HỆ THÔNG TRUYỀN DẪN

HỆ THÔNG TRUYỀN DẪN
4.1.Tổng quan
Chương này xem xét phương pháp truyền thông tin trên mạng truyền dẫn băng
rộng .Như đã biết trong môi truờng chuyển mạch ATM,thông tin đuợcđóng gói
thành các tế bào 53 byte, Tuy nhiên ở mạng truyền dẫn băng rộngATM ,không phải
tất cả các thông tin ở dạng tế bào bởi vì mạng truyền dẫn băng rộng phải được thiết
kế sao cho dòng thông tin của các hệ thống đồng bộ đang tồn tại cũng có thể được
truyền trên cùng một mạng với luồng thông tin ATM. Nhiệm vụ chính của mạng
truyền dãn này là truyền các thông tin từ nguồn tới đích với trễ và xác suất lỗi tối
thiểu. Để hoàn thành nhiệm vụ trên ,chúng có các chức năng sau:
 Tạo ra các tế bào ATM từ các dòng thông tin liên tục ,
 Truyền các tế bào ATM và thông tin của các hệ thống truyền dẫn đồng bộ
STM(Synchronous Tranfer Mode) đang tồn tại .
 Ghép kênh và phân kênh dòng tế báo cũng như dòng thông tin số đồng bộ hiện
tại.
 Phân luồng và trung chuyển( cross- connecting) dòng tế bào ATM và các dònh
thông tin đồng bộ .
 Chuyển mạch tế báo và các thông tin của hệ thống đồng bộ STM hiện hữu.
Để đáp ứng được các chức năng trên , ITU-T đã chọn mạng các quang đồng bộ
SONET và hệ thống phân cấp số đòng bộ SDH làm cơ sở cho mạnh truyền dẫn
B_ISDN,tuy vậy chúng không phải là hệ thống truyền dẫn duy nhất trong mạng
ATM. Các hệ thống truyền dẫn dóng vai trò thực sự quan trọng trong B_ISDN,rát
nhiều tiến bộ đạt được lĩnh vực chuyển mạch ,các mạng thông minh… là nhờ sự
cải tiến hệ thống truyền dẫn . Một trong các cải tiến này là áp dụng của các
quang và các thiết bị truyền dẫn quang.
4.2 Các hệ thống truyền dãn băng rộng
Hệ thống truyền dẫn âm thanh ATM bao gồm rất nhiều thiết bị khác nhau
,mỗi thiết bị thực hiện một chức năng truyền dẫn nhấtđịnh.Sau đây sẽ trình bày
một số loại thiết bị truyền dẫn băng rộng.
4.2.1 Bộ ghép kênh SDH

155,520Mb/s
1 p*155,520Mb/s
STM-1
MUX
STM-n
155,520Mb/s

Bộ ghép kênh SDH có p đầu vào và 1 đàu ra duy nhất như trên hình . Các nhánh
ở đầu vào vào có thể có tốc độ khác nhau .Đầu ra có tốc độ bằng tổng tốc độ của
các nhánh dầu vào .Các bộ ghép kênh cũng có thể được kết hợp với nhau thành
nhiều tầng để ghép nhiều loại kênh có tốc độ khác nhau ở một đầu thành một
kênh tốc độ cao ở đầu ra.
4.2.2.Bộ phân kênh SDH
Bộ phân kênh SDH thực hiện chức năng ngược lại với bộ ghép kênh . Nó
phân kênh một đồng bộ dòng thông tin đơn đầu vào thành p đầu ra ứng với các
đầu vào của bộ ghép kênh SDH.


155,520Mb/s
P*155,520 Mb/s 1
STM-1 STM-1
DEMUX 155,520Mb/s
p
STM-1
4.2.3 Bộ phân luông thông tin đồng bộ ( Synchronous transport Signal
Cross-connect)
Bộ phân luồng thông tin đồng bộ có p đầu vào và p đầu ra như hình vẽ . Bộ
phân luồng có khả năng nối một đầu vào với một hoặc nhiều đầu ra tức là nó
có thể gửi các tín hiệu từ một đầu vào tới những đầu ra khác nhau . Chức năng
chính của nó là nhóm những luồng thông tin từ các nhánh đầu vào có cùng địa

chỉ đích thành một luồng thông tin duy nhất đưa chúng tới các đầu ra thích hợp
.


1 1
2 2
Bộ phân luồng
p thông tin đồng bộ p
4.2.4 Bộ phận tập trung ( ATM concentror) và bộ dãn ( ATM expender)
Bộ phận tập trung ATM có p đầu vào và một đầu ra , nó nhận các tế bào
ATM tại các đầu vào với tốc độ khác nhau . Tất cả các tế bào trống đều bị loại
bỏ . Các tế bào ATM hữu ích nằm ở bộ đệm đầu vào cho tới khi chúng được
trộn với nhau ở những tế bào nhánh khác thành một dòng duy nhất ở đầu ra .
Tốc độ ở đầu ra phụ thuộc vào đặc điểm của luồng thông tin các nhánh đầu
vào và mức độ tập trung các nhánh đó của bộ tâp trung . Như vậy tốc độ đầu
ra luôn nhỏ hơn tổng tốc độ các nhánh đầu vào .
Bộ dãn ATM thực hiện chức năng nguợc với bộ tập trung . Dòng ATM ở
đầu vào được tách thành các luồng thông tin khác nhau và được chèn các tế
bào trống để tái tạo lại các đầu ra tương ứng .
4.2.4 Bộ nối xuyên ATM ( ATM Cross-connect)
Bộ nối xuyên có p đầu vào và q đầu ra . Nhiệm vụ chính của nó là phân
hoặc ghép luồng các đường ảo VP (xem 3.3.2.1) ở đàu vào và đưa chúng tới
các đầu ra thích hợp. Việc phân / ghép luồng này dựa trên giá trị VPI của các
tế bào,do đó bộ nối xuyên còn được gọi là chuyển mạch VP.Bộ nối xuyên
ATM còn thực hiện chức năng loại bỏ tế bào trống ra khỏi dòng thôngtin đầu
vào ( đây cũng là chức năng của bộ tập trung ) .
4.2.5 Chuyển mạch ATM
Cấu trúc chuyển mạch đã được trình bày ở chương 3 , tuy vậy trong thực tế
chuyển mạch ATM còn bao gồm bộ tập trung ,bộ dãn ,bộ ghép
kênh và phân kênh để làm cho dòng tế bào và đầu ra thích hợp với tốc độ bên

trong đã được xác định trước .
Tại đầu vào ,phần tiêu đề của các tế bào ATM được kiểm tra để định đường
đầu ra thích hợp. Thông tin ở phân tiêu đề được sử dụng như một con trỏ
trong bảng truyền đạt , bảng này chứa các thông tin định đường cho tế bào .

Nút chuyển mạch ATM

1 1
2 2
p p

Hình 4.1. Nút chuyển mạch ATM
4.2.6 Các khối dịch vụ
Các khối dịch vụ là một phần của mạng , chúng thực hiện các chức năng
của các lớp cao hơn lớp ATM như lớp AAL,mặt phẳng điều khiển
( xem 3.6.1) . Dưới đây là một số khối dịch vụ điển hình :
- Khối dịch vụ thu nhận các thông điệp báo hiệu , thực hiện các chức năng
xử lý cuộc gọi và điều khiển bảng ma trận chuyển mạch .
- Khối dịch vụ phục vụ cho việc truyền số liệu không liên kết
( Connectionless data service) có tốc độ cao ,chúng thực hiện các chức
năng tạo và tháo gói , kiểm tra phần tiêu đề gói lớp 3 và định đường cho
các gói tới đích cần thiết hoặc tới một khôí dịch vụ số liệu không liên kết
khác.
Cầu phân phối (Multicast bridge) thu nhận tế bào từ một đầu vào ,nhân bản các tế
bào này và gửi chúng tới nhiều đích khác nhau .
4.2.7 Phần tử kết nối liên mạng IWU (Interworking Unit)
Phần tử kết nối liên mạng IWU có nhiệm vụ kết nối các mạng khác nhau vào
mạng B-ISDN. Thông thường nó thực hiện các chức năng biến đổi các thủ tục của
mạng hiện hữu cho phù hợp với các thử tục của mạng băng rộng.
4.3 Các chức năng truyền dẫn băng rộng

Sau đây ta sẽ xem xét chi tiết các chức năngđã được trình bày ở 4.1
4.3.1 Tạo ra các tế bào ATM ừ dòng thông tin liên tục
Thông thường các thiết bị đầu cuối băng rộng gửi vào kênh truyền thông tin
đã được đóng thành các tế bào ATM dài 53 byte . Trong trường hợp này không cần
bổ xung các chức năng đóng gói . Tuy vậy việc tạo gói cần thiết khi kết nối các
thiết bị thông tin không phải là ATM vào mạng băng rộng .Lúc này bộ chế tạo tế
bào ATM sẽ cắt kênh truyền đồnh bộ STM ( Synchronous Transfer Mode) thành
nhiều mẩu nhỏ thích hợp với trường thông tin của tế bào ,nó cũng làm các thông
tin dạng chuyển mạch gói phù hợp với kích thước tế bào ATM . Sự chuyển đổi này
thường được thực hiện ở thiết bị kết cuối mạng B-ISDN ( xem 3.7.1.1) hoặc bất kỳ
ở đâu trong mạng băng rộng ,nơi có liên kết với một mạng không ATM. Ngược
lại ,ta cũng cần có những thiết bị tháo gói để chuyển các tế bào ATM thành dòng
thông tin thường . Hình 4.2 thể hiện việc tháo và tạo tế bào tại B-NT2.

S
n

T
n

B-NT1

S hoặc R
B-NT2

Bộ tạo / tháo tế bào ATM
Hình 4.3 Sử dụng bộ tạo / tháo tế bào tại B-NT2
4.3.2 Truyền dẫn tế bào ATM
4.3.2.1 Các tiêu chuẩn của hệ thống truyền dẫn
Về nguyên tắc ,tế bào ATM có thể được truyền trên hệ thống truyền dẫn khác

nhau.ITU-T đã định nghĩa 2 chế độ truyền dẫn tại giao diện người sử dụng-
mạng ,đó là chế độ truyền dẫn SDH và chế độ truyền dẫn dựa trên cơ sở tế bào
ATM(xem3.6.2.1.2), điển hình là hệ thống phân cấp số cân đồng bộ PDH, được
định nghĩa trong khuyến nghị G.703 của ITU-T. Hệ thống PDH hoạt động ở tốc độ
2,3,34,140 Mb/s theo tiêu chuẩn CHÂU ÂU hoặc 1,5 và 45 Mb/s theo tiêu chuẩn
BĂC MY.
Các giao diện của hệ thống truyền dẫn phải luôn tuân theo chuẩn đã vạch ra
bởi ITU-T. Những giao diện khác nhau sẽ được sử dụng vào loại dịch vụ được
truyền , tốc độ và lưu lượng truyền tại các thuê bao hoặc nút truy nhập ở chuyển
mạch địa phương . Tại mạng trung kế và đường dài, các giao diện như nhau cùng
được sử dụng để truyền tiếng nói ,số liệu hình ảnh, mỗi loại giao diện lại có
phương thức truyền khác nhau ( về mặt khung truyền ,cách truyền là cáp quang
hoặc điện và mã đường truyền) . Bảng 4.4
Minh hoạ các giao diện của hệ thống truyền dẫn băng rộng.
Tên giao diện Tốc độ truyền Kiểu tín hiệu
T1 1,544Mbit/s Điện
DS3 45,76Mbit/s Điện
OC1 51,84 Mbit/s Điện
OC3 155,52Mbit/s Quang
OC12 622,08Mbit/s Quang
OC24 1,244Mbit/s Quang
OC48 2,488Mbit/s Quang
OC192 9,6Mbit/s Quang
4.3.2.2 Đồng bộ mạng
Như đã trình bày trong 3.6.2.1.2 có hai hệ thống sẽ được ứng dụng rộng rãi trong
kỹ thuật truyền dẫn ATM là hệ thồng truyền dẫn trên cơ sở tế bào và hệ thống
truyền dẫn đồng bộ mà điển hình là mạng SONET/SDH.
Mạng truyền dẫn dựa trên cơ sở tế bào ATM cần phải có khả năng đồng bộ từng
bit cững như đồng bộ cả tế bào . Tại mỗi đầu vào của bộ ghép kênh hoặc nút
chuyển mạch ATM cần phải cung cấp các tín hiệu đồng bộ độc lập để đồng bộ tế

bào ở đầu vào với hệ thống bên trong .Khi giới hạn khoảng cách cực đại giữa một
chu kỳ con là 26 tế bào ( xem 3.6.1.2) , độ lệch đồng bộ giữa đồng hồ bên ngoài và
đồng hồ bên trong sẽ được điều chỉnh ( tế bào OAM mức vật lý mang các thông
tin đồng bộ ngoài ) . trên nguyên tắc ,một đường truyền dẫn trong hệ thống truyền
này không nhát thiết phải đồng bộ với các đường truyền dẫn khác.
Ngược lại trong các mạng truyền dẫn đồng bộ của B-ISDN tín hiệu đồng bộ
mạng phải được tạo ra từ những nguồn đồng hồ tin cậy và ổn định .Tất cả các
phần tử trong mạng đều được đồng bộ trực tiếp từ một đồng hồ đơn .Tuy vây do