Công nghệ ATM giải pháp truyền dẫn của mạng B - ISDN

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. 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: User Gate - way ISDN C¸c tÝn hiÖu OA & M ChuyÓn m¹ch kªnh ChuyÓn m¹ch gãi C¸c dÞch vô kh¸c Gate - way ISDN User Giao diÖn ISDN H×nh 1.1 S¬ ®å cÊu tróc tæng qu¸t 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 nh­ng 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. §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. 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 th­êng 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 céng M¹ng c«ng céng NNI (Giao diÖn gi÷a c¸c nót m¹ng) M¹ng riªng M¹ng riªng C¸c tr¹m kÕt cuèi sö dông C¸c tr¹m kÕt cuèi sö dông C¸c tr¹m kÕt cuèi sö dông C¸c tr¹m kÕt cuèi sö dông UNI (Giao diÖn m¹ng - kh¸ch hµng) H×nh 2.3 CÊu tróc ph©n cÊp ATM 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. * CÊu tróc tÕ bµo ATM t¹i UNI GFC VPI VPI VCI VCI VCI PT CLP HEC PhÇn mang th«ng tin cña ng­êi sö dông 48 byte Bit 8 7 6 5 4 3 2 1 1 2 3 4 5 . . . . . . 53 Byte VPI VPI VCI VCI VCI PT CLP HEC PhÇn mang th«ng tin cña ng­êi sö dông 48 byte Bit 8 7 6 5 4 3 2 1 Octet 1 2 3 4 5 . . . . . . 53 Byte * CÊu tróc tÕ bµo ATM t¹i NNI H×nh 2.4 CÊu tróc tiªu ®Ò tÕ bµo ATM 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 gãi t­¬ng ®èi khã, kÝch th­íc lín nªn ®é trÔ lín, xö lý vµ truyÒn dÉn chËm ®ång thêi khã qu¶n lý qu¸ tr×nh. Kh¾c phôc nh­îc ®iÓm nµy cña chuyÓn m¹ch gãi ë ATM ng­êi ta t¹o ra c¸c gãi tin gäi lµ “tÕ bµo ATM”, nã ®­îc chuÈn ho¸ khÝch th­íc vµ ®Þnh d¹ng cho phï hîp nhÊt, dÔ qu¶n lý nhÊt, hiÖu qu¶ nhÊt vµ tiªu ®Ò ®¬n gi¶n nhÊt. ThËt vËy ®«i khi c¸ch tèt nhÊt ®Ó qu¶n lý l­îng th«ng tin lín lµ chia thµnh c¸c gãi tin nhá nhê vËy dÔ qu¶n lý h¬n. ATM kh«ng quan t©m th«ng tin lµ c¸i g× vµ nã tõ ®©u ®Õn. §¬n gi¶n lµ ATM c¾t b¶n tin cÇn ph¸t thµnh c¸c tÕ bµo ATM cã kÝch th­íc nhá vµ b»ng nhau, g¸n tiªu ®Ò cho c¸c tÕ bµo sao cho cã thÓ ®Þnh h­íng chóng tíi ®­îc ®Ých mong muèn, ®¶m b¶o c¸c yªu cÇu trong suèt qu¸ tr×nh truyÒn tin. Mâi tÕ bµo nµy theo ITT-T ®­a ra kÝch th­íc lµ 53 byte, trong ®ã cã 5 byte tiªu ®Ò vµ 48 byte tr­êng th«ng tin. Tr­êng th«ng tin mang th«ng tin cña kh¸ch hµng vµ phÇn tiªu ®Ò gäi lµ “mµo ®Çu” mang th«ng tin m¹ng nh­ th«ng tin ®Þnh tuyÕn. V× ®i trªn cïng mét ®­êng truyÒn nªn cã thÓ cã nhiÒu tÕ bµo tõ c¸c nguån tÝn hiÖu kh¸c nhau ghÐp l¹i víi nhau t¹o nªn mét luång tÕ bµo cã chung mét nguån tÝn hiÖu. ViÖc nµy ®­îc thùc hiÖn b»ng th«ng tin ë mµo ®Çu cña tÕ bµo. H×nh 2.6 CÊu tróc nguyªn lý d¹ng tÕ bµo. Víi tr­êng th«ng tin th× ®­îc truyÒn t¶i th«ng suèt qua m¹ng ATM vµ kh«ng bÞ xö lý trong qu¸ tr×nh vËn chuyÓn (kh«ng cã ®iÒu khiÓn lçi nh­ trong chuyÓn m¹ch gãi). Tãm l¹i: ATM lµ chÕ ®é truyÒn t¶i c¸c gãi tin kh«ng ®ång, nã kh¸c chÕ ®é chuyÓn m¹ch gãi nh­ng nãi chung ATM cã ®Æc tr­ng cña chuyÓn m¹ch gãi ®ång thêi còng cã c¸c ®Æc tÝnh trÔ vµ tèc ®é cao nh­ c«nng nghÖ chuyÓn m¹ch kªnh (v× kÝch th­íc nhá vµ tiªu ®Ò ®¬n gi¶n h¬n chuyÓn m¹ch gãi nhiÒu). 2.1.6. CÊu tróc ph©n líp cña m¹ng ATM Theo m« h×nh tham chiÕu liªn kÕt hÖ thèng më OSI (Open System Interconnection ) cña tæ chøc tiªu chuÈn ho¸ quèc tÕ ISO ( International Standrd Organization ). Mçi hÖ thèng më ®Òu cã c¸c hÖ thèng con ®­îc s¾p xÕp theo thø tù. H×nh 2.7 M« h×nh ph©n líp OSI H×nh 2.8 Mèi quan hÖ gi÷a c¸c thùc thÓ vµ c¸c líp trong OSI Mét PDU líp N bao gåm th«ng tin ®iÒu khiÓn giao thøc PCI ( Protocol Control Information ) líp N vµ sè liÖu tíi tõ líp N+1 th«ng tin ®iÒu khiÓn trao ®æi gi÷a c¸c thùc thÓ líp N. H×nh 2.9 C¸c kiÓu ®¬n vÞ sè liÖu vµ quan hÖ gi÷a chóng 2.1.7. Lùa chän ®é dµi cho tÕ bµo. 2.1.7.1. Lùa chän ®é dµi cè ®Þnh hoÆc thay ®æi. ViÖc lùa chän ®é dµi tÕ bµo cè ®Þnh hay thay ®æi ®­îc quyÕt ®Þnh sau khi c©n nh¾c c¸c ­u nh­îc ®iÓm cña nh÷ng ph­¬ng ¸n nµy th«ng qua mét lo¹t c¸c yÕu tè nh­ hiÖu suÊt b¨ng truyÒn, trÔ, tèc ®é vµ ®é phøc t¹p t¹i nót chuyÓn m¹ch. VÒ mÆt hiÖu suÊt b¨ng truyÒn. Ta cã c«ng thøc chung ®Ó tÝnh hiÖu suÊt b¨ng truyÒn: Sè byte th«ng tin η = ——————————————— Sè byte th«ng tin + Sè byte tiªu ®Ò * Tr­êng hîp ®é dµi gãi cè ®Þnh: Trong tr­êng hîp ®é dµi tÕ bµo ATM cè ®Þnh, hiÖu suÊt b¨ng truyÒn ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: X ηF = ——————— X (int — )( L + H) L Trong ®ã: nF : HiÖu suÊt b¨ng truyÒn cña tÕ bµo cã ®é dµi cè ®Þnh. L: KÝch th­íc tr­êng sè liÖu cña gãi tÝnh b»ng byte. H: KÝch th­íc phÇn tiªu ®Ò tÕ bµo. X: Tæng sè byte th«ng tin h÷u Ých ®­îc truyÒn ®i. Int(z): PhÇn nguyªn cña z. Nh­ vËy hiÖu suÊt sÏ lµ tèi ­u khi toµn bé th«ng tin ®­îc truyÒn ®i chia hÕt cho kÝch th­íc tr­êng th«ng tin: X X — = int — L L Lóc ®ã gi¸ trÞ hiÖu suÊt b¨ng truyÒn sÏ lµ: L ηFopt = ——— L + H Ng­êi ta nhËn thÊy r»ng hiÖu suÊt phô thuéc rÊt nhiÒu vµo c¸c byte th«ng tin h÷u Ých ®­îc truyÒn ®i. Sè byte th«ng tin cµng nhiÒu th× hiÖu suÊt tèi ­u cµng dÔ ®¹t ®­îc. Do luång th«ng tin trong ATM gåm tiÕng nãi, tÝn hiÖu video, sè liÖu tèc ®é cao nªn hiÖu suÊt gÇn ®¹t ®­îc gi¸ trÞ tèi ­u, kÓ c¶ khi sö dông tÕ bµo cã ®é dµi cè ®Þnh. * Tr­êng hîp ®é dµi gãi thay ®æi: §èi víi gãi cã ®é dµi thay ®æi, c¸c th«ng tin bæ sung vµo phÇn tiªu ®Ò bao gåm c¸c “cì” ®Ó nhËn biÕt giíi h¹n gãi, mét vµi bit ®­îc chÌn thªm vµo ®Ó nhËn biÕt c¸c cì chÝnh x¸c. Ngoµi ra cßn ph¶i céng thªm vµo phÇn ®Çu khung phÇn b¸o hiÖu ®é dµi gãi, lóc ®ã hiÖu suÊt lµ: X ηv = ————— X + H + hv Trong ®ã hv lµ phÇn th«ng tin b¾t buéc ph¶i bæ sung thªm ®Ó b¸o hiÖu ®é dµi thay ®æi cña gãi ATM. HiÖu suÊt truyÒn cña gãi cã ®é dµi thay ®æi lµ rÊt cao, víi c¸c gãi cã ®é dµi lín hiÖu suÊt nµy ®¹t gÇn tíi 100%. VÒ mÆt tèc ®é chuyÓn m¹ch vµ ®é phøc t¹p. §é phøc t¹p cña viÖc chuyÓn m¹ch c¸c gãi cã ®é dµi cè ®Þnh hay thay ®æi phô thuéc vµo nh÷ng chøc n¨ng mµ chóng cÇn thùc hiÖn còng nh­ yªu cÇu kü thuËt t­¬ng øng víi c¸c chøc n¨ng nµy. Hai yÕu tè quan träng nhÊt lµ: tèc ®é ho¹t ®éng vµ yªu cÇu vÒ kÝch th­íc bé nhí cña hµng ®îi. * Tèc ®é hµng ®îi: Phô thuéc vµo sè l­îng c¸c chøc n¨ng cÇn thùc hiÖn vµ thêi gian thùc hiÖn c¸c chøc n¨ng ®ã. * Xö lý phÇn tiªu ®Ò: §èi víi c¸c gãi cã ®é dµi cè ®Þnh, kho¶ng thêi gian cÇn thiÕt ®Ó xö lý phÇn tiªu ®Ò lµ cè ®Þnh. Trong tr­êng hîp gãi cã ®é dµi thay ®æi, thêi gian xö lý nµy kh«ng cè ®Þnh mµ phô thuéc vµo ®é dµi cña gãi, th«ng th­êng tèc ®é xö lý cÇn lín h¬n rÊt nhiÒu míi ®¹t ®­îc tèc ®é truyÒn tin nh­ trong tr­êng hîp gãi cã ®é dµi cè ®Þnh. KÝch th­íc cµng nhá th× yªu cÇu tèc ®é xö lý cµng lín. B¶ng thÓ hiÖn tèc ®é xö lý cÇn thiÕt trong hai tr­êng hîp ë tèc ®é 150 Mb/s. Ta thÊy lµ tèc ®é trong tr­êng hîp ®é dµi gãi thay ®æi yªu cÇu lín h¬n rÊt nhiÒu so víi tr­êng hîp ®é dµi gãi cè ®Þnh. * Qu¶n lý bé nhí cña hµng ®îi: Trong tr­êng hîp kÝch th­íc gãi cè ®Þnh, hÖ thèng qu¶n lý bé nhí cã thÓ ®­a ra c¸c khèi nhí víi kÝch th­íc cè ®Þnh t­¬ng øng víi kÝch th­íc cña tÕ bµo ATM. Ho¹t ®éng nµy hÕt søc ®¬n gi¶n nh­ trong tr­êng hîp qu¶n lý bé nhí tù do. Trong tr­êng hîp gãi cã ®é dµi thay ®æi, hÖ thèng qu¶n lý bé nhí ph¶i cã kh¶ n¨ng ®­a ra c¸c khèi bé nhí cã kÝch th­íc kh¸c nhau sao cho c¸c ho¹t ®éng nh­ t×m c¸c ®o¹n th«ng tin, t×m ®o¹n ®Çu tiªn,… ®­îc tiÕn hµnh ë tèc ®é cao. ViÖc qu¶n lý bé nhí còng trë nªn phøc t¹p h¬n. * Yªu cÇu vÒ kÝch th­íc hµng ®îi: Trong tr­êng hîp ®é dµi gãi cè ®Þnh, yªu cÇu vÒ kÝch th­íc hµng ®îi phô thuéc vµo t¶i vµ tû lÖ mÊt gãi t¶i, tû lÖ mÊt gãi t¶i cµng lín th× th× yªu cÇu hµng ®îi còng ph¶i cµng lín. Trong tr­êng hîp gãi cã ®é dµi thay ®æi, tÝnh to¸n kÝch th­íc hµng ®îi phøc t¹p h¬n nhiÒu vµ sÏ phô thuéc vµo ®é dµi gãi. §¬n gi¶n nhÊt lµ ®Þnh kÝch th­íc hµng ®îi t­¬ng øng víi gãi cã ®é dµi lín nhÊt, lóc ®ã kÝch th­íc hµng ®îi sÏ trë nªn lín h¬n rÊt nhiÒu so víi tr­êng hîp gãi cã ®é dµi cè ®Þnh. ViÖc tÝnh to¸n kÝch th­íc hµng ®îi mét c¸ch tèi ­u trong tr­êng hîp nµy sÏ rÊt khã kh¨n. KÕt luËn: Sau khi ®èi chiÕu víi yªu cÇu vÒ tèc ®é ho¹t ®éng vµ kÝch th­íc hµng ®îi, gi¶i ph¸p gãi cã kÝch th­íc cè ®Þnh lµ hîp lý nhÊt ®èi víi c¸c dÞch vô b¨ng réng. TrÔ. KÝch th­íc cña gãi trong ATM cÇn ph¶i giíi h¹n ®Ó kh«ng ph¸t sinh ra trÔ trong m¹ng. TrÔ tiÕng nãi sÏ rÊt lín nÕu kÝch th­íc gãi lín. H×nh … minh ho¹ mét Multiplexer hîp kªnh c¸c ®­êng truyÒn sè liÖu kh¸c nhau vµo bé chuyÓn m¹ch, c¸c gãi sè liÖu trong tr­êng hîp nµy cã kÝch th­íc thay ®æi. §Çu vµo phÝa trªn lµ mét mÉu tiÕng nãi ®­îc truyÒn cho thêi gian thùc, ®Çu vµo phÝa d­íi lµ mét gãi sè liÖu rÊt dµi. Do mÉu tiÕng nãi tíi sau gãi sè liÖu mét chót nªn ph¶i ®îi sè liÖu truyÒn xong míi tíi l­ît nã ®­îc truyÒn tíi ®Çu ra. NÕu gãi sè liÖu qu¸ dµi th× mÉu tiÕng nãi sÏ bÞ trÔ ®¸ng kÓ. Ng­îc l¹i, nÕu sö dông c¸c tÕ bµo nhá vµ cè ®Þnh th× trÔ sÏ gi¶m xuèng tíi mét gi¸ trÞ chÊp nhËn ®­îc. H×nh2.10. a) Gãi cã kÝch th­íc nhá bÞ trÔ sau gãi lín. b) Gãi cã kÝch th­íc bÐ vµ cè ®Þnh trong ATM ®¶m b¶o trÔ ®ñ nhá. KÕt luËn. Trong m¹ng b¨ng réng, c¸c øng dông chÝnh ®­îc sö dông lµ tiÕng nãi, tÝn hiÖu video, sè liÖu gãi. Lîi Ých thu ®­îc vÒ mÆt hiÖu suÊt truyÒn ®èi víi c¸c gãi cã kÝch th­íc thay ®æi nhá h¬n rÊt nhiÒu so víi lîi Ých thu ®­îc khi sö dông c¸c gãi cã kÝch th­íc cè ®Þnh nÕu so s¸nh vÒ mÆt tèc ®é ho¹t ®éng vµ ®é phøc t¹p. MÆt kh¸c nÕu sö dông tÕ bµo cã kÝch th­íc thay ®æi th× ®é dµi cña c¸c tÕ bµo nµy kh«ng thÓ tuú ý mµ cßn rÊt bÞ h¹n chÕ ®Ó ®¶m b¶o trÔ nhá. Do ®ã vµo n¨m 1988 ITU-T chän gi¶i ph¸p sö dông tÕ bµo ATM cã kÝch th­íc cè ®Þnh. 2.1.7.2. Lùa chän kÝch th­íc cña tÕ bµo ATM. Sau khi ®· quyÕt ®Þnh sö dông gãi cã ®é dµi cè ®Þnh, vÊn ®Ò ®Æt ra lµ chän tÕ bµo cã kÝch th­íc bao nhiªu. KÝch th­íc cña tÕ bµo sÏ ¶nh h­ëng tíi c¸c chØ tiªu sau: + HiÖu suÊt b¨ng truyÒn. + TrÔ (trÔ t¹o gãi, trÔ hµng ®îi, trÔ th¸o gãi, biÕn ®éng trÔ…). + §é phøc t¹p khi thùc hiÖn. HiÖu suÊt b¨ng truyÒn. HiÖu suÊt b¨ng truyÒn ®­îc quyÕt ®Þnh bëi tû lÖ gi÷a kÝch th­íc phÇn tiªu ®Ò vµ kÝch th­íc tr­êng d÷ liÖu. KÝch th­íc tr­êng d÷ liÖu cµng lín th× hiÖu suÊt cµng cao. (®· tr×nh bµy ë 7.1.1). TrÔ. + TrÔ t¹o gãi: Phô thuéc vµo kÝch th­íc tr­êng d÷ liÖu trong tÕ bµo thÓ hiÖn ë h×nh… hiÖu suÊt truyÒn ®èi víi c¸c tÕ bµo cã ®é dµi kh¸c nhau (so s¸nh 2 tÕ bµo cã H=5 vµ H=4) vµ trÔ t¹o gãi cña chóng (so s¸nh gi÷a 2 tèc ®é truyÒn tiÕng nãi 64Kb/s vµ 32Kb/s). H×nh 2.11. HiÖu suÊt truyÒn vµ trÔ t¹o gãi ®èi víi tr­êng sè liÖu cã ®é dµi kh¸c. + TrÔ hµng ®îi: BÞ ¶nh h­ëng bëi tû lÖ gi÷a ®é lín cña tr­êng sè liÖu L vµ ®é lín tr­êng tiªu ®Ò H. H×nh 2.12 thÓ hiÖn sù phô thuéc cña trÔ hµng ®îi vµ tû lÖ L/H. Ta nhËn thÊy trÔ bÐ nhÊt khi L/H cã gi¸ trÞ tõ 8 ÷ 16, t­¬ng øng víi kÝch th­íc tÕ bµo tõ 32+4 byte tíi 64+4 byte. H×nh 2.12 TrÔ hµng ®îi phô thuéc vµo tû lÖ L/H víi c¸c hiÖu suÊt t¶i kh¸c nhau. + TrÔ th¸o gãi: §­îc quyÕt ®Þnh bëi biÕn ®éng trÔ, lµ nguyªn nh©n cña trÔ tæng cña mét vµi hµng ®îi. TrÔ th¸o gãi còng bÞ ¶nh h­ëng bëi ®é dµi tÕ bµo. TrÔ toµn m¹ng theo khuyÕn nghÞ Q.161 cña ITU-T cÇn ph¶i ®­îc giíi h¹n sao cho gi¸ trÞ cña nã nhá h¬n 25 ms. NÕu tæng trÔ lín h¬n gi¸ trÞ nµy th× cÇn ph¶i l¾p thªm bé khö tiÕng vang. Theo kÕt qu¶ nghiªn cøu cña ITU-T, ®é dµi cña tÕ bµo cã ¶nh h­ëng trùc tiÕp tíi trÔ: §èi víi c¸c tÕ bµo cã ®é dµi t­¬ng ®èi ng¾n (32 byte hoÆc nhá h¬n) th× trÔ tæng rÊt nhá, do ®ã trong hÇu hÕt c¸c tr­êng hîp ®Òu kh«ng cÇn bé khö tiÕng vang. §èi víi c¸c tÕ bµo cã ®é dµi lín (h¬n 64 byte) th× trÔ t¨ng lªn ®¸ng kÓ, do ®ã lóc nµy sÏ cã hai gi¶i ph¸p: l¾p bé khö vang cho hÇu hÕt c¸c cuéc tho¹i. §èi víi c¸c cuéc tho¹i, ta chØ ®iÒn mét phÇn cña tr­êng sè liÖu ®Ó gi¶m trÔ, tuy vËy ph­¬ng ph¸p nµy lµm gi¶m hiÖu suÊt truyÒn. §èi víi c¸c gãi cã ®é dµi trung b×nh trong kho¶ng 32 ÷ 64 byte, phÇn lín c¸c tr­êng hîp ta ®Òu kh«ng cÇn sö dông bé khö tiÕng vang nÕu sè nót chuyÓn m¹ch, sè lÇn chuyÓn gi÷a m¹ng ATM vµ m¹ng ®ång bé, kho¶ng c¸ch truyÒn kh«ng qu¸ lín. §é phøc t¹p khi thùc hiÖn. §é phøc t¹p cña hÖ thèng phô thuéc vµo hai th«ng sè c¬ b¶n, ®ã lµ tèc ®é xö lý vµ dung l­îng bé nhí cÇn thiÕt. §Ó giíi h¹n tû lÖ mÊt tÕ bµo, ta cÇn ph¶i cung cÊp mét hµng ®îi cã kÝch th­íc ®ñ lín. V× vËy kÝch th­íc tÕ bµo cµng lín th× kÝch th­íc hµng ®îi còng ph¶i cµng lín. MÆt kh¸c, khi cã mét gãi tíi nót chuyÓn m¹ch th× phÇn tiªu ®Ò cña nã cÇn ph¶i ®­îc sö lý ngay trong kho¶ng thêi gian mét tÕ bµo, do ®ã kÝch th­íc tÕ bµo cµng lín th× thêi gian dµnh cho viÖc thùc hiÖn cµng nhiÒu vµ tèc ®é yªu cÇu cµng thÊp. Tuy vËy tèc ®é kh«ng ph¶i lµ vÊn ®Ò quan träng nhÊt, bëi v× c«ng nghÖ hiÖn nay cho phÐp xö lý rÊt nhiÒu th«ng tin trong kho¶ng 1µs, nh­ vËy vÊn ®Ò chÝnh lµ giíi h¹n bé nhí. KÕt luËn. C¸c gi¸ trÞ ®é dµi ë kÝch th­íc gi÷a 32 byte vµ 64 byte ®­îc ­a chuéng h¬n c¶. Sù lùa chän nµy phô thuéc vµo ba th«ng sè chÝnh ®· ®Ò cËp ë trªn. Cuèi cïng ITU-T lùa chän gi¶i ph¸p tÕ bµo ATM víi kÝch th­íc cè ®Þnh cã ®é dµi 53 byte, trong ®ã phÇn tr­êng d÷ liÖu lµ 48 byte, phÇn tiªu ®Ò lµ 5 byte. 2.2. M« h×nh giao thøc chuÈn cña B-ISDN. 2.2.1. M« h×nh tham chiÕu chuÈn cña B-ISDN. Dùa trªn m« h×nh tham chiÕu liªn kÕt c¸c hÖ thèng më OSI. M« h×nh ATM sö dông kh¸i niÖm c¸c líp vµ c¸c mÆt ph¼ng riªng rÏ cho tõng chøc n¨ng riªng biÖt nh­ chøc n¨ng dµnh cho ng­êi sö dông, chøc n¨ng ®iÒu khiÓn, chøc n¨ng qu¶n lý m¹ng. Kh¸i niÖm nµy ®­îc gäi lµ m« h×nh tham chiÕu giao thøc B-ISDN (B-ISDN Protocol Reference Model hay BISDN-PRM). Qu¶n lý mÆt ph¼ng §iÒu khiÓn vµ b¸o hiÖu Sè hiÖu CLNS Sè hiÖu CONS Video Tho¹i Líp cÊu t¹o vµ th¸o tÕ bµo (SAR) .... líp t­¬ng thÝch ATM (AAL) líp con héi tô Líp ATM Líp con t¹o vµ th¸o tÕ bµo (SAR) ..................................... líp vËt lý Líp con ®­êng truyÒn vËt lý (IM) MÆt ph¶ng ®iÒu khiÓn MÆt ph¼ng cña ng­êi sö dông MÆt ph¼ng qu¶n lý Qu¶n lý líp - CLNS sè liÖu kh«ng liªn kÕt - CONS: sè liÖu h­íng liªn kÕt H×nh 2.13 M« h×nh tham chiÕu giao thøc B-ISDN. M« h×nh tham chiÕu giao thøc B- ISDN cã cÊu tróc ph©n líp tõ trªn xuãng bao gåm c¸c chøc n¨ng truyÒn d©n, chuyÓn m¹ch, c¸c giao thøc b¸o hiÖu vµ ®iÒu khiÓn c¸c øng dông vµ dÞch vô. M« h×nh tham chiÕu giao thøc B- ISDN bao gåm 3 mÆt ph¼ng ®­îc trinh bµy nh­ trong h×nh vÏ ®ã lµ: MÆt ph¼ng qu¶n lý mÆt ph¼ng cña ng­êi sö dông vµ mÆt ph¼ng ®iÒu khiÓn. M« h×nh nµy gåm 3 mÆt ph¼ng: MÆt ph¼ng qu¶n lý: Cã 2 chøc n¨ng: Qu¶n lý líp (Layer Managerment) vµ Qu¶n lý mÆt ph¼ng (Plane Managerment). NhiÖm vô lµ t¹o ra sù phèi hîp gi÷a c¸c mÆt ph¼ng kh¸c víi nhau. Qu¶n lý mÆt ph¼ng kh«ng cã cÊu tróc ph©n líp, qu¶n lý líp cã c¸c líp kh¸c nhau nh»m thùc hiÖn c¸c chøc n¨ng qu¶n lý cã liªn quan tíi c¸c tµi nguyªn vµ th«ng sè n»m ë c¸c thùc thÓ cã giao thøc. MÆt ph¼ng ng­êi sö dông: Cã nhiÖm vô truyÒn c¸c th«ng tin cña ng­êi sö dông tõ ®iÓm A ®Õn ®iÓm B trªn m¹ng. C¸c c¬ chÕ nh­ ®iÒu khiÓn luång, ®iÒu khiÓn t¾c nghÏn, chèng lçi ®Òu thùc hiÖn t¹i mÆt ph¼ng nµy, mÆt ph¼ng nµy còng cã cÊu tróc ph©n líp. MÆt ph¼ng ®iÒu khiÓn: Cã cÊu tróc ph©n líp, víi chøc n¨ng thùc hiÖn c¸c ®iÒu khiÓn ®­êng nèi (Connection Control) vµ cuéc gäi (Call Control). Chóng thùc hiÖn c¸c chøc n¨ng b¸o hiÖu cã liªn quan ®Õn viÖc thiÕt lËp, gi¸m s¸t vµ gi¶i phãng ®­êng nèi hay cuéc gäi. MÆt ph¼ng qu¶n lý vµ mÆt ph¼ng ®iÒu khiÓn cã thÓ ph©n ra lµm c¸c líp sau: Líp bËc cao: T­¬ng øng víi 3 líp trªn cïng cña m« h×nh OSI. Líp vËt lý: øng víi líp 1 (líp vËt lý) trong m« h×nh OSI. Líp ATM: cã thÓ coi nh­ n»m t¹i lÒ d­íi cña líp 2 (líp truyÒn d÷ liÖu) trong m« h×nh OSI. Líp AAL: cã nhiÖm vô thùc hiÖn viÖc kÕt nèi víi c¸c giao thøc cña líp cao h¬n. Theo ITU-T c¸c líp cßn cã thÓ chia nhá thµnh c¸c ph©n líp víi c¸c chøc n¨ng nh­ sau: Líp vËt lý: t­¬ng tù líp 1 cña m« h×nh OSI vµ chñ yÕu ®Ó thùc hiÖn c¸c chøc n¨ng trªn møc bit. Líp kÕt nèi sè liÖu ATM cã thÓ ®­îc bè trÝ chñ yÕu t¹i biªn d­íi cña líp kÕt nèi sè liÖu thuéc m« h×nh OSI. Líp thÝch øng ATM thùc hiÖn viÖc thÝch øng c¸c giao thøc líp trªn cho tÕ bµo ATM cè ®Þnh. 2.2.2. C¸c líp thÊp trong B-ISDN. 2.2.2.1. Líp vËt lý (PL-Physical Layer). ChÞu tr¸ch nhiÖm truyÒn t¶i thùc tÕ c¸c gãi ATM tõ mét ®iÓm tíi mét ®iÓm kh¸c. Nã bao gåm viÖc biÕn ®æi c¸c tÝn hiÖu sang khu«n d¹ng ®iÖn hoÆc quang thÝch hîp vµ n¹p c¸c tÕ bµo nµy thµnh c¸c khung truyÒn dÉn thÝch hîp. Trong PL cã hai giao diÖn c¬ b¶n ®Ó thùc hiÖn c¸c kÕt nèi: Giao diÖn ng­êi dïng – M¹ng (UNI) ®Ó kÕt nèi mäi ng­êi sö dông tíi mét m¹ng, vµ giao diÖn M¹ng – M¹ng (NNI) ®Ó kÕt nèi 2 nót m¹ng trong mét m¹ng. Giao diÖn UNI ®­îc ph©n chia lµm 2 lo¹i: c«ng céng vµ riªng. N¨m 1993 DiÔn ®µn ATM ®· qui ®Þnh bèn giao diÖn cña líp vËt lý, hai giao diÖn cã c¸c tèc ®é sè liÖu lµ 44,736 Mbit/s, hai giao diÖn cã c¸c tèc ®é sè liÖu lµ 155,52 Mbit/s. Trong sè c¸c giao diÖn ®ã th× SONET (Synchrounous Optical Network) hoÆc SDH (Synchrounous Digital Hierachy) cã thÓ ®em l¹i nhiÒu triÓn väng cho ATM. C¸c chøc n¨ng cña líp vËt lý: Líp vËt lý ®­îc ph©n chia thµnh hai líp con: Líp con 1: M«i tr­êng vËt lý (PM-Physical Medium). Líp con 2: Héi tô truyÒn dÉn (TC-Transmission Convergence). Chøc n¨ng chÝnh cña hai líp con nµy nh­ sau: Líp con vËt lý C¸c chøc n¨ng 1. M«i tr­êng vËt lý (PM) 1. Cung cÊp kh¶ n¨ng truyÒn dÉn bit, kÓ c¶ ®ång chØnh bit 2. Thùc hiÖn sù m· ho¸ ®­êng d©y vµ c¶ sù biÕn ®æi ®iÖn/quang 3. C¸c chøc n¨ng ®Þnh thêi bit (t¹o ra vµ thu nhËn c¸c d¹ng sãng thÝch hîp cho m«i tr­êng) còng xen vµo vµ t¸ch ra c¸c th«ng tin ®Þnh thêi bit 2. Héi tô truyÒn dÉn (TC) 1. T¹o ra vµ phôc håi khung truyÒn dÉn 2. ThÝch øng khung truyÒn dÉn theo cÊu tróc tr­êng t¶i truyÒn dÉn 3. Chøc n¨ng m« t¶ tÕ bµo (cho phÐp thiÕt bÞ thu phôc håi biªn giíi c¸c tÕ bµo nhê sö dông trén vµ kh«i phôc trén (descrambling) 4. T¹o tr×nh tù HEC 5. Khö ghÐp tèc ®é tÕ bµo (xen c¸c tÕ bµo trèng theo h­íng truyÒn dÉn nh»m lµm thÝch øng tèc ®é cña ATM 2.2.2.2. Líp ATM. Mét phÇn cña líp ATM nµy t­¬ng øng víi líp 2 cña OSI (Líp liªn kÕt sè liÖu DLL). Líp ATM chuyÓn t¶i tÊt c¶ c¸c th«ng tin trong c¸c tÕ bµo ATM cã ®é dµi 53 byte. Chøc n¨ng cña líp ATM. T¹o ra/lo¹i bá phÇn tiªu ®Ò tÕ bµo: Chøc n¨ng nµy lµ bæ xung tiªu ®Ò tÕ bµo ATM (trõ gi¸ trÞ HEC) cho tr­êng th«ng tin tÕ bµo thu ®­îc tõ AAL trong h­íng ph¸t. C¸c gi¸ trÞ VPI/VCI cã ®­îc lµ nhê th«ng dÞch tõ phÇn tö nhËn d¹ng §iÓm truy nhËp dÞch vô SAP (Service Access Point). Nã thùc hiÖn c¸c chøc n¨ng ng­îc l¹i, cã nghÜa lµ huû bá phÇn tiªu ®Ò trong h­íng thu. ChØ cã tr­êng th«ng tin tÕ bµo lµ ®­îc chuyÓn tiÕp sang AAL. GhÐp kªnh vµ t¸ch kªnh tÕ bµo: Chøc n¨ng nµy ®Ó ghÐp kªnh cho c¸c tÕ bµo tõ c¸c VP vµ VC riªng rÏ thµnh mét luång tÕ bµo trän vÑn theo h­íng ph¸t. Nã ph©n chia luång tÕ bµo ®i tíi thµnh c¸c dßng tÕ bµo riªng rÏ øng víi VP hoÆc VC theo h­íng thu. Th«ng dÞch VPI vµ VCI: Chøc n¨ng nµy ®­îc thùc hiÖn t¹i nót chuyÓn m¹ch ATM vµ/hoÆc c¸c nót kÕt nèi chÐo. T¹i chuyÓn m¹ch VP, gi¸ trÞ cña tr­êng VPI cña mçi tÕ bµo ®i tíi ®­îc th«ng dÞch thµnh mét gi¸ trÞ VPI míi cña tÕ bµo ®i ra. C¸c gi¸ trÞ cña VPI vµ VCI ®­îc dÞch thµnh c¸c gi¸ trÞ míi t¹i mét chuyÓn m¹ch VC. §iÒu khiÓn luång chung (GFC – Generic Flow Control): Chøc n¨ng nµy trî gióp viÖc ®iÒu khiÓn luång l­u l­îng ATM trong mét m¹ng kh¸ch hµng. Nã x¸c ®Þnh t¹i giao diÖn gi÷a kh¸ch hµng B-ISDN víi m¹ng (UNI). 2.2.3. C¸c líp cao trong B-ISDN. 2.2.3.1. Líp thÝch øng ATM (AAL). §Ó ATM trî gióp ®­îc nhiÒu thÓ lo¹i dÞch vô, víi nh÷ng ®Æc tr­ng l­u l­îng kh¸c nhau vµ nh÷ng yªu cÇu hÖ thèng kh¸c nhau, viÖc lµm thÝch øng c¸c líp øng dông kh¸c nhau víi líp ATM lµ rÊt cÇn thiÕt. Chøc n¨ng c¬ b¶n cña líp thÝch øng ATM (AAL) lµ ®ãng gãi c¸c phÇn sè liÖu (tíi 64Kbyte) cña c¸c giao thøc líp cao h¬n thµnh c¸c tÕ bµo (48 byte) cña líp ATM. C¸c phÇn sè liÖu nµy cã thÓ lµ c¸c gãi d÷ liÖu, c¸c mÉu ©m thanh hoÆc c¸c khung video. Nh­ vËy, AAL ph¶i phô thuéc dÞch vô trong viÖc ph©n chia ghÐp ®o¹n c¸c d÷ liÖu thµnh c¸c tÕ bµo vµ tõ c¸c tÕ bµo. C¸c chøc n¨ng cña líp thÝch øng ATM: Líp thÝch øng ATM ®­îc ph©n chia thµnh hai líp con theo chøc n¨ng cña nã. §ã lµ líp con héi tô vµ líp con ph©n ®o¹n vµ t¸i ®ãng gãi. * Líp con héi tô (CS-Convergence Sublayer) cung cÊp dÞch vô AAL t¹i ®iÓm truy nhËp dÞch vô AAL – SAP cho c¸c líp cao h¬n vµ nã phô thuéc vµo dÞch vô. * Líp con ph©n ®o¹n vµ t¸i ®ãng gãi (SAR – Segmentation and Reassembly) cã nhiÖm vô ph©n ®o¹n vµ t¸i s¾p xÕp c¸c th«ng tin cña líp cao h¬n thµnh kÝch th­íc phï hîp cho tr­êng th«ng tin cña tÕ bµo ATM. C¸c chøc n¨ng cña líp con thÝch øng ATM ®­îc thÓ hiÖn qua b¶ng sau: Líp con thÝch øng ATM C¸c chøc n¨ng 1. Líp con héi tô 1. §ãng c¸c gãi khèi d÷ liÖu dÞch vô – ng­êi dïng trong mét tiªu ®Ò vµ phÇn ®u«i (c¸c dÞch vô ®­îc yªu cÇu). 2. Xö lý lçi vµ ­u tiªn d÷ liÖu 3. NhËn d¹ng tin b¸o (message) vµ phôc håi thêi gian xung nhÞp 2. Líp con ph©n ®o¹n vµ t¸i ®ãng gãi 1. Thu nhËn khèi sè liÖu cña giao thøc héi tô vµ ®Æt nã trong tÕ bµo ATM 2. Thªm tiªu ®Ò cho mçi ®o¹n, chøa ®ùng th«ng tin ®­îc sö dông ®Ó t¸i ®ãng gãi c¸c khóc d÷ liÖu t¹i ®Ých. 2.2.3.2. C¸c lo¹i AAL. C¸c lo¹i th«ng tin ®­îc líp thÝch øng ATM (AAL) chuyÓn t¶i ®­îc ph©n chia thµnh 4 cÊp tuú thuéc vµo c¸c ®Æc tÝnh vµ c¸c dÞch vô nh­ sau: 1. NÕu th«ng tin cÇn chuyÓn t¶i lµ ®éc lËp hoÆc phô thuéc thêi gian th× nhÊt thiÕt ph¶i t¸i t¹o sù phô thuéc thêi gian cña tÝn hiÖu t¹i ®Ých, cã nghÜa lµ tho¹i PCM 64Kbit/s. 2. Tèc ®é bit biÕn ®æi hoÆc cè ®Þnh. 3. ChuyÓn t¶i th«ng tin kiÓu phi kÕt nèi hoÆc ®Þnh tuyÕn kÕt nèi. B¶ng thÓ hiÖn bèn cÊp dÞch vô tiªu chuÈn mµ AAL sö dông: CÊp dÞch vô Mèi quan hÖ ®Þnh thêi gi÷a nguån vµ ®Ých Tèc ®é bit KiÓu kÕt nèi ThÝ dô CÊp A Yªu cÇu Kh«ng ®æi §Þnh h­íng kÕt nèi Video tèc ®é bit kh«ng ®æi CÊp B Yªu cÇu BiÕn ®æi §Þnh h­íng kÕt nèi Video tèc ®é bit biÕn ®æi CÊp C Kh«ng yªu cÇu BiÕn ®æi §Þnh h­íng kÕt nèi Tèc ®é sè liÖu ®Þnh h­íng kÕt nèi CÊp D Kh«ng yªu cÇu BiÕn ®æi Phi kÕt nèi ChuyÓn t¶i sè liÖu phi kÕt nèi B¶ng ph©n lo¹i dÞch vô cña AAL: C¸c líp dÞch vô A B C D Quan hÖ ®Þnh thêi Yªu cÇu Kh«ng yªu cÇu Tèc ®é bit Kh«ng ®æi BiÕn ®æi Ph­¬ng thøc kÕt nèi §Þnh h­íng kÕt nèi Phi kÕt nèi Lo¹i AAL 1 2 3 4 5 2.2.4. S¬ ®å cÊu h×nh chuÈn cña B-ISDN. M¹ng ATM/B- ISDN bao gåm c¸c thiÕt bÞ kh¸ch hµng, c¸c nót chuyÓn m¹ch vµ c¸c chÆng truyÒn dÉn nèi thiÕt bÞ kh¸ch hµng vµ nót chuyÓn m¹ch. KhuyÕn nghÞ cña CCITT I. 431 ®· ®Þnh nghÜa c¸c nhãm chøc n¨ng B - TE1, B - TE2, B - NT1, B - NT2 vµ c¸c ®iÓm tham chiÕu TB, SB, UB vµ R cña m¹ng B- ISDN ®­îc miªu t¶ trong h×nh vÏ sau : B - TE2 hoÆc TE2 B - TA B - NT2 B - NT1 PC hoÆc thiÕt bÞ Router Líp AAL Líp ATM Líp vËt lý S T R (A) B - TE1 Router S IWU Router S B - NT2 Líp AAL Líp ATM B - NT1 Líp vËt lý T U LAN hoÆc MAN riªng (B) H×nh 2.18. CÊu h×nh giao thøc chuÈn cña B-ISDN CÊu h×nh giao thøc chuÈn B- ISDN (cã cÊu tróc t­¬ng tù nh­ cÊu h×nh cña ISDN) x¸c ®Þnh c¸c giao diÖn vµ c¸c chøc n¨ng kh¸c nhau gi÷a c¸c thùc thÓ cña m¹ng B-NT1 thùc hiÖn c¸c chøc n¨ng cña c¸c líp bªn d­íi nh­ kÕt cuèi ®­êng truyÒn, xö lý giao diÖn truyÒn dÉn liªn quan ®Õn c¸c kÕt cuèi quang vµ ®iÖn t¹i ®Þa ®iÓm thiÕt bÞ kh¸ch hµng. B-NT1 ®­îc ®iÒu khiÓn bëi nhµ cung cÊp m¹ng vµ lµ ranh gíi gi÷a c¸c m¹ng, B-NT2 thùc hiÖn c¸c chøc n¨ng líp cao h¬n bao gåm ghÐp / ph©n t¸ch l­u l­îng, xö lý b¨ng tÇn, chuyÓn m¹ch c¸c kÕt nèi néi bé, xö lý giao thøc b¸o hiÖu, xö lý dung l­îng bé ®Öm vµ x¸c ®Þnh tµi nguyªn. C¸c thiÕt bÞ ®Çu cuèi lµ thiÕt bÞ kh¸ch hµng sö dông B-ISDN. B - TE1 kªt cuèi víi giao diÖn chuÈn B - ISDN vµ thùc hiÖn kÕt cuèi ®èi víi tÊt c¶ c¸c lo¹i giao thøc cña c¸c bËc thÊp còng nh­ bËc cao. C¸c giao diÖn kh¸c vÉn ch­a ®­îc ITUchuÈn ho¸ ®Çy ®ñ. B -TE2 ®­îc dïng cho c¸c giao diÖn kÕt nèi víi thiÕt bÞ chuÈn B - ISDN hiÖn cã. C¸c thiÕt bÞ nµy cÇn cã thiÕt bÞ chuyÓn ®æi (TA) ®Ó kÕt nèi víi giao diÖn. TA thùc hiÖn tÊt c¶ c¸c chøc n¨ng cÇn thiÕt ®Ó thùc hiÖn giao tiÕp B - ISDN kÓ c¶ viÖc chuyÓn ®æi tèc ®é. §iÓm chuÈn R cung cÊp giao diÖn kh«ng ph¶i B-ISDN gi÷a thiÕt bÞ kh¸ch hµng, kh«ng ph¶i B - ISDN víi thiÕt bÞ chuyÓn ®æi. §iÓm chuÈn TB ph©n t¸ch thiÕt bÞ nhµ cung cÊp m¹ng víi thiÕt bÞ kh¸ch hµng, ®iÓm chuÈn SB t­¬ng øng víi gaio diÖn cña c¸c thiÕt bÞ B-ISDN riªng rÏ vµ t¸ch biÖt thiÕt bÞ kh¸ch hµng víi c¸c chøc n¨ng truyÒn th«ng liªn quan tíi m¹ng. KÕt luËn Víi nh÷ng kh¶ n¨ng mµ m¹ng B-ISDN cã thÓ ®em l¹i, sù ra ®êi cña m¹ng B-ISDN lµ mét b­íc ®ét ph¸ lín trong nghµnh viÔn th«ng. Chóng ta cã thÓ tin t­ëng vµ hi väng r»ng nã sÏ ®em l¹i nhiÒu lîi Ých nh­ nh÷ng g× chóng ta mang muèn vÒ mét m¹ng viÔn th«ng tèt nhÊt. ChÝnh v× vËy cÇn nghiªn cøu vµ t×m hiÓu h¬n n÷a vÒ nh÷ng kü thuËt nµy... Trong B¸o c¸o nµy, em ®· nghiªn cøu t×m hiÓu vÒ ®Æc ®iÓm cña m¹ng viÔn th«ng mµ chóng ta ®ang sö dông, qua ®ã em nhËn ra rÊt nhiÒu c¸c khuyÕt ®iÓm cÇn kh¾c phôc ®Ó phôc vô nhu cÇu ngµy cµng cao cña mäi ng­êi. V× vËy cÇn ph¶i cã mét c«ng nghÖ ®Ó gi¶i quyÕt c¸c vÊn ®Ò trªn - ®ã lµ c«ng nghÖ ATM. Qua 2 ch­¬ng cña B¸o c¸o, em ®· t×m hiÓu vÒ tæng quan cña m¹ng viÔn th«ng hiÖn nay vµ giíi thiÖu nh÷ng kiÕn thøc c¬ b¶n cña c«ng nghÖ ATM trong m¹ng B-ISDN. Tuy nhiªn do thêi gian t×m hiÓu ch­a nhiÒu vµ nguån tµi liÖu cã h¹n nªn sÏ kh«ng thÓ tr¸nh khái thiÕu sãt. Em xin tr×nh bµy ho¹t ®éng vµ c¸c øng dông cña ATM trong §å ¸n cña em. Em rÊt mong nhËn ®­îc sù chØ b¶o thªm cña c¸c ThÇy C« vµ c¸c b¹n ®Ó hoµn thiÖn thªm kiÕn thøc cña m×nh. Mét lÇn n÷a em xin ch©n thµnh c¶m ¬n thÇy lª t©n ph­¬ng cïng c¸c tthÇy c« trong khoa §iÖn tö – ViÔn th«ng ®· gióp ®ì em hoµn thµnh B¸o c¸o nµy. Tµi liÖu tham kh¶o C¬ së kü thuËt chuyÓm m¹ch Häc viÖn B­u chÝnh viÔn th«ng C«ng nghÖ ATM-Gi¶i ph¸p cho m¹ng b¨ng réng Tæng c«ng ty B­u chÝnh viÔn th«ng ViÖt Nam – Trung t©m th«ng tin b­u ®iÖn – NXB B­u ®iÖn 1998 Tæng quan vÒ kü thuËt m¹ng B-ISDN. NguyÔn H÷u Thanh – NXB khoa häc vµ kü thuËt 1997