Mạng ATM và ứng dụng

Mạng ATM ( ATM network) và ứng dụng ( Application) của mạng ATM trong công nghiệp. Bộ môn mạng tốc độ cao trong công nghiệp. Đại học Bách Khoa Hà Nội.Giới thiệu tổng quan về mạng ATM, về vấn đề giải quyết tắc nghẽn trong mạng ATM cũng như ứng dụng của mạng và Mô phỏng mạng ATM

Giảng viên phụ trách

Sinh viên thực hiện:

Danh Mục Hình Ảnh

Lời nói đầu

Ngày nay, cùng với sự phát triển về kinh tế - xã hội, nhu cầu trao đổi thông tin củacon người ngày càng cao Bởi vậy công nghệ điện tử viễn thông có vai trò đặc biệtquan trọng nhất là trong giai đoạn bùng nổ thông tin như hiện nay Các hệ thống điện

tử viễn thông là phương tiện rất hữu ích để phục vụ cho nhu cầu trao đổi thông tin mộtcách cấp thiết

Công nghệ truyền dữ liệu băng thông rộng ATM ra đời cho phép hỗ trợ nhiều dịch

vụ đa phương tiện khác nhau ATM là một phương thức truyền thông cho mạng số tíchhợp dịch vụ băng thông rộng (B-ISDN - Broadband Integrated Services DigitalNetwork) được đề nghị bởi Tổ chức viễn thông quốc tế (ITU – InternationalTelecommunication Union) Nó cung cấp những kỹ thuật dồn kênh mềm dẻo đối vớicác kiểu dữ liệu khác nhau tương ứng các yêu cầu chất lượng dịch vụ (QoS – Quality

of Service) khác nhau

“ATM đang là đề tài thời sự trong nghiên cứu chuẩn hóa và nghiên cứu ứng dụng.Việc nghiên cứu ATM đang hướng tới tích hợp hoàn toàn công nghệ ATM vào internet

và tạo ra các xa lộ thông tin đa phương tiện như một mạng thông tin công cộng”

Với những nhận định trên chúng em đã tập trung tìm hiểu về chủ đề chuyển mạchATM và ứng dụng Mặc dù các thành viên trong nhóm đã tích cực tìm hiểu nhưng bàibáo cáo cũng không tránh khỏi những thiếu sót, rất mong thầy và các bạn góp ý để bàibáo cáo của chúng em đạt kết quả cao Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy BùiĐăng Thảnh đã hướng dẫn chúng em làm đề tài này!

I Tổng quan về mạng ATM

1 Tổng quan về mạng viễn thông

1.1 Khái niệm mạng viễn thông

Mạng viễn thông là tập hợp tất cả các thiết bị viễn thông và phương thức dùng đểtruyền thông tin giữa những người sử dụng khi thực hiện các dịch vụ tương ứng Cácdịch vụ viễn thông bao gồm các dịch vụ truyền tín hiệu thoại, dịch vụ, truyền số liệutruyền hình…

1.2 Thiết bị cấu thành mạng

Về phần cứng, mạng viễn thông bao gồm các thiết bị cấu thành mạng là: thiết bịđầu cuối, thiết bị chuyển mạch và thiết bị truyền dẫn

- Thiết bị đầu cuối:

o Thiết bị đầu cuối (Terminal Device) là thiết bị giao tiếp với người sửdụng (còn được gọi là đối tượng sử dụng, có thể là con người hoặc máymóc tự động) và là cầu nối giữa người sử dụng và mạng

o Thiết bị đầu cuối có chức năng thu/phát các bản tin và chuyển các bảntin dưới dạng tín hiệu điện thành dạng thông tin mà con người có thểhiểu được như: hình ảnh, âm thanh, văn bản… và ngược lại

o Giao diện với con người (Man-Machine): thân thiện, dễ dùng, đa nhiệm,

- Thiết bị chuyển mạch: chức năng chính là thiết lập đường truyền dẫn giữa cácthiết bị đầu cuối cho một mạng viễn thông Nó có thể được phân thành chuyểnmạch nội hạt và chuyển mạch chuyển tiếp Trong đó nội hạt là chuyển mạchcung cấp trực tiếp tuyến truyền dẫn tới thuê bao, và chuyển mạch chuyển tiếp làchuyển mạch cung cấp truyền dẫn giữa các chuyển mạch nội hạt.

- Thiết bị truyền dẫn: Là thiết bị được sử dụng để truyền các tuyến truyền dẫn màthiết bị chuyển mạch đã thiết lập Tùy theo tính chất truyền dẫn mà có các kiểutruyền dẫn và thiết bị truyền dẫn tương ứng Có thể là cáp quang, cáp đồng trục,

vi ba, vệ tinh

1.3 Đặc điểm của mạng viễn thông

Hiện nay, các mạng viễn thông hiện tại có đặc điểm chung là tồn tại một cách riêng

rẽ, ứng với mỗi loại dịch vụ thông tin lại có ít nhất một loại mạng viễn thông riêng biệt

- Mạng truyền số liệu: bao gồm các mạng chuyển mạch gói để trao đổi số liệugiữa các máy tính dựa trên các giao thức của X.25 và hệ thống truyền số liệuchuyển mạch kênh dựa trên các giao thức X.21

- Các tín hiệu truyền hình có thể được truyền theo ba cách: truyền bằng sóng vôtuyến, truyền qua hệ thống mạng truyền hình CATV (Community Antenna TV)bằng cáp đồng trục hoặc truyền qua hệ thống vệ tinh, còn gọi hệ thống truyềnqua hệ thống vệ tinh, còn gọi hệ thống truyền hình trực tiếp DBS (DirectBroadcast System)

- Trong phạm vi cơ quan, số liệu giữa các máy tính được trao đổi thông quamạng cục bộ LAN (Local Area Network) mà nổi tiếng nhất là mạng Ethernet,

Mỗi mạng trên được thiết kế cho các dịch vụ riêng biệt và không thể sử dụng chocác mục đích khác Thí dụ, ta không thể truyền tiếng nói qua mạng chuyển mạch góiX.25 vì trễ qua mạng này quá lớn.

Hậu quả là hiện nay có rất nhiều loại mạng khác nhau cùng song song tồn tại Mỗimạng lại yêu cầu phương pháp thiết kế, sản xuất, vận hành, bảo dưỡng khác nhau Nhưvậy hệ thống mạng viễn thông hiện tại có rất nhiều nhược điểm mà quan trọng nhất 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 bộtrong công nghệ VLSI ảnh hưởng mạnh mẽ tới tốc độ truyền tín hiệu Ngoài racòn có nhiều dịch vụ truyền thông trong tương lai mà hiện nay chưa dự đoántrước được, mỗi loại dịch vụ sẽ có tốc độ truyền khác nhau Ta dễ dàng nhậnthấy rằng hệ thống hiện nay rất khó thích nghi với yêu cầu của các dịch vụ khácnhau trong tương lai

- Kém hiệu quả trong việc bảo dưỡng, vận hành cũng như việc sử dụng tàinguyên Tài nguyên sẵn có trong một mạng không thể chia sẻ cho các mạngcùng sử dụng

1.4 Sự ra đời của mạng băng rộng B-ISDN

Từ yêu cầu về dịch vụ bang thông rộng, sự phát triển của các công nghệ chuyểnmạch, xử lý tín hiệu, truyền dẫn ở tốc độ cao đến Mb/s, thậm chí Gb/s cho ra đời B-ISDN (Brand -swiching intergrated sevices digital network) – Mạng tích hợp đa dịch

vụ băng thông rộng B-ISDN hoạt động dựa trên cơ sở kiểu truyền không đồng bộATM ATM là công nghệ sẽ làm thay đổi bộ mặt ngành viễn thông trong tương lai Khuyến nghị ITU-T I.121 đưa ra tổng quan về khả năng của B-ISDN như sau:Mạng tổ hợp dịch vụ số băng rộng (Broadband Integrated Services Digital Network– B-ISDN) cung cấp các cuộc nối thông qua chuyển mạch, các cuộc nối cố định(Permanent) hoặc bán cố định (Semi-Permanent), các cuộc nối từ điểm tới điểm tớiđiểm hoặc từ điểm tới nhiều điểm và cung cấp các dịch vụ yêu cầu, các dịch vụ dành

dịch vụ chuyển mạch kênh, chuyển mạch gói theo kiểu đa phương tiện (Multimedia),đơn phương tiện (Monomedia), theo kiểu hướng liên kết (Connection-Oriented)hoặc không liên kết (Connectionless) và theo cấu hình đơn hướng hoặc đa hướng

- Các yêu cầu dịch vụ băng rộng đang tăng lên

- Các kỹ thuật xử lý tín hiệu, chuyển mạch, truyền dẫn ở tốc độ cao (cỡ khoảngvài trăm Mbit/s tới vài Gbit/s) đã trở thành hiện thực

- Tiến bộ về khả năng xử lý ảnh và số liệu

- Sự phát triển của các ứng dụng phần mềm trong lĩnh vực tin học và viễn thông

- Sự cần thiết phải tổ hợp các dịch vụ phụ thuộc lẫn nhau ở chuyển mạch kênh vàchuyển mạch gói vào một mạng băng rộng duy nhất So với các mạng khác,dịch vụ tổ hợp và mạng tổ hợp có nhiều ưu điểm về mặt kinh tế, phát triển, thựchiện, vận hành và bảo dưỡng

- Sự cần thiết phải thoả mãn tính mềm dẻo cho các yêu cầu về phía người sửdụng cũng như người quản trị mạng (về mặt tốc độ truyền, chất lượng dịch vụ,

…)

B-ISDN là một mạng thông minh có khả năng cung cấp các dịch vụ cải tiến, cungcấp các công cụ bảo dưỡng và vận hành (OAM), điều khiển và quản lý mạng rất hiệuquả

2 Khái niệm cơ bản về ATM và đặc điểm của ATM

B-ISDN theo ITU-T dựa trên cơ sở kiểu truyền không đồng bộ ATM(Asynchronous Transfer Mode) Như vậy ATM sẽ là nền tảng của B-ISDN trongtương lai

Công nghệ ATM dựa trên cơ sở của phương pháp chuyển mạch gói, thông tin đượcnhóm vào các gói tin có chiều dài cố định, ngắn; trong đó vị trí của gói không phụthuộc vào đồng hồ đồng bộ và dựa trên nhu cầu bất kỳ của kênh cho trước Các chuyểnmạch ATM cho phép hoạt động với nhiều tốc độ và dịch vụ khác nhau

- Thứ nhất, ATM sử dụng các gói có kích thước nhỏ và cố định gọi là các tế bàoATM, các tế bào nhỏ 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, cũng sẽ tạo điều kiện choviệc hợp kênh ở tốc độ cao được dễ dàng hơn.

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

Trong kiểu truyền không đồng bộ, thuật ngữ “truyền” bao gồm cả lĩnh vực truyềndẫn và chuyển mạch, do đó “dạng truyền” ám chỉ cả chế độ truyền dẫn và chuyển mạchthông tin trong mạng

Thuật ngữ “không đồng bộ” giải thích cho một kiểu truyền trong đó các gói trongcùng một cuộc nối có thể lặp lại một cách bất bình thường như lúc chúng được tạo ratheo yêu cầu cụ thể mà không theo chu kỳ Trong dạng truyền đồng bộ STM(Synchronous Transfer Mode), các phần tử số liệu tương ứng với kênh đã cho đượcnhận biết bởi vị trí của nó trong khung truyền trong khi ở ATM, các gói thuộc về mộtcuộc nối lại tương ứng với các kênh ảo cụ thể và có thể xuất hiện tại bất kỳ vị trí nào Công nghệ ATM (Asynchronous Transfer Mode) dựa trên cơ sở của phương phápchuyển mạch gói Thông tin được nhóm vào các gói tin có độ dài cố định ngắn, trong

đó vị trí gói không phụ thuộc vào đồng hồ đồng bộ và dựa trên nhu cầu bất kỳ của kênhcho trước Các chuyển mạch ATM cho phép hoạt động với nhiều tốc độ và dịch vụkhác nhau ATM có hai đặc điểm quan trọng: - ATM có khả năng nhóm một số kênh ảothành một đường ảo nhằm giúp cho công việc định tuyến được dễ dàng - ATM sử dụngcác gói có kích thước nhỏ và cố định gọi là các tế bào ATM Các tế bào nhỏ với tốc độtruyền cao sẽ làm cho trễ truyền lan và biến động trễ giảm đủ nhỏ đối với các dịch vụthời gian thực, cũng tạo điều kiện cho việc hợp kênh ở tốc độ cao dễ dàng hơn

Quá trình chuyển giao các tế bào qua tổng đài ATM cũng giống như chuyển giaogói qua router Tuy nhiên ATM có thể chuyển mạch nhanh hơn vì nhãn gắn trên cell cókích thước cố định và nhỏ hơn IP, kích thước bảng định tuyến nhỏ hơn nhiều so với của

IP router Việc này thực hiện trên các thiết bị phần cứng chuyên dụng nên dung lượngtổng đài ATM thường lớn hơn dung lượng IP router truyền thống

So sánh giữa công nghệ IP và ATM được thể hiện ở bảng 1.

Bảng 1 So sánh công nghệ IP và ATMCông nghệ IP ATM

Bản chất

Công nghệ

- Là một giao thức chuyển mạch gói

có độ tin cậy và khả năng mở rộngcao

- 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 QoS theoyêu cầu

Nhược điểm - Không hỗ trợ QoS

- Giá thành cao, khôngmềm dẻo trong hỗ trợ những ứng dụng IP và VoA

3 ATM cells

3.1 Đặc điểm chung

Nguyên lý cơ bản của ATM là kết hợp các ưu điểm của chuyển mạch kênh vớichuyển mạch gói và TDMA Trong công nghệ kỹ thuật chuyển mạch gói, ví dụ tronggiao thức X.25 các gói tin có phần tiêu đề khá phức tạp, kích thước khá lớn và khôngchuẩn 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 quátrình

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

Để quản lý lượng thông tin lớn là chia thành các gói tin nhỏ nhờ vậy dễ quản lýhơn ATM không quan tâm thông tin là cái gì và nó từ đâu đến Đơn giản là ATM cắtbản tin cần phát thành các tế bào ATM có kích thước nhỏ và bằng nhau, gán tiêu đề chocác tế bào sao cho có thể định hướng chúng tới được đích mong muốn, đảm bảo cácyêu cầu trong suốt quá trình truyền tin Mỗi tế bào này theo ITT-T đưa ra kích thước là

53 byte, trong đó có 5 byte tiêu đề và 48 byte trường thông tin Trường thông tin mangthông tin của khách hàng và phần tiêu đề gọi là “mào đầu” mang thông tin mạng nhưthông tin định tuyến

Vì đi trên cùng một đường truyền nên có thể có nhiều tế bào từ các nguồn tín hiệukhác nhau ghép lại với nhau tạo nên một luồng tế bào có chung một nguồn tín hiệu.Việc này được thực hiện bằng thông tin ở mào đầu của tế bào

Đặc điểm của ATM là hướng liên kết nên khác với chuyển mạch gói là địa chỉnguồn, đích và số thứ tự các gói tin là không cần thiết ATM cũng không cung cấp cơchế điều khiển luồng giữa các nút mạng nhưng có khả năng nhóm một vài kênh ảothành một đường ảo nhằm giúp cho việc định tuyến được dễ dàng hơn Vì vậy chứcnăng cơ bản của phần tiêu đề trong tế bào ATM là nhận dạng các cuộc nối ảo

Hình I.1 Cấu trúc tế bào ATM.

Tương ứng với hai cấp giao diện trên, người ta đưa hai dạng cấu trúc phần tiêu đềtương 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 I.2 Sơ đồ các liên kết chuyển mạch của ATM.

Hình I.3 Cấu trúc tế bào ATM tại UNI và NNI.

+ GFC (General Flow Control) là trường điều khiển luồng chung Trường này chỉdùng cho giao diện UNI trong cấu hình điểm - điểm, có độ dài gồm 4 bit, trong đó 2 bitdùng 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 trườngđịnh 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 vàkênh 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 mangthông tin khách hàng hay thông tin điều khiển Nó cũng xác định quá tải của tế bàothông tin khách hàng Trường này có ở cả hai giao diện và có độ dài 3 bits

Hình I.4 Thành phần của 5 bytes mào đầu.

- Bit đầu cho biết liệu ô chứa dữ liệu người dùng (0) hay dữ liệu điều khiển (1) Bit thứhai cho biết có tắc nghẽn (0 = không tắc nghẽn, 1 = tắc nghẽn) và bit thứ ba cho biết ô

đó có phải là ô cuối cùng trong một chuỗi các ô biểu thị một khung AAL5 không (1 =

ô cuối cùng cho khung )

+ CLP (Cell Loss Priority) là trường ưu tiên bỏ tế bào dùng để chỉ ra khả năng chophép hoặc không cho phép bỏ các tế bào khi có hiện tượng quá tải xảy ra Nếu các tếbào có CLP = 0 thì có mức ưu tiên cao Nếu các tế bào có CLP = 1 thì có mức ưu tiênthấp Trường này chỉ nhận hai giá trị “0” hoặc”1” nên có độ dài 1 bit và tồn tại ở cả haigiao diện

+ HEC (Heacler Error Check) là trường kiểm tra lỗi phần tiêu đề có độ dài 8 bits.Dùng để phát hiên lỗi ghép bit và sửa lại cho đúng các lỗi ghép bit đơn đó Công việcnày được thực hiện ở lớp vật lý

3.2 Lựa chọn độ dài cho tế bào

Sử dụng gói có độ dài cố định, vấn đề đặt ra là chọn tế bào có kích thước baonhiêu Kích thước của tế bào sẽ ảnh hưởng tới các chỉ tiêu sau:

+ Hiệu suất băng truyền

+ Trễ (trễ tạo gói, trễ hàng đợi, trễ tháo gói, biến động trễ…)

+ Độ phức tạp khi thực hiện

a) Hiệu suất băng truyền Hiệu suất băng truyền được quyết định bởi tỷ lệ giữakích thước phần tiêu đề và kích thước trường dữ liệu Kích thước trường dữ liệu cànglớn thì hiệu suất càng cao

b) Trễ

+ Trễ tạo gói: Phụ thuộc vào kích thước trường dữ liệu trong tế bào, hiệu suấttruyền đối với các tế bào có độ dài khác nhau (so sánh 2 tế bào có H=5 và H=4) và trễtạo gói của chúng (so sánh giữa 2 tốc độ truyền tiếng nói 64kb/s và 32kb/s)

+ Trễ hàng đợi: Bị ảnh hưởng bởi tỷ lệ giữa độ lớn của trường số liệu L và độ lớntrường tiêu đề H.

+ Trễ tháo gói: Bị ảnh hưởng bởi độ dài tế bào Trễ toàn mạng theo khuyến nghịQ.161 của ITU-T cần phải được giới hạn sao cho giá trị của nó nhỏ hơn 25ms Theokết quả nghiên cứu của ITU-T, độ dài của tế bào có ảnh hưởng trực tiếp tới trễ:

- Đối với các tế bào có độ dài tương đối ngắn (32 bytes hoặc nhỏ hơn) thì trễ tổng rấtnhỏ

- Đối với các tế bào có độ dài lớn (hơn 64 bytes) thì trễ tăng lên đáng kể, do đó lúc này

sẽ có giải pháp khắc phục: Đối với các gói có độ dài trung bình trong khoảng 32 ÷ 64bytes, phần lớn các trường hợp ta đều không cần sử dụng bộ khử tiếng vang nếu số nútchuyển mạch, số lần chuyển giữa mạng ATM và mạng đồng bộ, khoảng cách truyềnkhông quá lớn

c) Độ phức tạp khi thực hiện

Độ phức tạp của hệ thống phụ thuộc vào hai thông số cơ bản, đó là tốc độ xử lý vàdung lượng bộ nhớ cần thiết Để giới hạn tỷ lệ mất tế bào, ta cần phải cung cấp mộthàng đợi có kích thước đủ lớn Vì vậy kích thước tế bào càng lớn thì kích thước hàngđợi cũng phải càng lớn Mặt khác, khi có một gói tới nút chuyển mạch thì phần tiêu đềcủa nó cần phải được xử lý ngay trong khoảng thời gian một tế bào, do đó kích thước

tế bào càng lớn thì thời gian dành cho việc thực hiện càng nhiều và tốc độ yêu cầu càngthấp

Các giá trị độ dài ở kích thước giữa 32 bytes và 64 bytes được sử dụng chủ yếu Sựlựa chọn này phụ thuộc vào ba thông số chính đã đề cập ở trên Cuối cùng ITU-T lựachọn giải pháp tế bào ATM với kích thước cố định có độ dài 53 bytes, trong đó phầntrường dữ liệu là 48 bytes, phần tiêu đề là 5 bytes

I Nguyên lý hoạt động và định tuyến ATM

1 Thiết lập kênh ảo

Xét một ví dụ ứng dụng của ATM để cung cấp dịch vụ cho người dùng Thuê baoATM có thể nhận được dịch vụ bằng hai cách sau:

- Qua kênh ảo cố định PVC (Permanent virtual circuit)

- Qua kênh ảo chuyển mạch SVC (Switched virtual circuit)

PVC: Kênh ảo cố định

Các thành phần cơ bản bao gồm PABX là tổng đài ATM dùng riêng để hỗ trợ chocác dịch vụ điện thoại Router là bộ định hướng dùng để kết nối các mạng LAN quamạng chuyển mạch MUX thực hiện chức năng ghép kênh các tế bào ATM Người điều

hành mạng (Network Operator) có chức năng hỗ trợ cho việc thiết lập/giải phóng các

kênh ảo cố định

Việc thiết lập kênh PVC theo thủ tục sau tương tự như kênh cho thuê:

- Thuê bao gọi nhà cung cấp yêu cầu kênh PVC

- Thuê bao đưa địa chỉ đích, tốc độ bit yêu cầu và thời gian sử dụng

- “Điện thoại viên” (Network Operator) đưa các thông tin này qua thiết bị kết cuối(Terminal) để thiết lập kênh tương tự như điện thoại viên bình thường

Hình II.5 PVC mạng ATM

- Thuê bao trả tiền theo quy định thuê kênh hay theo chi tiết cuộc gọi

Như vậy đối với hình thức PVC tương tự như thủ tục thuê kênh truyền thốngnhưng nó có các ưu điểm sau:

• Gần như thời gian thực

• Độ rộng băng theo yêu cầu

• Không có thủ tục thiết lập cuộc gọi

• Nailed-up connection nghĩa là luôn luôn có mạch nối giữa các điểm yêu cầu

• Dễ mở rộng hay giải phóng đường nối

SVC: Kênh ảo chuyển mạch

Đối với phương thức này, khi cuộc gọi thiết lập, giá trị mặc định hoặc theo nănglực hay gán tốc độ là 64kb/s và ngay khi cuộc gọi thiết lập mạch sẽ được gán chongười dùng và dành riêng cho người dùng (điện thoại thông thường) Hình II.2 minh

hoạ hoạt động của mạng ATM phục vụ cho một cuộc gọi

Thuê bao chủ gọi nhấc máy và quay số, cuộc gọi hướng tới ATM-Hub (Trung tâmATM), nó thích ứng các thông tin báo hiệu vào tế bào ATM ATM-Hub kiểm tra tốc độbit yêu cầu, dùng các thông tin chứa trong phần tải tin của tế bào ATM Các tế bàoATM báo hiệu qua mạng tới đích để thiết lập nối Khi tế bào tới đích, ATM-Hub phía

Hình II.6 SVC mạng ATM

đích sẽ gửi các tế bào ngược lại với các thông tin về kênh ảo để thiết lập kênh nối Khicác tế bào này tới chủ gọi, ATM-Hub gán cho các tế bào giá trị VCI thích hợp và mạngbây giờ biết định tuyến cụ thể thế nào Khi thiết lập nối xong, tin của người dùng trong

tế bào chứa VPI/VCI trong tiêu đề

Khi phát tế bào ATM báo hiệu từ chủ gọi có chứa địa chỉ đích Tại các tổng đàiATM phát các tế bào này theo kiểu quảng bá Tới các các đích chúng được kiểm tra,nếu đúng đích thực sự thì đích sẽ phát ngược lại Trên đường đi sẽ gán các giá trịVPIi/VCIj và đưa vào phần tải tin của tế bào ATM Tế bào nào trở về thuê bao chủ gọiđầu tiên chính là đường đi ngắn nhất

2 Nguyên tắc định tuyến trong chuyển mạch ATM

Có hai phương thức định tuyến được sử dụng trong chuyển mạch ATM, đó lànguyên tắc tự định tuyến và định tuyến dùng bảng định tuyến

a Nguyên tắc tự định tuyến

Theo nguyên tắc này: Việc biên dịch VPI/VCI cần phải thực hiện tại đầu vào củacác phần tử chuyển mạch, sau khi biên dịch xong, tế bào sẽ được thêm phần mở rộngbằng một định danh nội bộ thể hiện rằng đã xử lý tiêu đề của tế bào Tiêu đề mới của tếbào được đặt trước nhờ nội dung của bảng biên dịch, việc tăng thêm tiêu đề tế bào ởđây yêu cầu tăng thêm tốc độ nội bộ của ma trận chuyển mạch Ngay sau khi tế bào cóđược định danh nội bộ, nó được định hướng theo nguyên tắc tự định hướng Mỗi cuộcnối từ đầu vào tới đầu ra có một tên nội bộ nằm trong ma trận chuyển mạch xác định

Hình II.7 Nguyên tắc tự định tuyến

khả năng các tế bào được nhân bản và định hướng tới các đích khác nhau phụ thuộcvào tên được gán

b Nguyên tắc bảng định tuyến

Theo nguyên tắc này, VPI/VCI trong tiêu đề tế bào được biên dịch tại mỗi phần tửchuyển mạch thành một tiêu đề mới và mã số cổng đầu ra thích hợp nhờ một bảng địnhtuyến gắn với phần tử chuyển mạch này Trong giai đoạn thiết lập cuộc nối, nội dungcủa bảng được cập nhật

3 Chuyển nút ATM

Tế bào ATM gồm 53 bytes, các tế bào được định tuyến dựa trên hai giá trị quantrọng chứa trong 5 bytes header tế bào: VPI và VCI

Khi một tế bào đến đầu vào của nút chuyển mạch thì 5 bytes header sẽ được tách ra

để tham chiếu tới bảng định tuyến Tại đây các VPI/VCI của nút cũ sẽ được thay bằngcác VPI/VCI mới

Hình II.8 Nguyên tắc bảng định tuyến