Mô phỏng hệ thống chuyển mạch trong ATM

IV> Cấu Trúc Của Bản Tin Báo Hiệu Trong ATM 1 : Cấu trúc bản tin báo hiệu thuê bao 2 : Cấu trúc bản tin báo hiệu giao diện NNI Chương IV : Chuyển mạch ATM b ˆ Giới thiệu H> Một số chỉ

_ BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP.HCM

KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ NGÀNH ĐIỆN TỬ - VIỄN THONG

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

| MO PHONG HE THONG CHUYEN MACH |

TS Hồ Ngọc Bá

Phi Ngọc Khánh

02DHDT0S0 02DTOI

BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TRUONG DAI HOC DL KY THUAT CÔNG NGHE Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc

KHOADIEN-DIENTU eee OQ (een

desk ok ote Re

NHIEM VU LUAN AN TOT NGHIEP

Chú ý : SV phái đóng bản nhiệm vụ nầy vào trang thứ nhất của luận án

a Gg :

Họ và tên SV PLL AN SL Œc (Ä he AỨC MSSV: 03ĐftPTeŒĐ

h1, 82EPPEEnSnS LGD hh—

1 Đầu để luận án tốt nghiệp :

bes see 1t Tp sel AY i mee tay chaps see WR om

3 Ngày giao nhiệm vụ luận án :O2/40/2006

4 Ngày hoàn thành nhiệm vụ :12/01/200

5 Họ tên người hướng dẫn : Phần hướng dẫn

TM 27m

Nội dung và yêu cầu LATN đã được thông qua NGƯỜI HƯỚNG DẪN CHÍNH

Neay thang AO năm 2006 (Ký và ghỉ rõ họ tên)

NHÂN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Đ90000000000000000090000000009000000000000000000000000000000009000609096009600909960600600000000600050006400000000000020000230000090509009060%09 0606 06 êẺP ĐH 2 ng 1 Đ6n 60 09400000008600006000009004000060000606000400000000060000000000000900900660000000069009900049900090000000600009000000%660906990600099090000 660%

Óø l9 HH 09g HH 0 4 HH dc Go ĐÁ “CĐ ĐÁ G4 0 00 0 0 40040 00000000 00000000 000000000 0000000000000 t6 604 0000000000009600909090060000400000000000800090909069009006.csê 9600 6069066

Đ 000004040 0000000000000400000000000000000006000000000000600600000004000090600000600090999000000000000960064090060%0000000700000900090606909%909999 CRO eee ee eee Oe HEN EEO EEE HEHE EUCHRE DOSE EEO ROO O EERE DERE HEHE REESE EERO EOE OH OS EEES EOE OOOH DE OTOSHEOE DESDE HESSD OE SOS HOHE RSET ETE ES

ĐC 00004000060606066000600600000000060000000000000000060000000000000000000006006000060000000000000600009060600000000000070709090600096006000 060406

ĐÔ 060 ĐA E000006008600600600000900000600000060040040000000600000000059000200000000860500606060000006009009009G6000060090000000000000070000900060000000909906 008

NHÂN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHÁN BIỆN

Em xin chân thành cảm ơn thầy Hồ Ngọc Bá đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ

em rất nhiều trong suốt quá trình làm luận án này

Tuy nhiên do thời gian hạn chế và kiến thức còn có hạn nên chắc chắn luận án này còn nhiều thiếu sót Kính mong các thây cô chỉ dẫn tận tình để em có điều kiện

hoàn thiện kiến thức hơn

Xin chân thành cảm ơn

LỮI XÓI ĐẦU

Trong những năm gần đây, sự phát triển nhanh chóng của công nghệ vi mạch ,

kỹ thuật số, truyền dẫn cáp quang , .Đã thúc đẩy sự phát triển của mạng viễn thông Nhu cầu trao đổi thông tin trong xã hội ngày càng tăng và đa dạng đã tạo động lực

phát triển cho các mạng dữ liệu và các loại dịch vụ thông tin mới như hội nghị hình

ảnh , dịch vụ truyền thông đa phương tiện , khám chữa bệnh từ xa

Cùng với việc nâng cấp, số hóa các mạng điện thoại và sự phát triển của mạng

dữ liệu , đòi hỏi khả năng về một mạng viễn thông duy nhất đáp ứng được tất cả các loại hình dịch vụ thông tin Vì vậy , vào những name 1980 — 1984 , Ủy ban tư vấn

viễn thông quốc tế CCITT cùng với một số tổ chúc khác như ANSI , ETSI đã nghiên

cứu và thống nhất đưa ra mô hình ISDN Tuy nhiên, với các nhu cầu và các dịch vụ

ngày càng tăng mạnh ISDN đã không còn đáp ứng được nữa Chính vì thế B - ISDN

ra đời trên cơ sở mạng cáp quang và công nghệ truyền tải bất đồng bộ ATM cho phép truyền tiếng nói , hình ảnh và dữ liệu trên một mạng duy nhất Công nghệ ATM với

nguyên lý truyễn dẫn và chuyển mạch mới đã được CCITT chọn làm giải pháp then

chét cho B — ISDN

ATM có tính mềm dẻo , băng tân rất cao và đáp ứng được nhiều loại hình dịch vụ

khác nhau với một chất lượng dịch vụ theo yêu cầu Do lưu lượng tin truyền qua mạng

có tốc độ khá lớn và dễ thay đổi nên dẫn đến hiện tượng tắc nghẽn tại các nút mạch

Vì vậy, vấn để đặt ra là phải quản lý mạng thông qua việc điều khiển lưu lượng và

điều khiển tắc nghến tại các nút chuyển mạch như thế nào để mạng hoạt động với mo,

hiệu suất cao nhất , tránh tắc nghẽn trong mạng và đảm bảo yêu cầu về chất lượng

dịch vụ của người sử dụng mạng

Nội dung chính của luận văn được chia thành các phần cơ bản sau :

PHAN LY THUYET :

1 Trình bày một cách tổng quát về mạng viễn thông và nguyên nhân ra đời

mang ATM ( Chuong I)

2 Tring bay các vấn để tổng quan về mạng ATM ( Chuong II )

3 Trình bày sơ lược về hệ thống báo hiệu trong trong ATM ( Chương III )

4 Trình bày chỉ tiết về hệ thống chuyển mạch trong ATM (Chương IV )

PHAN MO PHONG :

1 Trình bày mô phỏng chuyển mạch vòng

2 Trìng bày mô phỏng chuyển mạch Banyan

3 Trình bày mô phỏng chuyển mạch Batcher - Banyan

Đây là một vấn để mới và hấp dẫn Tuy nhiên do thời gian chuẩn bị còn hạn chế

và tài liệu tham khảo còn ít , nên không thể tránh thiếu sót Vì vậy , rất mong nhận được những đóng góp ý kiến quý báu và giúp đỡ của các Thầy cô và các bạn

Tp Hồ Chí Minh, Tháng 1 Năm 2007

PHI NGỌC KHÁNH

ChươngI : Sự Phát Triển Của Mạng Viễn Thông

I> Lịch sử phát triển của công nghệ viễn thông

H> Sự phát triển của mạng viễn thông hiện nay

Chương II : Mạng ATM

Eb Nguyên lý cơ bản của ATM

H> Mô hình giao thức chuẩn

1: Lớp ATM

2 : Lớp tương thích AAL

2.1: Nguyên lý chung 2.2 : Phân loại AAL 2.2.1 : AAL-1

2.2.2 : AAL-2

2.2.3 : AAL-3/4 2.2.5 : AAL-5 3: Lép vat ly 3.1: Nguyén ly

3.2 : Dung lượng truyền tải 3.3 : Lớp vật lý dùng cho giao diện tế bào

3.4: Lớp vật lý dùng cho giao diện SDH 3.5 : Điều khiển lỗi mào đầu HEC

HI> Cấu trúc mạng ATM

1:Giới thiệu về đặc tính khai thác mạng ATM

2:Cấu trúc và các thành phần của mạng ATM IV> Ưu điểm của mạng ATM

Chương IH: Hệ Thống Báo Hiệu Trong ATM /B - ISDN

E_ Tổng quan về báo hiệu ATM/B-ISDN

H> Các yêu cầu đối với báo hiệu B-ISDN

II Cấu trúc của hệ thống báo hiệu và các nguyên tắc cơ bản

1 : Hệ thống báo hiệu mạng và báo hiệu truy nhập ATM

IV> Cấu Trúc Của Bản Tin Báo Hiệu Trong ATM

1 : Cấu trúc bản tin báo hiệu thuê bao

2 : Cấu trúc bản tin báo hiệu giao diện NNI

Chương IV : Chuyển mạch ATM

b ˆ Giới thiệu

H> Một số chỉ tiêu kỹ thuật cơ bản của hệ thống chuyển mạch ATM

1 : Cấu trúc tế bào

: Các loại giao diện

: Các yêu cầu đối với hệ thống tổng đài ATM : Các yêu cầu đối với thất thoát tế bào : Trễ truyền tế bào

: Số lượng nút chuyển tiếp lớn nhất

: Thời gian thu thập một tế bào

8 : Thời gian trễ chuyển mạch

HI> Nguyên lý chuyển mạch trong ATM

1 : Nguyên lý chuyểmmạch ATM

2 : Chuyển mạch đường ảo (VP) và chuyển mạch kênh ảo (VC)

3 : Xử lý nhãn định tuyến tại chuyển mạch ATM

4: Đảm bảo trình tự các cell

5 : Chức năng của hệ thống chuyển mạch ATM

IV> Cấu trúc các nút chuyển mạch trong ATM

1 : Cấu trúc nút chuyển mạch băng rộng

2 : Chức Năng Các Khối

V> Mở rộng nút băng rộng cho dịch vụ băng hẹp

VI> Các yêu cầu chuyển mạch

1 : Các tốc độ thông tin

2 : Quảng bá nhân bản

3 : Hiệu suất

VH>Phân loại chuyển mạch ATM

1 : Chuyển mạch không gian và chuyển mạch thời gian

3.6 : Giải quyết tranh chấp giữa các tế bào VIII> Các kỹ thuật chuyển mạch căn bản

1 : Chuyển mạch ma trận

2 : Chuyển mạch bộ nhớ dùng chung

3 : Chuyển mạch bus chung

4 : Chuyển mach da tang HX> Các phần tử chuyển mạch căn bản

1 : Phần tử chuyển mạch dựa trên ghép kênh phân chia

thời gian

1.1 : Phần tử chuyển mach bus TDM 1.2 : Phần tử chuyển mạch vòng

1.3 : Chuyển mạch bộ nhớ trung tâm

2: Phần tử chuyển mạch với cấu trúc ma trận

X>_ Giới thiệu các mạng chuyển mạch căn bản

1: Mạng xáo trộn - hoán đổi : Mạng chuyển mạch Banyan

: Mạng chuyển mach Batcher — Banyan

: Mang chuyén mach Benes : Mang Banyan song song

PHAN II: MO PHONG

Chương V : Chương trình mô phỏng

b Giới thiệu

| Ib Mô phỏng

1 : Giao diện chính

2 : Chuyển mạch vòng

4 : Chuyển mạch Batcher - Banyan

CHƯƠNG I SỰ PHÁT TRIEN CUA MANG VIEN THONG

CHUONG I: SU PHAT TRIEN CUA MANG VIEN THONG

LLICH SU PHAT TRIEN CUA CONG NGHE VIEN THONG:

Nhu cầu trao đổi thông tin là một nhu cầu không thể thiếu đối với con người, sự phát triển của công nghệ viễn thông cũng gắn liền với sự phát triển của xã hội loài

người Trải qua nhiều cuộc cách mạng các hệ thống thông tin cũng như công nghệ viễn

thông cho tới ngày nay đã đạt được những thành tựu đáng kể trong mọi lĩnh vực như

trong lĩnh vực kinh tế và xã hội.Các hệ thống thông tin hay công nghệ viễn thông đã lần lượt ra đời từ các hệ thống đơn thông tin đơn giản cho các hệ thống thông tin hiện

đại như ngày nay Vì vậy quá trình phát triển của các công nghệ viễn thông được thể

hiện qua sự phát triển của công nghệ truyền dẫn, công nghệ ghép kênh và công nghệ chuyển mạch.Nhưng trước khi tìm hiểu về công nghệ viễn thông thì chúng ta cần biết

các khái niệm sau :

-Mạng là gì ? Mạng là một nhóm các thiết bị đầu cuối, các hệ máy tính liên kết

chia 62 thông tin lẫn nhau thông qua một tuyến kết nối truyền thông chung gọi là mạng

-Viễn thông là gì ? Viễn thông ( Telecommunication) là sự trao đổi thông tin,

các dữ liệu âm thanh,Fax,hình ảnh thoại,Video bằng cách dùng các tín hiệu số hoặc tín

hiệu tương tự, việc truyền này được thực hiện thông qua môi trường truyền dẫn có thể

là hữu tuyến (sử cáp kim loại kim loại hoặc cáp quang ) hoặc vô tuyến ( có thể là

viba hoặc vệ tính )

-Mạng viễn thông ( Telecommunications Network ) đây là một mạng cung cấp

nhiều dịch vụ khác nhau như cung cấp các dịch vụ thoại và các dịch vụ phi thoại như

dịch vụ đữ liệu, hình ảnh, như vậy mạng viễn thông được tạo thành từ các mạng riêng

lẻ như mạng truyền số liệu, mạng điện thoại, và nhờ có mạng viễn thông mà

chúng ta có thể liên kết với nhau từ các mạng khác nhau thông qua một thiết bị chuyển đổi riêng chẳng hạn như mạng dữ liệu thông qua mạng điện thoại Như vậy

mạng viễn thông là một mạng cung cấp nhiều dịch vụ khác nhau nhằm đáp ứng nhu

câu trao đổi thông tin ngày một tăng của con người

Như vậy với các khái niệm trên đã giúp ta hiểu được thế nào là mạng, viễn

thông, mạng viễn thông Và để hiểu rổ hơn ta đi tìm hiểu về các công nghệ sau:

Công nghệ truyền dẫn : bao gồm môi trường truyền dẫn và thiết bị truyền dẫn như thiết bị thu phát tín hiệu,môi trường truyền dẫn có thể là hữu tuyến hoặc vô

tuyến

Mạng điện thoại từ lúc hình thành cho đến nay chủ yếu là dùng để truyền tín hiệu thoại.Trước năm 1970,mạng điện thoại được dùng để truyền tín hiệu thoại tương

tự và ghép kênh theo tần số.Trên các tuyến cự ly dài chủ yếu là dùng cáp đồng trục và

thiết bị truyền dẫn này tương đối mắc so với giá thành của tổng đài điện thoại tương tự.Đầu những năm 70 các hệ truyền dẫn số bắt đầu phát triỂn và trên các hệ thống này chủ yếu là dùng ghép kênh theo thời gian,điểu chế theo mã xung.Nhờ điều chế

theo mã xung mà tín hiệu thoại có băng thông từ 0.3-3.4khz được chuyển thành tín

CHUONG I SU PHAT TRIEN CUA MANG VIEN THONG

hiéu sO c6 téc d6 64Kbps.Nhung néu truyén riéng biét trên mỗi kênh thoại trên đôi

dây dây đồng sẽ rất tốn kém và lảng phí đường truyền vì thế mà kỷ thuật ghép kênh được ra đời để ghép các tín hiệu 64KHz thành các luồng tín hiệu có tốc độ 1.544 Mbps hoặc 2,048 Mbps Từ các luồng tín hiệu này lại được ghép thành các luồng tín hiệu

có tốc độ cao hơn và cho tới nay các kỹ thuật ghép kênh càng được cải thiện hơn và

tận dụng hết khả năng đường truyền dẫn đồng thời làm giảm giá thành cước phí dịch

vụ xuống một cách hợp lý cho khách hàng Với tiến trình phát triỂn trên thì công nghệ truyền dẫn quang cũng được đưa vào sử dụng một cách rộng rải nhằm đáp ứng nhu cầu thông tin ngày càng tăng như ngày nay vì tốc độ truyền của cáp quang rất cao đạt

cổ vài Gbps như hiện nay tốc độ truyền dẫn cáp quang của nước ta hiện nay là 2,5

Gbps( Bắc -Nam)

Công nghệ ghép kênh: Từ khi phát minh ra điện thoại thì kỹ thuật ghép kênh

cũng ra đời khi nhu cầu thông tin ngày một tăng và khả năng sử dụng hết đường truyển

lúc người ta sử dụng kỹ thuật ghép kênh theo tần số tức là các kênh tín hiệu thoại được

phân theo các tần số khác nhau và sau đó kỹ thuật ghép theo thời gian cũng ra đời khi

kỹ thuật điều chế theo mã xung hay còn gọi là kỹ thuật PCM tic 14 nhờ kỹ thuật

PCM mà tín hiệu thoại có tần số từ 0.3 - 3.4 KHz được biến đỗi thành các tín hiệu

số có tốc độ là 64Kbps đây là luồng tín hiệu cơ sở được sử dụng để truyền tín hiệu thoại dưới dạng số và với tốc độ này thì không thể đáp ứng được nhu cầu ngày càng

tăng của thông tn và vì thế mà kỹ thuật ghép kênh PCM được hình thành kỹ thuật

này ghép các luồng tín hiệu có tốc độ 64Kbps thành các luồng tín hiệu có tốc cao hơn

như 1.544Mbps, 2.048Mbps và sau đó dựa vào các luỗổng nay dé ghép các luồng có tốc độ cao hơn và với việc ghép kênh này nó tuân theo các tiêu chuẩn khác nhau trên

thế giới như tiêu chuẩn Bắc Mỹ, tiêu chuẩn Châu Âu và tiêu chuẩn Nhật Bản và các kiểu ghép kênh như vậy gọi là kiểu ghép kênh theo cận đồng bộ ký hiệu là PDH (

Plesiochronous digital Hierarchy) và với phương pháp ghép kênh theo kiểu cận đồng

bộ này nó có một số nhược điểm là nó không thể đáp ứng được các nhu cầu thông tin tốc độ cao , không đồng bộ với tốc độ truyền dẫn , khung thời gian giữa các cách ghép

theo các hệ thống Châu Âu , Bắc Mỹ và Nhật Bản dẫn tới sự thống nhất giữa các

cách ghép phức tạp hơn vì thế mà kỹ thuật ghép kênh theo kiểu đồng bộ được ra đời

đạt được tốc cao đáp ứng được yêu cầu thông tin yêu cầu tốc cao

Công nghệ chuyển mạch :Chuyển mạch là một phần tử thực hiện việc đấu nối

giữa hai thiết bị khi có nhu cầu "i lập.Thực chất thiết bị chuyển mạch là một tổng

đài nó thực hiện chức năng thiết ý tuộc gọi từ máy gọi tới máy bị gọi và nó phải có

chức năng thu phát tín hiệu từ các thiết bị đầu cuối.Ngày nay với sự phát triển của công nghệ bán dẫn kỹ thuật chuyển mạch ngày càng tối tân hơn và xử lý các kết nối với dung lượng lơn hơn nhiễu lúc đầu

Il SU PHAT TRIEN CUA MANG VIEN THONG HIEN NAY:

1> Các mạng viễn thông hiện nay:

CHƯƠNG I SỰ PHÁT TRIEN CUA MANG VIEN THONG

Trong thông tin viễn thông hiện nay, để cho việc thông tin được thông suốt và

đáp ứng đầy các dịch vụ cho người sử dụng thì cần thiết phải có mạng nói chung và

mạng viễn thông nói riêng.Như vậy mạng viễn thông là mạng bao gồm nhiều loại

dịch khác nhau Sau đây là các mạng viễn thông đã và đang sử dụng trên thế giới

Mang Telex: C6 thé thu phát tín tức trong phạm vi toàn cầu Dùng để gửi các bức

điện dưới dạng các ký tự đã được mã hóa bằng mã 5 bit Tốc độ truyền rất thấp (từ 75bit/s đến 300 bit/s) Mặt dù tốc độ truyền thấp, chậm chỉ có các chữ cái, ký hiệu

được truyển đi nhưng mạng vẫn được sử dụng để truyền các tin tức thuê bao doanh nghiệp nhằm mục đích truyền các bản tin ngắn

Mạng điện thoai công công: Còn gọi là mạng POTS ( Plain Old Telephone

Service), là mạng được xây dựng sớm nhất Nó phát triển từ các tổng đài tương tự và

phương thức truyền dẫn tương tự và đặc biệt là chuyển mạch kênh theo thời gian thực

Ở mạng này tiếng nói được số hóa và chuyển mạch ở hệ thống chuyển mạch điện

thoai céng céng PSTN (Public Switched Telephone Network) Yéu c4u d6 tré rất nhỏ

Mang truyền số liệu: Phần lớn các mạng truyén sé liéu trén thé gidi 14 mang số

liệu chuyển mạch gói, tức là thông tin được cắt thành các gói có kích thước phù hợp và

được phát lên những đường thông đang rỗi ở thời điểm đó Khe hở giữa các gói có thể được các loại thông tin khác sử dụng Các mạng chuyển mạch gói để trao đổi số liệu giữa các máy tính dựa trên giao thức của X.25 và hệ thống truyền số liệu chuyển

mạch kênh dựa trên các giao thức X.21

Các tín hiệu truyền hình: Có thể được truyền theo 3 cách: truyền bằng sóng vô tuyến, truyền qua hệ thống mạng truyén hinh CATV (Community Antena TV) bing cáp đồng trục hoặc truyền qua hệ thống vệ tỉnh còn gọi là hệ thống truyền hình trực

tiếp DBS (Direct Broadcast System)

Trong phạm vi cơ quan, số liệu giữa các máy tính được trao đổi thông qua mạng cục bộ LAN thường là mạng: Ethernet, Token Bus, và Token Ring

Hậu quả là hiện nay có rất nhiễu loại mạng khác nhau cùng song song tổn tại Mỗi

mạng lại yêu cầu phương pháp thiết kế, sản xuất, vận hành, bảo dưỡng khác nhau Như vậy hệ thống mạng viễn thông hiện tại có rất nhiều nhược điểm mà quan trọng là:

" Chỉ truyền được các dịch vụ độc lập tương ứng với từng mạng

"=_ Thiếu mềm dẻo: Sự ra đời của các thuật toán nén tiếng nói, nén ảnh, và tiến

bộ trong công nghệ VLSI ảnh hưởng mạng mế tới tốc độ truyền tín hiệu

« Kém hiệu quả trong việc bảo dưỡng, vận hành cũng như việc sử dụng tài nguyên Tài nguyên có trong một mạng không thể chia sẻ cho các mạng khác cùng sử

dụng

2 >Chuyển Mạch Không Đồng Bộ ATM:

Là phương thức truyễn tin trong đó thông tin được chia thành các gói có chiểu

dài nhỏ không thay đổi gọi là các tế bào tin Tế bào tin được truyễển độc lập và sẽ được

sắp xếp lại thứ tự ở đầu thu ATM không đồng bộ bởi lý do sự xuất hiện liên tục các tế bào ở trên các kênh không phụ thuộc chu kỳ

CHƯƠNG I SỰ PHAT TRIEN CỦA MẠNG VIỄN THÔNG

ATM có thể truyền được tất cả các dịch vụ viễn thông mà không cần quan tâm

đến đặc tính và chất lượng của dịch vụ và thỏa mãn được các yêu cầu:

e Mềm dẻo và phù hợp với các dịch vụ tương lai

e Có hiệu quả trong việc sử dụng tài nguyên

e_ Chỉ sử dụng một mạng duy nhất cho tất cả các dịch vụ

Vì vậy, cuối cùng ITU — T quyết định chọn phương thức truyền ATM làm mạng

phục vụ cho các dịch vụ trong mạng băng rộng Thật vậy mạng ATM có những ưu

— Dùng kỹ thuật chuyển mạch bằng phần cứng : Với chiểu dài tế bào cố định

là 53 Bytes, ATM cho phép việc xử lý chuyển mạch bằng các phần cứng có tốc độ rất nhanh, giảm thiểu thời gian chuyển mạch và tăng đáng kể tốc độ truyền

— Cho khả năng thiết lập các nhóm kênh ảo: Nhóm kênh ảo được định nghĩa bằng chỉ số nhận dạng ảo (VPI/VCI), Do vậy có thể tạo mới, thay đổi lưu lượng hoặc

lộ trình bằng cách điều khiển việc gán các nhãn địa chỉ tại các nút chuyển mạch Khả năng này cho phép việc quản lý và điều hành mạng năng động

— Đặc tính truyền dẫn mềm dẻo: Cho phép hầu như không giới hạn về tốc độ của mỗi kênh cũng như số lượng các kênh vì mỗi kênh thông tin được thiết lập bằng chuỗi các tế bào ATM, số lượng các tế bào được truyền đi trong một đơn vị thời gian

là tự do, số lượng kênh trên một đường truyền phụ thuộc vào số các nhận dạng logic nên tốc độ mỗi kênh thông tin luôn đạt đến mức tối đa có thể được

— Có khả năng cung cấp băng thông theo yêu cầu, ATM là kỹ thuật hiệu

qủa cho việc xây dựng mạng: Người sử dụng có thể kết nối với mạng bằng cách dùng những bộ thích ứng hỗ trợ băng thông tùy theo yêu cầu riêng của người sử dụng

đó

3 SỰ RA ĐỜI CỦA ATM LÀ CẦN THIẾT:

Do các nhược điểm của mạng viễn thông ngày nay, đòi hỏi cần có một mạng liên

kết các dịch vụ cho nên mạng N.ISDN ra đời và các nhu cầu dịch vụ băng rộng đang

tăng lên Từ đó đặt ra vấn để phải có một mạng tổ hợp băng rộng duy nhất (B-ISDN) thay thế tất cả các mạng viễn thông nói trên, chính trên cơ sở này ATM hình thành và phát triển Sự phát triển của kỹ thuật ATM là kết quả trực tiếp của các ý tưởng mới về

khái niệm hệ thống được hỗ trợ bởi các thành tựu to lớn trong công nghệ bán dẫn và công nghệ quang điện tử ATM có khả năng đáp ứng được một loạt các dịch vụ băng

rộng khác nhau, kể cả trong lĩnh vực gia đình cũng như trong thương mại Mà ưu điểm

của nó đã được đề cập và kiến trúc mạng ATM sẽ xét ở phần sau

CHUONG II: MANG ATM

Trong chương này chúng ta sẽ tìm hiểu về nguyên lý cơ bản của ATM, mô hình giao thúc

chuẩn,cấu trúc tế bào và cấu trúc mạng ATM

I NGUYÊN LÝ CƠ BẢN CỦA ATM

ATM là phương thức truyền tải mang đặc tính của chuyển mạch gói, sử dụng kỹ

thuật ghép kênh chia thời gian không đồng bộ, bằng việc ghép các luồng tín hiệu vào các khối có kích thước cố định, gọi là tế bào Tế bào gồm có trường thông tin mang thông tin của khách hàng và mào đầu mang thông tin về mạng, ví dụ thông tin về định tuyến Vì trên cùng một đường truyền, có thể có nhiễu tế bào từ các nguồn tín hiệu

ghép lại với nhau nên cần phải có biện pháp phân biệt các tế bào cùng chung một

nguồn tín hiệu , biện pháp này được thực hiện bằng thông tin được mang trong mào

đầu tế bào Luồng thông tin được biểu diễn như sau:

5 bye mào đầu

48 bye thông tin

&——><>

|<———>Ì

“ai Tế bào gồm có \Bye đầu tiên

Byc cuối cùng 53 bye

Luồng thông tin

H2.1: Tế bào ATM

ATM là kỹ thuật có tính chất kết nối, mà trong đó đường truyền được thiết lập

trước khi khách hàng trao đổi thông tin với nhau Điều này được thực hiện bởi thủ tục

thiết lập kết nối tại thời điểm bắt đầu và thủ tục giải phóng cuộc gọi tại thời điểm kết thúc Thủ tục kết nối sử dụng giao thức báo hiệu đối với các kết nối theo yêu cầu và

một số phương thức khác Ví dụ như thủ tục quản lý mạng đối với các kết nối bán cố định và cố định

IL MÔ HÌNH GIAO THỨC CHUẨN

B-ISDN có mô hình dựa trên mô hình 7 lớp của OSI Mô hình giao thức chuẩn

bao gồm : mảng khách hàng, mảng điều khiển và mảng quản lý Các khái niệm điểm

truy nhập dịch vụ ( SAP ), khối số liệu dịch vụ ( SDU) và khối dữ liệu giao thức (PDU)

dùng trong mô hình 7 lớp ( OSD được áp dụng trong mô hình chuẩn này

Chức năng của các mang

- Mảng khách hàng : truyền tải thông tỉn cho khách hàng

- Mảng điều khiển : dùng cho các chức năng điều (cuộc gọi và điều khiến kết

nối Hai mảng này được cấu thành các lớp Ba lớp phía dưới là các lớp : lớp vật

+ Lớp tương thích AAL : thực hiện các chức năng phụ thuộc dịch vụ , mh

kết lớp AAL với các lớp bậc cao

+ Lớp bậc cao : gồm các chức năng không có ở lớp phía dưới , về nguyên tắc

+ Quản lý lớp thực hiện các chức năng liên quan tới nguồn thông tin và các

thông số của thực thể giao thức tại mỗi lớp

Mảng điều // Mắng khách /| _ Se khién hang 5 8B

&

Lớp bậc cao Lớp bậc cao & ị *

Lớp tương thích AAL dị Lớp ATM

Lớp vật lý

H2.2 : Mô hình giao thức chuẩn

Cấu hình giao thức chuẩn như sau :

PC hoặc thiết bị mạng Router Lớp AAL

H2.3 : Cấu hình giao thức chuẩn

Chức năng cuả các khối như sau :

B- NT1: mạng thiết bị đầu cuối loại 1 được thực hiện ở lớp vật lý, nó có chức

năng như kết nối đường dây và xử lý các giao diện truyền dẫn liên quan tới

kết nối Quang - Điện và các chức năng bảo đưỡng và vận hành quản lý

B-NT2: Mạng thiết bị đầu cuối loại 2 được thực hiện ở lớp cao hơn (AAL,

ATM ) bao gồm các nhiệm vụ tách và ghép các giao thức báo hiệu và xử lý

dung lượng bộ đệm và xác định tài nguyên

B-TA là thiết bị thích ứng để nối B-TE2 với mạng băng rộng

B-TEI có chức năng kết nối với giao diện chuẩn B-ISDN và thực hiện kết nối

đối với tất cả các loại giao thức của các lớp bậc thấp cũng như bậc cao

B-TE2 dùng cho giao diện kết nối với thiết bị chuẩn B-ISDN hiện có

IWU có chức năng định tuyến

Ngoài ra còn có các chức năng của điểm tham chiếu như điểm tham chiếu R thì

do các nhà sản xuất qui định nó có chức năng biến đổi từ tương tự sang số, điểm tham chiếu Sb và Tb thì do CCITT qui định còn điểm tham chiếu Ub thì

quốc tế chưa qui định

1.Lớp ATM

Đây là lớp đóng vai trò quan trọng nhất liên quan tới việc truyền tải thông tin qua

mạng ATM Phương thức truyền tải ATM là sử dụng các kết nối ảo và các kết nối ảo

CHUONG II MANG ATM

này được chia làm hai mức : đường ảoVP và kênh ho VC và đây cũng là đặc tinh

quan trọng nhất của ATM Lớp ATM có các chức năng chính sau:

e Ghép và tách tế bào :

Tại phần phát , chức năng ghép tế bào thực hiện tổ hợp các tế bào từ các đường

ảo VP và các kênh ảo VC khác nhau thành một luồng tế bào Tại phần thu , chức năng tách tế bào thực hiện phân chia các tế bào về các đường ảo và kênh ảo thích hợp

e Tạo và tách mào đầu tế bào :

Chức năng này được thực những điểm có kết cuối của lớp ATM Tai phan

phát, chức năng tạo mào đầu tế bào sau khi nhận trường thông tin tế bào từ lớp AAL

sẽ tạo ra mào đầu tế bào tương thích, trừ giá trị điều khiển tẩ mào đầu ( HEC ) được

tính toán và chèn vào ở lớp vật lý Mào đầu kết hợp với trường thông tin thành tế bào

ATM Tại phân thu , chức năng tách mào tế bào thực hiện tách mào đầu tế bào ra

khỏi tế bào ATM và gởi trường thông tin cho lớp AAL

e Điều khiển luông chung (GEC)

Chức năng này chỉ có tại giao diện khách hàng - mạng UNI, phục vụ điểu khiển

luông tín hiệu từ khách hàng vào mạng Chức năng này giúp khách hàng có thể

tham gia vào việc điều khiển lưu lượng phụ thuộc vào các loại chất lượng dịch vụ

(QoS) khác nhau theo hướng khách hàng về phía mạng nhưng không tham gia được

theo hướng mạng về phía khách hàng

Thông tin GFC không được truyễn tải qua các thành phần mạng , đối với mang

riêng của khách hàng, GFC có thể được dùng nhằm phân chia dung lượng giữa các thiết bị đầu cuối và đã được áp dụng trong các mạng LAN sử dụng công nghệ ATM

1.1Cấu trúc tế bào :

Tế bào ATM có kích thước nhỏ , chiều dài cố định và nó có 53 octet trong đó có

48 octet ,rường thông tin và 5 octet mào đầu Kích thước nhỏ có tác dụng giảm thời

gian trể tại các bộ đệm và chiều dài cố định làm tăng hiệu quả chuyển mạch Điều

này có tác dụng rất lớn vì ATM là mạng có tốc độ rất cao Mào đầu dùng để định tuyến tế bào và được cập nhật với các giá trị nhận dạng mới tại các nút chuyển mạch

Trường thông tin được truyễn thông suốt qua mạng không hê bị thay đổi trong quá trình truyền tải

Có hai loại cấu trúc tế bào được định nghĩa : một dùng cho UNI và một dùng

cho NNI Giao diện UNI là giao diện nằm giữa thiết bị khách hàng và tổng đài ATM

đầu tiên còn giao diện NNI là giao diện nằm giữa các tổng đài ATM trong cùng một

hoặc giữa mạng với mạng, đối với các mạng riêng giao diện ATM UNI có thể nằm tại

các điểm chuẩn R và S, đối với cả mạng công cộng giao diện ATM UNI có thể nằm

tại các điểm chuẩn T và U Vì thế mà cấu trúc mào đầu tế bào ATM cũng có hai loại,

đó là loại tại giao diện UNI và loại tại giao diện NNI, hai cấu trúc này được thể hiện ở hình vẽ sau :

CHƯƠNG II MẠNG ATM

Bit8 Bit] Bit8 Bit!

VPI VCI VPI VCI VCI VCI

VCI |PT |CLP

Octet 5 VCI |FT | CLP Octet 5

HEC HEC Phân đầu tế bào tại UNI Phần đầu tế bào tại NNI

H2.4: Cấu trúc tế bào

GFC ( General flow control ) : trường bít điều khiển luỗng chung

VPI ( vitual path Identifier ) : trường bít nhận dạng đường ảo

VCI ( Vitual channel Identifier) : trường bit nhận dạng kênh ảo

PT ( payload type ) : trường bit xác định kiểu thông tin

CLP ( Cell Loss Priority ) : bít xác định quyển ưu tiên tế bào

HEC ( Header Error control ): cdc bit điều khiển lỗi cho trường bít tiêu để

Chức năng của các trường bit tiêu đề :

e Trường GFC : gồm có 4 bit, 2 bit dùng cho điểu khiển và 2 bit dùng làm tham

số Trường này chỉ có tại giao diện UNI, nó cho phép điểu khiển luông đối với các cuộc nối ATM, mục đích là giảm tình trạng quá tải trong khoảng thời gian ngắn có thể xảy ra trong mạng Trường này dùng cho tất cả các phương thức đấu nối ( từ

điểm tới điểm va từ điểm tới đa điểm ) Ngoài ra trường này còn để báo hiệu , việc

sử dụng GFC tại giao diện UNI là nhược điểm của ATM nó làm cho thủ tục của

ATM không còn đồng nhất

e Trường định tuyến (VCU VPI) : Đối với UNI, gồm có 24 bit (8 bit VPI và 16 bit VCI ) và đối với giao diện NNI, gồm có 28 bit ( 12 bit VPI và 16 bit VCD Đặc tính cơ bản của ATM là chuyển mạch xảy ra trên cơ sở giá trị trường định tuyến của

các tế bào Nếu chuyển mạch chỉ dựa trên giá trị VPI thì được gọi kết nối đường ảo,

nếu chuyển mạch dựa trên cả hai giá trị VPU/VCI thì được gọi là kết nối kênh ảo

e Trường tải thông tin ( PT ): gồm có 3 bit dùng để chỉ thị thông tin được truyền

tải là thông tin khách hàng hay thông tin mạng

+ Nếu bit thứ nhất = 0 : là bit báo hiệu đây là tế bào mang thông tin của người sử

dụng

= 1: là bit báo hiệu đây là tế bào mang thông tin về quản lý

mạng + Nếu bít thứ hai = 0: là bit báo hiệu đây là tế bào mang thông tin không tắc nghén

mạng

= 1: là bit báo hiệu đây là tế bào mang thông tin về tắc nghẻn mạng

CHƯƠNG II MẠNG ATM

+ Nếu bit thứ ba =0: là bit chỉ thị ở đầu và giữa khối dữ liệu của người sử dụng

haycòn gọi là bit báo hiệu lớp AAL

=l: là bit chỉ thị ở cuối khối dữ liệu của người sử dụng

e Trường điều khiển lỗi tiêu để ( HEC) : có 8 bit, trường này được xử lý ở lớp vậtlý và có thể được dùng sửa các lỗi bị một lỗi bit hoặc là để phát hiện

các lỗi bị nhiều lỗi bit

e Trường ưu tiên tốn thất tế bào CLP : gồm l bit, gid tri bit này có thể được xác

lập bởi khách hàng hoặc nhà cung cấp dịch vụ, dùng cho mục đích Các tế bào trong đó CLP =0 là có mức ưu tiên cao và CLP =1 là có mức ưu tiên thấp hơn Các

tế bào có CLP =1 sẽ bị loại bổ khi xảy ra tắt nghẻn trong mạng

Khi xét ATM thì chủ yếu xét cấu trúc tiêu dé Header (5 octet) còn trường thông

tin không quan tâm Tóm lại CCIT đã đưa ra một cấu trúc tế bào ATM như sau : là

mỗi tế bào ATM gồm có 53 octet,5 octet cho trường bit tiêu để và 48 octet dùng cho trường bit thông tin được biểu điển như ở hình dưới dây:

Bit

Bit 2 Bit 3 Bit 4 Bit 1 Bit 2 Bit3

Bit6 Bit7 Bit 8 Bit 1 Bit 2 Bit 3 ` mào đầu

Bit 13_| Bit14 Bit 15

1.2 Phân loại tế bào

5 Octet

} mào đầu

48 Octet

„mang thông tin

Tb “ được gán “

Tb “ không gán “

Lớp AAL chỉ có ở mặt phẳng điều khiển chứ không có ở mặt phẳng người sử

dụng vì nút mạng không thực hiện chức năng AAL đối với thông tin người sử dụng Chức năng này chỉ thực hiện tại thiết bị đầu cuối

AAL hổ trợ cho nhiều loại ứng dụng khác cho phép ánh xạ bất kỳ một cấu trúc

dữ liệu của trình ứng dụng thành khuôn dạng của tế bào ATM

AAL được chia thành hai lớp con CS(convergence sublayer) và SAR(segmentation and reassembly ) Lớp con CS lại được chia thành SSCS ( service

specific CS- phần phụ thuộc dịch vụ ) và CPCS ( common part CS —phần chung )

Để đơn giản hoá các loại thủ tục ITU-T đã sắp xếp các kiểu dịch vụ thành 4 lớp

A,B,C,D Việc chia đó chủ yếu dựa vào ba thuộc tính dịch vụ :

- - Quan hệ đồng bộ giữa đầu phát và đầu thu

Quan hê định thời Yêu cầu Không yêu cầu

Tốc độ bit Cố định Biến đổi

Loại vụ Có kết nối Không kết nối AAL AAL1 AAL2 AAL3/4 AALS

vậy chức năng tổng quátcủa AAL là:

Phân đoạn và tái tạo dữ liệu

Xử lý trì hoản

Xử lý mất hoặc chèn sai tế bào

Khôi phục tần số phát

Khôi phục các cấu trúc dữ liệu

Kiểm tra và xử lý lỗi trên thông tin điều khiển AAL

CHƯƠNG II MẠNG ATM

> Kiểm tra và xử lý lỗi dữ liệu

2.2 phân loại AAL:

2.2.1: AAL-1

-AAL-1 sử dụng các loại dịch vụ loại A, có tốc độ bit cố định , AAL-l cung

cấp các loại dịch vụ sau đây cho khách hàng sử dụng AAL là lớp bậc cao ( dịch vụ

loại A là nó phục vụ dịch vụ yêu cầu vé thời gian thực ,tốc truyền không thay đổi,kiểu truyền hướng liên kết,các dịch vụ loại này thường là tiếng nói và tín hiệu Video có tốc độ không đổi ):

Truyền tải và phân phát các khối SDU với tốc độ bit cố định

Truyền tải các thông tin về nhịp giữa phân phát và phần thu

Truyền tải cấu trúc thông tin giữa phần phát và phần thu

Khi cần thiết chỉ thị các thông tin bị mất hoặc lỗi mà AAL~-1 không có khả năng sửa

Ngoài ra AAL-I có thể thực hiện một số chức năng liên quan tới các dịch vụ được lớp ATM cung cấp như:

Phân tách và tái tạo các thông tin khách hàng

Xử lý độ trể tế bào

Xử lý tổ hợp thông tin tải tế bào

Xử lý các tế bào mất và nhầm địa chỉ

Taí tạo nhịp phát tại phần thu

Tái tạo cấu trúc thông tin số liệu phát tại phần thu

Kiểm tra và xử lý thông tin điểu khiển giao thức AAL (PCI) dùng cho các

lỗi bit

Kiểm tra và có thể xử lý các lổi bit của trường thông tin

- _ Cấu trúc lớp con SAR-PDU như sau :

SAR-PDU ( 48 octet ) Phan dau

_SAR-PDU 47 octet `

SAR có nhiệm vụ gắn một octet header vào 47 octet nhận được từ CS và tách

octet header từ 48 octet chuyển lên từ lớp ATM

Trường số thứ tự SN dùng để đánh số thứ tự các khối SAR-PDU, gồm 4 bit Bit

thứ nhất chỉ thị lớp phụ hội tụ CSI, có giá trị ngầm định là 0 Bit CSI còn được sử dụng liên quan tới khái niệm tái tạo xung nhịp, 3 bít tiếp theo là cá bit chỉ thị thứ tự

tế bào dùng để phát hiện tế bào mất hoặc chỉ thị chèn nhầm

Trường bảo vệ số thứ tự SNP dùng để bảo vệ trường SN Trường này củng được

chia thành nhóm 3 bit và 1 bit Nhóm 3 bit hình thành một hợp CRC, có tác dụng sửa

một bit lỗi và phát hiện hai bit lỗi Bit cuối cùng dùng để kiểm tra thuéc tinh chan Trong trường hợp không có bit lỗi hoặc có một bit lỗi và đã được sửa , trường SN được

gởi cho mức CS và sẽ được tiếp tục xử lý phụ thuộc vào loại ứng dụng Hiện có 4 loại ứng dụng được định nghĩa là:

Truyền tải mạch dùng cho hai loại mạch đồng bộ và không đồng bộ

Truyền tải tín hiệu Video đùng cho các loại dịch tương hổ và phân phối

Truyền tải tín hiệu thoại

Truyền tải tín hiệu âm thanh chất lượng cao

2.2.2.AAL-2

AAL-2 sử dụng cho các loại dịch vụ loại B, có tốc độ bit thay đổi ví dụ các dịch vụ nén âm thanh và hình ảnh Hiện nay các tiêu chuẩn về AAL-2 vẫn chưa

được ITU hoàn thiện Cấu trúc số liệu của SAR của AAL2 có thé gém SN, IT, LI

và CRC Tuy nhiên kích thước của các trường này vẫn chưa xác định một cách chắc chắn Chức năng của SN và CRC cũng giống như ở AAL~I, LI chỉ thị phần tế bào

được lấp đầy, IT dùng để phân biệt loại hình dịch vụ Các dịch vụ AAL-2 có thể

cung cấp cho lớp bậc cao là :

e Truyển tải các SDU với tốc độ biến đổi

e© Truyền tải thông tin nhịp giữa nguồn và đích

e_ Chỉ thị thông tin bị mất và lỗi mà AAL-2 không có khả năng phục hồi

2.2.3.AAL-3/4

AAL - 3 được thiết kế cho các dịch vụ loại C ( loại C là loại không yêu cầu thời

gian thực, tốc độ truyền thay đổi phương pháp truyền hướng liên kết Nó phục vụ cho

các loại dịch vụ truyền số liệu hướng liên kết và báo hiệu

AAL - 4 được dùng cho các dịch vụ loại D ( loại D là loại không yêu cầu về thời

gian thực, tốc độ thay đổi, kiểu truyển không liên kết Được sử dụng cho các loại

dịch vụ truyền số liệu không liên kết

Trong quá trình tiêu chuẩn hoá , do có nhiều điểm trùng hợp, hai giao thức này đựơc gộp lại thành một và có tên là AAL — 3/4

Hai phương thức dịch vụ được sử dụng trong giao thức AAL - 3/4 message và streaming

CHƯƠNG II MẠNG ATM

Phương thức message : Theo phương thức messge khối số kiệu dịch vụ ( SDU)

AAL, chuyển tải giao diện ( IDU-interface data unit) AAL dịch vụ này có thể truyền

tải các khối số liệu dịch vụ với kích thước cố định và thay đổi

AAL-SDU [| } AAL-IDU

|Kết cuối | [phan dau |

Giao dién AAL |

4————— SSCS-PDU ————_—_»

H2.9: Dịch vụ theo phương thức

Phương thức streaming : Trong phương thức này khối số liệu dịch vụ (SDU ) AAL

chuyển tải qua giao điện AAL có kích thước bằng 1 hoặc bội số khối số liệu giao

diện ( IDU ) AAL

Việc chuyển tải các AAL-IDU này qua giao diện AAL có thể xảy ra tại nhiều thời

điểm khác nhau do vậy dịch vụ này truyền tải các khối số liệu dịch vụ với kích thước

thay đổi Trong dịch vụ theo phương thức Streaming có loại dịch vụ loại bỏ, dịch vụ

này có khả năng loại bỏ một phần số liệu dịch vụ được vận chuyển qua giao diện

AAL

| AAL-SDU |

| AAL-IDU | AAL-IDU | AAL-IDU | AALADU KP diện AAL

[Ket cuối | | phần đầu|

¬ Soctet 27bit Abit 10bit 47 octet 6bit 10 bit

† Tiêu để tế bào ST | SN |MID |TéitinSAR-PDU | LI |CRC

H2.11: Dang SAR-PDU của AAL-3⁄4

Lớp phụ SAR tiếp nhận các khối số liệ u giao thức CS-PDU từ lớp CS và tạo ra

khối số liệu giao thức SAR _PDU có kích thước 44 octet Mỗi ociet chứa một phần số

liệu của CS-PDU

CHƯƠNG II MẠNG ATM

Trường ST chỉ thị nội dung chứa của SAR-PDU là phần khởi đầu, nội dung hay kết

thúc của bảng tin hoặc đây là mẫu tin chỉ có một seg ment Các ST được dùng để tái

tổ hợp các tế bào tại đầu thu

Trong SN dùng để xác định số thứ tự của segment và được đánh số từ 1 đến 15 có tác dụng sắp xếp các segment theo thứ tự và giẩm tối thiểu ảnh hưởng của lổi trong

quá trình tái tạo số liệu

Trường MID là trường nhận dạng ghép nối dùng để nhận dạng kết nối đơn lớp

ATM giữa các dữ liệu của lớp DML

Trường LI chỉ thị số lượng octet thông tin Điểu này là cần thiết vì nhiều trường

hợp số liệu nhập từ CS-PDU không phải là bội số 44 ( độ dài trường tải tin SAR-

PDU )

Trường CRC gồm 10 bit dùng để sửa các lổi bit xảy ra đối với SAR-PDU

Lớp phụ CS có cấu trúc như sau :

CPI | Btag |BAsize AL | Etag Length

H 2.12 : Dang CPCS-PDU ctia AAL-

Phần chung CS ( CPCS ) ,chức năng của CPCS là :

- Dam bao thi ty CPCS —PDU

Phát hiện và xử lý lỗi

- Xác định kích bộ đệm

- Chức năng loại bỏ

Lớp phụ CS được chia làm hai phân : CPCS gdm mao dau 4 octet va phan kết cuối

4 octet Trường đệm PAD 32 bit tao ra phan dém cho théng tin tia cia CPCS -PDU

2.2.4.AAL —5:

- AAL-5 phuc vu cho cho cdc dich vu cé téc d6 thay đổi, không theo thời gian

thực , AAL-5 được sử dụng chủ yếu theo yêu cầu về truyền số liệu

- AAL-5 được thiết kế cho các dịch vụ có tính năng như AAL-3/4 nhưng có cấu trúc đơn giản hơn và đòi hỏi ít số liệu phụ thuộc hơn Khác với AAL-3⁄4, AAL-5

sử dụng hết 48 octet của trường thông tin tế bào để chuyển tải khối số liệu giao thức

CS-PDU và thông tin giao thức SAR được cung cấp bằng việc sử dụng 1 bit nằm trong mào đầu tế bào ATM Điễu này có nghĩa là sẽ không có khả năng đấu ghép và điều khiển lỗi tại SAR Tuy nhiên trong lớp phụ CS vẫn có trường CRC Dạng SAR

của AAL-5 như sau:

H2.13: SAR của AAL-5

PT : Dạng thông tin — là bộ hận của phận mào đầu tế bào

mang giá trị chỉ thị giữa khách hàng lớp ATM với nhau

AAL-5 có nhiều tính chất giống như AAL-3/4 như cung cấp cùng loại dịch vụ và

có nhiều chức năng giống nhau AAL-5 được dùng cho lưu lượng loại D, tuy nhiên AAL-5 chỉ cung cấp phương thức dịch vụ tin báo mà không có phương thừc Streaming và do không có trường MID nên không có khả năng ghép kênh

Mục đích sử dụng cho các mạng ATM điểm nối điểm , AAL-5 có cấu trúc khác

hẳn so với AAL3/4 Cấu trúc bao gồm một kết cuối gắn khối số liệu, sau đó AAL-5 sắp xếp giá trị AAL-5 CPCS-PDU này vào dãy tế bào mà không cộng thêm phẩn điểu khiển phụ vào SAR-PDU Tất cả phần điều khiển phụ được thể hiện trong tế bào cuối cùng của khối số liệu và cấu trúc của SAR được mô tả trong hình ở trên

Chức năng chính của CPCS bao gồm :

- Đảm bảo thứ tự của SSCP-PDU

- _ Cung cấp chỉ thị khách hàng — khách hàng CPCS

- Phát hiện và sửa lỗi

- Chức năng loại bỏ

- Chức năng đệm

Khi sử dụng AAL-5 bên phát phải thực hiện đệm tế bào vào khối số liệu khách

hàng với giá trị từ 0 t6i 47 Octet sao cho phần kết cuối CPCS -PDU nằm gọn trong

tế bào cuối cùng của dảy các tế bào AAL-5 Phần thu không có giá trị xử lý giá rị này Trong phần kết cuối CPCS -PDU, trường ƯU 9( 1 octet) dùng để truyền tải

thông tin thông suốt giữa các khách hàng đầu cuối qua mạng ATM, ứng dụng của CPI đang được tiếp tục nghiên cứu, trường length chỉ thị độ dài của thông tin khách hàng , trường CRC dùng để kiểm tra lỗi của toàn bộ CPCS -PDU_ Cấu trúc

của AAL-5 CPCS-PDU như sau :

Thông tin kháchhàng | |cpcs-ppu| ci | length| CRC |

Thông tin CPCS-PDU | pap Can U

[ox] | [xox] ADR | HDR | | HDR| |

H2.14 : CPCS - PDU của AAL-5

3 Lớp vật lý

3.1 Nguyên lý :

Lớp vật lý bao gồm hai lớp phụ : lớp phụ môi trường vật lý (PM ) và lớp phụ

đông qui truyền dẫn TC

e© Lớp phụ môi trường vậtlý PM có chức năng về môi trường vật lý

và dung lượng truyền dẫn bao gồm cả việc truyền tải bit và đồng

bộ bit mã đường dây và biến đổi quang điện

e Lớp phụ TC : thực hiện các chức năng liên quan tới việc biến đổi

thông tin luồng tế bào sang thông tin các khối số liệu ( dưới dạng bit

) để có thể phát và thu tín hiệu trong môi trường vật lý

Theo hướng từ lớp vật lý tới lớp ATM, luồng số liệu chuyển tải sang ranh giới hai lớp là luồng các tế bào hợp lệ Tế bào hợp lệ là tế bào mà mào đầu tế bào không

có lỗi , việc kiểm tra lỗi mào đầu tế bào được thực hiện ở lớp phụ TC

Theo hướng ngược lại từ lớp ATM tới lớp vật lý , luồng tế bào ATM được

ghép thêm thông tin phân tách tế bào và thông tin về khai thác và bảo duG@ng (OAM)

liên quan tới luồng tế bào nay

3.2 Dung lượng truyền tải

Có hai tốc độ bit sử dụng cho lớp vật lý tại điểm tham chiếu tế bào:

155520Kbit cho cả hai hướng và 622080 Kbit cho it nhất một hướng Giao diện có

thể là giao diện điện hoặc quang và có thể dựa trên cấu trúc tế bào hoặc cấu trúc

khung SDH

Tốc độ bit kể trên là tốc độ đường truyển tại lớp vật lý bao gồm cả những

bit phụ dùng trong việc tạo ra các octet cấu trúc khung của lớp vật lý hoặc trong các

tế bào lớp vật lý Tốc độ bit dùng trong các tế bào ATM và tải thông tin SDH tương ứng được trình bày trong bảng sau:

STM-1 (Kbi/S) | STM-4 (Kbit) Tốc độ bit lớp vật lý 155520 622080

Tốc độ bít tối đa trong tế | 149760 599040

Tốc độ bit cho luỗng thôn

Bảng 2.2 : Tốc độ bit trong ATM

số bit cực đại dùng cho khách hàng chiếm tỉ lệ 8/53 tốc độ bit Tuy nhiên tốc độ bit dùng cho các tế bào ATM cũng có thể được dùng cho các tế bào báo hiệu và các tế bào mang thông tin OAM cho lớp ATM và lớp bậc cao Do vậy tốc độ bit thực tế dùng cho khách hàng sẽ nhỏ hơn các giá trị nêu ở bảng trên

3.3.Lớp vật lý dùng cho giao diện tế bào :

CHƯƠNG II MẠNG ATM

Cấu trúc giao diện tế bào gồm một chuổi tế bào liên lục Khoảng cách cực đại giữa các tế bào kế tiếp nhau của lớp vật lý là 26 tế bào ATM, điều này nghĩa là

sau qua trình truyền tải liên tục 26 tế bào ATM Các tế bào lớp vật lý mới được

chèn vào để tạo ra dung lượng thích hợp với tốc của giao diện Tế bào lớp vật lý cũng được chèn khi không có tế bao ATM được truyền đi Các tế bào lớp vật lý được chèn có thể là “ tế bào rỗng “ hoặc tế bào OAM lớp vật lý theo yêu cầu về

OAM

Các tế bào OAM lớp vật lý được dùng để truyền tải các thông tin OAM của lớp

vật lý Số lượng các tế bào OAM được chèn phụ thuộc vào các yêu cầu OAM Tuy

nhiên đối véi chin truyén dẫn, trường hợp nhiều nhất là sau 26 và ít nhất là sau

512 tế bào, phải có một tế bào OAM của lớp vật lý Mào đầu tế bào OAM lớp vật

lý có thông tin nhận dạng riêng

3.4 Lớp vật lý dùng cho giao điện SDH

Cấu trúc khung 155520 Kbit/sSDH của giao diện UNI như hình vẽ sau:

Đối với giao diện 622080 Kbit /s, tế bào có thể vượt ranh giới của C4-4c

Đối với giao diện 155520 Kbit /s luông tế bào ATM trước tiên được chuyển đổi vào

container C-4 và sau đó cộng với các thông tin phụ cấu VC-4 để thành container

C-4 ảo các ranh giới của tế bào ATM được dùng đồng chỉnh với các ranh giới của octet STM-1

Do dung lượng của C-4 không phải là bội số nguyên của kích thước tế bào (53 octet) tế bào có thể vượt ranh giới của C-4

3.5.Điều khiển lỗi mào đầu HEC:

HEC có khả năng sửa lối bit đơn và phát hiện lỗi bit kép quá trình được thực như sau:

Phần xác định giá trị của HEC (gồm 8 bit) tại mỗi đầu tại mào đầu tế bào

và chèn kết quả vào trường HEC Giá trị này là phần dư phép chia của tích số XỶ

với nội dung mào đầu không chứa giá trị trường HEC cho đa thức khởi tạo

x°+x?+1

Để thực hiện phân tách tế bào một cách hiệu quả trong trườg hợp bit trượt,

các bit được dùng để kiểm tra được tính bằng việc sử dụng đa thức sẽ được cộng theo module 2 với một mã 8 bit (01010101) bit ngoài cùng là bít có giá trị cao nhất

trước khi được chèn vào trường HEC Phía thu phải trừ giá trị mã 8 bit này ( bằng

cách module 2 ) từ trường HEC trước khi tiếp tục xử lý Động tác này không ảnh

hưởng đến khả năng sửa lỗi và phát hiện lỗi của HEC

Phần thu hoạt động theo hai phương thúc :

- Phương thức ngầm định dùng để sửa lỗi đơn : Mào đâu tế bào được kiểm tra

và nếu như phát hiện có lối, một trong hai động tác sau sẽ khởi tạo , phụ thuộc vào

trạng thái đang làm viêc của phần thu Trong phương thức sửa lỗi chỉ các lỗi bit đơn

được sửa và sau đó phân thu chuyển sang phương thức phát hiện lỗi Ở phương thức

phát hiện lỗi , tất cả các tế bào mà mào đâu bị lỗi sẽ bị loại bỏ Khi kiểm tra mào đầu

và không phát hiện có lỗi phần thu sẽ chuyển sang phương thức sửa lỗi Chức năng phát hiện và sửa lỗi của HEC có tác dụng tránh được các lỗi bit đơn và làm giảm xác

suất việc gởi các tế bào có lỗi ở mào đầu, đặc biệt trong các điều kiện lỗi xảy ra đột

biến Đặc tính lỗi của các hệ thống truyền dẫn cáp quang là môi trường chủ yếu dùng

trong các ứng dụng ATM có xu hướng là sự tổ hợp của các lỗi đơn và lỗi đột biến

Sơ đồ của các phương thức hoạt động tại phân thu

phát hiện đa lỗi (loại bỏ tế bào )

Phương ( không có xử lý ) Phương phát hiện lỗi

thức sửa thức phát (oại bỏ tế bào)

phát hiện lỗi đơn Không phát hiện lỗi (sửa lỗi )

( không có xử lý )

H2.16 : Sơ đỗ của các phương thức hoạt động tại phần thu

HI CÂU TRÚC MẠNG ATM

1.Giới thiệu về đặc tính khai thác về mạng ATM

20

CHƯƠNG II MẠNG ATM

Mạng ATM được thiết kế để truyền tải chung các thông tin như thông tin thoại,

âm thanh , hình ảnh và dữ liệu .và do vậy mạng phải có các đặc tính hoạt động tương thích với tất cả các dịch vụ Tuy nhiên các dịch vụ khác nhau phải có các yêu cầu

khác nhau và các thông số đặc trưng khác nhau được trình bày ở bảng sau :

Đặc tính Thoại Dữ liệu Video

- Băngtần | Thấp Biến đối Cao

- Dung sai | Thấp Biến đổi Trung bình , thấp

Do đó việc dưa ra các đặc tính chung của mạng không phải là vấn để đơn giản,

mà đây không phải là một vấn để về băng tần mà còn liên quan tới rất nhiều các yếu

tố khác nhau như ảnh hưởng của trể , dung sai về lỗi, tính đột biến của dữ liệu , việc

tổng hợp các yêu cầu về thoại, hình ảnh , dữ liệu làm cho thông tin của ATM củng mang tính đột biến, vì vậy các thông số mạng ATM cần phải được định nghĩa để

hoạt động của lớp ATM phải hợp với tất cả các dịch vụ và ITU đã định nghĩa 4 khả

năng có thể xảy ra khi tế bào truy nhập vào mạng ATM như sau :

- Tế bào truyền tải thành công tức là tế bào về tới đích với thời gian nhỏ hơn cho phép và không có lỗi

- Tế bào lỗi là tế bào tế bào chứa ít nhất một lỗi trong trường thông tin, một khả năng khác là tế bào bị lỗi trầm trọng với lỗi trong trường thông tin từ hai

trở lên

- _ Tế bào bị mất là tế bào không bao giờ vế đích hay về đích với thời gian trể lớn hơn giá trị trể T trong trường hợp thứ hai, tế bào sẽ bị xoá bỏ khi về đích

- Té bào nhầm là tế bào có lỗi ở mào đầu tế bào, mà không bị phát hiện hoặc

chuyển nhầm tại các nút chuyển mạch và nhầm địa chỉ

2.Cấu trúc và các thành phần của mạng ATM

Cấu trúc tổng quát của mạng ATM như sau:

H2.17 : Cấu trúc tổng quát của mạng ATM

Mục tiêu chính của mạng ATM là cung cấp các kết nối ATM nghĩa là cung cấp các đầu cuối ATM để chuyển tải các thông tin khách hàng trên cơ sở các tế bào

Để thực hiện điểu này cần phải có các hệ thống chuyển mạch, truyền dẫn , cùng với các hệ thống điều khiển và quản lý

Để đơn giản hoá trong hình vẽ không nêu đây đủ các thành mạng của mạng ATM chẳng hạn như cấu hình vệ tỉnh Đối vơi mạng băng rộng thì nó tổn tại hai

mạng đó là mạng khách hàng và mạng công cộng

Thiết bị đầu cuối và các thiết bị chuyển đổi được nối với mạng công cộng qua khối chức năng NTI Trong một số mạng khách hàng có thêm khối NT2-thực hiện các chức năng của tổng đài PBX là cung cấp kết nối giữa NTI và các thiết bị đầu

cuối, khối chức năng NT2 được tách biệt ra khỏi NT1 và cung một số chức năng tối

thiểu để kết nối thiết bị khách hàng và mạng công cộng Điểm tham chiếu T là điểm

phân giới giữa mạng khách hàng và mạng công cộng

Ø một số nước, việc áp dụng NT1 và NT2 sẽ được tách riêng do thông lệ qui

định , nhưng xét về mặc kinh tế và kỹ thuật thì viêc hợp nhất hai NT1 & NT2 thì sẽ

có nhiều tiện ít hơn

VỀ phía mạng công cộng NT1 có thể nối trực tiếp đến các tổng đài nội hạt LEX hoặc qua các thiết bị vệ tỉnh, thiết bị vệ tỉnh có thể có chức năng tự chuyển mạch và không có sự điểu khiển trực tiếp của tổng đài LEX,LEX có thể đấu nối trực tiếp với nhau hoặc có thể được nối qua các tổng đài đường dài TEX Các tổng

đài đường dài TEX có thể cung cấp các khả năng chuyển mạch các cuộc gọi hoạc

đơn giản là các bộ đấu chéo ATM

Cổng Gateway (GW ) thực hiện các đấu nối với các mạng khác như sơ đồ sau:

CHƯƠNG II MẠNG ATM

'

1

Thiét bi dau Mang bang

H2.18 : Đấu nối qua cổng Gateway

Về nguyên tắc GW cóthể lắp đặt tại bất kỳ một điểm nào tại các vệ tỉnh của

LEX, tại LAEX, tại TEX hoặc tại mạng khách hàng Như vậy tại cổng GW được

dùng để đấu nối mạng với mạng MAN, N-ISDN và các mạng không phải ISDN Tuy

nhiên trong mạng khách hàng thiết bị đấu nối không phải ATM sẽ được đấu nối tới

mạng ATM thông qua khối chuyển đổi TA tại điểm tham chiếu như đã mô tả ở trên

IV UU DIEM CUA MANG ATM

Công nghệ ATM dựa trên cấu trúc cell ATM kết hợp được các đặc điểm của

chuyển mạch cổ điển mạng điện thoại với các ưu điểm của kỹ thuật chuyển mạch gói

Vì vậy nó loại bỏ được những hạn chế của các kỹ thuật truyền dẫn ghép kênh phân

chia thời gian (TDM) cũng như kỹ thuật phân cấp đồng bộ SDH ATM đáp ứng được các nhu cầu dịch vụ thông tin đa dạng một cách mềm dẻo, hiệu quả dễ dàng thích ứng với những dịch vụ mới và những thay đổi về công nghệ trong tương lai

e Đặc tính truyền dẫn mềm dẻo : Gần như không giới hạn về tốc độ của mỗi kênh cũng như số lượng các kênh Mỗi kênh thông tin được thiết lập bằng một

chuỗi các cell ATM Số lượng các cell được truyền đi trong một đơn vị thời gian

là tự do Số lượng kênh trên một đường truyền phụ thuộc vào số các nhận dang

logic Như vậy tốc độ mỗi kênh thông tin luôn đạt được đến mức tối đa có thể

có được

23

CHƯƠNG II MẠNG ATM

e Đặc tính chuyển mạch bằng phần cứng : Trong mạng chuyển mạch gói truyền thông, việc phân tích xử lý địa chỉ của gói để chuyển mạch được thực hiện bằng phần mềm do độ dài gói không cố định Với chiểu đài cell luôn là 53 byte, ATM cho phép việc xử lý chuyển mạch bằng phần cứng nên giảm thiểu thời gian chuyển mạch và tăng đáng kể tốc độ truyền

e Đặc tnh ghép/phân kênh trực tiếp độc lập với tốc đô truyền: Ghép kênh trong mạng ATM đựa trên cơ sở chỉ số nhận dạng kênh, không lệ thuộc vào các khe

thời gian cố định như TDM Vì vậy các kênh có tốc độ truyền khác nhau hoàn toàn có thể được tách ghép dễ dàng thông qua chỉ số nhận dạng kênh

e Khẩả năng thiết lập các nhóm kênh ảo : Tạo điều kiện dễ dàng cho việc điều

hành và quản lý mạng Nhóm kênh ảo được định nghĩa bằng chỉ số nhận dạng

ảo VPI do vậy có thể tạo mới, thay đổi lưu lượng hoặc lộ trình bằng cách điều

khiển việc gán các nhãn địa chỉ tại các nút chuyển mạch Kha nang nay cho

phép việc quản lý và điều hành mạng năng động

e© Khả năng sử dung đường truyền hiệu quả : Các ứng dụng truyền hình ảnh, dữ

liệu Thường có tốc độ truyền biến đổi theo thời gian hoặc ngắt quãng khả

năng ghép tách kênh của ATM cho phép sử dụng các nguồn dữ liệu khác nhau

cùng truyền trên một đường truyền vật lý

Như vậy nhờ công nghệ ATM ta có thể kết hợp các dịch vụ B-ISDN khác nhau Các dịch vụ băng rộng, băng hẹp cũng tôn tại trong mạng với cùng một kích cỡ cell

ATM Ngoài ra các dịch vụ thời gian thực hiện đảm bảo nhờ sử dụng kênh ảo nên

tránh được hiện tượng trễ

CHƯƠNG II HỆ THỐNG BÁO HIỆU TRONG ATM /B - ISDN

CHƯƠNG III : HỆ THỐNG BAO HIỆU TRONG ATM /B-ISDN

LTONG QUAN VE BAO HIEU ATM/B-ISDN

Kỹ thuật ATM hiện nay dang 1a tiém năng phù hợp nhất để đương đầu với những yêu câu ngày càng tăng về trao đổi thông tin đa phương tiện, giải quyết được phần lớn sự tương tác nổi lên giữa các phương tiện viễn thông, xử lý số và nghe nhìn

Để tối ưu hoá việc sử dụng các tiểm năng mạng và để đạt được các vị trí có thể cung cấp các tiểm năng truyền thông dưới những điều kiện kinh tế hấp dẫn , nhằm

khai thác tiềm năng trong ngành kinh doanh và sau đó là ngành phục vụ công cộng , thì phải triển khai các phương tiện kỹ thuật để tạo điểu kiện cho người sử dụng truy

nhập các tiêm năng chuyển mạch và truyền dẫn các mạng phù hợp nhất với các nhu cầu quan trọng trong lúc này Báo hiệu sẽ giữ một vai trò chủ yếu trong việc thiết lặp

các cuộc gọi theo yêu cầu với một độ linh hoạt tối đa, giữa các khách hàng khác nhau

của mạng có tốc độ bit cao, như hiện thời nó vẫn giữ trong rất nhiều mạng công cộng

và tư nhân đang tổn tại ( các mạng điện thoại chuyển mạch, các mạng liên kết đa dịch

vụ )

Báo hiệu sẽ ngày càng trở nên quan trọng trong các mạng tốc độ bit cao, tới

mức độ nó phải cung cấp các phương tiện để khách hàng có thể xác định được các luỗng thông tin khác nhau, những luồng thông tin này biến đổi trong quá trình một cuộc gọi, sao cho chuyển mạch mạng có thể quản lý và tối ưu hoá các tiểm năng được

yêu cầu cho các kết nối giữa khách hàng với nhau hoặc giữa số liệu hay server video

Dưới đây đến những yêu cầu mà các hệ thống báo hiệu trong các mạng tốc độ

bit cao sẽ phải đáp ứng ( chẳng hạn mạng số liên kết đa dịch vụ băng rộng B-ISDN dựa trên ATM )

ILCÁC YÊU CẦU ĐỐI VỚI BÁO HIỆU B-ISDN

Thủ tục báo hiệu trong mạng B-ISDN, dựa trên công nghệ ATM phải đảm báo việc cung cấp các loại dịch vụ khác nhau ( dịch vụ thoại, video, truyền số liệu, ) Các

dịch vụ băng rộng trong tương lai sẽ bao gồm các đặc tính như di động, tương thích với

các di động, các khái niệm của mạng trí tuệ (IN) và các ứng dụng mới trong quản lý mạng ATM thoả mãn việc phân tách một cách logic giữa thông tin báo hiệu và thông tin khách hàng và rất linh hoạt trong việc cung cấp các dịch vụ đòi hỏi các cuộc gọi

đa kết nối , đa thành phần và đa phương tiện

Các yêu cầu về báo hiệu trong mạng B-ISDN được phân làm ba nhóm như sau : 1.Các khả năng điều khiển các kết nối ATM theo kênh ảo và đường ảo để truyền tải

thong tin

e Thiết lặp, duy trì và giải phóng các VCC và VPC trong việc truyền tải thông

tin, thiết lập VCC có thể thực hiện theo yêu cầu, bán cố định hoặc cố định

CHUONG Il HE THONG BAO HIEU TRONG ATM /B - ISDN

e Thoả hiệp các đặc tính về lưu lượng của kết nối đã được thiết lập kết nối

e Có khả năng thoả hiệp lại đặc tính lưu lượng của kết nối đã được thiết lập

2.Khả năng cung cấp các cuộc gọi đa thành phân, đa phương tiện đơn giản

e Cung cấp các cuộc gọi đơn giản, có đặc tính đối xứng và không đối xứng , các cuộc gọi không đối xứng yêu cầu băng tần khác nhau theo từng hướng Lần lượt thiết lập và giải phóng các đa kết nối liên quan đến cuộc gọi Thiết lập và giải phóng kết nối đối với cuộc gọi đã được thiết lập

Thiết lập và giải phóng thành phần đối với cuộc gọi đa thành phần đã được

thiết lập

Khả năng liên kết các kết nối theo yêu cầu để hình thành một cuộc gọi đa

kết nối

e Sắp xếp lại cuộc gọi đa thành phần của cuộc gọi đang thực hiện , hoặc chia

nhỏ cuộc gọi đa thành phần nhiều cuộc gọi

3 Các khả năng khác

e Khả năng xắp xếp lại kết nối đã được thiếp lập, ví dụ , bổ qua một số xử lý

trung gian như trong “ cầu truyển hình — hội nghị “

e Đảm bảo sự phối hợp giữa các hệ thống mã hoá khác nhau

e Đảm bảo sự phối hợp với các dịch vụ không phải B-ISDN

e Chỉ thị lỗi và chuyển mạch tự động đối với các kết nối bán cố định và cố

e _ Hệ thống báo hiệu kênh chung số 7 thích ứng với lớp của lớp chuyển giao

và phần khách hàng của ISDN băng rộng ( ISUP ) tại giao diện giữa các

tổng đài công cộng và lập phần mã có thể được sử dụng giữa các tổng đài

một sự phân giải nhanh chóng và cả sự tương tác đơn giản , được kiểm soát chặt chẽ

hơn , một khi nảy sinh vấn đề Mặc dù lúc ban đầu các mạng tốc độ bit cao sẽ được

CHƯƠNG II HỆ THỐNG BÁO HIỆU TRONG ATM /B - ISDN

phát triển một cách độc lập và tách rời với các mạng hiện đang hoạt động , nhưng

chẳng mấy chốc chúng sẽ có nhu câu liên kết với các mạng hiện tại ( hoặc tới thiết bị

hoặc môi trường mạng công công hay tư nhân )

Phần này thảo luận các đặc tính chủ yếu và các nguyên tắc cơ bản của hệ thống báo hiệu dùng cho các mạng công cộng tốc độ bit cao này và đưa ra một số chỉ dẫn

về hệ thống báo hiệu đang được xác định để liên kết các mạng tư nhân , chủ yếu đựa

trên nguyên tắc mở rộng hệ thống truy nhập mạng công cộng DSS2

1 Các hệ thống báo hiệu mạng và báo hiệu truy nhập ATM công cộng

Các giao thức báo hiệu điểu khiển cuộc gọi và điều khiển kết nối của các giao

diện UNI và NNI ,hién dang được đặc tả bởi một bộ các yêu cầu kỹ thuật của ITU , gọi là bộ khả năng 1 ( CS1- Capalitity Set 1 ) và chúng được định nghĩa đầy đủ và chuẩn bị sẵn trong các khuyến nghị của ITU-T Giao thức thứ hai - bộ CS, là sự tăng cường của CS1 thi đang được xác định rõ

Báo hiệu CSI dựa trên nguyên tắc báo hiệu thông thường, trong đó các chức năng điều khiển cuộc gọi và nối kết kết hợp là tương quan mật thiết với nhau , nói một cách khác việc thiết lập hoặc xoá bỏ một cuộc gọi đồng thời dẫn đến việc thiết lập

và xoá bỏ một kết nối

Giao thức báo hiệu DSS2 ( mức 3 của giao diện ) được qui định rố trong

khuyến nghị Q.2931 của ITU-T để được áp dụng trong thiết bị đầu cuối và cho các

mạng công cộng dùng giao diện UNI ( Hình 3.1a) nó sử dụng giao thức truyền thông

do các lớp SAAL-UNI, lớp ATM và lớp vật lý đồng bộ hoặc không đồng bộ tạo thành

để trao đổi các bản tin với lớp ngang hàng của nó Nó sử dụng một kênh báo hiệu ảo ( SVC ) được đặc biệt dành riêng để vận chuyển các bản tin cần trao đổi giữa các lớp

ngang hàng của giao thức SVC được thiết lập giữa khách hàng và mạng một cách

tĩnh ( Otatically) khi khởi tạo hệ thống , nếu cấu hình truy nhập là điểm — điểm , hoặc

một cách động ( Dynamically) sử dụng giao thức siêu báo hiệu ( Meta bdo hiéu ) ,

nếu cấu hình truy nhập là điểm — đa điểm

Tại giao diện NNI sẽ sử dụng giao thức B-ISDN Để trao đổi các bản tin với

B_ISUP của chuyển mạch lân cận, nó sử dụng giao thức truyền thông được hình

thành bởi lớp B_ MTP3 lớp SAAL-NNI, lớp ATM và lớp đồng bộ hoặc không đồng

bộ SAAL-UNI và SAAL-NNI được mô tả trong các yêu cầu kỹ thuật của các khuyến nghị ITU-T là I.36ó3 , Q.2100 ,Q2110,Q2130, và Q2140 ATM được mô tả trong các

yêu câu kỹ thụât của ITU là I.361 vì chỉ có một kết nối cho mỗi kết nối vất lý hoặc môi trường đối nối UP , cho nên một mạch ảo được dự phòng cho báo hiệu Kênh ảo này có thể được sử dụng để chuyển giao bản tin trong phương thức kết hợp hoặc

phương thức tựa kết hợp ( xem hình H 1.1b )

2 Cấu trúc giao thức báo hiệu khách hàng -mạng và mạng —mạng :

CHƯƠNG III HỆ THỐNG BÁO HIỆU TRONG ATM /B - ISDN

Các giao thức báo hiệu kết nối và cuộcgọi B-ISDN và DSS2 một mặt tương tác với

các chức năng xử lý kết nối và cuộc gọi , mặt khác với lớp SAAL-UNI ( đối với giao

thức DSS2) và với lớp B-MTP3( đối với giao thức B-ISPU )

Hai loại tính hiệu được trao đổi : các tín hiệu báo điều khiển cuộc gọi (thiết lập

và xoá cuộc gọi ) và các bản tin điều khiển nối kết ( các nối kết thêm, bới, tới, từ cuộc

gọi điểm — đa điểm ) Mỗi bản tin bao gồm một phần chung bộ phân biệt giao thức,

các trường : chuẩn cuộc gọi, loại bản tin và độ dài bản tin và một phần riêng (thông tin

đặc trưng cho mỗi bản tin) Hình H3.2 minh hoạ các thủ tục thiết lập và xoá cuộc gọi (và mạch ảo kết hợp) giữa hai thiết bị đầu cuối băng rộng , chỉ rõ luồng các bản tin báo hiệu tại giao diện khách hàng (UNI ) và giữa các mạng chuyển mạch (NND

CHUONG III HE THONG BAO HIEU TRONG ATM /B - ISDN

E> <a

SAAL- UNI

Lớp UNI chuyển đổi

Giao diện UNI

H3.1a : Cấu trúc giao thức báo hiệu UNI

Báo hiéu Meta

Giao diện NNI

H3.1b: Cấu trúc giao thức báo hiệu NNI

29

CHUONG II HỆ THỐNG BÁO HIỆU TRONG ATM/B - ISDN

Thiê 1t bị đầu Chuyển mạch Chuyển mạch 4 Thiê 1t bị đầu cuối băng rộng ATM ( mang ATM ( mang 1 cuối băng rộng

Thiết lập cuộc gọi

Tiến hành cuộc gọi

Hoan thanh giải phóng

CHƯƠNG III HE THONG BAO HIEU TRONG ATM /B - ISDN

Iv CAU TRUC CUA BANTIN BAO HIEU TRONG ATM

1 Cấu trúc bản tin bdo hiệu thuê bao:

Dưới đây là hình vẽ trình bày cấu trúc của bản tin báo hiệu trong lớp AAL-tại

H3.3 : Cấu trúc bản tin thông tin báo hiệu trong lớp tương thích ATM

Cấu trúc bản tin thông tin báo hiệu trong lớp tương thích ATM bao gồm :

- PD ( Protocol Discrimination —8bit ) dùng để nhận dạng giao thức đang được

áp dụng cho loại bản tin, ở đây là loại DSS2, nội dung là 00001001

- CR ( Calll Reference — 8bit ) sử dụng để xác định tất cả các bản tin thuộc về một cuộc nối nào đó Nghĩa là tất cả các bản tin phục vụ cho một cuộc nối có cùng

chỉ số CR ( hình 1.4 ) CR được qui định riêng giữa tổng đài và thiết bị ngoại vi mạng

( nghĩa là tại thuê bao A và thuê bao B của cuộc nối thì CR không nhất thiết phải

giống nhau và không liên quan gì đến nhau )

0l0|0|0|1|0|0|1

CRN2 CRN3

H 3.4: Cấu trúc CR + F( Flag ) : Dùng đỂ phân biệt chủ gọi và bị gọi ( chủ gọi và bị gọi ở đây được hiểu là hai thiết bị ở hai đầu của một kênh truyền dẫn báo hiệu ) Phía chủ gọi thì F = 0 và phía bị gọi thì F = 1

+ CRN =0 Các thiết bị ngoại vi cũng như thiết bị chuyển mạch

sử dụng CRN = 0, trong trường hợp này cần chấm dứt các dịch vụ đang tiến hành (

khởi động lại thiết bị hoặc sự cố )

+ CRN = 7FFFFF(H) được sử dụng cho các mục đích khai thác

và bảo dưỡng mạng

- Loại bản tin MT : ( message type — 16 bit) sử dụng để phân biệt loại bản tin,

ví dụ như SETUP (bắt đầu cuộc nối), CONNECT (thiết lập kênh để các thuê bao trao

đổi thông tin với nhau ), ALERTING ( bắt đầu quá trình gọi thuê bao bị gọi )