giáo trình Mạng ATM

Chào Mừng Các Bạn
Đến Với Phần Trình Bày Của Nhóm 3

MẠNG ATM


Thành
Viên


Giới Thiệu Chung

Trong những thập kỷ gần đây, công nghệ viễn thông và các ngành công nghệ phát triển hết sức nhanh chóng. Tuy nhiên mỗi
hệ thống viễn thông thường chỉ được thiết kế để phục vụ cho 1 hoặc một số dịch vụ nhất định.
Mạng tổ hợp đa số dịch vụ ISDN ra đời nhằm mục đích:
Xây dựng một hệ thống viễn thông có khả năng đáp ứng được tất cả các loại dịch vụ trong một mạng duy nhất. Mạng tổ hợp
đa dịch vụ số băng rộng(B-ISDN) là mạng có khả năng đáp ứng nhu cầu đó.B-ISDN còn có thẻ gọi là mạng ATM.


Mẫu Tham Chiếu Mô Hình B- ISDN
Giao diện của nút mạng B-ISDN

hệ thống tổng đài B-ISDN
giao tiếp trực tiếp với
các truyển dẫn số tốc
độ cao hoặc các thiết
bị ghép kênh SDH thông
qua kết cuối tổng đài ET

Tổng đài ET (exchange terminal)

Giao diện truy nhập của khác hàng

Hình: các chức năng giao diện của khác hàng


Tổng Quát Về ATM

1

2

3


Tổng Quát Về ATM

1. Khái Niệm
ATM (Asynchronous transfer Mode-Chế độ
truyền không đồng bộ) là hệ thống chuyển mạch gói tiên tiến dựa trên việc
ghép không đồng bộ phân chia theo thời gian.

Nó có thể truyền đồng thời dữ liệu, âm thanh và hình ảnh số hoá trên cả
mạng LAN và mạng WAN.


2.Các Đặc Điểm Của ATM
* Sử dụng gói dữ liệu (cell) nhỏ, có kích thước cố định (53 byte).
* Tốc độ truyền dữ liệu cao,sẽ làm cho trễ đường truyền và biến động trễ
nhỏ so với dịch vụ thời gian thực( tốc độ truyền có thể đạt 1,2 Gbit/s)

* Chất lượng cao, độ nhiễu thấp nên gần như không cần đến việc kiểm tra
lỗi
* Có thể sử dụng với nhiều phương tiện truyền dẫn vật lý khác nhau ( cáp
đồng trục, cáp dây xoắn, cáp sợi quang)
* Có thể truyền đồng thời nhiều loại dữ liệu


3.Sự Ưu Việt Của ATM

* Kết hợp ghép kênh không đồng bộ (TDMA) và thống kê cho mọi kiểu lưu lượng
* Gán độ rộng kênh rất linh hoạt và mềm dẻo.
* Tốc độ truy nhập cao.
* Bảo vệ đầu tư các mạng hiện tại nhờ có kết nối chúng với mạng ATM mới.
* Tiết kiệm giá thành OA&M (Operation Administrantion and Maintenance –việc điều hành
hoạt động và bảo trì) nhờ công nghệ cao và đồng nhất…


 Các nhược điểm của ATM:
-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.

Các dịch vụ mà ATM cung cấp:

•Dịch vụ CBR (Constant Bit Rate) trong dịch vụ này tốc độ truyền của các tế bào là không thay đổi như dịch vụ thoại,
video

•Dịch vụ VRB(Variable Bit Rate) trong dịch vụ này tốc đọ truyền tế bào thay đổi
•Dịch vụ ABR(Available Bit Rate) dịch vụ bit cõ sẵn

•Dịch vụ UBR( Unspecifed Bit Rate)
 


 
Nguyên Lý Hoạt Động Của Công Nghệ Chuyển Mạch Gói ATM

1

2

3

Cấu tạo tế bào ATM

Nguyên Lý Cơ Bản Của ATM

Lựa chọn độ dài tế bào.

4

Hoạt động của mạng chuyển mạch ATM

5

Các yêu cầu đối với ATM


 
1.Cấu tạo tế bào ATM

- VPI (Virtual Path Indentifier): nhận dạng đường ảo, dùng để phân biệt đường truyền nào trong số các đường nối tới một
nút
- VCI (Virtual Channel Indentifier): nhận dạng kênh ảo, dùng để phân biệt kênh nào được dùng trong đường truyền trên
- PT (Payload Type): phân biệt dữ liệu của dịch vụ hay người dùng mà được đóng gói trong cell ATM đang gửi
- HEC (Header Error Check): Dùng CRC kiểm tra lỗi bit của trường header.


2.Nguyên Lý Cơ Bản Của ATM

-ATM tạo ra các gói tin gọi là tế bào ATM, nó được chuẩn hóa kích thước và định dạng cho
phù hợp nhất, dễ quản lý nhất, hiệu quả nhất và tiêu đề đơn giản nhất.

-ATM không quan tâm thông tin là gì và nó từ đâu đến, đơn giản là ATM cắt bản tin cần phát
thành các tế bào có kích thước nhỏ bằng nhau, gán tiêu đề cho các tế bào sao cho nó có thể
định hướng tới mục đích mong muốn, đảm bảo yêu cầu trong suốt quá trình truyền tin.

- Trường thông tin của khách hàng và phần tiêu đề gọi là mào đầu mang thông tin định
tuyến.


3. Lựa chọn độ dài tế bào.

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 giữa kích thước phần tiêu đề
và kích thước trường dữ liệu.

Khi kích thước trường dữ liệu lớn thì càn hiệu suất cao và ngược lại. Mặt
khác kích thước trường dữ liệu lại phụ thuộc vào phần kích thước phần tiêu đề
và kích thước phần chứa dữ liệu


b) Trễ.

Trễ

Theo kết quả nghiên cứu của ITU-T

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

Đối với các tế bào có

32 ÷ 64

độ dài lớn (hơn 64

byte

byte) thì trễ tăng lên
đáng kể


c) Độ phức tạp khi thực hiện.

* Đô phức tạp của hệ thống phụ thuộc vào hai thông số cơ bản
đó là tốc độ xử lý
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 tăng theo. Mặt
khác, khi có một gói tới nút chuyển mạch thì phần tiêu đề của 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 càng thấp


4. Hoạt động của mạng chuyển mạch ATM

* Qua kênh ảo cố định PVC (permanent virtual circuit)
* Qua kênh ảo chuyển mạch SVC ( switch virtual circuit)

Qua kênh ảo cố định nhận PVC


Qua kênh ảo cố định nhận PVC

1.Thuê bao gọi nhà cung cấp yêu cầu kênh PVC

2.Thuê bao đưa địa chỉ đích, tốc độ bít yêu cầu và thời gian sử dụng

3. Network Operator – điện thoại viên đưa các thông tin này qua thiết bị kết cuối (Terminal) để thiết
lập
lập kênh
kênh tương
tương tự
tự như
như điện
điện thoại
thoại viên
viên bình
bình thường
thường

4. Kênh nối được trực thiết lập

5. Thuê bao trả tiền theo qui định thuê kênh hay theo chi tiết cuộc gọi


SVC kênh ảo chuyển mạch.


SVC kênh ảo chuyển mạch.

- Thuê bao chủ nhấc máy gọi và quay số
- ATM-hub (trung tâm ATM) cuộc gọi hướng tới, nó thích ứng các thông tin báo hiệu vào
tế bào ATM; kiểm tra tốc độ bít yêu cầu.
- Các tế bào ATM báo hiệu qua mạng tới đích để thiết lập nối.
- ATM – hub đích: khi tế bào tới đích, ATM hub phía đích sẽ gửi các tế bào ngược lại với

các thông tin về kênh ảo để thiết lập kênh nối.
- Tế bào quay lại với chủ gọi, ATM-hub gán cho các tế bào các giá trị VCI thích hợp và
mạng bây giờ biết định tuyến cụ thể. Quá trình thiế lập xong.
 


5. Các yêu cầu đối với ATM

-

Để phù hơp với việc truyền tín hiệu thời gian thực thì ATM phải đạt độ trễ đủ
nhỏ thì đô dài của các tế bào phải ngắn hơn độ dài các gói thông tin trong
chuyển mạch gói.

- Các tế bào phải có đoạn mào đầu nhỏ nhất làm
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 cách giữa các tế bòa
-Trong ATM thứ tự các tế bào ở bên phát và bên thu
phải giống nhau ( đảm bảo nhất quán về thứ tự).


Theo ITU-T, thì mạng đa dịch vụ băng thông rộng B–IDSN hoạt động dựa trên cơ sở kiểu
truyền không đồng bộ ATM (Asynchoronous Transfer Mode) kỹ thuật chuyển mạch gói chất
lượng cao. Phương thức truyền tải định hướng, chuyển gói nhanh dựa trên ghép không
đồng bộ phân chia theo thời gian. ATM sử dụng các mạch gói có kích thước nhỏ và cố định
gọi là tế bào ATM (ATM cell), các tế bào cùng với tốc độ truyền lớn sẽ làm cho trễ truyền và
biến động trễ đủ nhỏ đối với thời gian thực. Đó là đặc điểm quan trọng ATM là công nghệ

làm thay đổi bộ mặt ngành viễn thông trong tương lai.


Cảm Ơn Các Bạn Đã Lắng Nghe

Hẹn Gặp Vào Lần Sau