Tài liệu Đề tài Công nghệ ATM giải pháp truyền dẫn của mạng B-ISDN: Lời nói đầu
Ngày nay với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, các nhu cầu của con người cũng ngày càng đòi hỏi cao hơn cho cuộc sống. Nhu cầu về sử dụng các công nghệ trong viễn thông một cách có hiệu quả nhất cũng trở nên rất bức thiết.
Và lĩnh vực này được coi là một trong những nền tảng để đánh giá sự phát triển cho mỗi quốc gia. Sự phát triển của nghành viễn thông đã chứng minh cho điều này. Từ những ứng dụng thiết thực mà nó đem lại, đã không ngừng thúc đẩy sự nghiên cứu, tìm hiểu về những kỹ thuật mới có thể đem lại nhiều lợi ích hơn.
Vào những năm 80 ta lại chứng kiến một lần nữa sự bùng nổ trong lĩnh vực điện tử và tin học, công nghệ kác này đã cho phép chế tạo các bộ vi xử lý rất cao, kích thước nhỏ, giá phải chăng. Chất lượng các linh kiện điện tử khác cũng được cải thiện rõ rệt. Các công nghệ mới như cáp quang, VLSI cho pháp truyền và xử lý thông tin rất nhanh chóng.
Các máy tính cá nhân đã trở nên phổ biến làm cho nhu cầu về nhiều loại hình dịch vụ viễn thông khác nhau ...
43 trang |
Chia sẻ: hunglv | Lượt xem: 1214 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem trước 20 trang mẫu tài liệu Đề tài Công nghệ ATM giải pháp truyền dẫn của mạng B-ISDN, để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Lời nói đầu
Ngày nay với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, các nhu cầu của con người cũng ngày càng đòi hỏi cao hơn cho cuộc sống. Nhu cầu về sử dụng các công nghệ trong viễn thông một cách có hiệu quả nhất cũng trở nên rất bức thiết.
Và lĩnh vực này được coi là một trong những nền tảng để đánh giá sự phát triển cho mỗi quốc gia. Sự phát triển của nghành viễn thông đã chứng minh cho điều này. Từ những ứng dụng thiết thực mà nó đem lại, đã không ngừng thúc đẩy sự nghiên cứu, tìm hiểu về những kỹ thuật mới có thể đem lại nhiều lợi ích hơn.
Vào những năm 80 ta lại chứng kiến một lần nữa sự bùng nổ trong lĩnh vực điện tử và tin học, công nghệ kác này đã cho phép chế tạo các bộ vi xử lý rất cao, kích thước nhỏ, giá phải chăng. Chất lượng các linh kiện điện tử khác cũng được cải thiện rõ rệt. Các công nghệ mới như cáp quang, VLSI cho pháp truyền và xử lý thông tin rất nhanh chóng.
Các máy tính cá nhân đã trở nên phổ biến làm cho nhu cầu về nhiều loại hình dịch vụ viễn thông khác nhau như: thoại, số liệu, video,... đều tăng lên mạnh mẽ. Tuy nhiên các mạng viễn thông hiện tại không còn đáp ứng được các nhu cầu ngày càng cao của người sử dụng. Xuất phát từ những hạn chế của mạng viễn thông hiện tại, cùng với những nhu cầu của người sử dụng đã ảnh hưởng mạnh mẽ đến sự phát triển của công nghệ viễn thông mà trước tiên là sự ra đời của mạng tổ hợp dịch vụ số băng hẹp (N-ISDN). Tuy nhiên N-ISDN vẫn chưa đủ khả năng đáp ứng các dịch vụ mới. Do vậy mạng tổ hợp dịch vụ số băng rộng Broadband ISDN (hay B-ISDN)đã được xây dựng. Dựa trên những ưu việt của ATM và đặc thù của mạng viễn thông hiện tại, ITU-T đã chọn giải pháp truyền tải không đồng bộ ATM (Asynchronous Transfer Mode) là phương pháp truyền tải cho mạng B-ISDN.
Nhận thức được tầm quan trọng và hướng phát triển trong tương lai của mạng nên em muốn tìm hiểu, nghiên cứu về ứng dụng và hoạt động của mạng này mà cụ thể hơn là giải pháp truyền tải không đồng bộ ATM trong B-ISDN. Em đã chọn đề tài cho Đồ án tốt nghiệp của mình là: “ Công nghệ ATM giải pháp truyền dẫn của mạng B-ISDN ”. Nội dung đồ án gồm 4 chương:
Chương I: Tổng quan về mạng viễn thông.
Chương II: Công nghệ ATM.
Chương III: Hoạt động và ứng dụng của ATM trong mạng B-ISDN.
Chương IV: Tổng quan về kiến trúc mạng B-ISDN.
Trong phần Báo cáo này do thời gian có hạn em mới chỉ nghiên cứu được 2 chương đầu của đồ án là những gì sơ lược nhất còn phần chính em xin được trình bày tiếp trong đồ án .
Sau cùng cho phép em được bày tỏ lời cảm chân thành tới thầy lê tân phương đã hướng dẫn em trong quá trình thực hiện đồ án này.
Chương I
TổNG QUAN Về MạNG viễn thông
1.1. Đặc điểm mạng viễn thông hiện nay.
1.1.1. Các khái niệm trong mạng viễn thông.
1.1.1.1 Khái niệm mạng viễn thông.
Mạng viễn thông là tập hợp tất cả các thiết bị viễn thông và phương thức dùng để truyền thông tin giữa những người sử dụng khi thực hiện các dịch vụ tương ứng. Các dịch vụ viễn thông bao gồm các dịch vụ truyền tín hiệu thoại, dịch vụ truyến số liệu, truyền hình ......
1.1.1.2. Thiết bị cấu thành mạng.
Theo quan điểm phần cứng thì mạng viễn thông chỉ bao gồm các thiết bị cấu thành mạng đó là thiết bị đầu cuối, thiết bị chuyển mạch và thiết bị truyền dẫn .
Thiết bị đầu cuối
Là những thiết bị giao tiếp giữa mạng viễn thông và người sử dụng. Nó có nhiệm vụ chuyển đổi thông tin sang tín hiệu điện ( ở bên phát) và chuyển tín hiệu điện thành thông tin ban đầu ( ở bên nhận). Đồng thời thực hiện trao đổi các tín hiệu điều khiển giữa người sử dụng và mạng viễn thông .
Thiết bị chuyển mạch
Chức năng chính là thiết lập đường truyền dẫn giữa các thiết bị đầu cuối
cho một mạng viễn thông.
Chuyển mạch có thể được phân ra là chuyển mạch nội hạt và chuyển mạch chuyển tiếp:
_ Chuyển mạch nội hạt là chuyển mạch cung cấp trực tiếp tuyến truyền dẫn tới thuê bao.
_ Chuyển mạch chuyển tiếp là chuyển mạch cung cấp truyền tuyến dẫn giữa các chuyển mạch nội hạt.
Thiết bị truyền dẫn
Là thiết bị được sử dụng để truyền các tuyến truyền dẫn mà thiết bị chuyển mạch đã thiết lập .Tuỳ theo tính chất truyền dẫn mà có các kiểu truyền dẫn và thiết bị truyền dẫn tương ứng. Có thể là cáp quang, cáp đồng trục, vi ba, vệ tinh ....
1.1.1.3. Kỹ thuật mạng viễn thông.
Kỹ thuật mạng viễn thông là kỹ thuật cần thiết để kết hợp các thiết bị cấu thành mạng thành một mạng đồng nhất.
Kỹ thuật này bao gồm: Kỹ thuật cấu hình mạng lưới, kỹ thuật đánh số, tính cước, đồng bộ, báo hiệu, đảm bảo chất lượng ,liên lạc ...
* Kỹ thuật cấu hình mạng lưới: để xác định cách tổ chức các thiết bị cấu thành mạng. Kỹ thuật này phải kết hợp gắn với việc quy hoạch vị trí tổng đài, vị trí thuê bao sao cho đảm bảo hiệu quả truyền dẫn thông tin, lưu lượng, chất lượng và công tác quản lý mạng. Có rất nhiều cách tổ chức mạng lưới như mạng hình sao, mạng hình lưới.
* Kỹ thuật đánh số: để xác định cho mỗi thuê bao một mã số riêng biệt .Qua mã số này ta có thể nắm bắt được một cách đầy đủ thông tin về thuê bao đó như dịch vụ của thuê bao đó là kiểu dịch vụ gì , truyền dẫn ra sao , vị trí ở đâu .....
* Kỹ thuật tính cước: xác định phương pháp tính cước cho các thuê bao đối với các kiểu dịch vụ viễn thông khác nhau.
Trên cơ sở các khái niệm về mạng viễn thông, trải qua các giai đoạn phát triển, có thể thấy một số đặc điểm nổi bật của mạng viễn thông hiện nay.
1.1.2. Các đặc điểm của mạng viễn thông hiện nay.
Ngày nay, trên thế giới đang tồn tại rất nhiều dịch vụ viễn thông, ứng với mỗi kiểu thông tin mà người sử dụng cần trao đổi thì lại có một loại dịch vụ tương ứng, ứng với mỗi loại dịch vụ này lại có ít nhất một loại mạng riêng biệt để phục vụ cho dịch vụ đó. Và kết quả là hiện nay đang tồn tại song song rất nhiều mạng dịch vụ viễn thông khác nhau như:
Mạng Telex: Dùng để gửi các bức điện dưới dạng các kí tự được mã hoá bằng 5 bit (mã Baudot) . Không truyền được các thông tin thoại, thông tin về hình ảnh cả động và tĩnh ...Tốc độ truyền thấp ( từ 75 đến 300 bit /s).
Mạng điện thoại công cộng: (POST – Plain Old Telephone Service). Nhóm thông tin tiếng nói được số hoá và chuyển mạch ở hệ thống chuyển mạch PSTN(Public Switch Telephone Network) là tổng đài điện tử số có chứa các chương trình làm việc lập trình sẵn.Tín hiệu truyền dẫn trong mạng là các tín hiệu thoại đã được số hoá. Có thể truyền bằng cáp đồng trục hoặc cáp quang. Giữa hai thiết bị đầu cuối có một kênh được thiết lập sẵn trước khi có cuộc gọi. Vì thế mạng điện thoại có thể được gọi là một mạng chuyển mạch kênh ( Circuit – Switching).
Mạng truyền số liệu: dùng để trao đổi số liệu giữa các thiết bị đầu cuối là các máy tính. Mạng này sử dụng phương pháp chuyển mạch kênh hoặc chuyển mạch gói ( Packet-Switching). Nghĩa là số liệu trước khi truyền dẫn trong mạng sẽ được chia thành các gói tin. Các gói tin này sẽ được truyền qua các nút mạng để đến được trạm đích thông qua địa chỉ tại các gói tin đó . Mạng số liệu đang rất phát triển với nhu cầu sử dụng ngày càng cao.
..............
Mỗi mạng trên được thiết kế cho các dịch vụ riêng biệt và không thể sử dụng cho các mục đích khác. Nếu người sử dụng muốn sử dụng một trong các loại hình dịch vụ trên thì họ phải đăng kí với nhà cung cấp dịch vụ đó. Nếu muốn sử dụng một lúc nhiều loại hình thì phải trang bị nhiều loại thiết bị đầu cuối, thiết bị chuyển mạch, thiết bị truyền dẫn. Bên cạnh đó, mỗi mạng lại yêu cầu phương pháp thiết kế, sản xuất, vận hành, bảo dưỡng khác nhau…
Do đó hệ thống viễn thông hiện nay có rất nhiều nhược điểm:
Chỉ truyền được các dịch vụ độc lập tương ứng từng mạng.Thiều mềm
dẻo, linh hoạt trong truyền dẫn, chuyển mạch khi có các kỹ thuật hay công nghệ mới.
Kém hiệu quả trong việc bảo dưỡng, vận hành, chia sẻ tài nguyên cho các
mạng khác cùng sử dụng.
Hạn chế sự phát triển của nhiều loại hình dịch vụ mới.
Tóm lại, hệ thống viễn thông ngày nay còn nhiều nhược điểm trong khi các yêu cầu của người sử dụng ngày càng cao. Điều này làm cho hệ thống viễn thông cũ không còn đáp ứng được, cần có một mạng thích hợp nhằm đáp ứng các nhu cầu trên của người sử dụng và từ những lý do đó đã tạo điều kiện cho việc ra đời một hệ thống viễn thông mới với nhiều tiện ích hơn, phục vụ được nhiều hơn các yêu cầu của người sử dụng cũng như để tương xứng với sự phát triển lớn mạnh của các ngành khoa học kỹ thuật khác.
1.1.3. Sự ra đời của mạng băng rộng B-ISDN.
Sự ra đời của ISDN (Intergrated Services Digital Network).
Vào đầu những năm 80, thuật ngữ ISDN bắt đầu được nhắc đến nhiều. Nó có nghĩa là một mạng số tích hợp đa dịch vụ. Có thể hiểu đó là sự liên kết các dịch vụ viễn thông bình thường như thoại, số liệu, truyền hình...thông qua các phương tiện truyền dẫn thông tin số như cáp quang, vi ba và vệ tinh. ISDN cung cấp đường nối tín hiệu số theo kiểu điểm nối điểm giữa hai thiết bị đầu cuối. Nó có khả năng tải tất cả các kiểu thông tin như thoại, số liệu, đồ hoạ, văn bản và hình ảnh trên cùng một đường dẫn số đó.
Dựa vào các dịch vụ thông tin của ISDN, người ta còn đưa ra định nghĩa về ISDN trên cơ sở kỹ thuật chuyển mạch. Đó là sự kết hợp giữa chuyển mạch kênh và chuyển mạch gói để tạo thành một mạng tổng thể đáp ứng hầu hết các loại hình dịch vụ của người sử dụng. Người ta đưa ra sơ đồ cấu trúc của ISDN là:
User
Gate - way ISDN
Các tín hiệu OA & M
Chuyển mạch kênh
Chuyển mạch gói
Các dịch vụ khác
Gate - way ISDN
User
Giao diện ISDN
Hình 1.1 Sơ đồ cấu trúc tổng quát ISDN
Cấu trúc của ISDN bao gồm:
Các tín hiệu OA&M là một mạng quản lý mạng ISDN
Các bộ phận chuyển mạch kênh để phục vụ cho các dịch vụ sử dụng phương thức chuyển mạch kênh.
Các bộ phận chuyển mạch gói để phục vụ cho các dịch vụ sử dụng phương thức chuyển mạch gói.
Các phương tiện truyền thông khác:
Gateway ISDN: cổng ISDN để tăng cường đăng ký khi cần truy nhập vào mạng.
Giao diện ISDN: là giao diện duy nhất giữa người dùng và mạng.
Người ta phân chia giao diện này này ra làm hai loại:
Giao diện BRI – ISDN: đây là giao diện tốc độ cơ bản. Tốc độ của giao thức này là 144Kb/s, gồm có hai kênh B và một kênh D:
Kênh B là kênh truyền số liệu, hình ảnh, dữ liệu theo phương thức chuyển
mạch kênh hoặc chuyển mạch gói với tốc độ duy nhất 64Kb/s.
Kênh D là kênh truyền tín hiệu báo hiệu tốc độ cơ sở. Tốc độ của giao
diện là 1544Kb/s, gồm có 24 kênh 64Kb/s. Mỗi kênh hoạt động như một kênh báo hiệu 64Kb/s hoặc chuyển mạch gói.
Với hai giao diện BRI & PRI, ISDN có thể phục vụ người sử dụng tải các phần mền từ Internet xuống, dùng trong các ứng dụng điều khiển từ xa như: giáo dục và mua hàng,..., dùng để tổ chức các hội nghị qua màn hình...nhưng vấn đề đặt ra là tốc độ truyền dẫn. Tốc độ truyền dẫn của ISDN vẫn còn hạn chế trong các lĩnh vực như dịch vụ thời gian thực....Chính vì thế mà B – ISDN ra đời.
1.1.3.2. Sự ra đời của mạng băng thông rộng B – ISDN.
Xuất phát từ những hạn chế của ISDN về mặt tốc độ truyền dẫn, bên cạnh đó còn có các yêu cần về dịch vụ và chất lượng dịch vụ luôn luôn thay đổi và đòi hỏi ngày càng cao nên cần có một mạng nên cần có một mạng viễn thông mới chủ yếu là do các nguyên nhân sau:
Các yêu cầu dịch vụbăng rộng đang tăng lên.
Các kỹ thuật xử lý tín hiệu, chuyển mạch, truyển dẫn ở tốc độ cao đã trở
thành hiện thực từ vài trăm Mb/s đến hàng Gb/s.
Tiến bộ về khả năng xử lý ảnh và số liệu.
Sự phát triển các ứng dụng phần mền trong lĩnh vược tin học và viễn thông.
Sự cần thiết phải tổ hợp các dịch vụ phụ thuộc lẫn nhau ở chuyển mạch kênh hay chuyển mạch gói vào một mạng băng thông 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, thực hiện, vận hành và bảo dưỡng.
Sự cần thiết phải thoả mãn tính mềm dẻo cho các yêu cầu về phía người
sử dụng cũng như người quản lý mạng(về tốc độ đường truyền, chất lượng dịch vụ, về độ tin cậy trong lĩnh vực trao đổi thông tin.... )
Cuối năm 1988, những khuyễn nghị chính thức ITU – I.21 như sau “Mạng tổ hợp số đa dịch vụ băng rộng B-ISDN (Broodband Integrated Services Digital Net Work) cung cấp các cuộc nối thông qua chuyển mạch, các cuộc nối cố định (pernament) hoặc bán cố định (semipernament), các cuộc nối từ điểm đến điểm (point to point) hoặc từ điểm đến nhiều điểm (point to multipoint) và cung cấp các dịch vụ theo yêu cầu, dịch vụ dành trước, dịch vụ cố định. Cuộc nối trong B- ISDN phục vụ cho cả chuyển mạch kênh và chuyển mạch gói theo kiểu đơn phương tiện (Monomedia) hay đa phương tiện (Multimedia), hướng liên kết (Connection-Oriented) hoặc không liên kết (Connectionless), theo cấu hình đơn hướng hay đa hướng. Bên cạch đó B – ISDN là một mạng thông minh có khả năng cung cấp các dịch vụ cải tiến, cung cấp các công cụ bảo dưỡng và vận hành (OAM) điều khiển và quản lý mạng có hiệu quả.
1.1.4. Lựa chọn phương thức truyền tải cho mạng B.
Vì mạng B là mạng cung cấp các dịch vụ thời gian thực cho nên việc lựa chọn phương thức truyền tải cho mạng B-ISDN phải đảm bảo hai yêu cầu đó là tính trong suốt về mặt nội dung và tính trong suốt về mặt thời gian. Việc lựa chọn sẽ dễ dàng hơn sau khi ta xem xét một số phương thức chuyển mạch hiện hành.
1.1.4.1. Chuyển mạch kênh.
Đây là phương pháp được sử dụng từ lâu trong mạng điện thoại PSTN. Ngày nay phương pháp này vẫn được sử dụng trong mạng ISDN. Nó sử dụng phương pháp ghép kênh theo thời gian TDM(Time Division Maltiplexing). Trong đó thông tin trên một kênh được truyền theo một chu kỳ đều đặn 125 Us ở một khe thời gian cố định, tập hợp các khe thời gian trong khoảng 125 Us tạo thành một khung thời gian. Kênh truyền trong mạng chuyển mạch kênh là kênh thực được thiết lập trước khi có yêu cầu thiết lập cuộc gọi trong mạng. Do đó phương pháp này thiếu tính mềm dẻo do thông tin phải truyền theo một tần số cố định dẫn tới giới hạn về mặt tốc độ và không thích hợp cho viềc truyền các dịch vụ băng rộng có các đặc điểm khác nhau.
1.1.4.2. Chuyển mạch kênh đa tốc độ.
Để khắc phục sự thiếu mềm dẻo của chế độ truyền đơn tốc độ trong chuyển mạch kênh người ta đưa ra hệ thống chuyển mạch kênh đa tốc độ MRCS (Maltirate Circuit Switching). Các đường nối trong MRCS được chia thành n kênh cơ bản gồm các khung thời gian có độ dài khác nhau, mọi cuộc liên lạc có thể được xây dựng từ n kênh này. Thông thường các kênh cơ bản cho một cuộc nối là:
_ Một kênh có tốc độ là 1024 Kbit/s.
_ Tám kênh H1 có tốc độ là 2048 Kbit/s.
_ Một kênh H4 có tốc độ là 139.164 Kbit/s.
MRCS rất phức tạp do mỗi kênh cơ sở của một đường nối phải giữ đồng bộ với các kênh khác nhau để đảm bảo tính trong suốt về mặt thời gian. Ngoài ra việc sử dụng tài nguyên chung của MRCS không đạt hiệu quả: Khi mọi kênh H1 bận thì không thể thiết lập thêm một kênh nào khác trong khi có thể H4 vẫn rỗi. Do vậy đây chưa phải là giải pháp cho mạng băng rộng.
1.1.4.3. Chuyển mạch kênh tốc độ cao.
Các tài nguyên trong hệ thống chuyển mạch kênh tốc độ cao FCS (Fast Circuit Switching) chỉ được cung cấp khi thông tin được gửi đi. Sau khi gửi xong thông tin tài nguyên được giải phóng trở lại. Sự cung cấp này được thiết lập mỗi lần gửi như trong trường hợp chuyển mạch gói nhưng dưới sự điều khiển của tín hiệu báo hiệu liên kết nhanh (fast “associated” signalling) chứ không nằm trong chuyển mạch gói.
Khi thiết lập cuộc gọi người sử dụng yêu cầu độ rộng của băng bằng số nguyên lần độ rộng băng của kênh cơ bản. Hệ thống lúc này chưa cung cấp tài nguyên ngay mà nó ghi lại các thông tin về chuyển mạch, thông tin về độ rộng băng theo yêu cầu, thông tin về địa chỉ của đích được chọn. Khi bên phát bắt đầu gửi thông tin, lúc này hệ thống báo hiệu rằng bên phát có thông tin được gửi đi yêu cầu chuyển mạch để phân phối tài nguyên ngay lập tức. Qua đây có thể thấy FCS khá phức tạp và không thích hợp cho B-ISDN vì khả năng thiết lập, huỷ bỏ cuộc nối và điều khiển cả hệ thống rất phức tạp, không đáp ứng được yêu cầu về mặt thời gian.
1.1.4.4. Chuyển mạch gói.
Được sử dụng trong mạng máy tính. Phương thức này thực hiện truyền dữ liệu dưới dạng các gói tin qua các nút mạng, thông tin được chia thành các gói có độ dài khác nhau và được lưu trong bộ đệm (buffer). Khi cần truyền dữ liệu thì tất cả các gói tin này được truyền tới nút mạng gần nhất, tại đây việc chuyển tiếp các gói tin như thế nào là do các nút mạng đảm nhiệm. Nó có thể thực hiện như sau:
_ Sử dụng lưu đồ dữ liệu – Data Gram: các nút mạng sẽ chọn đường cho các gói tin đi tới đích mà không cần phải theo thứ tự, khi các gói tin đến trạm đích phải thực hiện sắp xếp lại các gói tin theo chỉ số của nó.
_ Sử dụng mạch ảo – Virual Circuit: tín hiệu cầu (request) sẽ được gửi tới nút mạng gần nhất khi có yêu cầu truyền. Nút mạng sẽ tìm đường đi giữa các nút để đi đến trạm đích, nếu trạm đích chấp nhận dữ liệu thì sẽ gửi tín hiệu trả lời chấp nhận (accept). Lúc này giữa hai nút mạng Nguồn và Đích tồn tại đường ảo duy nhất để trao đổi dữ liệu với nhau. Khi kết thúc thì giải phóng liên kết đó và có thể hình thành liên kết khác.
1.1.4.5. Công nghệ truyền tải STM (Synchrounnous Transfer Mode).
Thực hiện việc truyền tải bằng cách phân bố các khe thời gian trong một cấu trúc tuần hoàn gọi là một klhung cho một dịch vụ với khoảng thời gian cho một cuộc nối.
Cấu trúc khung thời gian như sau:
Hình 1.2 Cấu trúc khung thời gian
Khi một khe thời gian đã được gắn cho một kênh nhất định thì khe thời gian đó sẽ dành riêng cho cuộc nối đó, đảm bảo cung cấp thông tin một cách liên tụcvới tốc độ cố định.
STM không linh hoạt trong việc phân bố độ rộng băng thông - điều cần thiết cho phần lớn các dịch vụ băng rộng của B-ISDN và độ rộng của băng thông là cố định nên rất hạn chế, không thích hợp với mạng B.
1.1.4.6. Công nghệ truyền tải PTM (Packet Transfer Mode).
Với công nghệ truyền tải PTM số liệu được đóng thành các gói lớn gồm rất nhiều byte, kích thước của các gói có thể thay đổi được tuỳ theo nhu cầu truyền nhưng không được vượt quá một giá trị giới hạn (khoảng 4048 byte).
Các gói tin được gửi tới nút mạng như một chuỗi các bit liên tục và nó chiếm toàn bộ băng thông của đường truyền, nút mạng sẽ kiểm tra xem đường truyền nào rỗi thì gửi tin theo đường truyền đó. Trên mỗi gói có số hiệu nhận dạng đường để cho nút mạng nhận biết nút Nguồn và Đích của gói, từ đó chuyển tiếp gói tin đến đích đúng thứ tự. Phương pháp này sử dụng băng thông hiệu quả hơn STM, vì khi một đường truyền rỗi thì các đường khác có thể dùng nó cho việc truyền tải thông tin của mình. Tuy nhiên thời gian trễ lớn do đó không thích hợp với dịch vụ thời gian thực.
Xuất phát từ những hạn chế của các công nghệ truyền dẫn trên. ITU-T đã nghiên cứu và chọn công nghệ ATM là giải pháp truyền dẫn cho mạng băng rộng B-ISDN.
1.2. kỹ thuật mạng b-isdn.
1.2.1. Nền tảng kỹ thuật mạng B-ISDN.
Do B-ISDN có khả năng cung cấp những dịch vụ có đặc điểm khác nhau nên một số công nghệ cơ bản được đòi hỏi để hiện thực hoá .
Thứ nhất: xử lý tốc độ cao và công nghệ môI trường , truyền dẫn băng rộng và công nghệ chuyển mạch băng rộng; chúng được yêu cầu là bởi vì các tín hiệu của dịch vụ băng rộng và tốc độ cao được sử dụng rộng rãi. Vả lại việc cải thiện công nghệ và thiết bị xử lý video là cần thiết bởi vì các dịch vụ chính của B-ISDN là các loại dịch vụ video khác nhau. Hơn thế nữa, công nghệ mạng thông tin đối với những vấn đề trên đây là cần thiết, bởi vì các dịch vụ tốc độ thấp/tốc độ cao được cung cấp và các dịch vụ chế độ gói đồng tồn tại. Những công nghệ cơ bản này đã được phát triển và được nâng cấp liên tục nhằm đáp ứng một cách đầy đủ nhu cầu về các dịch vụ băng rộng càng ngày càng tăng.
Thứ hai: công nghệ thông tin quang đã được nâng cao, suy hao của cáp sợi quang đã được giảm xuống thấp hơn 0.5 dB/Km và giá cả của các phần tử bức xạ/thu ánh sáng đã sụt xuống khá nhanh chóng. Hơn nữa công nghệ về mạng tích hợp và công nghệ chế tạo các cấu kiện cũng đã rất tiên tiến. Các phần tử Silíc lưỡng cực hoặc GaAs được phát triển một cách thành công có khả năng thực hiện việc xử lý tốc độ cao (hàng trăm Mbit/s hoặc Gbit/s) và CMOS có khả năng xử lý mức 150 Mbit/s.
Thứ ba: việc nén, chuyển đổi và tái tạo các tín hiệu dịch vụ khác nhau đã trở nên dễ dàng do phát triển công nghệ xử lý tín hiệu. Vả lại việc thu thập, thay đổi và xử lý các tín hiệu dịch vụ đã trở nên dễ dàng hơn nhờ phát triển công nghệ máy tính. Qua việc sử dụng công nghệ nói trên, cùng với công nghệ VLSI, các thiết bị đầu cuối khách hàng hiệu quả đã được phát triển. Thêm vào đó, các thiết bị đầu cuối B-ISDN được sử dụng cho các thiết bị video khác nhau đã được triển khai một cách thành công và được sử dụng với các monitor TV chất lượng cao, cùng với các camera video có độ nhạy cao.
Mặt khác, các hoạt động tiêu chuẩn hoá của ISDN theo sáng kiến của ITU-T trong những năm 1980 đã ảnh hưởng đến rất nhiều hoạt động nghiên cứu về sự liên kết các loại tín hiệu dịch vụ khác nhau cũng như việc số hoá mạng thông tin và đã đóng góp vào sự phát triển công nghệ thông tin.
1.2.2. Sơ đồ cấu trúc chức năng và đặc điểm kỹ thuật của mạng B.
1.2.2.1. Sơ đồ cấu trúc chức năng.
_ LCF (Local Function Câpbility): Các chức năng được cung cấp bởi nút chuyển mạch cục bộ.
_ TE (Terminal Equipment): Thiết bị đầu cuối.
Hình 1.3 Sơ đồ cấu trúc chức năng của B-ISDN.
Đặc điểm kỹ thuật của B-ISDN.
Các đặc điểm chính của hệ thống B-ISDN được ITU-T đưa ra trong khuyến nghị I.327, theo đó thì các khả năng về báo hiệu và truyền dẫn của B-ISDN gồm:
+ Khả năng cung cấp các dịch vụ băng rộng.
+ Khả năng cung cấp dịch vụ cho N-ISDN với tốc độ cơ sở là 64 Kb/s.
+ Cung cấp các chức năng báo hiệu từ người sử dụng tới mạng.
+ Cung cấp các chức năng giữa các nút mạng.
+ Cung cấp các chức năng báo hiệu từ người sử dụng tới người sử dụng.
Kỹ thuật liên kết mạng trong B-ISDN.
1.2.3.1 Mô hình sắp xếp các lớp mạng của B-ISDN
Các lớp mạng của B-ISDN được trình bày trên hình sau:
Hình 1.4 Cấu trúc phân lớp của B-ISDN.
Lớp vật lý.
Trong kỹ thuật liên kết mạng lớp vật lý bao gồm ba mức:
* Mức đường truyền dẫn: liên kết các phần tử có chức năng lắp ghép hoặc tháo thông tin hữu ích (Payload) (trong hệ thống truyền dẫn, thông tin hữu ích cùng với các thông tin điều khiển tạo ra một khung truyền dẫn hoàn chỉnh).
* Mức nhóm / tách số: bao gồm các phần tử có nhiệm vụ nhóm hoặc tách dòng bit liên tục.
* Mức phát: là một phần của mức nhóm tách số, nó có nhiệm vụ truyền tín hiệu giữa hai điểm kế nhau.
Lớp ATM.
Lớp ATM bao gồm hai mức:
* Mức kênh ảo: là mức có chức năng truyền đơn hướng các tế bào ATM tương ứng với một giá trị nhận dạng chung duy nhất VCI
* Mức đường ảo: là mức có chức năng truyền đơn hướng các tế bào ATM thuộc về nhiều kênh ảo khác nhau nhưng lại có chung một giá trị nhận dạng đường ảo VPI.
Chương II
công nghệ atm
2.1. Giới thiệu chung về ATM.
Theo ITU – T, thì B- ISDN hoạt động dựa trên cơ sở kiểu truyễn không đồng bộ ATM (Asynchronous Tranfer Mode). Như vậy ATM là công nghệ sẽ làm thay đổi bộ mặt ngành viễn thông trong tương lai.
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.
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.
Giảm các mạng riêng.
Chấp nhận mạng hiện có nhờ kết nối chúng với mạng ATM mới.
Tốc độ truy cập cao (155 Mbt/s – 16 Gbt/s)
Tiết kiệm giá thành OA&M (Operation Administrantion and Maintenance) nhờ công nghệ cao và đồng nhất.
Bản chất của ATM là liên kết truyền các tế bào với các thông tin được tạo ra và ATM cung cấp khả năng ghép kênh “thống kê” với đường truyền. Do đó trong ATM đã tận dụng được dung lượng truyền dẫn trong các thời điểm có “hoạt động thấp” của nguồn thông tin với thay vì truyền đi các tế bào “không có ích”, là các tế bào truyền đi trong khoảng thời gian này, sẽ có các nguồn thông tin khác nhau được thay thế. Trong trường hợp có nhiều nguồn thông tin được thay đổi (VBR) truyền đi trên cùng một đường truyền thì khả năng ghép kênh “thống kê” là rất cao.
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.
Hình 2.1 Mô tả sự biến đổi trễ của tế bào
2.1.3. Cấu trúc tế bào ATM
Cấu trúc một tế bào ATM
Hình 2.2 Cấu trúc một tế bào ATM
Đặc điểm của ATM là hướng liên kết nên khác với chuyển mạch gói là địa chỉ nguồn, đích và số thứ tự các gói tin là không cần thiết. ATM cũng không cung cấp cơ chế điều khiển luồng giữa các nút mạng nhưng có khả năng nhóm một vài kênh ảo thành một đường ảonhằm giúp cho việc định tuyến được dễ dàng hơn. Vì vậy chức năng cơ bản của phần tiêu đề trong tế bào ATM là nhận dạng các cuộc nối ảo.
Dựa vào cấu trúc phân cấp ATM theo sơ đồ:
Mạng công cộng
Mạng công cộng
NNI
(Giao diện giữa các nút mạng)
Mạng riêng
Mạng riêng
Các trạm kết cuối sử dụng
Các trạm kết cuối sử dụng
Các trạm kết cuối sử dụng
Các trạm kết cuối sử dụng
UNI
(Giao diện mạng - khách hàng)
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.
* Cấu trúc tế bào ATM tại UNI
GFC
VPI
VPI
VCI
VCI
VCI
PT
CLP
HEC
Phần mang thông tin của người sử dụng 48 byte
Bit 8 7 6 5 4 3 2 1
1
2
3
4
5
.
.
.
.
.
.
53
Byte
VPI
VPI
VCI
VCI
VCI
PT
CLP
HEC
Phần mang thông tin của người sử dụng 48 byte
Bit 8 7 6 5 4 3 2 1 Octet
1
2
3
4
5
.
.
.
.
.
.
53
Byte
* Cấu trúc tế bào ATM tại NNI
Hình 2.4 Cấu trúc tiêu đề tế bào ATM
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.
Hình 2.5 So sánh STDM và ATDM
Khác với chế độ ghép kênh đồng bộ, trong kỹ thuật ghép kênh không đồng bộ ATDM (Asynchronous Time Divission Multiplexing) không còn nhiệm vụ gán khe thời gian cho các quá trình thông tin cụ thể nữa mà cứ có bất kỳ khe thời gian nào rỗi 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 thông tin. Trường thông tin mang thông tin của khách hàng và phần tiêu đề gọi là “mào đầu” mang thông tin mạng như thông tin định tuyến.
Vì đi trên cùng một đường truyền nên có thể có nhiều tế bào từ các nguồn tín hiệu khác 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.
Hình 2.6 Cấu trúc nguyên lý dạng tế bào.
Với trường thông tin thì được truyền tải thông suốt qua mạng ATM và không bị xử lý trong quá trình vận chuyển (không có điều khiển lỗi như trong chuyển mạch gói).
Tóm lại: ATM là chế độ truyền tải các gói tin không đồng, nó khác chế độ chuyển mạch gói nhưng nói chung ATM có đặc trưng của chuyển mạch gói đồng thời cũng có các đặc tính trễ và tốc độ cao như cônng nghệ chuyển mạch kênh (vì kích thước nhỏ và tiêu đề đơn giản hơn chuyển mạch gói nhiều).
2.1.6. Cấu trúc phân lớp của mạng ATM
Theo mô hình tham chiếu liên kết hệ thống mở OSI (Open System Interconnection ) của tổ chức tiêu chuẩn hoá quốc tế ISO ( International Standrd Organization ). Mỗi hệ thống mở đều có các hệ thống con được sắp xếp theo thứ tự.
Hình 2.7 Mô hình phân lớp OSI
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.
Hình 2.9 Các kiểu đơn vị số liệu và quan hệ giữa chúng
2.1.7. Lựa chọn độ dài cho tế bào.
2.1.7.1. Lựa chọn độ dài cố định hoặc thay đổi.
Việc lựa chọn độ dài tế bào cố định hay thay đổi được quyết định sau khi cân nhắc các ưu nhược điểm của những phương án này thông qua một loạt các yếu tố như hiệu suất băng truyền, trễ, tốc độ và độ phức tạp tại nút chuyển mạch.
Về mặt hiệu suất băng truyền.
Ta có công thức chung để tính hiệu suất băng truyền:
Số byte thông tin
η = ———————————————
Số byte thông tin + Số byte tiêu đề
* Trường hợp độ dài gói cố định:
Trong trường hợp độ dài tế bào ATM cố định, hiệu suất băng truyền được tính theo công thức:
X
ηF = ———————
X
(int — )( L + H)
L
Trong đó:
nF : Hiệu suất băng truyền của tế bào có độ dài cố định.
L: Kích thước trường số liệu của gói tính bằng byte.
H: Kích thước phần tiêu đề tế bào.
X: Tổng số byte thông tin hữu ích được truyền đi.
Int(z): Phần nguyên của z.
Như vậy hiệu suất sẽ là tối ưu khi toàn bộ thông tin được truyền đi chia hết cho kích thước trường thông tin:
X X
— = int —
L L
Lúc đó giá trị hiệu suất băng truyền sẽ là:
L
ηFopt = ———
L + H
Người ta nhận thấy rằng hiệu suất phụ thuộc rất nhiều vào các byte thông tin hữu ích được truyền đi. Số byte thông tin càng nhiều thì hiệu suất tối ưu càng dễ đạt được.
Do luồng thông tin trong ATM gồm tiếng nói, tín hiệu video, số liệu tốc độ cao nên hiệu suất gần đạt được giá trị tối ưu, kể cả khi sử dụng tế bào có độ dài cố định.
* Trường hợp độ dài gói thay đổi:
Đối với gói có độ dài thay đổi, các thông tin bổ sung vào phần tiêu đề bao gồm các “cỡ” để nhận biết giới hạn gói, một vài bit được chèn thêm vào để nhận biết các cỡ chính xác. Ngoài ra còn phải cộng thêm vào phần đầu khung phần báo hiệu độ dài gói, lúc đó hiệu suất là:
X
ηv = —————
X + H + hv
Trong đó hv là phần thông tin bắt buộc phải bổ sung thêm để báo hiệu độ dài thay đổi của gói ATM. Hiệu suất truyền của gói có độ dài thay đổi là rất cao, với các gói có độ dài lớn hiệu suất này đạt gần tới 100%.
Về mặt tốc độ chuyển mạch và độ phức tạp.
Độ phức tạp của việc chuyển mạch các gói có độ dài cố định hay thay đổi phụ thuộc vào những chức năng mà chúng cần thực hiện cũng như yêu cầu kỹ thuật tương ứng với các chức năng này. Hai yếu tố quan trọng nhất là: tốc độ hoạt động và yêu cầu về kích thước bộ nhớ của hàng đợi.
* Tốc độ hàng đợi: Phụ thuộc vào số lượng các chức năng cần thực hiện và thời gian thực hiện các chức năng đó.
* Xử lý phần tiêu đề: Đối với các gói có độ dài cố định, khoảng thời gian cần thiết để xử lý phần tiêu đề là cố định. Trong trường hợp gói có độ dài thay đổi, thời gian xử lý này không cố định mà phụ thuộc vào độ dài của gói, thông thường tốc độ xử lý cần lớn hơn rất nhiều mới đạt được tốc độ truyền tin như trong trường hợp gói có độ dài cố định. Kích thước càng nhỏ thì yêu cầu tốc độ xử lý càng lớn. Bảng thể hiện tốc độ xử lý cần thiết trong hai trường hợp ở tốc độ 150 Mb/s. Ta thấy là tốc độ trong trường hợp độ dài gói thay đổi yêu cầu lớn hơn rất nhiều so với trường hợp độ dài gói cố định.
* Quản lý bộ nhớ của hàng đợi: Trong trường hợp kích thước gói cố định, hệ thống quản lý bộ nhớ có thể đưa ra các khối nhớ với kích thước cố định tương ứng với kích thước của tế bào ATM. Hoạt động này hết sức đơn giản như trong trường hợp quản lý bộ nhớ tự do. Trong trường hợp gói có độ dài thay đổi, hệ thống quản lý bộ nhớ phải có khả năng đưa ra các khối bộ nhớ có kích thước khác nhau sao cho các hoạt động như tìm các đoạn thông tin, tìm đoạn đầu tiên,… được tiến hành ở tốc độ cao. Việc quản lý bộ nhớ cũng trở nên phức tạp hơn.
* Yêu cầu về kích thước hàng đợi: Trong trường hợp độ dài gói cố định, yêu cầu về kích thước hàng đợi phụ thuộc vào tải và tỷ lệ mất gói tải, tỷ lệ mất
gói tải càng lớn thì thì yêu cầu hàng đợi cũng phải càng lớn. Trong trường hợp gói có độ dài thay đổi, tính toán kích thước hàng đợi phức tạp hơn nhiều và sẽ phụ thuộc vào độ dài gói. Đơn giản nhất là định kích thước hàng đợi tương ứng với gói có độ dài lớn nhất, lúc đó kích thước hàng đợi sẽ trở nên lớn hơn rất nhiều so với trường hợp gói có độ dài cố định. Việc tính toán kích thước hàng đợi một cách tối ưu trong trường hợp này sẽ rất khó khăn.
Kết luận:
Sau khi đối chiếu với yêu cầu về tốc độ hoạt động và kích thước hàng đợi, giải pháp gói có kích thước cố định là hợp lý nhất đối với các dịch vụ băng rộng.
Trễ.
Kích thước của gói trong ATM cần phải giới hạn để không phát sinh ra trễ trong mạng. Trễ tiếng nói sẽ rất lớn nếu kích thước gói lớn. Hình … minh hoạ một Multiplexer hợp kênh các đường truyền số liệu khác nhau vào bộ chuyển mạch, các gói số liệu trong trường hợp này có kích thước thay đổi. Đầu vào phía trên là một mẫu tiếng nói được truyền cho thời gian thực, đầu vào phía dưới là một gói số liệu rất dài. Do mẫu tiếng nói tới sau gói số liệu một chút nên phải đợi số liệu truyền xong mới tới lượt nó được truyền tới đầu ra. Nếu gói số liệu quá dài thì mẫu tiếng nói sẽ bị trễ đáng kể. Ngược lại, nếu sử dụng các tế bào nhỏ và cố định thì trễ sẽ giảm xuống tới một giá trị chấp nhận được.
Hình2.10. a) Gói có kích thước nhỏ bị trễ sau gói lớn.
b) Gói có kích thước bé và cố định trong ATM đảm bảo trễ đủ nhỏ.
Kết luận.
Trong mạng băng rộng, các ứng dụng chính được sử dụng là tiếng nói, tín hiệu video, số liệu gói. Lợi ích thu được về mặt hiệu suất truyền đối với các gói có kích thước thay đổi nhỏ hơn rất nhiều so với lợi ích thu được khi sử dụng các gói có kích thước cố định nếu so sánh về mặt tốc độ hoạt động và độ phức tạp. Mặt khác nếu sử dụng tế bào có kích thước thay đổi thì độ dài của các tế bào này không thể tuỳ ý mà còn rất bị hạn chế để đảm bảo trễ nhỏ. Do đó vào năm 1988 ITU-T chọn giải pháp sử dụng tế bào ATM có kích thước cố định.
2.1.7.2. Lựa chọn kích thước của tế bào ATM.
Sau khi đã quyết định sử dụng gói có độ dài cố định, vấn đề đặt ra là chọn tế bào có kích thước bao nhiêu. 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.
Hiệu suất băng truyền.
Hiệu suất băng truyền được quyết định bởi tỷ lệ giữa kích thước phần tiêu đề và kích thước trường dữ liệu. Kích thước trường dữ liệu càng lớn thì hiệu suất càng cao. (đã trình bày ở 7.1.1).
Trễ.
+ Trễ tạo gói: Phụ thuộc vào kích thước trường dữ liệu trong tế bào thể hiện ở hình… hiệu suất truyền đối với các tế bào có độ dài khác nhau (so sánh 2 tế bào có H=5 và H=4) và trễ tạo gói của chúng (so sánh giữa 2 tốc độ truyền tiếng nói 64Kb/s và 32Kb/s).
Hình 2.11. Hiệu suất truyền và trễ tạo gói đối với trường số liệu có độ dài khác.
+ Trễ hàng đợi: Bị ảnh hưởng bởi tỷ lệ giữa độ lớn của trường số liệu L và độ lớn trường tiêu đề H.
Hình 2.12 thể hiện sự phụ thuộc của trễ hàng đợi và tỷ lệ L/H. Ta nhận thấy trễ bé nhất khi L/H có giá trị từ 8 ữ 16, tương ứng với kích thước tế bào từ 32+4 byte tới 64+4 byte.
Hình 2.12 Trễ hàng đợi phụ thuộc vào tỷ lệ L/H với các hiệu suất tải khác nhau.
+ Trễ tháo gói: Được quyết định bởi biến động trễ, là nguyên nhân của trễ tổng của một vài hàng đợi. Trễ tháo gói cũng bị ảnh hưởng bởi độ dài tế bào. Trễ toàn mạng theo khuyến nghị Q.161 của ITU-T cần phải được giới hạn sao cho giá trị của nó nhỏ hơn 25 ms. Nếu tổng trễ lớn hơn giá trị này thì cần phải lắp thêm bộ khử tiếng vang. Theo kết 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 byte hoặc nhỏ hơn) thì trễ tổng rất nhỏ, do đó trong hầu hết các trường hợp đều không cần bộ khử tiếng vang.
Đối với các tế bào có độ dài lớn (hơn 64 byte) thì trễ tăng lên đáng kể, do đó lúc này sẽ có hai giải pháp: lắp bộ khử vang cho hầu hết các cuộc thoại. Đối với các cuộc thoại, ta chỉ điền một phần của trường số liệu để giảm trễ, tuy vậy phương pháp này làm giảm hiệu suất truyền.
Đối với các gói có độ dài trung bình trong khoảng 32 ữ 64 byte, phần lớn các trường hợp ta đều không cần sử dụng bộ khử tiếng vang nếu số nút chuyển mạch, số lần chuyển giữa mạng ATM và mạng đồng bộ, khoảng cách truyền không quá lớn.
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 và dung lượng bộ nhớ cần thiết. Để giới hạn tỷ lệ mất tế bào, ta cần phải cung cấp một hàng đợi có kích thước đủ lớn. Vì vậy kích thước tế bào càng lớn thì kích thước hàng đợi cũng phải càng lớn. Mặt khác, khi có một gói tới nút chuyển mạch thì phần tiêu đề của nó cần phải được sử 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 càng thấp.
Tuy vậy tốc độ không phải là vấn đề quan trọng nhất, bởi vì công nghệ hiện nay cho phép xử lý rất nhiều thông tin trong khoảng 1às, như vậy vấn đề chính là giới hạn bộ nhớ.
Kết luận.
Các giá trị độ dài ở kích thước giữa 32 byte và 64 byte được ưa chuộng hơn cả. Sự lựa chọn này phụ thuộc vào ba thông số chính đã đề cập ở trên. Cuối cùng ITU-T lựa chọn giải pháp tế bào ATM với kích thước cố định có độ dài 53 byte, trong đó phần trường dữ liệu là 48 byte, phần tiêu đề là 5 byte.
2.2. Mô hình giao thức chuẩn của B-ISDN.
2.2.1. Mô hình tham chiếu chuẩn của B-ISDN.
Dựa trên mô hình tham chiếu liên kết các hệ thống mở OSI. Mô hình ATM sử dụng khái niệm các lớp và các mặt phẳng riêng rẽ cho từng chức năng riêng biệt như chức năng dành cho người sử dụng, chức năng điều khiển, chức năng quản lý mạng. Khái niệm này được gọi là mô hình tham chiếu giao thức B-ISDN (B-ISDN Protocol Reference Model hay BISDN-PRM).
Quản lý mặt phẳng
Điều khiển và báo hiệu
Số hiệu CLNS
Số hiệu CONS
Video
Thoại
Lớp cấu tạo và tháo tế bào (SAR)
.... lớp tương thích ATM (AAL)
lớp con hội tụ
Lớp ATM
Lớp con tạo và tháo tế bào (SAR)
..................................... lớp vật lý
Lớp con đường truyền vật lý (IM)
Mặt phảng
điều khiển
Mặt phẳng của
người sử dụng
Mặt phẳng quản lý
Quản lý lớp
- CLNS số liệu không liên kết
- CONS: số liệu hướng liên kết
Hình 2.13 Mô hình tham chiếu giao thức B-ISDN.
Mô hình tham chiếu giao thức B- ISDN có cấu trúc phân lớp từ trên xuóng bao gồm các chức năng truyền dân, chuyển mạch, các giao thức báo hiệu và điều khiển các ứng dụng và dịch vụ. Mô hình tham chiếu giao thức B- ISDN bao gồm 3 mặt phẳng được trinh bày như trong hình vẽ đó là: Mặt phẳng quản lý mặt phẳng của người sử dụng và mặt phẳng điều khiển.
Mô hình này gồm 3 mặt phẳng:
Mặt phẳng quản lý: Có 2 chức năng:
Quản lý lớp (Layer Managerment) và Quản lý mặt phẳng (Plane Managerment). Nhiệm vụ là tạo ra sự phối hợp giữa các mặt phẳng khác với nhau. Quản lý mặt phẳng không có cấu trúc phân lớp, quản lý lớp có các lớp khác nhau nhằm thực hiện các chức năng quản lý có liên quan tới các tài nguyên và thông số nằm ở các thực thể có giao thức.
Mặt phẳng người sử dụng:
Có nhiệm vụ truyền các thông tin của người sử dụng từ điểm A đến điểm B trên mạng. Các cơ chế như điều khiển luồng, điều khiển tắc nghẽn, chống lỗi đều thực hiện tại mặt phẳng này, mặt phẳng này cũng có cấu trúc phân lớp.
Mặt phẳng điều khiển:
Có cấu trúc phân lớp, với chức năng thực hiện các điều khiển đường nối (Connection Control) và cuộc gọi (Call Control). Chúng thực hiện các chức năng báo hiệu có liên quan đến việc thiết lập, giám sát và giải phóng đường nối hay cuộc gọi.
Mặt phẳng quản lý và mặt phẳng điều khiển có thể phân ra làm các lớp sau:
Lớp bậc cao: Tương ứng với 3 lớp trên cùng của mô hình OSI.
Lớp vật lý: ứng với lớp 1 (lớp vật lý) trong mô hình OSI.
Lớp ATM: có thể coi như nằm tại lề dưới của lớp 2 (lớp truyền dữ liệu) trong mô hình OSI.
Lớp AAL: có nhiệm vụ thực hiện việc kết nối với các giao thức của lớp cao hơn.
Theo ITU-T các lớp còn có thể chia nhỏ thành các phân lớp với các chức năng như sau:
Lớp vật lý: tương tự lớp 1 của mô hình OSI và chủ yếu để thực hiện các chức năng trên mức bit.
Lớp kết nối số liệu ATM có thể được bố trí chủ yếu tại biên dưới của lớp kết nối số liệu thuộc mô hình OSI.
Lớp thích ứng ATM thực hiện việc thích ứng các giao thức lớp trên cho tế bào ATM cố định.
2.2.2. Các lớp thấp trong B-ISDN.
2.2.2.1. Lớp vật lý (PL-Physical Layer).
Chịu trách nhiệm truyền tải thực tế các gói ATM từ một điểm tới một điểm khác. Nó bao gồm việc biến đổi các tín hiệu sang khuôn dạng điện hoặc quang thích hợp và nạp các tế bào này thành các khung truyền dẫn thích hợp. Trong PL có hai giao diện cơ bản để thực hiện các kết nối: Giao diện người dùng – Mạng (UNI) để kết nối mọi người sử dụng tới một mạng, và giao diện Mạng – Mạng (NNI) để kết nối 2 nút mạng trong một mạng. Giao diện UNI được phân chia làm 2 loại: công cộng và riêng.
Năm 1993 Diễn đàn ATM đã qui định bốn giao diện của lớp vật lý, hai giao diện có các tốc độ số liệu là 44,736 Mbit/s, hai giao diện có các tốc độ số liệu là 155,52 Mbit/s. Trong số các giao diện đó thì SONET (Synchrounous Optical Network) hoặc SDH (Synchrounous Digital Hierachy) có thể đem lại nhiều triển vọng cho ATM.
Các chức năng của lớp vật lý: Lớp vật lý được phân chia thành hai lớp con:
Lớp con 1: Môi trường vật lý (PM-Physical Medium).
Lớp con 2: Hội tụ truyền dẫn (TC-Transmission Convergence).
Chức năng chính của hai lớp con này như sau:
Lớp con vật lý
Các chức năng
1. Môi trường vật lý (PM)
1. Cung cấp khả năng truyền dẫn bit, kể cả đồng chỉnh bit
2. Thực hiện sự mã hoá đường dây và cả sự biến đổi điện/quang
3. Các chức năng định thời bit (tạo ra và thu nhận các dạng sóng thích hợp cho môi trường) cũng xen vào và tách ra các thông tin định thời bit
2. Hội tụ truyền dẫn (TC)
1. Tạo ra và phục hồi khung truyền dẫn
2. Thích ứng khung truyền dẫn theo cấu trúc trường tải truyền dẫn
3. Chức năng mô tả tế bào (cho phép thiết bị thu phục hồi biên giới các tế bào nhờ sử dụng trộn và khôi phục trộn (descrambling)
4. Tạo trình tự HEC
5. Khử ghép tốc độ tế bào (xen các tế bào trống theo hướng truyền dẫn nhằm làm thích ứng tốc độ của ATM
2.2.2.2. Lớp ATM.
Một phần của lớp ATM này tương ứng với lớp 2 của OSI (Lớp liên kết số liệu DLL). Lớp ATM chuyển tải tất cả các thông tin trong các tế bào ATM có độ dài 53 byte.
Chức năng của lớp ATM.
Tạo ra/loại bỏ phần tiêu đề tế bào: Chức năng này là bổ xung tiêu đề tế bào ATM (trừ giá trị HEC) cho trường thông tin tế bào thu được từ AAL trong hướng phát. Các giá trị VPI/VCI có được là nhờ thông dịch từ phần tử nhận dạng Điểm truy nhập dịch vụ SAP (Service Access Point). Nó thực hiện các chức năng ngược lại, có nghĩa là huỷ bỏ phần tiêu đề trong hướng thu. Chỉ có trường thông tin tế bào là được chuyển tiếp sang AAL.
Ghép kênh và tách kênh tế bào: Chức năng này để ghép kênh cho các tế bào từ các VP và VC riêng rẽ thành một luồng tế bào trọn vẹn theo hướng phát. Nó phân chia luồng tế bào đi tới thành các dòng tế bào riêng rẽ ứng với VP hoặc VC theo hướng thu.
Thông dịch VPI và VCI: Chức năng này được thực hiện tại nút chuyển mạch ATM và/hoặc các nút kết nối chéo. Tại chuyển mạch VP, giá trị của trường VPI của mỗi tế bào đi tới được thông dịch thành một giá trị VPI mới của tế bào đi ra. Các giá trị của VPI và VCI được dịch thành các giá trị mới tại một chuyển mạch VC.
Điều khiển luồng chung (GFC – Generic Flow Control): Chức năng này trợ giúp việc điều khiển luồng lưu lượng ATM trong một mạng khách hàng. Nó xác định tại giao diện giữa khách hàng B-ISDN với mạng (UNI).
2.2.3. Các lớp cao trong B-ISDN.
2.2.3.1. Lớp thích ứng ATM (AAL).
Để ATM trợ giúp được nhiều thể loại dịch vụ, với những đặc trưng lưu lượng khác nhau và những yêu cầu hệ thống khác nhau, việc làm thích ứng các lớp ứng dụng khác nhau với lớp ATM là rất cần thiết. Chức năng cơ bản của lớp thích ứng ATM (AAL) là đóng gói các phần số liệu (tới 64Kbyte) của các giao thức lớp cao hơn thành các tế bào (48 byte) của lớp ATM. Các phần số liệu này có thể là các gói dữ liệu, các mẫu âm thanh hoặc các khung video. Như vậy, AAL phải phụ thuộc dịch vụ trong việc phân chia ghép đoạn các dữ liệu thành các tế bào và từ các tế bào.
Các chức năng của lớp thích ứng ATM: Lớp thích ứng ATM được phân chia thành hai lớp con theo chức năng của nó. Đó là lớp con hội tụ và lớp con phân đoạn và tái đóng gói.
* Lớp con hội tụ (CS-Convergence Sublayer) cung cấp dịch vụ AAL tại điểm truy nhập dịch vụ AAL – SAP cho các lớp cao hơn và nó phụ thuộc vào dịch vụ.
* Lớp con phân đoạn và tái đóng gói (SAR – Segmentation and Reassembly) có nhiệm vụ phân đoạn và tái sắp xếp các thông tin của lớp cao hơn thành kích thước phù hợp cho trường thông tin của tế bào ATM.
Các chức năng của lớp con thích ứng ATM được thể hiện qua bảng sau:
Lớp con thích ứng ATM
Các chức năng
1. Lớp con hội tụ
1. Đóng các gói khối dữ liệu dịch vụ – người dùng trong một tiêu đề và phần đuôi (các dịch vụ được yêu cầu).
2. Xử lý lỗi và ưu tiên dữ liệu
3. Nhận dạng tin báo (message) và phục hồi thời gian xung nhịp
2. Lớp con phân đoạn và tái đóng gói
1. Thu nhận khối số liệu của giao thức hội tụ và đặt nó trong tế bào ATM
2. Thêm tiêu đề cho mỗi đoạn, chứa đựng thông tin được sử dụng để tái đóng gói các khúc dữ liệu tại đích.
2.2.3.2. Các loại AAL.
Các loại thông tin được lớp thích ứng ATM (AAL) chuyển tải được phân chia thành 4 cấp tuỳ thuộc vào các đặc tính và các dịch vụ như sau:
1. Nếu thông tin cần chuyển tải là độc lập hoặc phụ thuộc thời gian thì nhất thiết phải tái tạo sự phụ thuộc thời gian của tín hiệu tại đích, có nghĩa là thoại PCM 64Kbit/s.
2. Tốc độ bit biến đổi hoặc cố định.
3. Chuyển tải thông tin kiểu phi kết nối hoặc định tuyến kết nối.
Bảng thể hiện bốn cấp dịch vụ tiêu chuẩn mà AAL sử dụng:
Cấp dịch vụ
Mối quan hệ định thời giữa nguồn và đích
Tốc độ bit
Kiểu kết nối
Thí dụ
Cấp A
Yêu cầu
Không đổi
Định hướng kết nối
Video tốc độ bit không đổi
Cấp
B
Yêu cầu
Biến đổi
Định hướng kết nối
Video tốc độ bit biến đổi
Cấp
C
Không yêu cầu
Biến đổi
Định hướng kết nối
Tốc độ số liệu định hướng kết nối
Cấp D
Không yêu cầu
Biến đổi
Phi kết nối
Chuyển tải số liệu phi kết nối
Bảng phân loại dịch vụ của AAL:
Các lớp dịch vụ
A
B
C
D
Quan hệ định thời
Yêu cầu
Không yêu cầu
Tốc độ bit
Không đổi
Biến đổi
Phương thức kết nối
Định hướng kết nối
Phi kết nối
Loại AAL
1
2
3
4
5
2.2.4. Sơ đồ cấu hình chuẩn của B-ISDN.
Mạng ATM/B- ISDN bao gồm các thiết bị khách hàng, các nút chuyển mạch và các chặng truyền dẫn nối thiết bị khách hàng và nút chuyển mạch. Khuyến nghị của CCITT I. 431 đã định nghĩa các nhóm chức năng B - TE1, B - TE2, B - NT1, B - NT2 và các điểm tham chiếu TB, SB, UB và R của mạng B- ISDN được miêu tả trong hình vẽ sau :
B - TE2
hoặc TE2
B - TA
B - NT2
B - NT1
PC hoặc
thiết bị
Router
Lớp AAL
Lớp ATM
Lớp vật lý
S
T
R
(A)
B - TE1
Router
S
IWU
Router
S
B - NT2
Lớp AAL
Lớp ATM
B - NT1
Lớp vật lý
T
U
LAN hoặc MAN riêng
(B)
Hình 2.18. Cấu hình giao thức chuẩn của B-ISDN
Cấu hình giao thức chuẩn B- ISDN (có cấu trúc tương tự như cấu hình của ISDN) xác định các giao diện và các chức năng khác nhau giữa các thực thể của mạng B-NT1 thực hiện các chức năng của các lớp bên dưới như kết cuối đường truyền, xử lý giao diện truyền dẫn liên quan đến các kết cuối quang và điện tại địa điểm thiết bị khách hàng. B-NT1 được điều khiển bởi nhà cung cấp mạng và là ranh gới giữa các mạng, B-NT2 thực hiện các chức năng lớp cao hơn bao gồm ghép / phân tách lưu lượng, xử lý băng tần, chuyển mạch các kết nối nội bộ, xử lý giao thức báo hiệu, xử lý dung lượng bộ đệm và xác định tài nguyên. Các thiết bị đầu cuối là thiết bị khách hàng sử dụng B-ISDN.
B - TE1 kêt cuối với giao diện chuẩn B - ISDN và thực hiện kết cuối đối với tất cả các loại giao thức của các bậc thấp cũng như bậc cao. Các giao diện khác vẫn chưa được ITUchuẩn hoá đầy đủ. B -TE2 được dùng cho các giao diện kết nối với thiết bị chuẩn B - ISDN hiện có. Các thiết bị này cần có thiết bị chuyển đổi (TA) để kết nối với giao diện. TA thực hiện tất cả các chức năng cần thiết để thực hiện giao tiếp B - ISDN kể cả việc chuyển đổi tốc độ. Điểm chuẩn R cung cấp giao diện không phải B-ISDN giữa thiết bị khách hàng, không phải B - ISDN với thiết bị chuyển đổi. Điểm chuẩn TB phân tách thiết bị nhà cung cấp mạng với thiết bị khách hàng, điểm chuẩn SB tương ứng với gaio diện của các thiết bị B-ISDN riêng rẽ và tách biệt thiết bị khách hàng với các chức năng truyền thông liên quan tới mạng.
Kết luận
Với những khả năng mà mạng B-ISDN có thể đem lại, sự ra đời của mạng B-ISDN là một bước đột phá lớn trong nghành viễn thông. Chúng ta có thể tin tưởng và hi vọng rằng nó sẽ đem lại nhiều lợi ích như những gì chúng ta mang muốn về một mạng viễn thông tốt nhất. Chính vì vậy cần nghiên cứu và tìm hiểu hơn nữa về những kỹ thuật này...
Trong Báo cáo này, em đã nghiên cứu tìm hiểu về đặc điểm của mạng viễn thông mà chúng ta đang sử dụng, qua đó em nhận ra rất nhiều các khuyết điểm cần khắc phục để phục vụ nhu cầu ngày càng cao của mọi người. Vì vậy cần phải có một công nghệ để giải quyết các vấn đề trên - đó là công nghệ ATM.
Qua 2 chương của Báo cáo, em đã tìm hiểu về tổng quan của mạng viễn thông hiện nay và giới thiệu những kiến thức cơ bản của công nghệ ATM trong mạng B-ISDN. Tuy nhiên do thời gian tìm hiểu chưa nhiều và nguồn tài liệu có hạn nên sẽ không thể tránh khỏi thiếu sót. Em xin trình bày hoạt động và các ứng dụng của ATM trong Đồ án của em. Em rất mong nhận được sự chỉ bảo thêm của các Thầy Cô và các bạn để hoàn thiện thêm kiến thức của mình.
Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn thầy lê tân phương cùng các tthầy cô trong khoa Điện tử – Viễn thông đã giúp đỡ em hoàn thành Báo cáo này.
Tài liệu tham khảo
Cơ sở kỹ thuật chuyểm mạch
Học viện Bưu chính viễn thông
Công nghệ ATM-Giải pháp cho mạng băng rộng
Tổng công ty Bưu chính viễn thông Việt Nam – Trung tâm thông tin bưu điện – NXB Bưu điện 1998
Tổng quan về kỹ thuật mạng B-ISDN.
Nguyễn Hữu Thanh – NXB khoa học và kỹ thuật 1997
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- ATM47.doc