏ t×m ®êng ®i gi÷a c¸c nót
®Ó ®i ®Õn tr¹m ®Ých, nÕu tr¹m ®Ých chÊp nhËn d÷ liÖu th× sÏ göi tÝn hiÖu tr¶ lêi
chÊp nhËn (accept). Lóc nµy gi÷a hai nót m¹ng Nguån vµ §Ých tån t¹i ®êng ¶o
duy nhÊt ®Ó trao ®æi d÷ liÖu víi nhau. Khi kÕt thóc th× gi¶i phãng liªn kÕt ®ã vµ
cã thÓ h×nh thµnh liªn kÕt kh¸c.
1.1.4.5. C«ng nghÖ truyÒn t¶i STM (Synchrounnous Transfer Mode).
Thùc hiÖn viÖc truyÒn t¶i b»ng c¸ch ph©n bè c¸c khe thêi gian trong mét
cÊu tróc tuÇn hoµn gäi lµ mét klhung cho mét dÞch vô víi kho¶ng thêi gian cho
mét cuéc nèi.
CÊu tróc khung thêi gian nh sau:
H×nh 1.2 CÊu tróc khung thêi gian
Khi mét khe thêi gian ®· ®îc g¾n cho mét kªnh nhÊt ®Þnh th× khe thêi gian
®ã sÏ dµnh riªng cho cuéc nèi ®ã, ®¶m b¶o cung cÊp th«ng tin mét c¸ch liªn
tôcvíi tèc ®é cè ®Þnh.
STM kh«ng linh ho¹t trong viÖc ph©n bè ®é réng b¨ng th«ng - ®iÒu cÇn
thiÕt cho phÇn lín c¸c dÞch vô b¨ng réng cña B-ISDN vµ ®é réng cña b¨ng th«ng
lµ cè ®Þnh nªn rÊt h¹n chÕ, kh«ng thÝch hîp víi m¹ng B.
1.1.4.6. C«ng nghÖ truyÒn t¶i PTM (Packet Transfer Mode).
Víi c«ng nghÖ truyÒn t¶i PTM sè liÖu ®îc ®ãng thµnh c¸c gãi lín gåm rÊt
nhiÒu byte, kÝch thíc cña c¸c gãi cã thÓ thay ®æi ®îc tuú theo nhu cÇu truyÒn nh-
ng kh«ng ®îc vît qu¸ mét gi¸ trÞ giíi h¹n (kho¶ng 4048 byte).
C¸c gãi tin ®îc göi tíi nót m¹ng nh mét chuçi c¸c bit liªn tôc vµ nã chiÕm
toµn bé b¨ng th«ng cña ®êng truyÒn, nót m¹ng sÏ kiÓm tra xem ®êng truyÒn nµo
rçi th× göi tin theo ®êng truyÒn ®ã. Trªn mçi gãi cã sè hiÖu nhËn d¹ng ®êng ®Ó
cho nót m¹ng nhËn biÕt nót Nguån vµ §Ých cña gãi, tõ ®ã chuyÓn tiÕp gãi tin ®Õn
®Ých ®óng thø tù. Ph¬ng ph¸p nµy sö dông b¨ng th«ng hiÖu qu¶ h¬n STM, v× khi
mét ®êng truyÒn rçi th× c¸c ®êng kh¸c cã thÓ dïng nã cho viÖc truyÒn t¶i th«ng
tin cña m×nh. Tuy nhiªn thêi gian trÔ lín do ®ã kh«ng thÝch hîp víi dÞch vô thêi
gian thùc.
XuÊt ph¸t tõ nh÷ng h¹n chÕ cña c¸c c«ng nghÖ truyÒn dÉn trªn. ITU-T ®·
nghiªn cøu vµ chän c«ng nghÖ ATM lµ gi¶i ph¸p truyÒn dÉn cho m¹ng b¨ng
réng B-ISDN.
1.2. kü thuËt m¹ng b-isdn.
1.2.1. NÒn t¶ng kü thuËt m¹ng B-ISDN.
Do B-ISDN cã kh¶ n¨ng cung cÊp nh÷ng dÞch vô cã ®Æc ®iÓm kh¸c nhau nªn
mét sè c«ng nghÖ c¬ b¶n ®îc ®ßi hái ®Ó hiÖn thùc ho¸ .
Thø nhÊt: xö lý tèc ®é cao vµ c«ng nghÖ m«I trêng , truyÒn dÉn b¨ng réng vµ
c«ng nghÖ chuyÓn m¹ch b¨ng réng; chóng ®îc yªu cÇu lµ bëi v× c¸c tÝn hiÖu cña
dÞch vô b¨ng réng vµ tèc ®é cao ®îc sö dông réng r·i. V¶ l¹i viÖc c¶i thiÖn c«ng
nghÖ vµ thiÕt bÞ xö lý video lµ cÇn thiÕt bëi v× c¸c dÞch vô chÝnh cña B-ISDN lµ
c¸c lo¹i dÞch vô video kh¸c nhau. H¬n thÕ n÷a, c«ng nghÖ m¹ng th«ng tin ®èi víi
nh÷ng vÊn ®Ò trªn ®©y lµ cÇn thiÕt, bëi v× c¸c dÞch vô tèc ®é thÊp/tèc ®é cao ®îc
cung cÊp vµ c¸c dÞch vô chÕ ®é gãi ®ång tån t¹i. Nh÷ng c«ng nghÖ c¬ b¶n nµy ®·
®îc ph¸t triÓn vµ ®îc n©ng cÊp liªn tôc nh»m ®¸p øng mét c¸ch ®Çy ®ñ nhu cÇu
vÒ c¸c dÞch vô b¨ng réng cµng ngµy cµng t¨ng.
Thø hai: c«ng nghÖ th«ng tin quang ®· ®îc n©ng cao, suy hao cña c¸p sîi
quang ®· ®îc gi¶m xuèng thÊp h¬n 0.5 dB/Km vµ gi¸ c¶ cña c¸c phÇn tö bøc
x¹/thu ¸nh s¸ng ®· sôt xuèng kh¸ nhanh chãng. H¬n n÷a c«ng nghÖ vÒ m¹ng
tÝch hîp vµ c«ng nghÖ chÕ t¹o c¸c cÊu kiÖn còng ®· rÊt tiªn tiÕn. C¸c phÇn tö
SilÝc lìng cùc hoÆc GaAs ®îc ph¸t triÓn mét c¸ch thµnh c«ng cã kh¶ n¨ng thùc
hiÖn viÖc xö lý tèc ®é cao (hµng tr¨m Mbit/s hoÆc Gbit/s) vµ CMOS cã kh¶ n¨ng
xö lý møc 150 Mbit/s.
Thø ba: viÖc nÐn, chuyÓn ®æi vµ t¸i t¹o c¸c tÝn hiÖu dÞch vô kh¸c nhau ®· trë
nªn dÔ dµng do ph¸t triÓn c«ng nghÖ xö lý tÝn hiÖu. V¶ l¹i viÖc thu thËp, thay ®æi
vµ xö lý c¸c tÝn hiÖu dÞch vô ®· trë nªn dÔ dµng h¬n nhê ph¸t triÓn c«ng nghÖ
m¸y tÝnh. Qua viÖc sö dông c«ng nghÖ nãi trªn, cïng víi c«ng nghÖ VLSI, c¸c
thiÕt bÞ ®Çu cuèi kh¸ch hµng hiÖu qu¶ ®· ®îc ph¸t triÓn. Thªm vµo ®ã, c¸c thiÕt
bÞ ®Çu cuèi B-ISDN ®îc sö dông cho c¸c thiÕt bÞ video kh¸c nhau ®· ®îc triÓn
khai mét c¸ch thµnh c«ng vµ ®îc sö dông víi c¸c monitor TV chÊt lîng cao,
cïng víi c¸c camera video cã ®é nh¹y cao.
MÆt kh¸c, c¸c ho¹t ®éng tiªu chuÈn ho¸ cña ISDN theo s¸ng kiÕn cña ITU-T
trong nh÷ng n¨m 1980 ®· ¶nh hëng ®Õn rÊt nhiÒu ho¹t ®éng nghiªn cøu vÒ sù
liªn kÕt c¸c lo¹i tÝn hiÖu dÞch vô kh¸c nhau còng nh viÖc sè ho¸ m¹ng th«ng tin
vµ ®· ®ãng gãp vµo sù ph¸t triÓn c«ng nghÖ th«ng tin.
1.2.2. S¬ ®å cÊu tróc chøc n¨ng vµ ®Æc ®iÓm kü thuËt cña m¹ng B.
1.2.2.1. S¬ ®å cÊu tróc chøc n¨ng.
_ LCF (Local Function C©pbility): C¸c chøc n¨ng ®îc cung cÊp bëi nót chuyÓn
m¹ch côc bé.
_ TE (Terminal Equipment): ThiÕt bÞ ®Çu cuèi.
H×nh 1.3 S¬ ®å cÊu tróc chøc n¨ng cña B-ISDN.
1.2.2.2. §Æc ®iÓm kü thuËt cña B-ISDN.
C¸c ®Æc ®iÓm chÝnh cña hÖ thèng B-ISDN ®îc ITU-T ®a ra trong khuyÕn nghÞ
I.327, theo ®ã th× c¸c kh¶ n¨ng vÒ b¸o hiÖu vµ truyÒn dÉn cña B-ISDN gåm:
+ Kh¶ n¨ng cung cÊp c¸c dÞch vô b¨ng réng.
+ Kh¶ n¨ng cung cÊp dÞch vô cho N-ISDN víi tèc ®é c¬ së lµ 64 Kb/s.
+ Cung cÊp c¸c chøc n¨ng b¸o hiÖu tõ ngêi sö dông tíi m¹ng.
+ Cung cÊp c¸c chøc n¨ng gi÷a c¸c nót m¹ng.
+ Cung cÊp c¸c chøc n¨ng b¸o hiÖu tõ ngêi sö dông tíi ngêi sö dông.
1.2.3 Kü thuËt liªn kÕt m¹ng trong B-ISDN.
1.2.3.1 M« h×nh s¾p xÕp c¸c líp m¹ng cña B-ISDN
C¸c líp m¹ng cña B-ISDN ®îc tr×nh bµy trªn h×nh sau:
H×nh 1.4 CÊu tróc ph©n líp cña B-ISDN.
Líp vËt lý.
Trong kü thuËt liªn kÕt m¹ng líp vËt lý bao gåm ba møc:
* Møc ®êng truyÒn dÉn: liªn kÕt c¸c phÇn tö cã chøc n¨ng l¾p ghÐp hoÆc th¸o
th«ng tin h÷u Ých (Payload) (trong hÖ thèng truyÒn dÉn, th«ng tin h÷u Ých cïng
víi c¸c th«ng tin ®iÒu khiÓn t¹o ra mét khung truyÒn dÉn hoµn chØnh).
* Møc nhãm / t¸ch sè: bao gåm c¸c phÇn tö cã nhiÖm vô nhãm hoÆc t¸ch
dßng bit liªn tôc.
* Møc ph¸t: lµ mét phÇn cña møc nhãm t¸ch sè, nã cã nhiÖm vô truyÒn tÝn
hiÖu gi÷a hai ®iÓm kÕ nhau.
Líp ATM.
Líp ATM bao gåm hai møc:
* Møc kªnh ¶o: lµ møc cã chøc n¨ng truyÒn ®¬n híng c¸c tÕ bµo ATM t¬ng
øng víi mét gi¸ trÞ nhËn d¹ng chung duy nhÊt VCI
* Møc ®êng ¶o: lµ møc cã chøc n¨ng truyÒn ®¬n híng c¸c tÕ bµo ATM thuéc
vÒ nhiÒu kªnh ¶o kh¸c nhau nhng l¹i cã chung mét gi¸ trÞ nhËn d¹ng ®êng ¶o
VPI.
Ch¬ng II
c«ng nghÖ atm
2.1. Giíi thiÖu chung vÒ ATM.
Theo ITU – T, th× B- ISDN ho¹t ®éng dùa trªn c¬ së kiÓu truyÔn kh«ng
®ång bé ATM (Asynchronous Tranfer Mode). Nh vËy ATM lµ c«ng nghÖ sÏ lµm
thay ®æi bé mÆt ngµnh viÔn th«ng trong t¬ng lai.
2.1.1. Kh¸i niÖm vÒ ATM.
ATM lµ ph¬ng thøc truyÒn kh«ng ®ång bé kü thuËt chuyÓn m¹ch gãi chÊt
lîng cao. Cã ph¬ng thøc truyÒn t¶i ®Þnh híng, chuyÓn gãi nhanh dùa trªn ghÐp
kh«ng ®ång bé ph©n chia theo thêi gian.
Trong kiÓu truyÒn kh«ng ®ång bé tån t¹i hai thuËt ng÷:
* ThuËt ng÷ “ truyÒn ” bao gåm c¶ lÜnh vùc truyÒn dÉn vµ chuyÓn m¹ch trong
®ã “ d¹ng truyÒn ” ¸m chØ c¶ chÕ ®é truyÒn dÉn vµ chuyÓn m¹ch th«ng tin trong
m¹ng.
* ThuËt ng÷ “ kh«ng ®ång bé ” gi¶i thÝch cho mét kiÓu truyÒn th«ng, trong ®ã
c¸c gãi tin trong cïng mét cuéc nèi cã thÓ lÆp ®i lÆp l¹i mét c¸ch bÊt th êng nh
chóng ®îc t¹o ra theo yªu cÇu cô thÓ mµ kh«ng theo chu kú.
ATM ®· kÕt hîp tÊt c¶ nh÷ng lîi thÕ cña kü thuËt chuyÓn m¹ch tríc ®©y
vµo mét kü thuËt truyÒn th«ng duy nhÊt. Sö dông c¸c gãi cè ®Þnh gäi lµ c¸c tÕ
bµo, nã cã thÓ truyÒn t¶i mét hçn hîp c¸c dÞch vô bao gåm tho¹i, h×nh ¶nh, sè
liÖu, cã thÓ cung cÊp c¸c b¨ng th«ng theo yªu cÇu. ATM cã thÓ lo¹i trõ ®îc c¸c
“nót cæ chai” thêng x¶y ra ë c¸c m¹ng LAN vµ WAN hiÖn nay.
2.1.2. C¸c ®Æc ®iÓm cña ATM.
ATM truyÒn t¶i theo ph¬ng thøc kh«ng ®ång bé, tøc lµ c¸c th«ng tin ®îc
truyÒn tõ ®Çu ph¸t tíi ®Çu thu mét c¸ch kh«ng ®ång bé vµ ®îc thÓ hiÖn nh sau:
th«ng tin xuÊt hiÖn t¹i ®Çu vµo cña hÖ thèng ®îc n¹p vµo c¸c bé nhí ®Öm, sau ®ã
chóng ®îc chia nhá thµnh c¸c tÕ bµo vµ truyÒn t¶i qua m¹ng. ATM cã hai ®Æc
®iÓm quan träng lµ:
Thø nhÊt: ATM sö dông c¸c gãi cã kÝch thíc nhá vµ cè ®Þnh gäi lµ tÕ bµo
ATM (ATM cell), c¸c tÕ bµo nhá cïng víi tèc ®é truyÒn lín sÏ lµm cho trÔ
truyÒn vµ biÕn ®éng trÔ gi¶m ®ñ nhá ®èi víi c¸c dÞch vô thêi gian
thùc.ngoµi ra kÝch thíc nhá còng sÏ t¹o ®iÒu kiÖn cho viÖc hîp kªnh ë tèc
®é cao ®îc dÔ dµng h¬n.
Thø hai: ATM cßn cã mét ®Æc ®iÓm rÊt quan träng lµ nhãm mét vµi kªnh
¶o thµnh mét ®êng ¶o mh»m gióp cho viÖc ®Þnh tuyÕn ®îc dÔ dµng.
Ph¬ng thøc truyÒn t¶i trong ATM gÇn gièng víi ph¬ng thøc chuyÓn m¹ch
gãi. Vµ nã cã mét sè ®Æc ®iÓm kh¸c víi chuyÓn m¹ch gãi nh sau:
§Ó phï hîp víi viÖc truyÒn tÝn hiÖu thêi gian thùc th× ATM ph¶i ®¹t ®é trÔ
®ñ nhá, tøc lµ c¸c tÕ bµo ph¶i cã ®é dµi ng¾n h¬n c¸c gãi th«ng tin trong
chuyÓn m¹ch gãi.
C¸c tÕ bµo cã ®o¹n mµo ®Çu nhá nhÊt nh»m t¨ng hiÖu qu¶ sö dông v× c¸c
®êng truyÒn cã tèc ®é rÊt cao.
§Ó ®¶m b¶o ®é trÔ ®ñ nhá th× c¸c tÕ bµo ®îc truyÒn ë nh÷ng kho¶ng thêi
gian x¸c ®Þnh, kh«ng cã kho¶ng trèng gi÷a c¸c tÕ bµo.
Trong ATM thø tù c¸c tÕ bµo ë bªn ph¸t vµ bªn thu ph¶i gièng nhau (®¶m
b¶o nhÊt qu¸n vÒ thø tù).
Nh÷ng ®Æc ®iÓm nµy gióp cho m¹ng ATM cã sù mÒn dÎo vµ linh ho¹t v×
nã cã thÓ t¹o ra sù t¬ng thÝch vÒ mÆt tèc ®é truyÒn cña c¸c tÕ bµo (tèc ®é cña
th«ng tin) vµ tèc ®é cña th«ng tin ®îc t¹o ra (tèc ®é thay ®æi nguån tÝn hiÖu).
ATM cã thÓ ®iÒu khiÓn tÊt c¶ c¸c kiÓu lu lîng: Voice, Audio, Video, Text,
Data..., ®îc ghÐp kªnh vµ chuyÓn m¹ch trong mét m¹ng chung. Trong m¹ng
ATM ®é réng b¨ng cã thÓ g¸n l¹i trong thêi gian thùc cho bÊt k× kiÓu lu lîng
kh¸c nhau nµo theo yªu cÇu, cã thÓ thÊy r»ng ®©y lµ mét c«ng nghÖ cho mäi m«i
trêng LAN, GAN, PSTN... §©y lµ nguyªn nh©n næi bËt lµm cho ATM ®îc lùa
chon lµm c«ng nghÖ chuyÓn m¹ch vµ truyÒn dÉn chung cho c¸c dÞch vô trong
m¹ng B-ISDN.
C¸c tÝnh n¨ng u viÖt cña ATM vµ m«i trêng ATM lµ:
GhÐp kªnh kh«ng ®ång bé (ATDM) vµ thèng kª cho mäi kiÓu lu lîng.
G¸n ®é réng kªnh rÊt linh ho¹t vµ mÒm dÎo.
Gi¶m c¸c m¹ng riªng.
ChÊp nhËn m¹ng hiÖn cã nhê kÕt nèi chóng víi m¹ng ATM míi.
Tèc ®é truy cËp cao (155 Mbt/s – 16 Gbt/s)
TiÕt kiÖm gi¸ thµnh OA&M (Operation Administrantion and
Maintenance) nhê c«ng nghÖ cao vµ ®ång nhÊt.
B¶n chÊt cña ATM lµ liªn kÕt truyÒn c¸c tÕ bµo víi c¸c th«ng tin ®îc t¹o
ra vµ ATM cung cÊp kh¶ n¨ng ghÐp kªnh “thèng kª” víi ®êng truyÒn. Do ®ã
trong ATM ®· tËn dông ®îc dung lîng truyÒn dÉn trong c¸c thêi ®iÓm cã “ho¹t
®éng thÊp” cña nguån th«ng tin víi thay v× truyÒn ®i c¸c tÕ bµo “kh«ng cã Ých”,
lµ c¸c tÕ bµo truyÒn ®i trong kho¶ng thêi gian nµy, sÏ cã c¸c nguån th«ng tin
kh¸c nhau ®îc thay thÕ. Trong trêng hîp cã nhiÒu nguån th«ng tin ®îc thay ®æi
(VBR) truyÒn ®i trªn cïng mét ®êng truyÒn th× kh¶ n¨ng ghÐp kªnh “thèng kª”
lµ rÊt cao.
TÕ bµo ATM cã kÝch thíc cè ®Þnh vµ kÕt hîp víi ghÐp kªnh, gióp cho viÖc
tæ hîp nhiÒu nguån tÝn hiÖu kh¸c nhau trªn mét ®êng truyÒn ®îc dÔ dµng, tõ ®ã
c¸c nhµ khai th¸c cã thÓ cung cÊp nhiÒu dÞch vô cho kh¸ch hµng trªn cïng mét
®êng truyÒn.
Tuy nhiªn ATM kh«ng ph¶i kh«ng cã nhîc ®iÓm:
_ Thêi gian tæ hîp tÕ bµo vµ trÔ biÕn ®éng tÕ bµo.
_ TrÔ biÕn ®éng tÕ bµo sinh ra bëi c¸c gi¸ trÞ trÔ kh¸c nhau t¹i nh÷ng ®iÓm
chuyÓn m¹ch vµ c¸c thiÕt bÞ t¸ch/ghÐp kªnh, dÉn ®Õn kho¶ng c¸ch c¸c tÕ bµo bÞ
thay ®æi. Trong tÝn hiÖu tho¹i sÏ bÞ ¶nh hëng rÊt nhiÒu nÕu x¶y ra trÔ nµy.
H×nh 2.1 M« t¶ sù biÕn ®æi trÔ cña tÕ bµo
2.1.3. CÊu tróc tÕ bµo ATM
CÊu tróc mét tÕ bµo ATM
H×nh 2.2 CÊu tróc mét tÕ bµo ATM
§Æc ®iÓm cña ATM lµ híng liªn kÕt nªn kh¸c víi chuyÓn m¹ch gãi lµ ®Þa
chØ nguån, ®Ých vµ sè thø tù c¸c gãi tin lµ kh«ng cÇn thiÕt. ATM còng kh«ng
cung cÊp c¬ chÕ ®iÒu khiÓn luång gi÷a c¸c nót m¹ng nhng cã kh¶ n¨ng nhãm
mét vµi kªnh ¶o thµnh mét ®êng ¶onh»m gióp cho viÖc ®Þnh tuyÕn ®îc dÔ dµng
h¬n. V× vËy chøc n¨ng c¬ b¶n cña phÇn tiªu ®Ò trong tÕ bµo ATM lµ nhËn d¹ng
c¸c cuéc nèi ¶o.
Dùa vµo cÊu tróc ph©n cÊp ATM theo s¬ ®å:
M¹ng c«ng M¹ng c«ng
céng céng
NNI
(Giao diÖn gi÷a c¸c nót m¹ng)
M¹ng riªng M¹ng riªng
UNI
(Giao diÖn m¹ng - kh¸ch hµng)
C¸c tr¹m kÕt C¸c tr¹m kÕt C¸c tr¹m kÕt C¸c tr¹m kÕt
cuèi sö dông H×nhcuèi
2.3sö dông
CÊu cuèiATM
tróc ph©n cÊp sö dông cuèi sö dông
T¬ng øng víi hai cÊp giao diÖn trªn, ngêi ta ®a hai d¹ng cÊu tróc phÇn tiªu
®Ò t¬ng øng:
+ CÊu tróc phÇn tiªu ®Ò giao diÖn gi÷a ngêi sö dông vµ m¹ng UNI.
+ CÊu tróc phÇn tiªu ®Ò giao diÖn gi÷a c¸c nót m¹ng NNI.
Bit 8 7 6 5 4 3 2 1 Bit 8 7 6 5 4 3 2 1 Octet
GFC VPI 1 VPI 1
2 2
VPI VCI VPI VCI
3 3
VCI VCI
4 4
VCI PT CLP VCI PT CLP
5 5
HEC . HEC .
. .
. .
. .
PhÇn mang th«ng tin cña ngêi sö . PhÇn mang th«ng tin cña ngêi sö .
dông 48 byte . dông 48 byte .
53 53
Byte Byte
H×nh 2.4 CÊu tróc tiªu ®Ò tÕ bµo ATM
* CÊu tróc tÕ bµo ATM t¹i UNI * CÊu tróc tÕ bµo ATM t¹i NNI
ý nghÜa c¸c trêng trong phÇn tiªu ®Ò.
_ GFC ( General Flow control) lµ trêng ®iÒu khiÓn luång chung. Trêng
nµy chØ dïng cho giao diÖn UNI trong cÊu h×nh §iÓm - §iÓm, cã ®é dµi gåm 4
bit, trong ®ã 2 bit dïng cho ®iÒu khiÓn vµ 2 bit dïng lµm tham sè. C¬ cÊu nµy ®·
®îc tiªu chuÈn hãa.
_ VPI (Virtual Path Identyfier) vµ VCI ( Virtual Channel Identyfier) lµ hai
trêng ®Þnh tuyÕn cho c¸c tÕ bµo trong qu¸ tr×nh chuyÓn m¹ch:
Víi UNI th× cã 8 bit VPI vµ 16 bit VCI.
Víi NNI th× cã 12 bit VPI vµ 16 bit VCI.
_ Hai trêng nµy ghi nhËn d¹ng luång ¶o vµ kªnh ¶o. §Æc tÝnh c¬ b¶n cña ATM
lµ chuyÓn m¹ch x¶y ra trªn c¬ së gi¸ trÞ trêng ®Þnh tuyÕn:
NÕu chuyÓn m¹ch x¶y ra trªn VPI th× gäi lµ kÕt nèi ®êng ¶o.
NÕu chuyÓn m¹ch x¶y ra trªn VPI vµ VCI th× gäi lµ kÕt nèi kªnh ¶o.
_ PT ( Payload Type) lµ trêng t¶i th«ng tin ®Ó x¸c ®Þnh xem tÕ bµo nµy mang
th«ng tin kh¸ch hµng hay th«ng tin ®iÒu khiÓn. Nã còng x¸c ®Þnh qu¸ t¶i cña tÕ
bµo th«ng tin kh¸ch hµng. Trêng nµy cã ë c¶ hai giao diÖn vµ cã ®é dµi 3 bit.
_ CLP ( Cell Loss Prioryti) lµ trêng u tiªn bá tÕ bµo dïng ®Ó chØ ra kh¶ n¨ng
cho phÐp hoÆc kh«ng cho phÐp bá c¸c tÕ bµo khi cã hiÖn tîng qu¸ t¶i x¶y ra.
NÕu c¸c tÕ bµo cã CLP = 0 th× cã møc u tiªn cao
NÕu c¸c tÕ bµo cã CLP = 1 th× cã møc u tiªn thÊp
Trêng nµy chØ nhËn hai gi¸ trÞ “0” hoÆc”1” nªn cã ®é dµi 1 bit vµ tån t¹i ë c¶
hai giao diÖn.
_ HEC (Heacler Error Check) lµ trêng kiÓm tra lçi phÇn tiªu ®Ò. Trêng nµy cã
®é dµi 8 bit. Nã dïng ®Ó ph¸t hiªn lçi ghÐp bit vµ söa l¹i cho ®óng c¸c lçi ghÐp
bit ®¬n ®ã. C«ng viÖc nµy ®îc thùc hiÖn ë líp vËt lý.
2.1.4. Kü thuËt ghÐp kªnh trong ATM
Nhùoc ®iÓm c¬ b¶n cña STM lµ l·ng phÝ kh¶ n¨ng truyÒn t¶i cña hÖ thèng
vµ khã xö lý ®ång thêi tÊt c¶ c¸c dÞch vô yªu cÇu (thËm chÝ kh«ng thÓ xö lý ®îc)
cã tèc ®é dßng bit rÊt kh¸c nhau.
Kh¶o s¸t s¬ bé kü thuËt dïng trong chÕ ®é truyÒn t¶i ®ång bé STM lµ kü
thuËt ghÐp kªnh theo thêi gian ®ång bé STDM (Synchronous Time Divission
Multiplexing). STDM thùc hiÖn ghÐp kªnh ®ång bé víi ®ång bé hÖ thèng v× c¸c
khung tÝn hiÖu ph¶i bè trÝ s¾p xÕp theo mét thø tù cè ®Þnh vµ lÆp l¹i theo mét chu
kú hoµn toµn x¸c ®Þnh bëi ®ång hå hÖ thèng .
Mçi khe thêi gian Tsi cña mét khung ®îc g¸n cho mét kªnh liªn l¹c cè
®Þnh trong suèt thêi gian cña qu¸ tr×nh th«ng tin, do vËy thêng x¶y ra l·ng phÝ
nguån tµi nguyªn v× kªnh ®· g¸n dµnh riªng cho mét qu¸ tr×nh th«ng tin th× cho
dï nã kh«ng ®îc sö dông (khi kh«ng cã th«ng tin ®Ó truyÒn) còng kh«ng thÓ
dïng cho c¸c qu¸ tr×nh th«ng tin kh¸c.
H×nh 2.5 So s¸nh STDM vµ ATDM
Kh¸c víi chÕ ®é ghÐp kªnh ®ång bé, trong kü thuËt ghÐp kªnh kh«ng
®ång bé ATDM (Asynchronous Time Divission Multiplexing) kh«ng cßn nhiÖm
vô g¸n khe thêi gian cho c¸c qu¸ tr×nh th«ng tin cô thÓ n÷a mµ cø cã bÊt kú khe
thêi gian nµo rçi th× ATDM ghÐp gãi tin cÇn truyÒn vµo. Nãi c¸ch kh¸c, ATDM
®· thùc hiÖn kü thuËt ghÐp kªnh thèng kª, nghÜa lµ c¸c gãi tin chuÈn cña nguån
tin cã thÓ ghÐp vµo ®ång thêi nhiÒu khe thêi gian cã chØ sè khe kh¸c nhau vµ do
vËy ATDM ®¹t ®îc ®é mÒm dÎo, linh ho¹t, hiÖu qu¶ cao víi nhiÒu kiÓu dÞch vô,
ë mäi tèc ®é bit vµ kiÓu lu lîng kh¸c nhau.
Gi¶i ph¸p kÕt hîp c¸c u ®iÓm, kh¾c phôc c¸c nhîc ®iÓm cña kü thuËt
chuyÓn m¹ch kªnh vµ chuyÓn m¹ch gãi, sö dông ATDM sÏ cã kh¶ n¨ng ®¸p øng
tèt c¸c yªu cÇu trong B-ISDN lµ vÊn ®Ò chñ yÕu cña c«ng nghÖ truyÒn t¶i kh«ng
®ång bé ATM.
Nh ®· tr×nh bµy, thuËt ng÷ “truyÒn” bao gåm c¶ lÜnh vùc truyÒn dÉn vµ
chuyÓn m¹ch trong m¹ng, m¹ng ATM cã kh¶ n¨ng chØ göi sè liÖu liªn quan tíi
mét cuéc nèi khi nã cã thùc sù cã sè liÖu cÇn truyÒn vµ kh«ng cã khe thêi gian
g¸n riªng cho cuéc nèi ®ã. §iÒu nµy hoµn toµn kh¸c so víi c¬ chÕ “®ång bé” khi
øng víi cuéc nèi cÇn ph¶i cã mét khe thêi gian dµnh riªng x¸c ®Þnh, v× m¸y thu
STM kh«ng thÓ kh«i ®îc th«ng tin chøa trong c¸c khe thêi gian kh¸c.
2.1.5. Nguyªn lý c¬ b¶n cña ATM
Nguyªn lý c¬ b¶n cña ATM lµ kÕt hîp c¸c u ®iÓm cña chuyÓn m¹ch kªnh
víi chuyÓn m¹ch gãi vµ ATDM. Trong c«ng nghÖ kü thuËt chuyÓn m¹ch gãi, vÝ
dô trong giao thøc X.25 c¸c gãi tin cã phÇn tiªu ®Ò kh¸ phøc t¹p, kÝch thíc kh¸
lín vµ kh«ng chuÈn ho¸ ®é dµi gãi tin. Nh vËy cã nghÜa lµ xö lý ë chuyÓn m¹ch