TIỂU LUẬN MÔN HỌC HỆ THỐNG THÔNG TIN HÀNG KHÔNG ĐỀ TÀI MẠNG THÔNG TIN VIỄN THÔNG HÀNG KHÔNG ATN

đề tài TIỂU LUẬN MÔN HỌC HỆ THỐNG THÔNG TIN HÀNG KHÔNG ĐỀ TÀI MẠNG THÔNG TIN VIỄN THÔNG HÀNG KHÔNG ATN Xã hội đang ngày càng phát triển hơn, đi cùng với sự phát triền mạnh mẽ của nền kinh tế, ngành hàng không dân dụng Việt Nam chúng ta đã và đang từng bước một đi lên, dần phát triển lớn mạnh và từng bước khẳng định mình là một ngành kinh tế mũi nhọn có đóng góp một phần lớn trong quá trình công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước. Ngành hàng không dân dụng Việt Nam hiện nay chính là một ngành mang tính quốc tế, nó chính là một cầu nối đưa các nước trên thế giới đến với Việt Nam nhiều hơn, từ đó nó sẽ thúc đẩy sự phát triển của các lĩnh vực trong nước như là du lịch, đầu tư, thương mại,…Như chúng ta đã biết ngành hàng không dân dụng Việt Nam được cấu thành từ ba bộ phận chính là cảng hàng không, quản lý bay, và các hãng hàng không. Trong đó bộ phận quản lý bay là một bộ phận rất quan trọng trong các bộ phận câu thành ngành hàng không dân dụng. Và khi nhắc tới Quản lý bay thì chính là nhắc tới CNSATM và mạng viễn thông hàng không Aeronautical Telecomucation Network được viết tắt là ATN một khái niệm không thể tách rời. Một mạng viễn thông toàn cầu, là phần cốt lõi, phần xương sống cấu thành nên hệ thống CNSATM liên kết các hệ thống riêng lẻ như giám sát, dẫn đường, thông tin liên lạc thành một hệ thống thống nhất. Vì là một phần rất quan trọng nên việc nghiên cứu về mạng Aeronautical Telecomucation Network là cần thiết và cấp bách nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng theo tỷ lệ phát triển của đất nước cũng như nhu cầu của ngành hàng không dân dụng Việt Nam

HỌC VIỆN HÀNG KHÔNG VIỆT NAM

KHOA ĐIỆN- ĐI ỆN TỬ

TIỂU LUẬN

MÔN HỌC: HỆ THỐNG THÔNG TIN HÀNG KHÔNG

ĐỀ TÀI:

MẠNG THÔNG TIN VIỄN THÔNG HÀNG KHÔNG ATN

GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: Ths CAO XUÂN KIM

ANH Họ và tên sinh viên : TRẦN TUẤN TRUNG

MSSV : 1853020030

MÃ LỚP HỌC PHẦN : 010100073001

Thành phố Hồ Chí Minh – 1/2022

LỜI CAM ĐOAN

Nhóm tôi xin cam đoan bài tiểu luận này là công trình nghiên cứu của bản

qua Các thông tin và số liệu được sử dụng trong bài tiểu luận cuối kì này là hoàn toàn trung thực

Thành phố Hồ Chí Minh năm 2021

Người cam đoan NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

TpHCM, ngày 01 tháng 01 năm 2022

Giáo viên hướng dẫn

(Ký tên và ghi rõ họ tên)

LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình thực hiện tiểu luận, tôi xin cảm ơn sự hướng dẫn chọn và làm đề tài tận tình của cô Cao Xuân Kim Anh và các anh chị trong khoa Điện – Điện tử Trong suốt quá trình làm tiểu luận, tôi đã học hỏi được rất nhiều kiến thức bổ ích Tuy nhiên, trong quá trình làm tiểu luận tôi còn gặp rất nhiều khó khăn thử thách Tôi mong nhận được sự đóng góp của thầy cô để có thể rút kinh nghiệm và hoàn thiện kỹ năng của mình hơn để có thể làm tốt hơn các tiểu luận và khóa luận sau này Một lần nữa, tôi xin cảm ơn thầy cô khoa Điện – Điện tử, các anh chị khóa trên và đặc biệt là cô Cao Xuân Kim Anh đã chỉ dẫn và hỗ trợ để tôi hoàn

TP.Hồ Chí Minh, Ngày 01 tháng 01 Năm 2022

MỤC LỤC

PHẦN I: TỔNG QUAN VỀ ĐỀTÀI 1 Chương 1 GIỚITHIỆU 1 1.1 Lý do chọn đềtài 1 1.2 Mục đích nghiêncứu 1 1.3 Phạm vi nghiêncứu 1 1.4 Phương pháp nghiên

cứu 1 1.5 Kết cấu của đềtài 1 Chương 2 CƠ SỞ LÝTHUYẾT 3 2.1 Giới thiệu chung hệthống CNS/ATM 3 2.1.1 Khái niệm hệ thốngCNS/ATM 3 2.1.2 Hoàn cảnh lịch sử ra đờiCSN/ATM 3 2.1.3 Giải thích thêm khái niệm CNS/

ATM 3 2.2 Các khái niệm trongATN 10 2.2.1 Mô hình OSI củaISO 10 2.2.2 Khái quát về mạng

ATN 20 Chương 3 KẾTLUẬN 31 3.1 Tổng kết đềtài 31 3.2 Đề xuất kiến nghị

31 TÀI LIỆU THAM

KHẢO 32

Hình 2.1: Mô hình OSI 7lớp 12 Hình 2.2: Protocol DataUnit – PDU 15 Hình 2.3: Mô hình kháiquát mạng ATN 21 Hình 2.4: Cấu trúc câycác tài liệu về ATN 30

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 2.1: Chuẩn ISO và ý nghĩa từng lớp 20

Các từ viết tắt

1 Aeronautical Administrative Communication AAC

4 Aeronautical Passenger Communication APC

6 Aeronautical Telecommunication Network ATN

7 Aircraft Communications, Addressing and Reporting

System

ACARS

Implementation Regional Group

10 ATN Implementation Coordination Group ATNICG

13 ATS Interfacility Data Communication AIDC

15 Automatic Dependent Surveillance – Broadcast ADS-B

16 Automatic Terminal Information Service ATIS

20 Communication Navigation Surveillance/Air Traffic

Management

CNS/ATM

22 Controller Pilot Data Link Communication CPDLC

27 Inertial Navigation System INS

30 International Standard Organization ISO

36 Société Internationale de Télécommunications

Aéronautiques

SITA

37 Standards and Recommended Practices SARP

LỜI NÓI ĐẦU

Xã hội đang ngày càng phát triển hơn, đi cùng với sự phát triền mạnh mẽ củanền kinh tế, ngành hàng không dân dụng Việt Nam chúng ta đã và đang từngbước một đi lên, dần phát triển lớn mạnh và từng bước khẳng định mình là một

hóa hiện đại hóa đất nước Ngành hàng không dân dụng Việt Nam hiện naychính là một ngành mang tính quốc tế, nó chính là một cầu nối đưa các nước trênthế giới đến với Việt Nam nhiều hơn, từ đó nó sẽ thúc đẩy sự phát triển của cáclĩnh vực trong nước như là du lịch, đầu tư, thương mại,…Như chúng ta đã biếtngành hàng không dân dụng Việt Nam được cấu thành từ ba bộ phận chính làcảng hàng không, quản lý bay, và các hãng hàng không Trong đó bộ phận quản

lý bay là một bộ phận rất quan trọng trong các bộ phận câu thành ngành hàngkhông dân dụng Và khi nhắc tới Quản lý bay thì chính là nhắc tới CNS/ATM vàmạng viễn thông hàng không Aeronautical Telecomucation Network được viếttắt là ATN- một khái niệm không thể tách rời Một mạng viễn thông toàn cầu, làphần cốt lõi, phần xương sống cấu thành nên hệ thống CNS/ATM liên kết các hệthống riêng lẻ như giám sát, dẫn đường, thông tin liên lạc thành một hệ thốngthống nhất Vì là một phần rất quan trọng nên việc nghiên cứu về mạngAeronautical Telecomucation Network là cần thiết và cấp bách nhằm đáp ứngnhu cầu ngày càng tăng theo tỷ lệ phát triển của đất nước cũng như nhu cầu củangành hàng không dân dụng Việt Nam

PHẦN I: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI

Chương 1 GIỚI THIỆU 1.1 Lý do chọn đề tài

Như đã trình bày ở phần mở đầu thì mạng Aeronautical Telecomucation

Network- ATN rất quan trọng trong việc kết nối tất cả các bộ phận liên quan tớiquản lý không lưu dưới mặt đất và tàu bay đang hoạt động trên trời Cấu nên hệthống CNS/ATM Với tính cách luôn tìm tòi học hỏi những điều mới mẻ thì tôi

đã lựa chọn đề tài “ Ngiên cứu về mạng ATN” để làm đề tài cho bài tiểu luậncuối kì của tôi

1.2 Mục đích nghiên cứu

Mục đích cơ bản khi nghiên cứu chính là giúp bản thân tôi có thêm những

nghiệp Bên cạnh đó mục chính chính là nghiên cứu để đáp ứng cho sự cần thiếtcấp bách để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của ngành hàng không dân dụngViệt Nam

1.3 Phạm vi nghiên cứu

Phạm vi nghiên cứu nằm trong phạm vi mà qua quá trình cô Cao Xuân Kim

Anh giảng dạy tôi tiếp thu được cùng với các nghiên cứu mà cô hướng dẫn tìmhiểu thêm ở ngoài bài giảng trong lớp

1.4 Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu các kiến thức có sẵn mà cô Cao Xuân Kim Anh hướng dẫn, bên

cạnh đó nghiên cứu thêm các tài liệu kiến thức trên mạng và các anh chị đi trước

ở trong ngành biết được về Mạng ATN

1.5 Kết cấu của đề tài

Đề tài bao gồm 2 phần và 3 chương:

Phần 1: Tổng quan về đề tài.

1 Chương 1: Giới thiệu

Chương 2: Cơ sở lý thuyết

Phần 2: Kết luận

Chương 3: Kết luận đề xuất kiến nghị

Chương 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Giới thiệu chung hệ thống CNS/ATM

2.1.1 Khái niệm hệ thống CNS/ATM

- CNS/ATM được định nghĩa bởi Tổ chức hành không dân dụng thế giới(ICAO) bao gồm các hệ thống Thông tin (Communication), hệ thống Dẫn đường(Navigation) và hệ thống Giám sát (Surveillance) dựa trên công nghệ số, các hệthống vệ tinh và hệ thống tự động với nhiều cấp độ khác nhau nhằm cung cấp cho

hệ thống Quản lý không lưu (ATM) liên thông toàn cầu

2.1.2 Hoàn cảnh lịch sử ra đời CSN/ATM

- Năm 1983, uỷ ban FANS (Future Air Navigation Systems) được thành lậpnhằm nghiên cứu, đệ trình và đưa ra các khái niệm và kỹ thuật mới đáp ứng mộtnền không vận của 25 năm sắp đến (đến năm 2010)

- Năm 1988, FANS hoàn thành các khái niệm phát triển hệ thống CNS:Communication (với hệ thống vệ tinh và GNSS); Navigation (với hệ thống MLStiếp cận/hạ cánh chính xác theo chuẩn ICAO); Surveillance (với radar thứ cấpSSR kết hợp kết nối truyền dữ liệu và ADS)

- Năm 9/1993, hoàn thành phát triển kế hoạch toàn cầu về CNS/ATM:

∙ Được thông qua tại hội nghị về không vận lần 10 – 09/1991

∙ Được thông qua tại hội nghị ICAO lần 29 năm 1992

2.1.3 Giải thích thêm khái niệm CNS/ATM

- Với định nghĩa đơn giản trên, hệ thống CNS/ATM bao hàm nhiều giai đoạnvới những cấp độ triển khai khác nhau để mang đến hiệu quả cao nhất cho hệthống ATM

- Về bản chất là không có một giải pháp duy nhất cho hệ thống CNS/ATM

mà thay vào đó là nhiều giải pháp triển khai CNS/ATM đa dạng gồm các giảipháp ngắn hạng và dài hạng Kế hoạch hành động của bất kỳ tổ chức nào cầnđược xác định đầy đủ phù hợp với lợi ích và sự quay vòng vốn đầu tự nhanh vàhiệu quả nhất

- Cụm từ CNS hàm ý có 3 thành phần cần được xem xét và mỗi thành phần

có thể được xem xét vai trò của nó một cách riêng biệt:

2.1.3.1 Thông tin (Communications):

❖ Cụm từ “dựa trên công nghệ số” có nghĩa việc thông tin của CNS/ATM làđược số hóa và sử dụng phương thức liên kết dữ liệu (data link) như một sự

mở rộng cho thông tin bằng thoại trong vòng 5 năm (từ 1999-2005)

❖ Các hệ thống truyền dữ liệu số dành cho thương mại đã có từ những năm

1978, trong đó hệ thống ACARS (Aircraft Communications, Addressingand Reporting System) được ứng dụng dựa trên VHF data link (VDL) chodịch vụ AOC (Aeronautical Operational Control) Năm 1994 hệ thốngtruyền dữ liệu bằng vệ tinh được chứng nhận bởi Federal AviationAdministration cho dịch vụ ATS trong khu vực biển Thái Bình Dương.Năm 1998 hệ thống truyền dữ liệu bằng HF cũng đã được thiết lập bởiARINC Hai nhà cung cấp dịch vụ truyền dữ liệu ARINC và SITA chuyêncung cấp dịch vụ truyền dữ liệu cho toàn cầu

❖ Giao thức định hướng ký tự (COP) với tốc độ 2400bps qua VHF và 600bpsqua vệ tinh Tài liệu các tiêu chuẩn và khuyến cáo thực hành của ICAO(SARPs) cũng được thành lập cho giao thức kế tiếp truyền dữ liệu địnhhướng bit (BOP) được gọi là VDL Mode 1 và Mode 2 và xu hướng tiếnđến VDL Mode 3 và Mode 4 Trong đó, VDL Mode 2 được dự trù hoạtđộng

vào năm 2000, Mode 3 sẽ hoạt động vào trước 2008, Mode 4 thì chưa có

kế hoạch triển khai (Mode 1 không được khuyến cáo sử dụng)

❖ Mạng VDL dựa trên các trạm mặt đất ứng dụng tốt cho điều hành en-route,máy bay và các sân bay VDL ngày nay sử dụng cho các chức năng ATMnhư Pre-Departure Clearance (PDC), Departure Clearance (DCL), DigitalAutomatic Terminal Information Service D-ATIS), Terminal WeatherInformation for Pilots (TWIP) và các chức năng ATM khác

❖ Mạng truyền dữ liệu qua vệ tinh và HF data link ứng dụng tốt cho điềuhành bay trên biển và những khu vực mà mạng air/ground qua VHF khôngthể thực hiện Truyền dữ liệu bằng vệ tinh và HF data link sẽ tiếp tục đượccung cấp bời những nhà cung cấp dịch vụ cơ bản (SITA và ARINC) VDL

có thể được cung cấp bởi các nhà cung cấp dịch vụ cơ bản hay các nhàchức trách chủ quản

Lưu ý là data link là một kỹ thuật đã tồn tại trong hoạt động hàng không từ hơn

28 năm qua (từ 1980) và đã được thừa nhận khả năng hổ trợ cho hệ thống CSN/ ATM

2.1.3.2 Dẫn đường (Navigation):

❖ Những phương tiện trợ giúp truyền thống trên mặt đất như VOR, NDB,ILS, DME có những tầm hoạt động giới hạn trên những đường bay Cácphương tiện trợ giúp cho tiếp cận trên mặt đất phải được đặt ở những vị trí

cố định để cung cấp khả năng tối thiểu có thể Trong điều kiện lý tưởng,các phương tiện dẫn đường sẽ hổ trợ cho những vùng dẫn đường (RNAV).RNAV là những khu vực cho phép các nhà cung cấp dịch vụ dẫn đường(ANSPs) cung cấp các giải pháp hiệu quả nhất cho người sử dụng bầu trời.Trong khi thiết bị VOR và DME có thể hổ trợ cho vùng RNAV, chúngkhông thể hổ trợ cho cấp độ chính xác cao trừ khi chúng được trang bị với

số lượng dồi

dào Các hệ thống độc lập (như INS và IRS) được sử dụng trên máy bay cởlớn đều hổ trợ cho hoạt động RNAV nhưng những hệ thống này đặt tiền vàchúng yêu cầu cập nhật vị trí từ những hệ thống bên ngoài để duy trì độchính xác cao

❖ Hệ thống dẫn đường bằng vệ tinh toàn cầu (GNSS) cung cấp độ chính xáccao cho RNAV bất cứ nơi nào, bao hàm cả trên biển và các vùng xa.GNSS cho ngành hàng không tương đối không đắt tiền và cho phép cácnhà cung cấp dịch vụ dẫn đường xây dựng vùng trời sao hiệu quả caonhất GNSS cũng cho phép các nhà quản lý vùng trời có nhiều chọn lựa đểphát triển các qui trình hoạt động có mức tối thiểu thấp, tránh những khuvực có nhiễuvà giảm thời gian bay giữa các khu vực

❖ Những hệ thống vệ tinh định vị chủ lực, như GPS và GLONASS, đã trởthành thương mại Nhiều nhà điều hành đang sử dụng GPS cho dẫn đườngbay en-route thay cho công tác điều hành tiếp cận không chính xác Theonhững qui định hiện hành yêu cầu các nhà điều hành giữ lại những phươngtiện hàng không truyền thống và các nhà cung cấp dịch vụ dẫn đường giữlại các phương tiện mặt đất Tuy nhiên, những nhà điều hành đã nhận thấyđược tính an toàn và hiệu quả từ hệ thống GNSS, đang xem xét những lợithế việc sử dụng dần dần công nghệ GNSS

❖ Cuối cùng, GNSS có thể thay thế cho tất cả các phương tiện truyền thống,nhưng vẫn còn chờ những văn bản về kỹ thuật, điều hành một cách kiênquyết trước khi đi đến mục đích cuối cùng trên Một môi trường GNSS đơnđộc yêu cầu các nhà cung cấp dịch vụ dẫn đường đưa ra những hệ thống

mở rộng như Satellite-Based Augmentation Systems (SBAS) và Based Augmentation Systems (GBAS) SBAS và GBAS mà phù hợp vớicác tiêu chuẩn ICAO sẽ được đưa vào sử dụng trong những năm 2000-2005

- Với hệ thống ATM, khi Ủy ban FANS của ICAO cho biết những khiếmkhuyết về mặt kỹ thuật của các công cụ sử dụng hiện tại trong việc cung cấp cácdịch vụ không lưu (ATS) và các giải pháp kỹ thuật mới cũng được đề xuất cùngvới các thành phần CNS Tuy nhiên, những giải pháp mới này cho thấy sự cầnthiết đặt những công cụ đó vào trong một môi trường điều hành mới với nhiềukhái niệm mới Do đó ATM được đi liền sau cụm từ CNS trong khái niệm CNS/ATM

∙ Công việc của các kiểm soát viên không lưu bao gồm chuỗi tác vụ phứchợp đòi hỏi kỹ năng cao và việc ứng phó linh hoạt có kinh nghiệm và nhấtquán trong việc nhận thức về không gian, xử lý thông tin, lý giải và raquyết định Người KSV không lưu còn phải biết tất cả những máy baytrong vùng trách nhiệm đang ở đâu và xác định làm thế nào và khi nàothực hiện can thiệp để đảm bảo chúng luôn giữ phân cách với những máybay khác, trong khi đó phải nghe các yêu cầu của họ để nâng độ cao, giảm

độ cao, hạ cánh, cất cánh Tuy nhiên, ta cũng thừa nhận rằng những ngườiKSV trong hệ thống đã thực hiện những tác vụ ngày càng nhiều hơn vàcũng nhận thấy rằng sự cải thiện đáng kể chỉ có khi ta phát triển nhữngcông cụ phần mềm hổ trợ ra quyết định mạnh Việc phát triển các thànhphần CNS và tự động hóa các

cơ quan ATC, trong khi chưa thay đổi vai trò của nhà cung cấp cấp dịch vụdẫn đường (ANSP), cung cấp một loạt các công cụ nâng cao và làm thayđổi cơ bản phương thức làm việc của KSV Những công cụ này nhằm trợgiúp cho KSV ở mức độ nào đó trong việc dự đoán, phát hiện và giải quyếtxung đột

∙ Việc đưa ra các tính năng mới CNS và gia tăng khả năng các hệ thống dướiđất và trên máy bay cho phép hình thành các hệ thống ATM tiên tiến hơnnhiều Các công tác kiểm soát không lưu đòi hỏi truyền dữ liệu dựa trên hệthống ATM phải có khả năng nhận, lưu trữ, xử lý, hiển thị và phổ biếnthông tin bay đến các chuyến bay được trang bị thiết bị và hoạt động trongmôi trường mà ở đó dịch vụ truyền dữ liệu được cung cấp

∙ Một hệ thống ATM được tích hợp đầy đủ sẽ gia tăng ứng dụng tự động vàgiảm hay loại bỏ một loạt các tác vụ không phù hợp cho việc điều hànhATM bởi các hệ thống hiện hành Hệ thống ATM bao gồm tất cả các thànhphần truyền thống kết hợp với các dịch vụ ATS và cũng được bổ sung một

số thành phần dẫn đường cơ sở Hệ thống này có thể được triển khai bất kỳkhi nào hay suốt quá trình điều hành, từ sân bay đến đường dài và cungứng các tiện ích đáng kể

∙ Việc áp dụng thông tin bằng vệ tinh cho phép phát triển khái niệm mới làmáy bay sẽ tự động báo cáo vị trí của nó tại bất kỳ nơi nào trên thế giới màkhông gặp hạn chế về truyền tin, giám sát bằng ADS

∙ Việc xây dựng hệ thống ATM ban đầu tập trung vào các dịch vụ ATS cơbản và chức năng quản lý luồng không lưu (ATFM) Tuy nhiên, cuối cùngthích hợp hơn là các vấn đề liên quan đến điều hành bay sẽ được tích hợpđầy đủ như một phần chức năng của hệ thống ATM Ngoài ra, khả năngliên kết bên ngoài vào hệ thống sẽ làm gia tăng khả năng điều hành màkhông có trong những hệ thống hiện hành Việc tích hợp nhiều chức năng

sẽ được

thực hiện đầy đủ qua việc sử dụng truyền dữ liệu để trao đổi thông tin giữa các thành phần trong hệ thống ATM

∙ Sự mong đợi tính chính xác sẽ được cải thiện qua những tính toán đúng đắnđược kết hợp với tự động hóa Việc dự báo và phát hiện xung đột dựa trêncác phương pháp tính toán mở rộng sẽ cho phép dẫn đường tốt hơn

∙ Có một số vấn đề cần thận trọng khi xem xét tính tự động hóa Hầu hếtnhững ý kiến phê phán đều nhằm vào một thực tế rằng diễn tiến của cácchuyến bay thường không như mong đợi khi có các biến cố bất ngờ Khi

đó, những KSV mới có đủ sự linh hoạt và năng lực trong việc đưa ra một

kế hoạch, quyết định thích hợp Ngược lại, các máy tính và phần mềmtương ứng chỉ là trợ giúp KSV hoàn thành nhiệm vụ của họ Do đó, việc

tự động hóa là một trong những yêu cầu cho việc điều hành bay, yếu tốcon người vẫn giữ trách nhiệm quản lý và điều khiển chính cho toàn hệthống Giao tiếp giữa người và máy phải có hiệu quả và thích hợp trongcác hệ thống trên mặt đất cũng như trên máy bay, nó cho phép những tácđộng giữa phi công, KSV với hệ thống tự động hóa diễn ra phù hợp, dễdàng hơn

∙ Hệ thống ATM phải cung cấp một sự chia sẻ chung cho nhiều người dùng

và các cấp độ trang bị thiết bị hàng không khác nhau Một thách thức chínhtrong việc phát triển các qui trình kỹ thuật ATM bằng các công nghệ mới

là việc thể hiện những đổi mới của hệ thống vào các quy trình điều hànhcủa con người Các yếu tố con người được xem xét một cách thận trọngnhằm xác định những điều gì có thể được triển khai và thời điểm và nhữngviệc cần thực hiện

∙ Quá trình phát triển hệ thống ATM phải có sự tiến hóa Thường luôn cónhững thách thức để đạt đầy đủ, lợi ích của những tính năng mà công nghệmới mang đến Thực tế là việc chuyển tiếp và kết hợp là những vấn đề khókhăn đối với những người thiết kế hệ thống ATM Một điều không thực tế

khi phát triển từ một hệ thống này sang một hệ thống khác trong khoảngthời gian vài năm Ngược lại, việc thiết kế cho ATM tương lai phải gồmmột chuỗi nhiều cải tiến về sự ngầm hiểu tốt, có thể quản lý được, mang lạilợi nhuận hầu bảo đảm vùng trời cho những người dùng với một hệ thống

an toàn, có năng lực, hiệu quả, có quy tắc và môi trường ra lệnh

2.2 Các khái niệm trong ATN

2.2.1 Mô hình OSI của ISO

2.2.1.1 Xây dựng kiến trúc mạng máy tính (Network Architecture):

Ý nghĩa sự phân lớp trong việc xây dựng mạng:

- Do có nhiều cấu trúc mạng có thể thiết lập và các dịch vụ của người sửdụng không ngừng phát sinh nên để xây dựng một mạng máy tính ta cần phânchia công việc làm nhiều công đoạn tương ứng phát triển theo hướng từ đơn giảnđến phức tạp, từ lệ thuộc phần cứng dần đến độc lập với phần cứng

- Đáp ứng yêu cầu của hệ thống mở, tức hệ thống được lắp ghép từ các hệthống con, hay gọi là lớp, được tổ chức theo thứ bậc Như thế nếu có bổ sung haythay đổi ở mỗi lớp sẽ không ảnh hưởng đến các lớp khác

- Do việc phân lớp trong xây dựng mạng làm cho việc bảo trì, nâng cấp được dễ dàng, cơ động và dễ kiểm tra sai sót nếu có

- Có thể dễ dàng kết hợp giữa phần cứng và mềm trong vai trò của các lớp nếu cần thiết

2.2.1.2 Các khái niệm mới:

- Khi kiến trúc mạng được phân lớp thì một lớp n trên máy tính này sẽ traođổi, hay giao tiếp với lớp n tương ứng trên máy tính kia Mọi qui tắc và qui ướcdùng cho việc giao thiệp này gọi là giao thức (protocol)

- Giữa mỗi lớp kề cạnh nhau trên một máy tính sẽ có các hoạt động trao đổivới nhau thông qua giao tiếp (interface) Giao tiếp này bao hàm các hoạt động cơ

sở và các dịch vụ của lớp dưới cung cấp cho lớp cao hơn

- Tập hợp các lớp và các giao thức trên gọi là kiến trúc mạng (network architecture)

- Trong mỗi lớp sẽ có các vai trò, chức năng chính như sau:

⮚ Có một cơ chế để thiết lập kết nối cho đúng đối tượng với phía máy bên kia

⮚ Có các qui tắc để truyền dữ liệu, như đơn công, bán song công, song công

⮚ Có cơ chế kiểm tra và xử lý lỗi đối với thông tin

⮚ Giải thuật quản lý số thứ tự của đơn vị thông tin luân chuyển qua nó.Khả năng xử lý dữ liệu có khối lượng lớn, dài

⮚ Điều khiển lưu lượng thông tin thu/phát

⮚ Có khả năng multiplexing/demultiplexing cho các kênh thông tin nếu

- Mô hình OSI thực chất không nói đến bất cứ tiêu chuẩn kỹ thuật nào đểthông tin dữ liệu, song nó chỉ ra cách thức có tính cấu trúc trong việc qui định cácyêu cầu kỹ thuật và các chức năng trong quá trình thông tin của hệ thống

- Khái niệm hệ thống ở đây cần hiểu theo kiểu là hệ thống mở, tức hệ thống được xây dựng từ các hệ thống con nối ghép theo thứ bậc mà thành Trong mỗi

hệ thống con sử dụng các thủ tục và phương pháp truyền thông được tiêu chuẩn hóa theo mẫu tham khảo cho trước

- Nguyên tắc xây dựng mô hình OSI:

+ Mô hình chia làm 7 lớp : Ứng dụng (Application); Trình bày(Presentation); Tổng hợp (Session); Vận chuyển (Transport); Mạng(Network); Kết nối dữ liệu (Datalink); Vật lý (Physical)

+ Một mô hình chia làm nhiều lớp, lớp N chỉ có thể giao tiếp với lớp N+1 (gọi là lớp cao hơn) và lớp N-1 (gọi là lớp thấp hơn)

+ Mỗi lớp có nhiều dịch vụ phục vụ cho lớp cao hơn nó (lớp N+1) cũng như có nhiều chức năng yêu cầu được phục vụ bởi lớp thấp hơn (lớp N-1) + Các lớp này có tính độc lập cao và có thể thay đổi mà không ảnh hưởng các lớp kề cận

Hình 2.1: Mô hình OSI 7 lớp

12

Ý nghĩa từng lớp:

trường gì Do sự khác nhau giữa các môi trường truyền nên có thể gây lỗi khá caocho dòng bit dữ liệu, do đó cần lớp Data Link

- Lớp Data Link cung cấp chức năng để khắc phục các lỗi ảnh hưởng trêndòng bit dữ liệu bằng cách sắp xếp, tạo dạng dòng bit để cho phép kiểm tra vàđảm bảo thông tin thu/phát đúng Sau khi có dòng bit dữ liệu đúng ta cần xácđịnh nơi thu dữ liệu này là host thu nhận dữ liệu này hay là máy có vai tròchuyển mạch (IMP) do đó cần lớp Network Ngoài ra Data link còn giữ nhiệm

vụ ghép nhiều channel vào một đường truyền khi phát, thiết lập/kết thúc cácđường truyền

- Lớp Network giữ vai trò chuyển mạch và chuyển tiếp dữ liệu giữa cácđường nối mạng, thực hiện việc kết nối/ngắt mạng, điều khiển lưu lượng mạng Ngoài ra lớp này còn có khả năng thống kê hoạt động của mạng mà nó tham dự(như số lượng tin phát cũng như thu trên mạng) Do có nhiều mạng khác nhaunên thông tin từ lớp Network thu được phụ thuộc vào đặc tính của riêng mạng

mà nó kết nối Để tái lập lại thông tin như ban đầu ta cần lớp Transport

- Lớp Transport có nhiệm vụ bảo đảm tái lập thông tin thu được từ mạngnhư trước khi phát (từ đầu bên kia) Ngược lại nó cũng có trách nhiệm tạo dạngthông tin theo cấu hình mạng trước khi phát Ngoài ra lớp còn có quyền chọn kếtnối mạng sao cho thông tin truyền là có giá thành thấp nhất Đến đây thông tintrao đổi giữa 2 nơi cần lớp Session để duy trì sự đồng bộ giữa 2 nơi thu/phát

- Lớp Session sẽ đảm bảo thông tin thu/phát hai nơi được đồng bộ, đầy đủ,muốn thế cũng cần thêm cơ chế quản lý lỗi và số thứ tự cho thông tin Ngoài ralớp này còn cung cấp cơ chế quản lý việc nắm quyền phát thông tin trên mạng(trường hợp Broadcast channels)

13

- Lớp Presentation cung cấp các dịch vụ liên quan đến yêu cầu kiểm tra