D- bit xác nhận phần phát; Q bit định tiêu chuẩn; M bít tăng số liệu.
A. GÓI chỉ thị tái khởi đóng, gói ysu cảu iái khờ đóng.
8.2 CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH ATM 1 Tổng quan ATM
8.2.1 Tổng quan ATM
Phương thức truyền tải không đồng bộ ATM (Asynchronous Transfer Mode) là một công nghệ truyền thông mới khác rất nhiều các công nahệ truyền thông trước đó. Triển vọng thương mại của nó hứa hẹn một cuộc cách mạng thực sự trong ngành viễn thông cũng như truyền số liệu.
Vào khoảng thập niên 1980, các nhà viễn thông đã phát triển một mạng dịch vụ đặc biệt gọi là mạng số dịch vụ tích hợp băng rộng B-ISDN, khi đó công nghệ ATM đã được lựa chọn và phát triển như là một công nghệ truyền thông căn bản cho mạng B-ISDN. Tuy nhiên sự phát triển ATM sau đó, đã không hạn chế việc mạng B-ISDN mà đã mở rộng ra rất nhiều ứng dụng khác nhau. Công nghệ ATM cho phép tích hợp cũng như vận chuyển dạng thông tin khác nhau từ dữ liệu, âm thanh đến video với một chất lượng đảm bảo có hỗ trợ các mức độ QoS tương ứng trong các mạng quy mô khác nhau từ mạng cục bộ cho tới mạng diện rộng.
ATM hiện vẫn đang là công nghệ được tiếp tục nghiên cứu và phát triển. Bộ phận chuyên trách Viễn thông của Liên minh bưu chính viễn thông quốc tế ITƯ (gọi tắt là ITƯ-T) hiện vẫn tiến hành việc chuẩn hoá công nghệ ATM thông qua một loạt các khuyến nghị I. Ngoài ITU-T ra, một loạt các cơ quan khác như Nhóm đặc trách công nghệ Internet IETF (Internet Engineering Task Force) hay
diễn đàn ATM (ATM Forum) cũng đóng góp rất nhiều trong việc nghiên cứu và chuẩn hoá công nghệ ATM.
Trong phương thức truyền tải không đồng bộ ATM, đơn vị thông tin cơ bản được lưu chuyển trong mạng có chiều dài cố định gọi là các tế bào ATM. Cụm từ
'"truyền t ả r bao hàm cả việc truyen dẫn lẫn chuvén mạch tể bào. Sở dĩ gọi là truyền tải ""không đồng ốộ” bởi vì các tế bào cùa cùng một kết nối có thể xuất hiện tại các thời điểm bất kỳ như khi chúng được tạo ra mà không phải chịu một sự ràng buộc nào như trong phương thức truvền tải đồng bộ STM (Synchronous Transfer Mode)
8.2.2 Mô hình chuẩn của ATM và mạng ATM
8.2.2.I M ô hình A T M chuẩn
Như ta biết mô hình kết nối hệ thống mở OSI là mô hình gồm 7 lóp, các lớp được thiết kế độc lập với nhau tương ứng với các chức năng cơ bản khác nhau. Mỗi lớp đều tiếp ohận các dịch vụ cũng như tiện ích cung cấp bởi lớp dưới, rồi kết họp tiến hành xử lý sau đó lại cung cấp lại các tiện ích và dịch vụ cho lớp trên. Theo mô hình kết nối hệ thống mở này, mô hình ATM chuẩn sẽ tương ứng với 2 lớp dưới cùng là lóp vật lý (physical layer) và lớp liên kết dữ liệu (data link layer).
Mô hình ATM chuẩn được chia ra làm 3 lớp; lóp thứ nhất thuần tuý là lớp vật lý ATM, lớp thứ hai là lớp ATM, lớp thứ ba là lỡp tương thích ATM. Lớp vật lý ATM cỏ nhiệm vụ thuần tuý liên quan tới ghép nối ATM với hệ thống truyền dẫn vật lý. Lớp ATM thực hiện vai trò chuyển mạch các tế bào tại các node. Lớp thứ ba đóng vai trò trung gian làm nhiệm vụ ghép nổi giữa ATM với các lớp trên cao hơn. Hình vẽ 8-3 minh hoạ mô hình ATM chuẫn tương ứng so với mô hình kết nối hệ thống mở OSI.
Mỏ hình OSI7 lớp
K
Các lóp con ATM và chửc năng Môhinh
chuẩn ATM
K
\
Lớp bậc cao (cố thể không có)
Cung cấp các chức năng bổ sung theo đặc trưng của từng dịch vụ
Lớp con hội tụ
Khởi tạo m ào đầu và đuôi cho các khung dữ liệu của các dịch vụ khác nhau
Lổp con phân đoạn và lắp ráp (SAR)
Khởi tạo mào đầu và đuôi cho các khung dữ liệu của các dịch vụ khác nhau
Lỏp ATM
Chuyển mạch tế bào Điểu khiển luồng
Lớp con hội tụ truyền dẫn
Thích ứng tốc độ tế bào Tạo/Kiểm tra mào đầu tế bào
Đảm bảo tương thích khung truyền dẫn
Lốp con truyền dẫn
Mã hoá truyền dẫn Đ ịnh thời và đổng bộ Truyền dẫn (Điện/quang)
Hình 8-3: Mô hình chuẩn A TM và phần íương ứng của mô hĩnh OSỈ. Lớp tương thích A TM AAL
Các lớp trên cao hơn còn gọi là các lớp ứng dụng. Các đơn vị dữ liệu SDƯ của lớp ứng dụng được chuyển tới điểm truy nhập dịch vụ SAP (Service Access Point) của lớp tương thích ATM (AAL). Do các dịch vụ có bản chất khác nhau (về tốc độ bit, về độ trễ v.v...) nên các lớp tương thích AAL cũng sẽ có nhiều điểm truy nhập dịch vụ tương ứng với các kiểu AAL khác nhau để đảm bảo dữ liệu của lớp ứng dụng được truyền đi phù hợp và hoàn hảo trong mạng ATM. v ề chức năng lóp tương thích ATM - AAL sẽ làm nhiệm vụ tiếp nhận các đơn vị dữ liệu SDU với các độ dài khác nhau và ghép chúng vào các tế bào ATM có kích thước cố định. Lớp tương thích AAL được chia ra làm hai lớp con: ỉóp con Hội tụ c s
(Convergence Sub-layer) và lớp con Phăn đoạn - Lắp ráp SAR (Segmentaton and Reassembly). Lớp con hội tụ c s có nhiệm vụ ghép kênh các gói dữ liệu của lớp
ứng dụng, khôi phục/phát hiện lỗi tế bào và thực hiện điều khiển luồng. Lớp con
Phân đoạn - Lắp ráp thực hiện ghép kênh các đơn vị dữ liệu của lớp con hội tụ c s
PDU, phân đoạn các đoTi vị dữ liệu PDU đó để ghép vào phần tải trọng của tế bào ATM cũng như khôi phục lại các đơn vị dữ liệu PDƯ đó từ các tế bào ATM rồi chuyển lên cho lớp hội tụ c s . Lóp con c s còn được chia thành hai lớp con nữa: một là lóp con phần chung CP (Common Part) e s và hai là lớp con dịch vụ ss
(Service Specific) c s . Chức năng của lớp con CP c s phụ thuộc vào các dịch vụ của lớp trên sử dụng lớp AAL ví dụ như thực hiện thêm/tách các phần mào đầu (header) hay đuôi (tailer) cho khung AAL trước khi khung này được chuyển cho lớp con SAR.
Lớp ATM
Lớp ATM hoạt động không phụ thuộc vào lớp vật lý dưới nó cũng như lớp tương thích AAL ngay trên nó. Chức năng chủ yếu của lớp ATM có liên quan tới phần mào đầu của tế bào ATM. Tại phía phát, các đơn vị dữ liệu của SAR được đóng và ráp vào trong phần tải trọng của tế bào, lớp ATM có nhiệm vụ khởi tạo phần mào đầu cho các tải trọng này. Phần mào đầu này được dán nhãn trong đó ghi nhưng thông tin liên quan tới việc truyền tải tế bào trong mạng ATM như giá trị nhận dạng đường ảo VPI, giá trị nhận dạng kênh ảo VCI v .v ... Tại phía thu, tế bào được tiếp nhận và bị tách bóc phần mào đầu và phần tải trọng được đẩy trả lên cho lớp tương thích AAL. Như vậy có thể thấy rằng, lóp ATM hoàn toàn không có bất cứ tác động nào lên phần tải trọng cùa tế bào ATM.
Một chức năng quan trọng khác của lórp ATM đố là nhiệm vụ ghép/tách kênh các tế bào. Tại phía phát, các tế bào của các đường ảo VP (Virtual path) hay các Kênh ảo (Virtual Channel) khác nhau được ghép vào luồng tế bào để truyền đi. Như vậy bằng cách ghép kênh như vậy, nhiều kết nối độc lập khác nhau đã được ghép kênh để có thể truyền đi trên một đưòng truyền vật lý. Ngoài ra, lớp ATM còn thông dịch các giá trị VPI và VCI để thực hiện nhiệm vụ chuyển mạch, các nhiệm vụ khác liên quan đến điều khiển luồng, kiểm soát tắc nghẽn và quản lý mạng.
Lớp vật lý
Lớp vật lý cũng được tách làm hai lớp con: một là lớp con hội tụ truyền dẫn TC (Transmisión Convergence) và lớp con phụ thuộc môi trường truyền dẫn PM (Physical Medium).
Lớp con TC thực hiện các chức năng cần thiết cho việc chuyển các luồng tế
bào thành một luồng bit mà các thiết bị lớp vật lý có thể thu phát được. Chức năng này bao gồm cả việc khởi tạo cũng như tiếp nhận khung truyền dẫn, phía thu phải đảm bảo nạp thích hợp các luồng tế bào vào phần tải trọng của khung trụyền dẫn còn phía phát sẽ làm nhiệm vụ tách luồng tế bào ra từ khung truyền dẫn nhận được. Khi tốc độ truyền dẫn lớn hơn số lượng tế bào có thực để truyền, TC sẽ chèn (hoặc tách ở phía thu) các tế bào đặc biệt gọi là tế bào rỗng (idle cell) vào khung truyền dẫn để đảm bảo được tốc độ truyền dẫn hợp lý. Lóp con cũng phải có khả năng nhận biết từng tế bào từ luồng tế bào thu được (thực chất là một chuỗi bit được bóc tách từ khung truyền dẫn). Nó cũng có nhiệm vụ khởi tạo/kiểm tra chuỗi kiểm tra HEC của các tế bào.
Lớp con P M cung cấp các khả năng truyền dẫn các bit vật lý. Chức năng này của nó phụ thuộc rất nhiều vào môi trường truyền dẫn được sử dụng (SDH, PDH v.v...). Nó có thể thực hiện các nhiệm vụ như mã hoá đường hay nếu cần thiết, thực hiện chuyển đổi điện/quang và ngược lại.