BÁO CÁO ĐỀ TÀI KỸ THUẬT ATM

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, cóthể cung cấp các băng thông theo yêu cầu.. ATM có thể loại trừ

BÁO CÁO ĐỀ TÀI

KỸ THUẬT ATM

+ GVHD: Mai Văn Hà + Danh sách thành viên:

- Lê Trường Lâm

- Đinh Văn Duy

- Đặng Thị Thủy Tiên

- Phạm Thanh Bình + Lớp 13T4

Ph l c: ụ ụ

I Giới thiệu chung về ATM 4

Sự ra đời của ATM 4

Khái niệm ATM 4

Đặt điểm của công nghệ ATM 4

Cấu trúc phân lớp của mạng ATM 5

a Mô hình tham chiếu của giao thức B-ISDN 5

So sánh mô hình tham chiếu giao thức B-ISDN với mô hình OSI 6

Hình 2: Mối quan hệ giữa mô hình của B-ISDN và mô hình 7 lớp OSI 6

Mặt phẳng người sử dụng (User Plane) 7

Mặt phẳng quản lý (Management Plane) 7

II Tế bào ATM 9

1 Phân loại tế bào ATM 9

Đặc điểm của loại tế bào như sau: 10

Hình 9: Phân loại tế bào 10

2 Cấu trúc tế bào ATM 10

Hình 10.a : Khuôn dạng tế bào ATM tại giao diện NNI 11

Hình 10.b: Khuông dạng tế bào ATM tại giao diện UNI 11

3 Đặc điểm của các trường trong cấu trúc tế bào 11

a Số hiệu nhận dạng kênh ảoVCI (Virtual Channel Identifier) 11

b Số hiệu nhận dạng đường ảo VPI (Virtual Path Indentifier) 12

Kiểu tế bào PT(Payload Type) 12

Hình 11: Khuôn dạng trường PT trong tế bào mạng thông tin của người sử dụng12 c HEC(Header Error Control) 13

d GFC(Generic Flow Control) 13

III.Lớp vật lý 14

1.Phân lớp PMD 14

2.Phân lớp Hội tụ truyền dẫn - TC (Transmission Convergence) 14

a.Thêm vào hoặc lấy ra các tế bào trống (cell rate decoupling) 14

b.Kiểm tra lỗi tiêu đề- HEC (Header error Control) 15

c.Phân tách tế bào và tạo tín hiệu giả ngẫu nhiên (cell delineation) 15

d.Chuyển tế bào lên các hệ thống truyền dẫn 15

IV Lớp ATM 17

Hình 3.3: Sự kết hợp các kênh ảo, đường ảo 17

1 Một số khái niệm liên quan đến kênh ảo và đường ảo 17

2 Nguyên tắc định tuyến trong chuyển mạch ATM 18

Hình 4 Nguyên tắc tự định tuyến 20

Hình 5 Nguyên tắc bảng điều khiển Error! Bookmark not defined 3 Mô tả và sự xáo trộn tế bào 21

4 Qúa trình chuyển mạch và xử lý gói trong ATM 21

5 Nguyên lý chuyển mạch ATM 22

Hình 6: Cuộc nối kênh ảo thông qua các nút chuyển mạch và bộ nối xuyên 23

Hình 7 Nguyên tắc chuyển mạch VP 24

Hình 8 Nguyên lý chuyển mạch VC 24

V Lớp tương thích ATM (AAL) 24

Tổng quan 24

1 Chức năng và phân loại AAL 25

Bảng 3: Phân loại các nhóm AAL 26

Hình 12: Quá trình hình thành tế bào 27

2 AAL1 28

a Lớp con SAR 29

Hình 13: Cấu trúc AAL1 29

b Lớp con CS 29

3 AAL2 30

4 AAL 3/4 31

Hình 3.14 31

a Lớp con SAR 32

b Ý nghĩa các trường trong SAR-PDU như sau: 32

Hình 16: Cấu trúc CPCS-PDU của AAL3/4 33

5 AAL5 33

Hình 17: Cấu trúc CPCS-PDU của AAL5 34

a Lớp con SAR 34

b Lớp con CS 34

Hình 18: Hoạt động của AAL5 35

KẾT LUẬN 36

I Giới thiệu chung về ATM

Sự ra đời của ATM

ATM phương thức truyền tải không đồng bộ , cung cấp các dịch vụ băngrộng tương lai

ATM lần đầu tiên dược nghiên cứu tại trung tâm nghiên cứu CNET(củafrance telecom) và Bell Lads vào năm 1983, sau đó tiếp tục phát triển tại trungtâm nghiên cứu Allatebell từ năm 1984 Các trung tâm này tích cực nghiên cứunhững nguyên lý cơ bản và góp tích cực trong công việc thiết lập các tiêu chuẩnđầu tiên về ATM

Hiện nay công nghệ ATM đã phát triển tới độ khá hoàn hảo và ổn định Côngnghệ này đã được nghiên cứu và triển khai tại nhiều nước trên thế giới Nhiềumạng ATM đã được triển khai , bước đầu cung cấp dịch vụ băng rộng với kháchhàng Việc ứng dụng công nghệ ATM vào mạng viễn thông được bắt đầu vào năm1990

ATM là sự kết hợp của công nghệ truyền dẫn và công nghệ chuyển mạchqua mạng giao tiếp chuẩn , dựa vào công nghệ ATM để phân chia và ghép tiếngnói , số liệu , hình ảnh… Vào trong một khối có chiều dài cố định gọi là tế bào

Khái niệm ATM

ATM là phương thức truyền không đồng bộ kỹ thuật chuyển mạch gói chấtlượng cao Có phương thức truyền tải định hướng, chuyển gói nhanh dựa trênghép không đồng bộ phân chia thời gian

ATM đã kết hợp tất cả những lợi thế của kỹ thuật chuyển mạch trước đâyvào 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, cóthể cung cấp các băng thông theo yêu cầu ATM có thể loại trừ được các “ nút cổchai “ thường xảy ra ở các mạng LAN và WAN hiện nay

Đặt điểm của công nghệ ATM

Công nghệ ATM dựa trên cơ sở của phương pháp chuyển mạch gói, thông tinđược nhóm vào các gói tin có chiều dài cố định, ngắn; trong đó vị trí của góikhông phụ thuộc vào đồng hồ đồng bộ và dựa trên nhu cầu bất kỳ của kênh chotrước Các chuyển mạch ATM cho phép hoạt động với nhiều tốc độ và dịch vụkhác nhau

ATM có hai đặc điểm quan trọng :

- Thứ nhất, ATM sử dụng các gói có kích thước nhỏ và cố định gọi là các tếbào ATM , các tế bào nhỏ với tốc độ truyền lớn sẽ làm cho trễ truyền và biến độngtrễ giảm đủ nhỏ đối với các dịch vụ thời gian thực, cũng sẽ tạo điều kiện cho việchợp kênh ở tốc độ cao được dễ dàng hơn

- Thứ hai, ATM có khả năng nhóm một vài kênh ảo thành một đường ảonhằm giúp cho việc định tuyến được dễ dàng.

ATM khác với định tuyến IP ở một số điểm Nó là công nghệ chuyển mạchhướng kết nối Kết nối từ điểm đầu đến điểm cuối phải được thiết lập trước khithông tin được gửi đi ATM yêu cầu kết nối phải được thiết lập bằng nhân cônghoặc thiết lập một cách tự động thông qua báo hiệu Mặt khác, ATM không thựchiện định tuyến tại các nút trung gian Tuyến kết nối xuyên suốt được xác địnhtrước khi trao đổi dữ liệu và được giữ cố định trong suốt thời gian kết nối Trongquá trình thiết lập kết nối, các tổng đài ATM trung gian cung cấp cho kết nối mộtnhãn Việc này thực hiện hai điều: dành cho kết nối một số tài nguyên và xây dựngbảng chuyển tế bào tại mỗi tổng đài Bảng chuyển tế bào này có tính cục bộ và chỉchứa thông tin về các kết nối đang hoạt động đi qua tổng đài

Bảng so sánh công nghệ IP và ATM

Bản chất Công nghệ

- Là một giao thứcchuyển mạch gói có độtian cậy và khả năng mởrộng cao

- Do phương thức định tuyến theo từng chặng nên điều khiển lưu lượng rất khó thực hiện

- Sử dụng gói tin

có chiều dài cố định 53 byte gọi là

tế bào (cell)

- Nguyên tắc định tuyến chuyển đổi VPI/VCI-Nền tảng phần cứng tốc độ cao

Ưu điểm

- Đơn giản, hiệu quả -Tốc độ chuyển mạch

cao, mềm dẻo hỗ trợ QoStheo yêu cầu

Nhược điểm

-Không hỗ trợ QoS - Giá thành cao, không

mềm dẻo trong hỗ

trợ những ứng dụng IP và VoA

Cấu trúc phân lớp của mạng ATM

a Mô hình tham chiếu của giao thức B-ISDN

Cấu trúc mạng B-ISDN về mặt logic bao gồm bốn lớp độc lập với nhau.Bốn lớp này được liên kết với nhau thông qua ba mặt phẳng: mặt phẳng người

sử dụng (User Plane), mặt phẳng điều khiển (Control Plane) và mặt phẳng quản

lý (Management Plane) Cấu trúc của mô hình tham chiếu được trình bày tronghình 3.1)

SAR: Lớp con thiết lập và tháo tế bào (Segmentation And Reassembly).

CS : Lớp con hội tụ (Convergence Sublayer)

TC : Lớp con hội tụ truyền dẫn (Transmission Convergence)

PM: Lớp con đường truyền vật lý (Physical Medium)

So sánh mô hình tham chiếu giao thức B-ISDN với mô hình OSI

Mô hình tham chiếu của ATM không tương thích hoàn toàn với mô hìnhOSI Tuỳ theo từng trường hợp cụ thể mà ta xem xét mô hình tham chiếu củaATM tương đương với các lớp khác nhau của mô hình OSI Khi xét với các chứcnăng bên trên không thuộc ATM (IP, IPX ) thì lớp vật lý của ATM tương ứngvới lớp 1 trong mô hình OSI, lớp ATM và AAL tương ứng với lớp 2 của mô hìnhOSI, nhưng trường địa chỉ trong phần tiêu đề của tế bào ATM lại có ý nghĩa nhưlớp thứ 3 của mô hình OSI

Hình 2 chỉ ra mối quan hệ giữa mô hình tham chiếu của B-ISDN và mô hình 7 lớp OSI

Hình 2: Mối quan hệ giữa mô hình của B-ISDN và mô hình 7 lớp OSI

Hình 1: Mô hình tham chiếu giao thức B- ISDN

Trong đó:

 CLNS : Số liệu không liên kết.

 CONTS:

Số liêu hướng liên kết.

Mặt phẳng người sử dụng (User Plane)

Dòng thông tin tới các lớp trong mô hình được điều khiển trong User

Plane, mặt phẳng này còn có các chức năng như sửa lỗi truyền dẫn, điều khiển tắc nghẽn, giám sát dòng dữ liệu

Mặt phẳng điều khiển (Control Plane)

Chịu trách nhiệm thiết lập, giải phóng và giám sát các kết nối ATM là cơchế truyền định hướng (Connection- Oriented) Điều này có nghĩa là mỗi kết nốitrong lớp ATM trước tiên phải được gán một bộ nhận dạng số duy nhất thôngqua các thủ tục báo hiệu của mặt phẳng điều khiển Số này có thể là bộ nhậndạng đường ảo (VPI) hoặc bộ nhận dạng kênh ảo (VCI)

Mặt phẳng quản lý (Management Plane).

Mặt phẳng này có hai chức năng là quản lý mặt phẳng và quản lý lớp

Quản lý mặt phẳng phối hợp các chức năng và thủ tục của các mặt phẳngquản lý Quản lý mặt phẳng chịu trách nhiệm về các chức năng như báo hiệutrao đổi và dòng thông tin OAM để điều khiển các thủ tục báo hiệu (nghĩa là báohiệu cho báo hiệu) Chúng ta cần kênh này vì báo hiệu trong các mạng băngrộng phức tạp và rộng hơn báo hiệu kênh D trong N-ISDN

Thông tin về OAM được dùng để giám sát chất lượng mạng và quản lý lưu trữ tại lớp ATM

Bảng 1: Chức năng của các lớp trong B-ISDN

 Kiểm tra sự khôi phục chính xác các CS-PDUs

 Phát hiện sự mất các tế bào của CS-PDU

 Cung cấp một vài chức năng ALL trong phần tiêu đề CS- PDU

 Chèn các tế bào bổ xung vào CS-PDUs

 Điều khiển luồng, gửi các thông điệp trả lời hoặc yêu cầu truyền lại các tế bào lỗi

ớ

p

SAR bào Tạo các tế bào từ CS-PDU, khôi phục các CS-PDUs từ tế

 Tạo ra trường kiểu đoạn như BOM, COM, EOM, SSM

 Kiểm tra mà dư vòng CRC của trường dữ liệu của tế bào

 Tạo ra hai Bytes tiêu đề và hai Bytes cuối cùng của SAP- PDU

ATM

 Điều khiển luồng chính

 Tạo ra hoặc tách phần tiêu đề của tế bào

 Đọc và thay đổi phần tiêu đề của tế bào

 Thực hiện phân kênh/ ghép kênh các tế bào

 Tạo và kiểm tra mã HEC

 Nhận biết giới hạn của tế bào

 Biến đổi dòng tế bào thành các khung phù hợp với hệ thống truyền dẫn

 Phát / khôi phục các khung truyền dẫn

II Tế bào ATM

Như đã trình bày ở trên tế bào ATM là đơn vị dùng để truyền thông tintrong ATM Tuy nhiên không phải tất cả các tế bào ATM đều được sử dụng đểtruyền thông tin mà bên cạnh đó còn tồn tại nhiều loại tế bào khác nhau như sẽtrình bày dưới đây

1 Phân loại tế bào ATM

Tế bào ATM có thể được phân loại theo lớp cấu thành và chức năng Trướchết tế bào ATM được chia thành tế bào lớp ATM và tế bào lớp vật lý Tế bàoATM được tạo ra trong lớp ATM còn tế bào lớp vật lý được tạo ra trong lớpvật lý Tế bào lớp

ATM được phân chia thành tế bào được gán và tế bào không được gán Còn tế bào lớp vật lý được chia thành tế bào rỗng, tế bào hợp lệ và tế bào không hợp lệ.

Đặc điểm của loại tế bào như sau:

Tế bào rỗng: Là tế bào được lớp vật lý xen vào/tách ra để luồng tế bàodanh giới giữa lớp ATM và lớp vật lý có tốc độ phù hợp với tốc độ của đườngtruyền

Tế bào hợp lệ: Là các tế bào có mào đầu không có lỗi hoặc có lỗi đơn đãđược sửa bởi chu trình sửa lỗi HEC

Tế bào không hợp lệ: Là tế bào có nhiều lỗi không thể sửa được (bị loại

bỏ tại lớp vật lý) Tế bào rỗng, tế bào hợp lệ và tế bào không hợp lệ chỉ tồn tại ởlớp vật lý

Tế bào được gán: Là các tế bào mạng thông tin dịch vụ sử dụng cho cácdịch vụ lớp ATM.Tế bào không gán là tế bào không được sử dụng, không mangthông tin dịch vụTế bào được gán và tế bào không được gán là các tế bào ở lớpATM

Hình 9: Phân loại tế bào

2 Cấu trúc tế bào ATM

Như ta đã biết đặc điểm chính của ATM là hướng liên kết Do đó khác vớimạng chuyển mạch gói, địa chỉ nguồn và đích, số thứ tự các gói là không cầnthiết trong ATM Hơn nữa do chất lượng của đường truyền cao nên các cơ chếchống lỗi trên cơ sở từ liên kết đến liên kết được bỏ qua Ngoài ra cũng khôngcung cấp các cơ chế điều khiển luồng giữa các nút mạng do cơ cấu điều khiểncuộc gọi của nó Vì vậy chức năng cơ bản còn lại của phần tiêu đề trong tế bàoATM là nhận dạng cuộc nối ảo

Tế bào có thể được truyền trên giao diện giữa người sử dụng với mạngUNI (User-Network Interface) hay giữa các nút chuyển mạch NNI (Network-Network Interface) Cấu trúc của các tế bào trong hai có một số điểm khác nhau.Hình 3.10 trình bày cấu trúc của tế bào ATM trong hai giao diện, giao diện NNI(hình 3.10.a) và giao diện UNI (hình 3.10.b).

Hình 10.b: Khuông dạng tế bào ATM tại giao diện UNI

3 Đặc điểm của các trường trong cấu trúc tế bào

a Số hiệu nhận dạng kênh ảoVCI (Virtual Channel Identifier)

VCI được dùng để định danh cho một kênh ảo VC trên một đường truyền dẫn.

Do mạng ATM có đặc điểm hướng liên kết nên mỗi cuộc nối được gán một

số hiệu nhận dạng VCI tại thời điểm thiết lập Mỗi giá trị VCI chỉ có ý nghĩa tạitừng liên kết từ nút này đến nút khác của mạng Khi cuộc nối kết thúc, VCIđược giải phóng để dung cho cuộc nối khác Trường VCI có độ dài 16 bits(trong cả hai giao diện NNI và UNI)

b Số hiệu nhận dạng đường ảo VPI (Virtual Path Indentifier)

Số hiệu nhận dạng đường ảo VPI có tác dụng để định danh cho một đườngtruyền ảo trong một đường truyền vật lý

Mỗi một đường ảo có một giá tri VPI riêng biệt VPI giúp cho các chuyểnmạch có thể xác định đường đi cho các tế bào một cách dễ dàng Kích thướccủa trường VPI tuỳ thuộc tế bào được truyền qua giao diện UNI (8 bits) hayNNI (12 bits)

Tổ hợp của VPI và VCI tạo thành một giá trị duy nhất cho mỗi cuộc nối.Tuỳ thuộc vào vị trí đối với hai điểm cuối của cuộc nối mà nút chuyển mạchATM sẽ định đường dựa trên giá trị VPI và VCI hay chỉ dựa trên giá trị VPI Tuyvậy cần chú ý rằng VCI và VPI chỉ có ý nghĩa trên từng chặng liên kết của cuộcnối Khi qua nút chuyển mạch VCI và VPI sẽ nhận các giá trị mới phù hợp vớiđoạn tiếp theo

Kiểu tế bào PT(Payload Type)

Trường PT cho biết kiểu của tế bào đang được truyền qua mạng, là tế bàomang thông tin của người sử dụng hay các tế bào mạng các thông tin giám sát,vận hành, bảo dưỡng OAM (Operation-Administration-Maintenance) Trường

PT có kích thước là 3 bits và có các đặc điểm chính như sau:

Tế bào mang thông tin của người sử dụng nếu bit đầu tiên của trường PT

là 0 còn nếu là 1 thì tế bào đó mang các thông tin quản lý mạng OAM

Bit thứ hai là bit báo hiệu tắc nghẽn trên mạng

 Bit cuối cùng có chức năng báo hiệu cho lớp tương thích ATM AAL (ATM Adaptation Layer) Hình 3.11 và bảng 3.2 trình bày cấu trúc trường PT

Hình 11: Khuôn dạng trường PT trong tế bào mạng thông tin của người sử

dụng

Bảng 3.2: Cấu trúc trường PT với tế bào OAM

Khuôn dạng Chức năng

100 Tế bào OAM lớp F5 có liên quan đến liên kết

101 Tế bào OAM lớp F5 có liên quan đến đầu cuối

110 Tế bào OAM quản lý tài nguyên

111 Dành để sử dụng cho tương lai

b CLP(Cell Loss Priority)

Bit CLP có tác dụng xác định độ ưu tiên gửi các tế bào trong trường hợpcác tài nguyên trong mạng không còn tối ưu nữa (chẳng hạn trong trường hợpquá tải) Trong trường hợp này, những tế bào có độ ưu tiên cao hơn được truyềntrước, còn những tế bào có độ ưu tiên thấp hơn sẽ bị loại bỏ hoặc truyền dẫn sau.Nếu CLP=0 : Độ ưu tiên

ưu tiên khác nhau

c HEC(Header Error Control)

HEC là trường điều khiển lỗi cho phần Header của tế bào Kích thước củaHEC là 8 bits, HEC chứa mã dư vòng CRC (Cyclic Redundary Code) Sau mỗichặng, phần Header của tế bào ATM lại bị thay đổi, HEC sẽ tính toán và kiểmtra lại CRC với mỗi chặng Đa thức sinh được dùng là :

x8+x2 +x+1

d GFC(Generic Flow Control)

Giữa hai kiểu tế bào truyền trong mạng ATM có sự khác biệt ở trườngthông tin này Trường thông tin này (chiếm 4 bits) chỉ có trong tế bào tại giaodiện UNI gọi là trường điều khiển dòng chung.

Cơ chế hoạt động của GFC cho phép điều khiển luồng các cuộc nối ATM

ở giao diện UNI Nó được sử dụng để làm giảm tình trạng quá tải trong thời gianngắn có thể xảy ra trong mạng của người sử dụng Cơ chế GFC dùng cho cả cáccuộc nối từ điểm tới điểm và từ điểm tới nhiều điểm

Khi kết hợp mạng ATM với các mạng khác GFC được dùng để báo hiệucho các mạng này làm thế nào để hợp kênh các tế bào của các cuộc nối khácnhau Thực chất GFC là một bộ các giá trị chuẩn để định nghĩa mức độ ưu tiêncủa ATM đối với các quy luật truy cập vào các mạng khác nhau

Tuy nhiên việc sử dụng 2 loại tế bào khác nhau tại hai giao diện khác nhau

là nhược điểm của ATM Vì như vậy trong mạng không sử dụng các giao thứcđồng nhất nên không thể lắp đặt các thiết bị tại bất cứ vị trí nào trong mạng

III.Lớp vật lý

Lớp vật lý là nơi truyền dẫn các tế bào ATM qua một phương tiện vật lý kếtnối 2 thiết bị ATM Lớp vật lý được chia ra 2 lớp nhỏ là: phân lớp phụ thuộc môitrường vật lý PMD và phân lớp hội tụ truyền dẫn TC

- Phân lớp TC (Transmission Convergence) truyền dẫn lòng bít và byte khôngđổi qua phương tiện vật lý

- Phân lớp PMD (Physical Medium Dependent) cung cấp đường truyền bítthực sự cho các tế bào ATM

Theo hướng từ lớp vật lý tới lớp ATM, luồng số liệu (theo OSI, là luồng cáckhối số liệu dịch vụ SDU) chuyển tải qua ranh giới hai lớp là luồng các tế bào hợp

lệ Tế bào hợp lệ là tế bào mà tiêu đề của tế bào không có lỗi Việc kiểm tra lỗi nàyđược thực hiện ở phần lớp hội tụ truyền dẫn TC

Theo hướng ngược lại từ lớp ATM tới lớp vật lý, luồng tế bào ATM đượcghép thêm thông tin phân tách tế bào và thông tin vè khai thác và bảo dưỡng -OAM liên quan đến nó

1.Phân lớp PMD

Cung cấp các khả năng truyền bít thực sự trên các phương tiện truyền dẫn vật

lý Nó thực hiện các chức năng truyền tải bít, đồng bộ bít, mã hoá đường truyền vàbiến đổi quang điện Trong chế độ hoạt động bình thường, các bít đồng bộ trênđường truyền thường dựa vào các bít đồng bộ thu được trên giao diện Tuy nhiên,

hệ thống cũng có thể sử dụng hệ thống đồng bộ riêng của mình Mạng ATM trongtương lai sử dụng chủ yếu là đường dẫn cáp quang, gồm cả mạng trung kế vàmạng truy nhập

Có 3 tổ chức đã đưa ra các định nghĩa chuẩn hoá cho lớp vật lý của ATM là:ANSI, CCITT/ITU-T và ATM Forum

2.Phân lớp Hội tụ truyền dẫn - TC (Transmission Convergence)

Phân líp TC có chức năng chuyển đổi từ dòng tế bào ATM thành dòng bít trênmôi trường dẫn và ngược lại Nó gồm các chức năng chính sau đây:

a.Thêm vào hoặc lấy ra các tế bào trống (cell rate decoupling)

Khi không có tế bào chứa thông tin hữu ích hoặc tế bào OAM ở lớp vật lý thìcác tế bào trống sẽ được truyền để đảm bảo các tế bào là không đổi Nó cũng cónhiệm vụ tách các tế bào trống này ra ở phía đầu cuối Mỗi byte của tế bào trốngtrong trường thông tin sẽ là 01101010

0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 Mã HEC

Cấu trúc tiêu đề của tế bào trống

b.Kiểm tra lỗi tiêu đề- HEC (Header error Control)

HEC có kích thước 1 byte mã hoá dùng cho kiểm tra 5 byte tiêu đề tế bàoATM Mã HEC có khả năng sửa chữa sau bất kỳ lỗi đơn nào trong tiêu đề Nócũng có khả năng phát hiện rất nhiều lỗi nhóm bít khác nhau Phân lớp TC sẽ tạo

ra HEC khi phát và đồng thời sử dụng nó để quyết định xem phần tiêu đề thu được

có bị lỗi hay không Nếu lỗi được phát hiện trong phần tiêu đề, tế bào thu được sẽ

bị huỷ bỏ Phần tiêu đề có chức năng thông báo với lớp ATM sẽ làm gì với tế bào

đó, do đó việc thu được HEC không mắc lỗi là rất quan trọng Nếu không sẽ dẫnđến việc phân phát không đúng tế bào hoặc các chức năng không mong muốn củalớp ATM sẽ bị ngẫu nhiên xuất hiện

c.Phân tách tế bào và tạo tín hiệu giả ngẫu nhiên (cell delineation)

*Sơ đồ trạng thái phân tách tế bào

Phương pháp phân tách tế bào được khuyến nghị thực hiện bằng việc kiểmtra từng bít một để phát hiện HEC đúng đối với tiêu đề giả định Khi giá trị nhưthoả thuận trên được phát hiện, đồng thời giả thiết là phát hiện ra tiêu đề của một

tế bào thì quá trình sẽ chuyển sang trạng thái "tiền đồng bộ" Nếu như danh giớibyte được phân định trong lớp vật lý ở đầu thu, trước khi xảy ra phân tách tế bào,thì quá trình phân tách tế bào được thực hiện từng byte

Ở trạng thái "tiền đồng bộ", quá trình tách được thực hiện bằng việc kiểm tratừng tế bào để phát hiện giá trị HEC đúng Quá trình này được lặp lại đến khi nhậnđược liên tiếp n HEC đúng thì chuyển sang trạng thái "đồng bộ" Nếu HEC có giátrị sai thì quay lại trạng thái "tìm kiếm"

Trạng thái tìm kiếm

Trạng thái đồng bộ

Trạng thái tiền đồngbộ

HEC Đúng

HEC sai

HEC sai đúng n lần liên tiếp (n=6)

HEC sai m

lần liên

tiếp (m=7)

Ở trạng thái "đồng bộ" quá trình phân tách được coi là sai nếu như HEC nhậnsai liên tiếp m lần Khi đó hệ thống lại quay trở lại về trạng thái "tìm kiếm".

d.Chuyển tế bào lên các hệ thống truyền dẫn

Tế bào ATM có thể được chuyển trên bất kỳ hệ thống truyền dẫn nào (SDHhay PDH) bằng cách ghép từng byte của tế bào vùng tải trọng (payload) vào khungtruyền dẫn Việc tương thích với các hệ thống truyền dẫn hiện có là điều cần thiếttrong giai đoạn hoà hợp hiện nay của ATM

* Ghép tế bào vào hệ thống SDH

Việc truyền dẫn tế bào trong mạng SDH sẽ được minh hoạ thông qua sử dụngkhung tín hiệu STM -1 Khung STM - 1 có cấu trúc (9* 270) Từng byte trong cấutrúc khung STM -1 sẽ được chuyển đi theo hàng với hàng (rew - by - row) và bắtđầu với hàng và cột đầu tiên Các tế bào ATM có thể trôi nổi (float) trong VC -4

Vị trí các cell không cố định, mà thay đổi từ container này tới container (từ VC -4này đến VC -4 khác) vì một VC 4 không có kích thước là một số nguyên lần củakích thước một tế bào ATM Bản thân VC -4 cũng trôi nổi bồng bềnh trong khungSTM -1 Vị trí của VC - 4 được xác định bởi con trá

Hình dưới đây sẽ mô tả minh hoạt sự bố trí các cell ATM trong cấu trúc củaphần tải trọng của STM -1

Ghép tế bào vào khung STM -1

Hình: Ghép tế bào vào khung E3

IV Lớp ATM

Lớp ATM là thành phần chủ yếu của mạng ATM, nó nằm trên lớp vật lý,các dịch vụ chính của mạng đều có thể tìm thấy ở lớp này Các chức năng củalớp ATM hoàn toàn độc lập với các chức năng của lớp vật lý dưới nó Lớp ATM

có các chức năng chuyển các tế bào từ lớp tương thích ATM (AAL) đến lớp vật

lý để truyền đi và ngược lại từ lớp vật lý đến các lớp AAL để sử dụng tại hệthống mới Các đơn vị thông tin trong lớp ATM là các tế bào Mỗi tế bào có một

bộ nhận dạng số chứa trong Header để gắn nó tới kết nối xác định

ATM sử dụng các đấu nối ảo để vận chuyển thông tin và được chia làm haimức: mức đường ảo và mức kênh ảo

Kênh ảo VC(Virtual Channel) là kênh thông tin cung cấp khả năng truyềnđơn hướng các tế bào ATM

Hình 3.3: Sự kết hợp các kênh ảo, đường ảo

Đường ảo VP(Virtual Path) là sự kết hợp có tính chất logic hoặc của mộtnhóm các kênh ảo thành một “bó” mà nó có cùng một đặc tính lưu lượng vàđược truyền đi cùng một đường trong mạng Một đường truyền vật lý (như cápquang chẳng hạn) có thể chứa nhiều đường kết nối ảo Hình 3.3 mô tả quá trìnhkết hợp các VCs, VPs và đường truyền

1 Một số khái niệm liên quan đến kênh ảo và đường ảo

Các khái niệm này gồm có liên kết đường ảo, liên kết kênh ảo, cuộc nốikênh ảo, cuộc nối đường ảo.

Cuộc nối kênh ảo VCC là tập hợp của một số liên kết Theo định nghĩa củaITU- T: VCC là sự móc nối của các liên kết kênh ảo giữa hai điểm truy nhập vàolớp tương thích ATM Thực chất VCC là một đường nối logic giữa hai điểmdùng để truyền các tế bào ATM Thông qua VCC thứ tự truyền các tế bào ATM

sẽ được bảo toàn Có 4 phương pháp được dùng để thiết lập một cuộc nối kênh

ảo tại giao diện UNI

Các VCCs cố định (Permanent) hoặc bán cố định (Semi-Parmanent) đượcthiết lập tại thời điểm định trước mà không cần báo hiệu

Một VCC được thiết lập/giải phóng bằng cách sử dụng một thủ tục báohiệu trao đổi

Thiết lập/giải phóng một VCC đầu cuối được thực hiện bằng một thủ tụcbáo hiệu từ người sử dụng đến mạng

Nếu một PVC đang tồn tại giưa hai UNI, thì một VCC trong VPC này cóthể được thiết lập/ giải phóng bằng việc sử dụng một giao thức báo hiệu từngười sử dụng tới người sử dụng

Cuộc nối đường ảo VPC (Virtual Path Connection) là sự móc nối của một

số liên kết đường ảo VPC là sự kết hợp logic của các VCCs (Virtual ChannelConnection) Trong một VPC mỗi liên kết kênh ảo đều có một số nhận dạng VCI(Virtual Channel Indentifier) riêng Tuy vậy những VCs thuộc về các VP khácnhau có thể có cùng số VCI Mỗi VC được nhận dạng duy nhất thông qua tổ hợphai giá trị VPI và VCI Có 3 phương pháp sau được sử dụng để thiết lập/ giảiphóng một VPC giữa các điểm cuối VPC:

Một VPC được thiết lập/giải phóng dựa trên một kênh định trước và do đókhông cần thủ tục báo hiệu

Việc thiết lập/giải phóng VPC có thể được điều khiển bởi khách hàng.Các thủ tục quản lý mạng dùng cho mục đích này

Một VPC cũng có thể được thiết lập/giải phóng bởi mạng sử dụng các thủ tục quản lý mạng

Nhiệm vụ trung tâm của lớp ATM là biến đổi địa chỉ mạng ở các lớp caothành các giá trị VPI và VCI tương ứng Các giá trị VPI và VCI được tạo ra dựatrên số hiệu nhận dạng của điểm truy nhập dịch vụ SAP Tại đầu thu, trường tiêu

đề được tách ra khỏi tế bào ATM Tại đây giá trị VPI và VCI được dùng để nhậndạng điểm truy nhập dịch vụ

Phân kênh và hợp kênh các tế bào: Tại đầu phát các tế bào thuộc về cáckênh ảo và đường ảo khác nhau được hợp thành một dòng tế bào duy nhất Tạiđầu thu dòng tế bào ATM được phân thành các đường ảo và kênh ảo độc lập để

đi tới các thiết bị

Biến đổi VPI/VCI Nếu các tế bào được định tuyến thông qua các chuyểnmạch ATM hoặc các nút nối xuyên thì các giá trị VPI/VCI đưa tới các thiết bịnày cần phải được biển đổi thành các giá trị VPI/VCI mới để xác định đích mớicủa tế bào.

2 Nguyên tắc định tuyến trong chuyển mạch ATM

Có hai phương thức định tuyến được sử dụng trong chuyển mạch ATM

đó là nguyên tắc định tuyến dùng bảng định tuyến và tự định tuyến

Theo nguyên tắc này: việc biên dịch VPI/VCI cần phải thực hiện tại đầuvào của ccas phần tử chuyển mạch sau khi biên dịch xong tế bào sẽ được thêmphần mở rộng bằng một định danh nội bộ thể hiện rằng đã xử lý tiêu đề của tếbào Tiêu đề mới của tế bào được đặt trước nhờ nội dung của bảng biên dịch,việc tăng thêm tiêu đề tế bào ở đây yêu cầu tăng thêm tốc độ nộ bộ của ma trậnchuyển mạch Ngay sau khi tế bào được định danh nội bộ, nó được định hướngtheo nguyên tắc tự định hướng Mỗi cuộc nối từ đầu vào tới đầu ra có một tênnội bộ nằm trong ma trận chuyển mạch xác định Trong đó cuộc nối đa điểmVPI/VCI được gán tên nội bộ nhiều chuyển mạch do đó có khả năng các tế bàođược nhân bản và định hướng tới các đích khác nhau phụ thuộc vào tên đượcgán