tổng quan về mạng NGN và các khả năng của mạng

Xu hướng phát triển mạng viễn thông Mạng viễn thông hiện nay đang trong giai đoạn chuyển dịch giữa công nghệ thế hệ cũ với chuyển mạch kênh dần sang công nghệ thế hệ mới trên nền chuyển

CHƯƠNG I TỔNG QUAN MẠNG VIỄN THÔNG THẾ HỆ SAU

Mạng viễn thông thế hệ sau NGN được xem là một hướng đi tất yếu của ngành viễn thông Có 3 động lực cho sự phát triển của NGN.

Thứ nhất, sự bùng nổ của ngành công nghệ thông tin, viễn thông và đương nhiên sự hội tụ của hai lĩnh vực nóng: Công nghệ thông tin, viễn thông dẫn tới sự ra đời của các ứng dụng mới, công nghệ mới Các đối thủ cạnh tranh, đặc biệt là những doanh nghiệp mới tận dụng tối đa điều này để cung cấp các dịch vụ mới, nhiều tiện ích

Thứ hai, sự bùng nổ các công nghệ mới như nhận dạng giọng nói, chuyển đổi

từ ký tự sang giọng nói cũng là nguyên nhân thúc ép mạng truyền thống dần nhường bước cho mạng NGN trong việc tích hợp các ứng dụng cao cấp hơn, vì mục tiêu phục vụ tốt nhất cho người sử dụng

Động lực thứ 3, những kỳ vọng về Internet bất kỳ ở đâu, bất kể lúc nào, dẫn tới

sự bùng nổ các phương tiện di động cá nhân có tính năng truy xuất thông tin, giải trí…Mạng Internet sẽ là nguồn cung cấp thông tin còn mạng NGN sẽ là mạng trung gian truyền tải.

Dưới đây ta sẽ tìm hiểu một cách tổng quan về mạng NGN và các khả năng của mạng, từ đó để thấy được vai trò quan trọng của mạng này.

Xu hướng phát triển mạng viễn thông

Mạng viễn thông hiện nay đang trong giai đoạn chuyển dịch giữa công nghệ thế hệ cũ với chuyển mạch kênh dần sang công nghệ thế hệ mới trên nền chuyển mạch gói, điều đó không chỉ xảy ra trong hạ tầng cơ sở thông tin mà còn diễn ra trong các công ty khai thác dịch vụ chủ đạo cũng như các nhà khai thác mới

Khái niệm mạng thế hệ sau (Next Generation Network – NGN) xuất hiện vào cuối những năm 90 để đối mặt với một số vấn đề đang nổi lên trong viễn thông: sự cạnh tranh giữa các nhà điều hành do sự gỡ bỏ các rào cản trong kinh doanh viễn thông, sự bùng nổ của lưu lượng dữ liệu do nhu cầu sử dụng Internet tăng, nhu cầu của người sử dụng ngày càng tăng đối với các dịch vụ đa phương tiện, dịch vụ di động…Những yếu tố đó đã dẫn tới sự hội tụ của các mạng riêng biệt hiện tại (mỗi

mạng sử dụng các công nghệ truyền tải và điều khiển khác nhau) thành một mạng đa dịch vụ thống nhất, dựa trên công nghệ chuyển mạch gói - mạng thế hệ sau

Sự hội tụ này được thể hiện trong hình I.1, trong đó các mạng riêng biệt hiện tại với hệ thống truy nhập, truyền tải và chuyển mạch riêng, cung cấp đơn dịch vụ như mạng điện thoại PSTN/ISDN, mạng di động tế bào PLMN, mạng dữ liệu/IP và mạng truyền hình cáp băng rộng CATV sẽ tiến tới hội tụ thành một mạng đa dịch vụ thống nhất với các ứng dụng client/server và dựa trên một mạng xương sống - mạng chuyển mạch gói

Hình I.1 Sự phát triển của kiến trúc mạng

I.1 GIỚI THIỆU CHUNG

I.1.1 NGN là gì?

Khái niệm mạng thế hệ mới (NGN) là khái niệm mới được các nhà thiết kế mạng

sử dụng cho việc minh hoạ quan điểm của họ đối với mạng viễn thông tương lai Tại thời điểm đầu tiên trong chu kỳ nghiên cứu trong năm 2000, khái niệm NGN vẫn còn rất “mờ” Các quan điểm khác nhau về NGN được biểu diễn bởi các nhóm nghiên cứu, các nhà khai thác, nhà sản xuất, và nhà cung cấp dịch vụ tại các cuộc hội thảo, mong muốn tiến đến một hiểu biết chung về NGN và thiết lập tiêu chuẩn cho NGN

Đó là nguyên nhân vì sao ITU đã quyết định bắt đầu tiến trình tiêu chuẩn hoá về NGN theo mô hình dự án do nhóm nghiên cứu 13 chuẩn bị Tại cuộc họp của SG 13 vào tháng 1/2002, vấn đề NGN lại một lần nữa được đề cập đến, tập trung vào mối quan

hệ giữa cơ sở hạ tầng thông tin toàn cầu và NGN Và cùng thời điểm, viện tiêu chuẩn Viễn thông Châu Âu cũng thành lập nhóm nghiên cứu NGN với nhiệm vụ phải đề xuất chiến lược chuẩn hoá của họ trong lĩnh vực NGN.

Có thể định nghĩa một cách khái quát mạng NGN như sau: Mạng viễn thông thế

hệ mới là một mạng có hạ tầng thông tin duy nhất dựa trên công nghệ gói để có thể triển khai nhanh chóng các loại hình dịch vụ khác nhau dựa trên sự hội tụ giữa thoại và số liệu giữa cố định và di động.

Đặc điểm quan trọng của mạng NGN là cấu trúc phân lớp theo chức năng và phân tán các tiềm năng (intelligence) trên mạng Chính điều này đã làm cho mạng mềm hoá (progamable network) và sử dụng rộng rãi các giao diện mở API để kiến tạo các dịch

vụ mà không phụ thuộc nhiều vào các nhà cung cấp thiết bị và khai thác mạng

Đặc điểm và khả năng của mạng NGN

Với sự hội tụ mạng chuyển từ tích hợp các mạng đơn dịch vụ theo chiều dọc sang mạng đa dịch vụ cấu trúc theo các lớp ngang, mạng NGN có những đặc điểm và khả năng chính như sau:

• Một trong các đặc tính chính của NGN là tách riêng các dịch vụ và mạng, cho phép đưa chúng ra một cách riêng biệt và phát triển độc lập Do đó trong các cấu trúc NGN đưa ra có sự phân chia rõ ràng giữa các chức năng của dịch vụ

và các chức năng truyền tải NGN cho phép cung cấp cả các dịch vụ đang tồn tại và các dịch vụ mới không phụ thuộc vào mạng và kiểu truy nhập được sử dụng

• NGN sẽ phải cung cấp các năng lực (cơ sở hạ tầng, các giao thức ) để có thể tạo ra, phát triển và quản lý tất cả các loại dịch vụ đã hoặc sẽ có Các dịch vụ trên có thể là Multimedia (audio, visual, audiovisual…), Unicast, Boadcast, nhắn tin, dịch vụ truyền dữ liệu đơn giản, yêu cầu/ không yêu cầu thời gian thực, nhạy cảm với trễ hay chấp nhận trễ, hoặc yêu cầu độ rộng băng thông khác nhau từ vài kbit/s tới hàng trăm Mbit/s Trong mạng NGN các dịch vụ tuỳ biến theo khách hàng của các nhà cung cấp dịch vụ ngày càng quan trọng NGN sử dụng giao diện lập trình ứng dụng API (Application Programme Interface) để hỗ trợ việc tạo, cung cấp và quản lý các dịch vụ

• Trong NGN, các thực thể chức năng điều khiển hoạt động, các phiên, các tài nguyên, phân phát dịch vụ, bảo mật, có thể được phân tán khắp cơ sở hạ tầng mạng bao gồm cả các mạng đang tồn tại và mạng mới Mạng NGN liên kết hoạt động với các mạng đang tồn tại như PSTN, ISDN và GSM qua các Gateway

• NGN hỗ trợ cả các thiết bị đầu cuối nhận biết NGN và các dịch vụ đang tồn tại

Vì thế, các thiết bị kết nối tới NGN bao gồm các thiết bị thoại tương tự, máy fax, các thiết bị ISDN, điện thoại di động tế bào, đầu cuối SIP,

• Đối với việc chuyển các dịch vụ thoại tới cơ sở hạ tầng NGN, chất lượng dịch

vụ liên quan tới các dịch vụ thời gian thực (đảm bảo băng thông, độ trễ, độ mất gói ) cũng như vấn đề bảo mật, NGN cần cung cấp cơ chế đối với các thông tin nhậy cảm khi qua cơ sở hạ tầng của nó, để bảo vệ chống lại việc sử dụng gian lận các dịch vụ được cung cấp bởi các nhà cung cấp dịch vụ và bảo vệ bản thân cơ sở hạ tầng của nó trước sự tấn công từ bên ngoài

• Mạng NGN sẽ hỗ trợ tính di động chung (generalized mobility) Ngày nay, các mạng cố định và di động cung cấp nhiều dịch vụ tương tự nhau cho người sử dụng Tuy nhiên, họ vẫn được xem là các khách hàng khác nhau với cấu hình dịch vụ khác nhau và không có cầu nối giữa các dịch vụ khác nhau đó Một đặc điểm nổi bật khác của mạng NGN đó là tính di động chung, nó cho phép cung cấp nhất quán các dịch vụ cho người sử dụng Điều này có nghĩa là người sử dụng sẽ được xem là duy nhất khi họ sử dụng các công nghệ truy nhập khác nhau, với bất cứ loại thiết bị nào

• Tuy nhiên, mạng NGN cũng gặp phải các vấn đề khó khăn như việc chuyển các dịch vụ thoại sang hạ tầng NGN, vấn đề QoS liên quan đến các dịch vụ thoại thời gian thực (đảm bảo về băng thông, trễ, mất gói…) cũng như việc đảm bảo an ninh, bảo mật

Những đặc điểm và khả năng này của mạng NGN có ảnh hưởng trực tiếp và đặt ra nhiều yêu cầu mới đối với hệ thống quản lý mạng NGN Sự hội tụ của nhiều mạng khác nhau một mặt làm tăng sự phức tạp và thách thức trong quản lý mạng và dịch vụ như phải quản lý nhiều phần tử mạng phân tán với công nghệ và nhà cung cấp khác nhau, phải đảm bảo QoS từ đầu cuối đến đầu cuối cho các loại dịch vụ khác nhau, vấn đề tương quan lỗi, tính cước, an ninh… đều phức tạp hơn Mặt khác, sự tách biệt giữa mạng và dịch vụ, giữa chức năng kết nối truyền tải và chức năng điều khiển dịch vụ cho phép đơn giản hơn việc quản lý mạng nhờ dữ liệu liên quan đến cuộc gọi và các dữ liệu logic phức tạp khác được tập trung, triển khai nhanh các loại hình dịch vụ khác nhau

Hiện nay, có nhiều hãng cung cấp thiết bị đưa ra các mô hình khác nhau nhằm thỏa mãn các yêu cầu của mạng NGN: Alcatel với E10MM, Ericsson với ENGINE, Siemens với SURPASS…

I.1.2 XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ VIỄN THÔNG

Trong quá trình phát triển, các động lực thúc đẩy sự tiến bộ của kỹ thuật viễn thông là:

- Công nghệ điện tử với xu hướng phát triển hướng tới sự tích hợp ngày càng cao của các vi mạch

- Sự phát triển của kỹ thuật số

- Sự kết hợp giữa truyền thông và tin học, các phần mềm hoạt động ngày càng hiệu quả

- Công nghệ quang làm tăng khả năng tốc độ và chất lượng truyền tin, chi phí thấp…

Những xu hướng phát triển công nghệ đan xen lẫn nhau và cho phép mạng lưới thoả mãn tốt hơn các nhu cầu của khách hàng trong tương lai

Với sự gia tăng cả về số lượng và chất lượng của các nhu cầu dịch vụ ngày càng phức tạp từ phía khách hàng đã kích thích sự phát triển nhanh chóng của thị trường công nghệ điện tử-tin học-viễn thông

Những xu hướng phát triển công nghệ đã và đang tiếp cận nhau, đan xen lẫn nhau nhằm cho phép mạng lưới thoả mãn tốt hơn các nhu cầu của khách hàng trong tương lai Thị trường viễn thông trên thế giới đang đứng trong xu thế cạnh tranh và phát triển hướng tới mạng viễn thông toàn cầu tạo ra khả năng kết nối đa dịch vụ trên phạm vi toàn thế giới

Xu hướng phát triển công nghệ điện tử-viễn thông-tin học ngày nay trên thế giới được ITU thể hiện một cách tổng quát trong hình vẽ sau đây (Hình I.2) Các dịch

vụ thông tin được chia thành hai xu thế:

- Hoạt động kết nối định hướng (Connection Oriented Operation)

- Hoạt động không kết nối (Connectionless Operation)

Các cuộc gọi trong mạng viễn thông, PSTN, ISDN là các hoạt động kết nối định hướng, các cuộc gọi được thực hiện với trình tự: quay số-xác lập kết nối-gửi và nhận thông tin-kết thúc Với chất lượng mạng tốt, các hoạt động kết nối định hướng luôn luôn đảm bảo chất lượng dịch vụ thông tin Công nghệ ATM cho phép phát triển các dịch vụ băng rộng và nâng cao chất lượng dịch vụ

Hình I.2 Các xu hướng phát triển trong công nghệ mạng (ITU TSB)

Khác với các cuộc gọi quay số trực tiếp theo phương thức kết nối định hướng, các hoạt động thông tin dựa trên giao thức IP như việc truy nhập Internet không yêu cầu việc xác lập trước các kết nối, vì vậy chất lượng dịch vụ có thể không được đảm bảo Tuy nhiên, do tính đơn giản, tiện lợi với cho phí thấp, các dịch vụ thông tin theo phương thức hoạt động không kết nối phát triển rất mạnh theo xu hướng nâng cao chất lượng dịch vụ và tiến tới cạnh tranh với các dịch vụ thông tin theo phương thức kết nối định hướng

Hai xu hướng phát triển này dần tiệm cận và hội tụ với nhau tiến tới ra đời công nghệ ATM/IP, đó là nguồn gốc động lực cho ra đời và phát triển các công nghệ mạng mới như MPLS

Sự phát triển mạnh mẽ của nhu cầu dịch vụ và các công nghệ mới tác động trực tiếp đến sự phát triển của cấu trúc mạng (Hình I.3)

IP

Cạnh tranh với CO

ATM PSTN/ISDN

Môi trường viễn thông

QoS không được đảm bảo QoS được đảm bảo QoS cao

CL

CO

CO = Hoạt động kết nối định hướng

CL = Hoạt động không kết nối = Song hướng

Hình I.3 Xu hướng phát triển mạng và dịch vụ

Có thể khẳng định giai đoạn hiện nay là giai đoạn chuyển dịch giữa công nghệ thế hệ cũ (chuyển mạch kênh) sang dần công nghệ thế hệ mới (chuyển mạch gói), điều đó không chỉ diễn ra trong hạ tầng cơ sở thông tin mà còn diễn ra trong các công

ty khai thác dịch vụ, trong cách tiếp cận của các nhà khai thác thế hệ mới khi cung cấp dịch vụ cho khách hàng

Các dịch vụ hiện nay của mạng hiện tại

Các dịch vụ hiện nay của mạng hiện tại

Các dịch vụ phát triển tiếp theo của mạng hiện hiện tại

Các dịch vụ phát triển tiếp

theo của mạng

hiện hiện tại

Các dịch vụ phát triển tiếp theo của mạng thế hệ sau

thế hệ sau

Các dịch vụ phát triển tiếp theo của mạng thế hệ sau

thế hệ sau

Các dịch vụ hiện nay của mạng thế hệ

Các dịch vụ hiện nay của mạng thế hệ

IEC và LEC

truyền thống

CHƯƠNG 2

CÔNG NGHỆ ATM

2.1.1 Khái niệm về ATM.

ATM là phương thức truyền không đồng bộ kỹ thuật chuyển mạch gói chất lượng cao Có phương thức truyền tải định hướng, chuyển gói nhanh dựa trên ghép không đồng bộ phân chia theo thời gian

Trong kiểu truyền không đồng bộ tồn tại hai thuật ngữ:

* Thuật ngữ “ truyền ” bao gồm cả lĩnh vực truyền dẫn và chuyển mạch trong đó “ dạng truyền ” ám chỉ cả chế độ truyền dẫn và chuyển mạch thông tin trong mạng.

* Thuật ngữ “ không đồng bộ ” giải thích cho một kiểu truyền thông, trong đó các

gói tin trong cùng một cuộc nối có thể lặp đi lặp lại một cách bất thường như chúng được tạo ra theo yêu cầu cụ thể mà không theo chu kỳ

ATM đã kết hợp tất cả những lợi thế của kỹ thuật chuyển mạch trước đây vào một kỹ thuật truyền thông duy nhất Sử dụng các gói cố định gọi là các tế bào, nó có thể truyền tải một hỗn hợp các dịch vụ bao gồm thoại, hình ảnh, số liệu, có thể cung cấp các băng thông theo yêu cầu ATM có thể loại trừ được các “nút cổ chai” thường xảy ra ở các mạng LAN và WAN hiện nay

Công nghệ ATM xuất hiện với mạng diện rộng, đa dịch vụ băng rộng, tốc độ cao Nhờ các công nghệ ATM, ta có thể kết hợp các dịch vụ B-ISDN khác nhau, đó là những dịch vụ băng rộng, băng hẹp khác nhau cùng tồn tại trong mạng viễn thông có cùng một kích cỡ tế bào ATM

ATM cũng chấp nhận loại dịch vụ kết nối trong đó kênh ảo được tạo ra để truyền các thông tin dịch vụ ID kết nối được chỉ định khi thiết lập kênh và ID được giải phóng khi kết thúc kết nối Trình tự ATM của các tế bào ATM của kênh ảo được tạo nên bởi chức năng của lớp ATM và thông tin báo hiệu cho việc thiết lập kết nối, được truyền đi theo các tế bào ATM khác nhau

2.1.2 Các đặc điểm của ATM.

ATM truyền tải theo phương thức không đồng bộ, tức là các thông tin được truyền từ đầu phát tới đầu thu một cách không đồng bộ và được thể hiện như sau: thông tin xuất hiện tại đầu vào của hệ thống được nạp vào các bộ nhớ đệm, sau đó chúng được chia nhỏ thành các tế bào và truyền tải qua mạng ATM có hai đặc điểm quan trọng là:

• Thứ nhất: ATM sử dụng các gói có kích thước nhỏ và cố định gọi là tế bào ATM (ATM cell), các tế bào nhỏ cùng với tốc độ truyền lớn sẽ làm cho trễ truyền và biến động trễ giảm đủ nhỏ đối với các dịch vụ thời gian thực.ngoài ra kích thước nhỏ cũng sẽ tạo điều kiện cho việc hợp kênh ở tốc độ cao được dễ dàng hơn

• Thứ hai: ATM còn có một đặc điểm rất quan trọng là nhóm một vài kênh ảo thành một đường ảo mhằm giúp cho việc định tuyến được dễ dàng.Phương thức truyền tải trong ATM gần giống với phương thức chuyển mạch gói Và nó có một số đặc điểm khác với chuyển mạch gói như sau:

• Để phù hợp với việc truyền tín hiệu thời gian thực thì ATM phải đạt độ trễ đủ nhỏ, tức là các tế bào phải có độ dài ngắn hơn các gói thông tin trong chuyển mạch gói

• Các tế bào có đoạn mào đầu nhỏ nhất nhằm tăng hiệu quả sử dụng vì các đường truyền có tốc độ rất cao

• Để đảm bảo độ trễ đủ nhỏ thì các tế bào được truyền ở những khoảng thời gian xác định, không có khoảng trống giữa các tế bào

• Trong ATM thứ tự các tế bào ở bên phát và bên thu phải giống nhau (đảm bảo nhất quán về thứ tự)

Những đặc điểm này giúp cho mạng ATM có sự mền dẻo và linh hoạt vì nó có thể tạo ra sự tương thích về mặt tốc độ truyền của các tế bào (tốc độ của thông tin) và tốc độ của thông tin được tạo ra (tốc độ thay đổi nguồn tín hiệu)

ATM có thể điều khiển tất cả các kiểu lưu lượng: Voice, Audio, Video, Text, Data , được ghép kênh và chuyển mạch trong một mạng chung Trong mạng ATM

độ rộng băng có thể gán lại trong thời gian thực cho bất kì kiểu lưu lượng khác nhau

nào theo yêu cầu, có thể thấy rằng đây là một công nghệ cho mọi môi trường LAN, GAN, PSTN Đây là nguyên nhân nổi bật làm cho ATM được lựa chon làm công nghệ chuyển mạch và truyền dẫn chung cho các dịch vụ trong mạng B-ISDN.

Các tính năng ưu việt của ATM và môi trường ATM là:

• Ghép kênh không đồng bộ (ATDM) và thống kê cho mọi kiểu lưu lượng

• Gán độ rộng kênh rất linh hoạt và mềm dẻo

Tế bào ATM có kích thước cố định và kết hợp với ghép kênh, giúp cho việc tổ hợp nhiều nguồn tín hiệu khác nhau trên một đường truyền được dễ dàng, từ đó các nhà khai thác có thể cung cấp nhiều dịch vụ cho khách hàng trên cùng một đường truyền

Tuy nhiên ATM không phải không có nhược điểm:

_ Thời gian tổ hợp tế bào và trễ biến động tế bào

_ Trễ biến động tế bào sinh ra bởi các giá trị trễ khác nhau tại những điểm chuyển mạch và các thiết bị tách/ghép kênh, dẫn đến khoảng cách các tế bào bị thay đổi Trong tín hiệu thoại sẽ bị ảnh hưởng rất nhiều nếu xảy ra trễ này

Trễ của mạng Giá trị trễ tăng Giá trị trễ giảm

Hỡnh 2.1 Mụ tả sự biến đổi trễ của tế bào

2.1.3 Cấu trỳc tế bào ATM

Cấu trỳc một tế bào ATM

6

52 53

Phần mang thông tin dịch vụ Information Section

Phần tiêu đề Header Section

Byte 1 2 3 4 5

Hỡnh 2.2 Cấu trỳc một tế bào ATM

Đặc điểm của ATM là hướng liờn kết nờn khỏc với chuyển mạch gúi là địa chỉ nguồn, đớch và số thứ tự cỏc gúi tin là khụng cần thiết ATM cũng khụng cung cấp cơ chế điều khiển luồng giữa cỏc nỳt mạng nhưng cú khả năng nhúm một vài kờnh ảo thành một đường ảonhằm giỳp cho việc định tuyến được dễ dàng hơn Vỡ vậy chức năng cơ bản của phần tiờu đề trong tế bào ATM là nhận dạng cỏc cuộc nối ảo

Dựa vào cấu trúc phân cấp ATM theo sơ đồ:

Hình 2.3 Cấu trúc phân cấp ATM

Tương ứng với hai cấp giao diện trên, người ta đưa hai dạng cấu trúc phần tiêu

đề tương ứng:

+ Cấu trúc phần tiêu đề giao diện giữa người sử dụng và mạng UNI

+ Cấu trúc phần tiêu đề giao diện giữa các nút mạng NNI

Hình 2.4 Cấu trúc tiêu đề tế bào ATM

Mạng công cộng

Mạng công cộng

Các trạm kết cuối sử dụng

Các trạm kết cuối sử dụng

VPI VPI VCI

* Cấu trúc tế bào ATM tại NNI

Ý nghĩa các trường trong phần tiêu đề.

_ GFC ( General Flow control) là trường điều khiển luồng chung Trường

này chỉ dùng cho giao diện UNI trong cấu hình Điểm - Điểm, có độ dài gồm 4 bit, trong đó 2 bit dùng cho điều khiển và 2 bit dùng làm tham số Cơ cấu này đã được tiêu chuẩn hóa

_ VPI (Virtual Path Identyfier) và VCI ( Virtual Channel Identyfier) là hai

trường định tuyến cho các tế bào trong quá trình chuyển mạch:

Với UNI thì có 8 bit VPI và 16 bit VCI

Với NNI thì có 12 bit VPI và 16 bit VCI

_ Hai trường này ghi nhận dạng luồng ảo và kênh ảo Đặc tính cơ bản của ATM là chuyển mạch xảy ra trên cơ sở giá trị trường định tuyến:

Nếu chuyển mạch xảy ra trên VPI thì gọi là kết nối đường ảo

Nếu chuyển mạch xảy ra trên VPI và VCI thì gọi là kết nối kênh ảo

_ PT ( Payload Type) là trường tải thông tin để xác định xem tế bào này mang

thông tin khách hàng hay thông tin điều khiển Nó cũng xác định quá tải của tế bào thông tin khách hàng Trường này có ở cả hai giao diện và có độ dài 3 bit

_ CLP ( Cell Loss Prioryti) là trường ưu tiên bỏ tế bào dùng để chỉ ra khả năng cho

phép hoặc không cho phép bỏ các tế bào khi có hiện tượng quá tải xảy ra

Nếu các tế bào có CLP = 0 thì có mức ưu tiên cao

Nếu các tế bào có CLP = 1 thì có mức ưu tiên thấp

Trường này chỉ nhận hai giá trị “0” hoặc”1” nên có độ dài 1 bit và tồn tại ở cả hai giao diện

_ HEC (Heacler Error Check) là trường kiểm tra lỗi phần tiêu đề Trường này có độ

dài 8 bit Nó dùng để phát hiên lỗi ghép bit và sửa lại cho đúng các lỗi ghép bit đơn

đó Công việc này được thực hiện ở lớp vật lý

2.1.4 Kỹ thuật ghép kênh trong ATM

Nhựoc điểm cơ bản của STM là lãng phí khả năng truyền tải của hệ thống và khó xử lý đồng thời tất cả các dịch vụ yêu cầu (thậm chí không thể xử lý được) có tốc

độ dòng bit rất khác nhau

Khảo sát sơ bộ kỹ thuật dùng trong chế độ truyền tải đồng bộ STM là kỹ thuật ghép kênh theo thời gian đồng bộ STDM (Synchronous Time Divission Multiplexing) STDM thực hiện ghép kênh đồng bộ với đồng bộ hệ thống vì các khung tín hiệu phải

bố trí sắp xếp theo một thứ tự cố định và lặp lại theo một chu kỳ hoàn toàn xác định bởi đồng hồ hệ thống

Mỗi khe thời gian Tsi của một khung được gán cho một kênh liên lạc cố định trong suốt thời gian của quá trình thông tin, do vậy thường xảy ra lãng phí nguồn tài nguyên vì kênh đã gán dành riêng cho một quá trình thông tin thì cho dù nó không được sử dụng (khi không có thông tin để truyền) cũng không thể dùng cho các quá trình thông tin khác

thì ATDM ghép gói tin cần truyền vào Nói cách khác, ATDM đã thực hiện kỹ thuật ghép kênh thống kê, nghĩa là các gói tin chuẩn của nguồn tin có thể ghép vào đồng thời nhiều khe thời gian có chỉ số khe khác nhau và do vậy ATDM đạt được độ mềm dẻo, linh hoạt, hiệu quả cao với nhiều kiểu dịch vụ, ở mọi tốc độ bit và kiểu lưu lượng khác nhau.

Giải pháp kết hợp các ưu điểm, khắc phục các nhược điểm của kỹ thuật chuyển mạch kênh và chuyển mạch gói, sử dụng ATDM sẽ có khả năng đáp ứng tốt các yêu cầu trong B-ISDN là vấn đề chủ yếu của công nghệ truyền tải không đồng bộ ATM

Như đã trình bày, thuật ngữ “truyền” bao gồm cả lĩnh vực truyền dẫn và chuyển mạch trong mạng, mạng ATM có khả năng chỉ gửi số liệu liên quan tới một cuộc nối khi nó có thực sự có số liệu cần truyền và không có khe thời gian gán riêng cho cuộc nối đó Điều này hoàn toàn khác so với cơ chế “đồng bộ” khi ứng với cuộc nối cần phải có một khe thời gian dành riêng xác định, vì máy thu STM không thể khôi được thông tin chứa trong các khe thời gian khác

2.1.5 Nguyên lý cơ bản của ATM

Nguyên lý cơ bản của ATM là kết hợp các ưu điểm của chuyển mạch kênh với chuyển mạch gói và ATDM Trong công nghệ kỹ thuật chuyển mạch gói, ví dụ trong giao thức X.25 các gói tin có phần tiêu đề khá phức tạp, kích thước khá lớn và không chuẩn hoá độ dài gói tin Như vậy có nghĩa là xử lý ở chuyển mạch gói tương đối khó, kích thước lớn nên độ trễ lớn, xử lý và truyền dẫn chậm đồng thời khó quản lý quá trình

Khắc phục nhược điểm này của chuyển mạch gói ở ATM người ta tạo ra các gói tin gọi là “tế bào ATM”, nó được chuẩn hoá khích thước và định dạng cho phù hợp nhất, dễ quản lý nhất, hiệu quả nhất và tiêu đề đơn giản nhất

Thật vậy đôi khi cách tốt nhất để quản lý lượng thông tin lớn là chia thành các gói tin nhỏ nhờ vậy dễ quản lý hơn ATM không quan tâm thông tin là cái gì và nó từ đâu đến Đơn giản là ATM cắt bản tin cần phát thành các tế bào ATM có kích thước nhỏ và bằng nhau, gán tiêu đề cho các tế bào sao cho có thể định hướng chúng tới được đích mong muốn, đảm bảo các yêu cầu trong suốt quá trình truyền tin Mõi tế bào này theo ITT-T đưa ra kích thước là 53 byte, trong đó có 5 byte tiêu đề và 48 byte

trường thụng tin Trường thụng tin mang thụng tin của khỏch hàng và phần tiờu đề gọi

là “mào đầu” mang thụng tin mạng như thụng tin định tuyến

Vỡ đi trờn cựng một đường truyền nờn cú thể cú nhiều tế bào từ cỏc nguồn tớn hiệu khỏc nhau ghộp lại với nhau tạo nờn một luồng tế bào cú chung một nguồn tớn hiệu Việc này được thực hiện bằng thụng tin ở mào đầu của tế bào

Trường thông tin Mào

đầu

Hỡnh 2.6 Cấu trỳc nguyờn lý dạng tế bào.

Với trường thụng tin thỡ được truyền tải thụng suốt qua mạng ATM và khụng

bị xử lý trong quỏ trỡnh vận chuyển (khụng cú điều khiển lỗi như trong chuyển mạch gúi)

Túm lại: ATM là chế độ truyền tải cỏc gúi tin khụng đồng, nú khỏc chế độ

chuyển mạch gúi nhưng núi chung ATM cú đặc trưng của chuyển mạch gúi đồng thời cũng cú cỏc đặc tớnh trễ và tốc độ cao như cụnng nghệ chuyển mạch kờnh (vỡ kớch thước nhỏ và tiờu đề đơn giản hơn chuyển mạch gúi nhiều)

2.1.6 Cấu trỳc phõn lớp của mạng ATM

Theo mụ hỡnh tham chiếu liờn kết hệ thống mở OSI (Open System Interconnection ) của tổ chức tiờu chuẩn hoỏ quốc tế ISO ( International Standrd Organization ) Mỗi hệ thống mở đều cú cỏc hệ thống con được sắp xếp theo thứ tự

§­êng truyÒn vËt lý

Líp cao nhÊt

Líp N+1 Líp N Líp N-1

Líp thÊp

nhÊt

Hình 2.7 Mô hình phân lớp OSI

Líp cung cÊp dÞch vô PDU

N-PDU

Hình 2.8 Mối quan hệ giữa các thực thể và các lớp trong OSI

Một PDU lớp N bao gồm thông tin điều khiển giao thức PCI ( Protocol Control Information ) lớp N và số liệu tới từ lớp N+1 thông tin điều khiển trao đổi giữa các thực thể lớp N