Tài liệu Sự phát triển của mạng viễn thông_chương 1 ppt

GVHD: NGÔ THẾ ANH Đề tài
Đề tàiĐề tài
Đề tài : Chuyển mạch và báo hiệu trong mạng
ATM


SVTH:
NGUYỄN TRẦN VINH
Trang : 1


CHƯƠNG I SỰ PHÁT TRIỂN CỦA MẠNG VIỄN THÔNG

I.LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA CÔNG NGHỆ VIỄN THÔNG:
Nhu cầu trao đổi thông tin là một nhu cầu không thể thiếu đối với con người, sự
phát triển của công nghệ viễn thông của cũng gắn liền với sự phát triển của xã hội
loài người. Trải qua nhiều cuộc cách mạng các hệ thống thông tin cũng như công nghệ
viễn thông cho tới ngày nay đã đạt được những thành tựu đáng kể trong mọi lónh vực
như trong lónh vực kinh tế và xã hội. Các hệ thống thông tin hay công nghệ viễn thông
đã lần lượt ra đời từ các hệ thống đơn thông tin đơn giản cho các hệ thống thông tin
hiện đại như ngày nay.Vì vậy quá trình phát triển của các công nghệ viễn thông được
thể hiện qua sự phát triển của công nghệ truyền dẫn, công nghệ ghép kênh và công
nghệ chuyển mạch như sau .nhưng trước khi tìm hiểu về công nghệ viễn thông thì
chúng ta cần biết các khái niệm sau :
-Mạng là ? Mạng là một nhóm các thiết bò đầu cuối, các hệ máy tính liên kết
chia sẽ thông tin lẫn nhau thông qua một tuyến kết nối truyền thông chung gọi là
mạng.

-Viễn thông là ? viễn thông ( Telecommunications) là việc truyền điện tử các
dữ liệu âm thanh, Fax, hình ảnh thoại, Video và các thông tin giữa các hệ thống

bằng cách dùng các tín hiệu số hoặc tín hiệu tương tự , việc truyền này được thực
hiện thông qua môi trường truyền dẫn có thể là hữu tuyến (sử cáp kim loại kim loại
hoặc cáp quang ) hoặc vô tuyến ( có thể là viba hoặc vệ tinh )
-Mạng viễn thông ( telecommunications Network ) đây là một mạng cung cấp
nhiều dòch khác nhau như cung cấp các dòch vụ thoại và các dòch vụ phi thoại như
dòch vụ dữ liệu, hình ảnh, ..như vậy mạng viễn thông được tạo thành từ các mạng
riêng lẻ như mạng truyền số liệu, mạng điện thoại , ... và nhờ có mạng viễn thông
mà chúng ta có thể liên kết với nhau từ các mạng khác nhau thông qua một thiết
chuyển đổi riêng chẳng hạn như mạng dữ liệu thông qua mạng điện thoại. Như vậy
mạng viễn thông là một mạng cung cấp nhiều dòch vụ khác nhau nhằm đáp ứng nhu
cầu trao đổi thông tin ngày một tăng của con người.
Như vậy với các khái niệm trên đã giúp ta hiểu được thế nào là mạng, viễn thông,
mạng viễn thông. và để hiểu rỏ hơn ta đi tìm hiểu về các công nghệ sau :
Công nghệ truyền dẫn
: bao gồm môi trường truyền dẫn và thiết bò truyền dẫn
như thiết bò thu phát tín hiệu,môi trường truyền dẫn có thể là hữu tuyến hoặc vô tuyến.
Mạng điện thoại từ lúc hình thành cho đến nay chủ yếu là dùng để truyền tín
hiệu thoại . Trước năm 1970, mạng điện thoại được dùng để truyền tín hiệu thoại
tương tự và ghép kênh theo tần số . trên các tuyến cự ly dài chủ yếu là dùng cáp

GVHD: NGÔ THẾ ANH Đề tài
Đề tàiĐề tài
Đề tài : Chuyển mạch và báo hiệu trong mạng
ATM


SVTH:
NGUYỄN TRẦN VINH
Trang : 2

đồng trục và thiết bò truyền dẫn này tương đối mắt so với giá thành của tổng đài
điện thoại tương tự . đầu những năm 70 các hệ truyền dẫn số bắt đầu phát triển và
trên các hệ thống này chủ yếu là dùng ghép kênh theo thời gian, điều xung mã. Nhờ
điều xung mã mà tín hiệu thoại 0.3–3.4khz được chuyển thành tín hiệu số có tốc độ
64Kbps . Nhưng nếu truyền riêng biệt trên mỗi kênh thoại trên đôi dây dây đồng sẽ
rất tốn kém và lảng phí đường truyền vì thế mà kỷ thuật ghép kênh được ra đời để
ghép các tín hiệu 64KHz thành các luồng tín hiệu có tốc độ 1.544 Mbps hoặc 2,048
Mbps đã ra đời. từ các luồng tín hiệu này lại được ghép thành các luồng tín hiệu có
tốc độ cao hơn và cho tới nay các kỹ thuật ghép kênh càng được cải thiện hơn và tận
dụng hết khả năng đường truyền dẫn đồng thời làm giảm giá thành cước phí dòch vụ
xuống một cách hợp lý cho khách hàng .với tiến trình phát triển trên thì công nghệ
truyền dẫn quang cũng được đưa vào sử dụng một cách rộng rải nhằm đáp ứng nhu
cầu thông tin ngày càng tăng như ngày nay vì tốc độ truyền của cáp quang rất cao đạt
cở vài Gbps như hiện nay tốc độ truyền dẫn cáp quang của nước ta hiện nay là 2,5
Gbps( Bắc _Nam) .
Công nghệ ghép kênh
: Từ khi phát minh ra điện thoại thì kỹ thuật ghép củng ra
đời khi nhu cầu thông tin ngày một tăng và khả năng sử dụng hết đường truyền lúc
người ta sử dụng kỹ thuật ghép kênh theo tầng số tức là các kênh tín hiệu thoại được
phân theo các tần số khác nhau và sau đó kỹthuật ghép theo thời gian củng ra đời khi
kỹ thuật điều xung mã hay còn gọi là kỹ thuật PCM tức là nhờ kỹ thuật PCM mà
tín hiệu thoại có tần số từ 0.3 – 3.4 KHz được biến đỗi thành các tín hiệu số có tốc
độ là 64Kbps đây là luồâng tín hiệu cơ sở được sử dụng để truyền tín hiệu thoại dưới
dạng số và với tốc độ này thì không thể đáp ứng được nhu cầu ngày càng tăng của
thông tin và vì thế mà kỹ thuật ghép kênh PCM được hình thành kỹ thuật này ghép
các luồng tín hiệu có tốc độ 64Kbps thành các luồng tín hiệu có tốc cao hơn như
1,544Mbps, 2.048Mbps và sau đó dựa vào các luồng nay để ghép các luồng có tốc độ
cao hơn và với việc ghép kênh này nó tuân theo các tiêu chuẩn khác nhau trên thế
giới như tiêu chuẩn Bắc Mỹ, tiêu chuẩn Châu Âu và tiêu chuẩn Nhật Bản và các kiểu
ghép kênh như vậy gọi là kiểu ghép kênh theo cận đồng bộ ký hiệu là PDH (

Plesiochronous digital Hierarchy) và với phương pháp ghép kênh theo kiểu cận đồng
bộ này nó có một số nhược điểm là nó không thể đáp ứng được các nhu cầu thông tin
tốc độ cao , không đồng bộ với tốc độ truyền dẫn , khung thời gian giữa các cách ghép
theo các hệ thống Châu Âu , Bắc Mỹ và Nhật Bản dẫn tới sự thống nhất giữa các
cách ghép phức tạp hơn vì thế mà kỹ thuật ghép kênh theo kiểu đồng bộ được ra đời
đạt được tốc cao đáp ứng được yêu cầu thông tin yêu cầu tốc cao .
Công nghệ chuyển mạch :
Để tìm hiểu về công nghệ chuyển mạch thì ta phải
hiểu thế nào là chuyển mạch .chuyển mạch là một phần tử thực hiện việc đấu nối
giữa hai thiết bò khi có nhu cầu thiết lập. thực chất thiết bò chuyển mạch là một tổng

GVHD: NGÔ THẾ ANH Đề tài
Đề tàiĐề tài
Đề tài : Chuyển mạch và báo hiệu trong mạng
ATM


SVTH:
NGUYỄN TRẦN VINH
Trang : 3

đài nó thực hiện chức năng thiết bò cuộc gọi từ máy gọi tới máy bò gọi và nó phải có
chức năng thu phát tín hiệu từ các thiết bò đầu cuối . từ thời phát minh ra điện thoại
việc thì việc đấu nối với nhau thông qua một đôi dây đồng việc đấu nối này được
thực hiện trực tiếp giữa các thiết bò đầu cuối, nhưng với yêu thông tin ngày một tăng
này thì việc đấu nối trực tiếp này càng phức tạp hơn và việc đấu nối này có giới hạn
nhất đònh nếu nhiều quá thì sẽ không thực hiện được vì vậy mà người ta đã phát minh
ra thiết bò chuyển mạch nhằm thiết lập các cuộc gọi một cách dễ dàng với dung lượng
đấu nối lớn gấp nhiều lần đấu nốí trực tiếp. Ngày nay với sự phát triển của công nghệ
bán dẫn kỹ thuật chuyển mạch ngày càng tối tân hơn và xử lý các kết nối với dung

lượng lơn hơn nhiều lúc đầu
II. SỰ PHÁT TRIỂN CỦA MẠNG VIỄN THÔNG HIỆN NAY:
Trong thông tin viễn thông hiện nay, để cho việc thông tin được thông suốt và
đáp ứng đầy các dòch vụ cho người sử dụng thì cần thiết phải có mạng ( mạng là một
nhóm các đầu cuối, các hệ máy tính liên kết chia sẻ các dòch vụ thông qua một tuyến
kết nối truyền thông chung. Do đó mạng là hai hoặc nhiều cá nhân có một nội dung
nào đó muốn chia sẻ, một cá nhân phải có khả năng cung cấp một nội dung nào đó,
trong khi đó một khả năng khác phải co ùkhả năng tiếp nhận nội dung đó) nói chung và
mạng viễn thông nói riêng.Như vậy mạng viễn thông là mạng bao gồm nhiều loại
dòch khác nhau. Sau đây là các mạng viễn thông đã và đang sử dụng trên thế giới .
-Đối với mạng điện thoại thì vào những năm 70 là chủ yếu được dùng truyền
tín hiệu tương tự và sử dụng kỹ thuật ghép kênh phân chia theo tần số với kỹ thuật
này thí đối với các tuyến có cự ly dài thì chủ yếu truyền bằng cáp đồng trục và thiết
bò điện thoại này tương đối đắt so với giá thành cùa tổng đài điện thoại tương tự . Vì
thế mà vào những đầu những năm 70 các hệ thống truyền dẫn số bắt đầu phát triển
và trên các hệ thống này chủ yếu sử dụng kỹ thuật ghép kênh phân chia theo thời
gian và điều chế xung mã và nhờ điều xung mã mà tín hiệu thoại có băng tần từ 0.3-
3.4 KHz và được chuyển thành tín hiệu số có tốc độ 64 Kbit /s. Mạng điện thoại nó
bao gồm các trung tâm chuyển mạch hay còn gọi là các tổng đài và các hệ thống
đường dây tạo liên kết. mạng điện thoại cung cấp một phương tiện hữu ích cho đàm
thoại từ xa. Hơn 1 trăm năm trước việc thông tin điện bắt đầu với các mạng cục bộ
qui mô nhỏ. Trong quá trình phát triển không ngừng các mạng nhỏ liên kết với nhau
tạo thành các mạng quốc gia. Ngày nay mạng quốc tế cho phép thực hiện các cuộc
đàm thoại từ hai nơi bất kỳ trên thế giới .
Đặc điểm của mạng này là thông tin tiếng nói được số hoá và chuyển mạch ở
hệ thống chuyển mạch điện thoại công cộng PSTN ( Public switched Telephone
Network)

GVHD: NGÔ THẾ ANH Đề tài
Đề tàiĐề tài
Đề tài : Chuyển mạch và báo hiệu trong mạng
ATM


SVTH:
NGUYỄN TRẦN VINH
Trang : 4
















- Mạng dữ liệu chuyển mạch công cộng PSDN : Thực hiện việc truyền dữ liệu giữa
các máy tính với nhau . Tốc độ của loại này đạt khoảng 1Mbit /s. mạng máy tính được
hình thành trên hai loại mang LAN & WAN và tồn tại một số cấu trúc mạng tiêu biểu
như : Ethernet,Token Bus ,Token Ring

- Mạng truyền hình : Được truyền theo ba cách
+ Phát thông qua sóng vô tuyến, sử dụng các ANT mặt đất
+ Thông qua mạng cáp đồng trục
PSDN
TC
TC
PC
PC PC
PC
Hình 1.2 Mạng số liệu công
cộng
PC là máy tinh
TC là thiết bò đầu cuối
: Các chuẩn giao tiếp
Tổng đài

Hình 1.1 Mô hình tổng quang của mạng
điện thoại

!

!


Vệ tinh
Thiết bò thích
ứn
g với đầu cuối
Tổng đài
Thiết bò thích ứng
với đầu cuối
Thiết bò thu phát
tín hiệu

GVHD: NGÔ THẾ ANH Đề tài
Đề tàiĐề tài
Đề tài : Chuyển mạch và báo hiệu trong mạng
ATM


SVTH:
NGUYỄN TRẦN VINH
Trang : 5

+ Thông qua vệ tin, sử dụng các hệ thống phát trực tiếp
- Mạng TELEX : đây là mạng này phát và thu trên phạm vi toàn quốc, toàn cầu .

Theo tiêu chuẩn hiện nay mạng TELEX là một hệ thống truyền tin tốc độ hấp 50bit/s,
mạng này dùng để gửi các bức điện dưới dạng ký tự .
- Mạng chuyển mạch gói : trong mạng chuuyển mạch gói,các thông điệp được chia
thành các gói nhỏ hơn . mỗi gói tin bao gồm thông tin đòa chỉ nguồn và đích để có
thể độc lập đònh tuyến các gói tin riêâng lẻ thông qua liên mạng .
Sơ đồ mạng chuyển mạch gói tổng quát :















Các nút chuyển mạch gói phía trong đường bao là các phần tử mạng. Các
khối phía ngoài là thiết bò đầu cuối, nó sử dụng các dòch vụ do mạng cung cấp.Các nút
chuyển mạch gói tạo tuyến cho các gói tin giữa các tuyến nối khác nhau của mạng
đấu nối tới nút chuyển mạch gói này. Các thiết bò đầu cuối có thể là các máy tính chủ,
có khả năng tiếp cận dòch vụ từ mạng lưới hoặc các thiết bò tạo ra các kiểu giao tiếp
chuyên dụng cho mạng. Đây là các cửa ngõ cho mạng chuyển mạch gói và các kiểu
mạng khác, các thiết bò khác cho phép kết cuối đấu nối tới mạng chuyển mạch gói
- Mạng Frame Relay đây là mạng nhằm giải quyết nhược điểm của của mạng
chuyển mạch gói . mạng này có thể truyền nhận các khung lớn tới 4096 byte trong

khi đó gói tiêu chuẩn trong mạng chuyển mạch gói là 128 byte,không cần thời gian
hỏi đáp, phát hiện lổi và sửa lổi ở lớp 3 nên mạng Frame Relay có khả năng chuyển
tải nhanh hơn hàng chục lần so với mạng chuyển mạch gói sử dụng giao thức X.25 ở
cùng tốc độ . như vậy mạng Frame Relay là mạng thích hợp cho việc truyền số liệu
tốc độ cao và cho kết nối LAN to LAN và cho cả âm thanh nhưng điều kiện tiên
Thiết bò
đầu cuối.

Thiết bò chuyển
mạch gói

Hình 1.3 Sơ đồ mạng chuyển mạch gói tổng quát


GVHD: NGÔ THẾ ANH Đề tài
Đề tàiĐề tài
Đề tài : Chuyển mạch và báo hiệu trong mạng
ATM


SVTH:
NGUYỄN TRẦN VINH
Trang : 6

quyết để sử dụng mạng này là chất lượng mạng truyền dẫn phải cao .Cấu hình chung
của mạng Frame Relay như sau :


H1.4. Mạng Frame Relay
Cơ sở để tạo ra mạng Frame Relay là các thiết bò truy nhập mạng FRAD ( frame

relay Access Device), các thiết bò mạng FRND (frame relay network Device), đường
nối giữa các thiết bò và mạng trục frame relay .
Đặc điểm của mạng này là: Chi phí thuê bao của mạng Frame Relay thấp bởi
vì nó cung cấp được nhiều dòch hơn , loại bỏ được các đường dây riêng để có thể
cung cấp được nhiều dòch khác tại cùng một vò trí ;các tiêu chuẩn của Frame Relay
được hình thành trên cơ sở của các chuẩn quốc tế và quốc gia nên được công nhận
khấp nơi trên thế giới ;từ mão đầu khung ít ,độ tin cậy cao do sử dụng hai đến 5 byte
mão đầu ; tính linh hoạt và khả năng khôi phục lỗi của mạng tốt ; sự liên hoạt động
của FR với các ứng dụng và dòch vụ mới .
- Mạng ISDN đây là mạng băng hẹp ,mạng này cung cấp tất các dòch vụ nhằm đáp
ứng ngày càng tăng về nhu cầu thông tin như dòch vụ thoại và phi thoại, truyền số
liệu.Mạng ISDN nay tuy cung cấp nhiều dòch vụ khác nhau nhưng việc quản lý mạng
riêng lẻ nhau, vì thế mà khó thống nhất nhau được .
ISD
N
!
!
CP
CP
Telephon
e
Telephon
e
NTE
NTE
Thiết bò đầu
cuối mạng
Thiết bò đầu
cuối mạng

GVHD: NGÔ THẾ ANH Đề tài
Đề tàiĐề tài
Đề tài : Chuyển mạch và báo hiệu trong mạng
ATM


SVTH:
NGUYỄN TRẦN VINH
Trang : 7


Từ các mạng trên ta thấy các mạng này nó tồn tại một cách độc lập với nhau
vì thế các mạng này có nhược điểm là :
+ Tính phụ thuộc vào dòch vụ, mỗi mạng chỉ truyền được một dòch vụ đặt trưng
+ Sự không linh hoạt gây ra khó khăn khi truyền các dòch vụ trong tương lai.
Thoại thì yêu cầu thời gian thực vì thế mà mạng PSDN không dùng để truyền tín hiệu
thoại .
+ Không hiệu quả: Do mạng hiện nay trang bò các thiết bò , các hệ thống
chuyển mạch, các hệ thống ghép kênh, không thể dùng cho các mạng yều cầu tốc độ
cao, dẫn tới kém hiệu quả trong việc bảo dưởng , vận hành và trong việc sử dụng tài
nguyên.
Từ các nhược điểm trên yêu cầu phải xây dựng một mạng mới duy nhất có thể
truyền tất cả các dòch vụ đó là mạng ATM.
-Mạng ATM. là mạng sử dụng phương thức không đồng bộ , nó cung cấp tất cã
các dòch vụ như mạng số liệu, thoại, truyền hình , Fax,...đây là mạng đã và đang được
triển khai ở nhiều nước
Đặc điểm của nó là : Thứ nhất la , ATM sử dụng các gói tin có kích thước nhỏ
và cố đònh gọi là các 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 dòch vụ thời

gian thực. Ngoài ra kích thước nhỏ củng sẽ tạo điều kiện cho việc hợp kênh có tốc độ
cao được dễ dàng hơn.Thứ hai, ATM còn có một đặc điểm rất quang trọng là khả
năng nhóm một vài kênh ảo thành một đường ảo, nhằm giúp cho việc đònh tuyến được
dễ dàng vàø để hiểu rỏ hơn về mạng ATM thì trong các chương sau sẻ được trình bày
kỷ hơn.sau đây là sơ đồ cấu trúc và sơ đồ tổng quát của mạng ATM như sau :








Chế độ
chuyển
đổi
không
đồng bộ
Video
Dữ liệu
!
Tiếng nói
Hình 1.6. Cấu trúc của ATM

GVHD: NGÔ THẾ ANH Đề tài
Đề tàiĐề tài
Đề tài : Chuyển mạch và báo hiệu trong mạng
ATM

SVTH:
NGUYỄN TRẦN VINH
Trang : 8














☎
∀
#

bộ cung cấp dòch vụ

Mạng báo hiệu
(SS7)
Mạng quản lý
(TMN)
Mạng đường dài

Mạng trung kế

Mạng truy nhập ATM

Mạng của người sự dụng

Nút nối xuyên
Nút chuyển mạch đường dài
Thiết bò truyền dẫn
Nút nối xuyên
Nút chuyển mạch
Thiết bò truyền dẫn
Nút nối xuyên
Nút chuyển mạch đường dài
Thiết bò truyền dẫn
Thiết bò đầu cuối
Thiết bò cung cấp dòch vụ
ATM- LAN
ATM-PBX
Thiết bò truyền dẫn
Hình 1.7 Mô hình tổng quan của mạng ATM

GVHD: NGÔ THẾ ANH Đề tài
Đề tàiĐề tài
Đề tài : Chuyển mạch và báo hiệu trong mạng
ATM


SVTH:
NGUYỄN TRẦN VINH
Trang : 9

CHƯƠNG II: MẠNG ATM

Trong chương này chúng ta sẽ tìm hiểu về nguyên lý cơ bản của ATM, mô hình giao
thức chuẩn,cấu trúc tế bào và cấu trúc mạng ATM
I . NGUYÊN LÝ CƠ BẢN CỦA ATM
ATM là phương thức truyền tải mang đặt tính của chuyển mạch gói, sử dụng kỹ
thuật ghép kênh chia thời gian không đồng bộ,bằng việc ghép các luồng tính hiệu vào
các khối có kích thước cố đònh, gọi là tế bào .Tế bào gồm có trường thông tin mang
thông tin của khách hàng và mào đầu mang thông tin về mạng, ví dụ thông tin về đònh
tuyến . Vì trên cùng một đường truyền, có hể có nhiều tế bào từ các nguồn tín hiệu
ghép lại với nhau nên cần phải có biện pháp phân biệt các tế bào cùng chung một
nguồn tín hiệu , biện pháp này được thực hiện bằng thông tin được mang trong mào
đầu tế bào . Luồn thông tin được biểu diển như sau:







ATM là kỹ thuật có tính chất kết nối, mà trong đó đường truyền được thiết lập
trước khi khách hàng trôi đổi thông tin với nhau. Điều này được thực hiện bởi thủ tục
thiết lập kết nối tại thời điểm bắt đầu và thủ tục giải phóng cuộc gọi tại thời điểm kết
thúc .thủ tục kết nối sử dụng giao thức báo hiệu đối với các kết nối theo yêu cầu và
một số phương thức khác .ví dụ như thủ tục quản lý mạng đối với các kết nối bán cố
đònh và cố đònh .
II. MÔ HÌNH GIAO THỨC CHUẨN

B-ISDN có mô hình dựa trên mô hình 7 lớp của OSI. Mô hình giao thức chuẩn
bao gồm:mảng khách hàng, mảng điều khiển và mảng quản lý. Các khái niệm điểm
truy nhập dòch vụ ( SAP ), khối số liệu dòch vụ ( SDU) và khối dữ liệu giao thức (PDU)
dùng trong mô hình 7 lớp ( OSI) được áp dụng trong mô hình chuẩn này .

Chức năng của các mảng
- Mảng khách hàng : truyền tải thông tin cho khách hàng
- Mảng điều khiển : dùng cho các chức năng điều cuộc gọi và điều khiển kết
nối. Hai mảng này được cấu thành các lớp . ba lớp phía dưới là các lớp : lớp vật
Bye cuối cùng
5 bye mào đầu
48 bye thông tin
Tế bào gồm có
53 bye
Bye đầu tiên
Luồng thông tin

GVHD: NGÔ THẾ ANH Đề tài
Đề tàiĐề tài
Đề tài : Chuyển mạch và báo hiệu trong mạng
ATM


SVTH:
NGUYỄN TRẦN VINH
Trang : 10

lý , lớp ATM và lớp tương thích ( AAL ), lớp bậc cao . chức năng của các lớp đó
như sau:

+ Lớp vât lý: liên quan đến việc truyền tải thông tin dưới dạng bit và tế bào
+ Lớp ATM : xử lý các tế bào như chuyển mạch , đònh tuyến,, ghép kênh , phân
kênh
+ Lớp tương thích AAL : thực hiện các chức năng phụ thuộc dòch vụ ,thực liên
kết lớp AAL với các lớp bậc cao.
+ Lớp bậc cao : gồm các chức năng không có ở lớp phía dưới , về nguyên tắc
có thể là bất cứ một chức năng nào khác

-
Mảng quản lý : cung cấp các chức về giám sát mạng . quản lý được chia thành
quản lý mảng và quản lý lớp :

+ Quản lý mảng: thực hiện các chức năng quản lý toàn hệ thống và phối hợp
các mảng với nhau
+ Quản lý lớp thực hiện các chức năng liên quan tới nguồn thông tin và các
thông số của thực thể giao thức tại mỗi lớp

Mảng quản lý
Mảng điều
khiển
Mảng khách
hàng
Lớp bậc cao
Lớp bậc cao
Lớp tương thích AAL
Lớp ATM
Lớp vật lý
H.2.1 Mô hình giao thức chuẩn

GVHD: NGÔ THẾ ANH Đề tài
Đề tàiĐề tài
Đề tài : Chuyển mạch và báo hiệu trong mạng
ATM


SVTH:
NGUYỄN TRẦN VINH
Trang : 11


Cấu hình giao thức chuẩn như sau
:

Chức năng cuả các khối như sau :
-
B- NT1: mạng thiết bò đầu cuối loại 1 được thực hiện ở lơp1 vật lý, nó coó chức
năng như kết cuối đường dây và xử lý các giao diện truyền dẫn liên quan tới
kết cuối quang _ Điện và các chức năng bảo dưởng và vận hành quản lý
- B-NT2: Mạng thiết bò đầu cuối loại 2 được thực hiện ở lớp cao hơn (AAL,
ATM ) bao gồm các nhiệm vụ tách và ghép các giao thức báo hiệu và xử lý
dung lượng bộ đệm và xác đònh tài nguyên
- B-TA là thiết bò thích ứng để nối B-TE2 với mạng băng rộng
- B-TE1 có cức năng kết cuối với giao diện chuẩn B-ISDN và thực hiện kết cuối
đối với tất cã các loại giao thức của các lớp bậc thấp cũng như bậc cao
- B-TE2 dùng cho giao diện kết nối với thiết bò chuẩn B-ISDN hiện có
- IWU có chức năng đònh tuyến
Ngoai ra con có các chừc năng của điểm tham chiếu như điểm tham chiếu R thì

do các nhà sản xuất qui đònh nó có chưc năng biến đổi từ tương tự sang số .,
điểm tham chiếu Sb và Tb thì do CCITT qui đònh còn điểm tham chiếu Ub thì
quốc tế chưa qui đònh .

B-TE2
hoặc
Lớp ATM
Lớp AAL
B-TA B-NT2
PC hoặc thiết bò mạng
B-NT1
Router
Lớp vật lý
R
Sb
Tb
Ub
Router
Router
Lớp ATM
Lớp AAL
Lớp vật lý
Sb
Sb
B-NT1 B-NT2
B-TE1
IWU
LAN hoặc
MAN
Ub

Tb


GVHD: NGÔ THẾ ANH Đề tài
Đề tàiĐề tài
Đề tài : Chuyển mạch và báo hiệu trong mạng
ATM


SVTH:
NGUYỄN TRẦN VINH
Trang : 12


1.Lớp ATM
Đây là lớp đóng vai trò quang trọng nhất liên quan tới việc truyền tải thông tin qua
mạng ATM. Phương thức truyền tải ATM là sử dụng các kết nối ảo và các kết nối
ảo này được chia làm hai mức : đường ảo VP và kênh bảo VC và đây cũnglà đặc
tính quang trọng nhất của ATM. Lớp ATM có các chức năng chính sau:
•
Ghép và tách tế bào :
Tại phần phát , chức năng ghép tế bào thực hiện tổ hợp các tề bào từ các đường ảo
VP và các kênh ảo VC khác nhau thành một luồng tế bào . Tại phần thu , chức năng
tách tế bào thực hiện phân chia c ác tế bào về các đường ảo và kênh ảo thích hợp
•
Tạo và tách mào đầu tế bào :
Chức năng này được thực tại những điểm có kết cuối của lớp ATM . Tại
phần phát, chức năng tạo mào đầu tế bào sau khi nhận trường thông tin tế bào từ lớp
AAL sẽ tạo ra mào đầu tế bào tương thích , trừ giá trò điều khiển lổi mào đầu ( HEC )
được tính toán và chèn vào ở lớp vật lý . Mào đầu kết hợp với trường thông tin thành

tế bào ATM . Tại phần thu , chức năng tách mào tế bào thực hiện tách mào đầu tế
bào ra khỏi tế bào ATM và gởi trường thông tin cho lờp AAL
•
Điều khiển luồng chung ( GFC )
Chức năng này chỉ có tại giao diện khách hàng - mạng UNI , phục vụ điều
khiển luồng tín hiệu từ khách hàng vào mạng . Chức năng này giúp khách hàng có
thể gia vào việc điều khiển lưu lượng phụ thuộc vào các loại chất lượng dòch vụ
(QOS) khác nhau theo hướng khách hàng về phía mạng nhưng không tham gia được
theo hướng mạng về phía khách hàng .
Thông tin GFC không được truyền tải qua các thành phần mạng , đồi với mạng
riêng của khách hàng, GFC có thể được dùng nhằm phân chia dung lượng giữa các
thiết bò đầu cuối và đã được áp dụng trong các mạng LAN sử dụng công nghệ ATM
1.1Cấu trúc tế bào :
Tế bào ATM có kích thước nhỏ , chiều dài cố đònh và nó có 53 octet trong đó
có 48 octet trường thông tin và 5 octet mào đầu. Kích thước nhỏ có tác dụng giảm
thời gian trể tại các bộ đệm và chiều dài cố đònh làm tăng hiệu quả chuyển mạch .
Điểu này có tác dụng rất lớn vì ATM là mạng có tốc độ rất cao. Mào đầu dùng để
đònh tuyến tế bào và được cập nhật với các giá trò nhận dạng mới tại các nút chuyển
mạch. Trường thông tin được truyền thông suốt qua mạng không hề bò thay đổi trong
quá trình truyền tải .
Có hai loại cấu trúc tế bào được đònh nghóa : một dùng cho UNI và một dùng
cho NNI .Giao diện UNI là giao diện nằm giữa thiết bò khách hàng và tổng đài ATM
đầu tiên còn giao diện NNI là giao diện nằm giữa các tổng đài ATM trong cùng một
hoặc giữa mạng với mạng, đối với các mạng riêng giao diện ATM UNI có thể nằm

GVHD: NGÔ THẾ ANH Đề tài
Đề tàiĐề tài
Đề tài : Chuyển mạch và báo hiệu trong mạng
ATM

SVTH:
NGUYỄN TRẦN VINH
Trang : 13

tại các điểm chuẩn R và S, đồi với cá mạng công cộng giao diện ATM UNI có thể
nằm tại các điểm chuẩn T và U. Vì thế mà cấu trúc mào đầu tế bào ATM cũng có hai
loại, đó là loại tại giao diện UNI và loại tại giao diện NNI, hai cấu trúc này được thể
hiện ở hình vẽ sau :










GFC ( General flow control ) : trưòng bít điều khiển luồng chung
VPI ( vitual path Identifier ) : trường bít nhận dạng đường ảo
VCI ( Vitual channel Identifier) : trường bit nhận dạng kênh ảo
PT ( payload type ) : trường bit xác đònh kiểu thông tin
CLP ( Cell Loss Priority ) : bit xác đònh quyền ưu tiên tế bào
HEC ( Header Error control ) : các bít điều khiển lổi cho trường bít tiêu đề

Chức năng của các trưòng bit tiêu đề
:
•
Trường GFC : gồm có 4 bit , 2 bit dùng cho điều khiển và 2 bit dùng làm

tham số .trường này chỉ có tại giao diện UNI , nó cho phép điều khiển luồng
đối với các cuộc nối ATM , mục đích là giảm tình trạng quá tải trong khoảng
thời gian ngắn có thể xảy ra trong mạng . Trường này dùng cho tất cả các
phương thức đấu nối ( từ điểm tới điểm và từ điểm tới đa điểm ) .Ngoài ra
trường này còn để báo hiệu , việc sử dụng GFC tại giao diện UNI là nhược
điểm của ATM nó làm cho thủ tục của ATM không còn đồng nhất .
• Trường đònh tuyến (VCI/ VPI) : Đối với UNI, gồm có 24 bit (8 bit VPI và 16
bit VCI ) và đối với giao diện NNI , gồm có 28 bit ( 12 bit VPI và 16 bit VCI).
Đặc tính cơ bản của ATM là chuyển mạch xảy ra trên cơ sở giá trò trường đònh
tuyến của các tế bào. Nếu chuyển mạch chỉ dựa trên gía trò VPI thì được gọi
kết nối đường ảo, nếu chuyển mạch dựa trên cã hai giá trò VPI/VCI thì được gọi
là kết nối kênh ảo .
• Trường tải thông tin ( PT ): gồm có 3 bit dùng để chỉ thò thông tin được truyền
tải là thông tin khách hàng hay thông tin mạng
+ Nếu bit thứ nhất = 0 : là bit báo hiệu đây là tế bào mang thông tin của người sử
dụng



GFC VPI
VPI VCI
VCI
VCI PT CLP
HEC


Bit1
Bit8
Octet 1
Octet 5

Phần đầu tế bào tại UNI



VPI
VPI VCI
VCI
VCI PT CLP
HEC


Bit1
Bit8
Octet 1
Octet 5
Phần đầu tế bào tại NNI

GVHD: NGÔ THẾ ANH Đề tài
Đề tàiĐề tài
Đề tài : Chuyển mạch và báo hiệu trong mạng
ATM


SVTH:
NGUYỄN TRẦN VINH
Trang : 14

= 1 : là bit báo hiệu đây là tế bào mang thông tin về quản lý
mạng
+ Nếu bit thứ hai = 0 : là bit báo hiệu đây là tế bào mang thông tin không tắc nghẻn

mạng
= 1 : là bit báo hiệu đây là tế bào mang thông tin về tắc nghẻn
mạng
+ Nếu bit thứ ba = 0 : là bit chỉ thò ở đầu và giữa khối dữ liệu của người sử dụng
hay còn gọi là bit báo hiệu lớp AAL
=1: là bit chỉ thò ở cuối khối dữ liệu của người sử dụng
• Trường điều khiển lổi tiêu đề ( HEC ) : có 8 bit , trường này được xử lý ở
lớp vật lý và có thể được dùng sửa các lổi bò một lổi bit hoặc là để phát hiện
các lổi bò nhiều lổi bit
• trường ưu tiên tổn thất tế bào CLP : gồm 1 bit, giá trò bit này cóthể được xác
lập bởi khách hàng hoặc nhà cung cấp dòch vụ, dùng cho mục đích. Các tế bào
trong đó CLP =0 là có mức ưu tiên cao và CLP =1 là có mức ưu tiên thấp hơn.các
tế bào c ó CLP =1 sẽ bò loại bỏ khi xảy ra tắt nghẻn trong mạng.
Khi xét ATM thì chủ yếu xét cấu trúc tiêu đề Header (5 octet) còn trường thông
tin không quan tâm . Tóm lại CCIT đã đưa ra một cấu trúc tế bào ATM như sau : là
mỗi tế bào ATM gồm có 53 octet ,5 octet cho trường bit tiêu đề và 48 octet dùng cho
trường bit thông tin được biểu diển như ở hình dưới dây:












GVHD: NGÔ THẾ ANH Đề tài

Đề tàiĐề tài
Đề tài : Chuyển mạch và báo hiệu trong mạng
ATM


SVTH:
NGUYỄN TRẦN VINH
Trang : 15














GFC

VPI

Bit 1 Bit 2 Bit 3 Bit 4 Bit 1 Bit 2 Bit 3 Bit 4
VPI

VCI

Bit 5 Bit 6 Bit 7 Bit 8 Bit 1 Bit 2 Bit 3 Bit 4
VCI

Bit 5 Bit 6 7 Bit 8 Bit 9 Bit 10 Bit 11 Bit 12
V
CI

PT

CLP

Bit 13 Bit 14 Bit 15 Bit 16 Bit 1 Bit 2 Bit 3 1 bit
HEC

Bit 1 Bit 2 Bit 3 Bit 4 Bit 5 Bit 6 Bit 7 Bit 8

48 Octet mang thông tin người dùng
5 Octet
mào đầu
Bit
8 7 6 5 4 3 2 1
48 Octet
mang
thông tin
Hình 2.3 Cấu trúc tế bào ATM tại giao diện UNI
VPI

Bit 1 Bit 2 Bit 3 Bit 4 Bit 5 Bit 6 Bit 7 Bit 8
VPI

VCI

Bit 5 Bit 6 Bit 7 Bit 8 Bit 1 Bit 2 Bit 3 Bit 4
VCI

Bit 5 Bit 6 7 Bit 8 Bit 9 Bit 10 Bit 11 Bit 12
V
CI

PT

CLP

Bit 13 Bit 14 Bit 15 Bit 16 Bit 1 Bit 2 Bit 3 1 bit
HEC

Bit 1 Bit 2 Bit 3 Bit 4 Bit 5 Bit 6 Bit 7 Bit 8

48 Octet mang thông tin người dùng
5 Octet
mào đầu
Bit
8 7 6 5 4 3 2 1
48 Octet
mang
thông tin
Hình 2.4 Cấu trúc tế bào ATM tại giao diện NNI

GVHD: NGÔ THẾ ANH Đề tài

Đề tàiĐề tài
Đề tài : Chuyển mạch và báo hiệu trong mạng
ATM


SVTH:
NGUYỄN TRẦN VINH
Trang : 16


1.2 Phân loại tế bào
Trong mạng ATM dùng 5 loại tế bào ATM đư ợc thể hòên ở hình vẽ sau :

















2.Lớp tương thích AAL

2.1 Nguyên lý chung :
Lớp tương thích AAL có nhiệm vụ tạo ra sự tương thích giữa các dòch vụ được
cung cấp bởi lớp ATM với các lớp cao hơn thông qua lớp tương thích AAL,thì các
đơn vò số liệu giao thức PDU ( Protocol data Unit ) ở các lớp cao hơn sẽ được chia
nhỏ ra và đưa vào trường dữ liệu của tế bào ATM .
Lớp AAL chỉ có ở mặt phẳng điều khiển chứ không có ở mặt phẳng người sử
dụng vì nút mạng không thực hiện chức năng AAL đối với thông tin người sử dụng.
Chức năng này chỉ thực hiện tại thiết bò đầu cuối.
AAL hổ trợ cho nhiều loại ứng dụng lkhác cho phép ánh xạ bất kỳ một cấu
trúc dữ liệu của trình ứng dụng thành khuôn dạng của tế bào ATM .
AAL được chia thành hai lớp con CS(convergence sublayer) và
SAR(segmentation and reassembly ). Lớp con CS lại được chia thành SSCS ( service
specific CS- phần phụ thuộc dòch vụ ) và CPCS ( common part CS –phần chung ).
Để đơn giản hoá các loại thủ tục ITU-T đã sắp xếp các kiểu dòch vụ thành 4 lớp
A,B,C,D.Việc chia đó chủ yếu dựa vào ba thuộc tính dòch vụ :
- Quan hệ đồng bộ giữa đầu phát và đầu thu.
- Tốc độ bit
Tb “ được gán “
Tb “ rỗng “
Tb “ không hợp lệ “
Tb “ hợp lệ “
Tb “ không gán “
Tb “ không gán “
Tb “ được gán “
SAP
Tb “ rỗng “
Tế bào bò
loại bỏ
Lớp ATM
Lớp vật lý

Điểm giao tiếp
dòch vụ

GVHD: NGÔ THẾ ANH Đề tài
Đề tàiĐề tài
Đề tài : Chuyển mạch và báo hiệu trong mạng
ATM


SVTH:
NGUYỄN TRẦN VINH
Trang : 17

-
Loại dòch vụ











Có 5 loại AAL khác nhau được đánh số từ 1 đến 5 tuy nhiên xét về mặt chức
năng thì AAL-3 và AAL –4 giống nhau nên được ghép chung thành AAL ¾ .Như
vậy chức năng tổng quát của AAL là:
!∀

Phân đoạn và tái toạ dữ liệu
!∀
Xử lý trì hoản
!∀
Xử lý mất hoặc chèn sai tế bào
!∀
Khôi phục tần số phát
!∀
Khôi phục các cấu trúc dữ liệu
!∀
Kểim tra và xử lý lổi trên thông tin điều khiển AAL
!∀
Kiểm tra và xử lý lổi dữ liệu
2.2 phân loại AAL:
2.2.1.AAL-1
-AAL-1 sử dụng các loại dòch vụ loại A, có tốc độ bit cố đònh , AAL-1 cung
cấp các loại dòch vụ sau đây cho khách hàng sử dụng AAL là lớp bậc cao ( dòch vụ
loại A là nó phục vụ dòch vụ yêu cầu về thời gian thực ,tốc truyền không thay
đổi,kiểu truyền hướng liên kết,các dòch vụ loại này thường là tiếng nói và tín hiệu
Video có tốc độ không đổi ):
•
Truyền tải và phân phát các khối SDU với tốc độ bit cố đònh
•
Truyền tải các thông tin về nhòp giữa phần phát và phần thu
•
Truyền tải cấu trúc thông tin giữa phần phát và phần thu
•
Khi cần thiết chỉ thò các thông tin bò mất hoặc lổi mà AAL-1 không có
khả năng sữa .
Ngoài ra AAL-1 có thể thực hiện một số chức năng liên quan tới các dòch vụ được

lớp ATM cung cấp như:
•
Phân tách và tái tạo các thông tin khách hàng
•
Xử lý độ trể tế bào


Thuộc tính Lớp A Lớp B Lớp C Lớp D
Quan hê đònh thời Yêu cầu Không yêu cầu
Tốc độ bit Cố đònh Biến đổi
Loại vụ Có kết nối Không kết nối
AAL AAL1 AAL2 AAL3/4 AAL5



Bảng 2.2 Các lớn dòch vụ của B-ISDN

GVHD: NGÔ THẾ ANH Đề tài
Đề tàiĐề tài
Đề tài : Chuyển mạch và báo hiệu trong mạng
ATM


SVTH:
NGUYỄN TRẦN VINH
Trang : 18

• Xử lý tổ hợp thông tin tải tế bào
• Xử lý các tế bào mất và nhầm đòa chỉ
• T tạo nhòp phát tại phần thu

• Tái tạo cấu trúc thông tin số liệu phát tại phần thu
• Kiểm tra và xử lý thông tin điều khiển giao thức AAL (PCI) dùng cho
các lổi bit
• Kiểm tra và có thể xử lý các lổi bit của trường thông tin
-
Cấu trúc lớp con SAR-PDU như sau :












SAR có nhiệm vụ gắn một octet header vào 47 octet nhận được từ CS và tách
octet header từ 48 octet chuyển lên từ lớp ATM
Trường số thứ tự SN dùng để đánh số thứ tự cá khối SAR-PDU , gồm 4 bit . Bit
hứ nhất chỉ thò lớp phụ hội tụ CSI ,có giá trò ngầm đònh là 0 . Bit CSI còn được sử
dụng liên quan tới khái niệm tái tạo xung nhòp, 3 bit tiếp theo là cá bit chỉ thò thứ tự
tế bào dùng để phát hiện tế bào mất hoặc chỉ thò chèn nhầm
Trường bảo vệ số thứ tự SNP dùng để bảo vệ trường SN. Trường này củng được
chia thành nhóm 3 bit và 1 bit. Nhóm 3 bit hình thành một hợp CRC, có tác dụng sữa
một bit lổi và phát hiện hai bit lổi. Bit cuối cùng dùng để kiểm tra thuộc tính chẳn.
Trong trường hợp không có bit lổi hoặc có một bit lổi và đã được sữa, trường SN được
gởi cho mức CS và sẽ được tiếp tục xử lý phụ thuộc vào loại ứng dụng.Hiện có 4 loại
ứng dụng được đònh nghóa là:

-
Truyền tải mạch dùng cho hai loại mạch đồng bộ và không đồng bộ
-
Truyền tải tín hiệu Video dùng cho các loại dòch tương hổ và phân phối
- Truyềntải tín hiệu thoại
- Truyền tải tín hiệu âm thanh chất lượng cao
2.2.2.AAL-2
SNP SN
CRC
SC
EPB CRC
Thông tin SAR-
Mào
đầu tế
4 bit 4 bit
Phần đầu
SAR-PDU
47 octet
SAR-PDU ( 48 octet )

GVHD: NGÔ THẾ ANH Đề tài
Đề tàiĐề tài
Đề tài : Chuyển mạch và báo hiệu trong mạng
ATM


SVTH:
NGUYỄN TRẦN VINH
Trang : 19

AAL-2 sử dụng cho các loại dòch vụ loại B, có tốc độ bit thay đổi ví dụ các
dòch vụ nén âm thanh và hình ảnh .Hiện nay các tiêu chuẩn về AAL-2 vẫn chưa
được ITU hoàn thiện. Cấu trúc số liệu của SAR của AAL2 có thể gồm
SN,IT,LI,và CRC . Tuy nhiên kích thước của các trường này vẫn chưa xác đònh một
cách chắc chắn. Chức năng của SN và CRC củng giống như ở AAL-1 , LI chỉ thò
phần tế bào được lấp đầy, IT dùng để phân biệt loại hình dòch vụ . Các dòch vụ
AAL-2 có thể cung cấp cho lớp bậc cao là :
• Truyền tải các SDU với tốc độ biến đổi
• Truyền tải thông tin nhòp giữa nguồn và đích
• Chỉ thò thông tin bò mất và lổi mà AAL-2 không có khả năng phục hồi .
2.2.3.AAL-3/4
AAL-3 được thiết kế cho các dòch vụ loại C ( loại C là loại không yêu cầu thời
gian thực, tốc độ truyền thay đổi phương pháp truyền hướng liên kết.Nó phục vụ cho
các loại dòch vụ truyền số liệu hướng liên kết và báo hiệu .
AAL –4 được dùng cho các dòch vụ loại D ( loại D là loại không yêu cầu về thời
gian thực, tốc độ thay đổi, kiểu truyền không liên kết . Được sử dụng cho các loại
dòch vụ truyền số liệu không liên kết .
Trong quá trình tiêu chuẩn hoá , do có nhiều điểm trùng hợp , hai giao thức này
đựơc gộp lại thành một và có tên là AAL –3/4
Hai phương thức dòch vụ được sử dụng trong giao thức AAL –3/4 message và
streaming
Phương thức message
: Theo phương thức messge khối số kiệu dòch vụ ( SDU)
AAL, chuyển tải giao diện ( IDU-interface data unit ) AAL dòch vụ này có thể truyền
tải các khối số liệu dòch vụ với kích thước cố đònh và thay đổi

Phương thức streaming:
Trong phương thức này khối số liệu dòch vụ (SDU )
AAL chuyển tải qua giao diện AAL coó kích thước bằng 1 hoặc bội số khối số
liệu giao diện ( IDU ) AAL
Việc chuyể tải các AAL-IDU này qua giao diện AAL có thể xảy ra tại nhiều
thời điểm khác nhau do vậy dòch vụ này truyền tải các khối số liệu dòch vụ với kích
thước thay đổi . Trong dòch vụ theo phương thức Streaming có loại dòch vụ loại bỏ,
AAL-SDU

AAL-IDU

Kết cuối phần đầu
SSCS-PDU

Giao diện AAL

H . Dòch vụ theo phương thức Message


GVHD: NGÔ THẾ ANH Đề tài
Đề tàiĐề tài
Đề tài : Chuyển mạch và báo hiệu trong mạng
ATM


SVTH:

NGUYỄN TRẦN VINH
Trang : 20

dòch vụ này có khả năng loại bỏ một phần số liệu dòch vụ được vận chuyển qua giao
diện AAL.








Lớp phụ SAR :
Dạng SAR-PDU của AAL3/4 như hỉnh sau :





Lớp phụ SAR tiếp nhận các khối số liệ u giao thức CS-PDU từ lớp CS và tạo
ra khối số liệu giao thức SAR _PDU có kích thước 44 octet . Mổi octet chứa một
phần số liệu của CS-PDU
Trường ST chỉ thò nội dung chứa của SAR-PDU là phần khởi đầu, nội dung hay
kết thúc của bảng tin hoặc đây là mẫu tin chỉ có một seg ment. Các ST được dùng
để tái tổ hợp các tế bào tại đầu thu
Trong SN dùng để xác đònh số thứ tự của segment và được đánh số từ đến 15 có
tác dụng sắp xếp các segment theo thứ tự và giảm tối thiểu ảnh hưởng của lổi
trong quá trình tái tạo số liệu .
Trường MID là trường nhận dạng ghép nối dùng để nhận dạng kết nối đơn lớp

ATM giữa các dữ liệu của lớp DML
Trường LI chỉ thò số lượng octet thông tin . Điều này là cần thiết vì nhiều trường
hợp số liệu nhập từ CS-PDU không phải là bội số 44 ( độ dài trường tải tin SAR-
PDU ).

AAL-SDU

AAL-IDU
Kết cuối phần đầu
SSCS-PDU

Giao diện AAL

H . Dòch vụ theo phương thức Message

AAL-IDU AAL-IDU AAL-IDU
2 bit
5 octet
Tiêu đề tế
bào

Tải tin SAR-PDU MID SN
4 bit
47 octet
ST
LI CRC
10 6bit 10
H. Dạng SAR-PDU của AAL-3/4

GVHD: NGÔ THẾ ANH Đề tài

Đề tàiĐề tài
Đề tài : Chuyển mạch và báo hiệu trong mạng
ATM


SVTH:
NGUYỄN TRẦN VINH
Trang : 21


Trường CRC gồm 10 bit dùng để sửa các lổi bit xảy ra đối với SAR-PDU .
Lớp phụ CS có cấu trúc như sau :










Phần chung CS ( CPCS ) ,chức năng của CPCS là :
- Đảm bảo thứ tự CPCS –PDU
-
Phát hiện và xử lý lổi
-
Xác đònh kích bộ đệm
-
Chức năng loại bỏ

Lớp phụ CS được chia làm hai phần : CPCS gồm mào đầu 4 octet và phần kết
cuối 4 octet. Trường đệm PAD 32 bit tạo ra phần đệm cho thông tin tỉa của CPCS –
PDU
2.2.4.AAL –5 :
-
AAL-5 phục vụ cho cho các dòch vụ có tốc độ thay đổi, không theo thời gian
thực , AAL-5 được sử dụng chủ yếu theo yêu cầu về truyền số liệu.
-
AAL-5 được thiết kế cho các dòch vụ có tính năng như AAL-3/4 nhưng có
cấu trúc đơn giản hơn và đòi hởi ít số liệu phụ thuộc hơn. khác với AAL-3/4,
AAL-5 sử dụng hết 48 octet của trường thông tin tế bào để chuyển tải khối số
liệu giao thức CS-PDU và thông tin giao thức SAR được cung cấp bằng việc
sử dụng 1 bit nằm trong mào đầu tế bào ATM . Điều này có nghóa là sẽ không
có khả năng đấu ghép và điều khiển lổi tại SAR . Tuy nhiên trong lớp phụ
CS vẫn có trường CRC . Dạng SAR của AAL-5 như sau:





PT : Dạng thông tin – là bộ hận của phận mào đầu tế bào
mang giá trò chỉ thò giữa khách hàng lớp ATM với nhau
Mào đầu tế
bào PT
Thông tin SAR-PDU
SAR-PDU ( 48 octet )
Phần đầu CPCS-PDU Kết cuối CPCS-PDU
PAD
Tải tin CPCS-PDU
CPI

Btag
BAsize
AL
Etag Length
1octet
1 octet 2 octet
2 octet 4 octet 4 octet
4 octet
4 octet 3 octet
H. Dạng CPCS-PDU của AAL-3/4

GVHD: NGÔ THẾ ANH Đề tài
Đề tàiĐề tài
Đề tài : Chuyển mạch và báo hiệu trong mạng
ATM


SVTH:
NGUYỄN TRẦN VINH
Trang : 22

AAL-5 có nhiều tính chất giống như AAL-3/4 như cung cấp cùng loại dòch vụ và
có nhiều chức năng giống nhau. AAL-5 được dùng cho lưu lượng loại D , tuy nhiên
AAL-5 chỉ cung cấp phương thức dòch vụ tin báo mà không có phương thừc
Streaming và do không có trương MID nên kh6ng có khả năng ghép kênh.
Mục đích sử dụng cho các mạng ATM điểm nối điểm , AAL-5 có cấu trúc khác
hẳn so với AAL3/4 . cấu trúc bao gồm một kết cuối gắn khối số liệu, sau đó AAL-
5 sắp xếp giá trò AAL-5 CPCS-PDU này vào dãy tế bào mà không cộng thêm phần
điều khiển phụ vào SAR-PDU .Tất cả phần điều khiển phụ được thể hiện trong tế
bào cuối cùng của khối số liệu và cấu trúc của SAR được mô tả trong hình ở trên .

Chức năng chính của CPCS bao gồm :
-
Đảm bảo thứ tự của SSCP-PDU
-
Cung cấp chỉ thò khách hàng –khách hàng CPCS
-
Phát hiện và sửa lổi
-
Chức năng loại bỏ
-
Chức năng đệm
Khi sử dụng AAL-5 bên phát phải thực hiện đệm tế bào vào khối spố liệu
khách hàng với giá trò từ 0 tới 47 Octet sao cho phần kết cuối CPCS –PDU nằm gọn
trong tế bào cuối cùng của dảy các tế bào AAL-5 . Phần thu không có giá trò xử lý
giá rò này . trong pầhn kết cuối CPCS –PDU, trường UU 9( 1 octet ) dùng để truyền
tải thông tin thông suốt giữa các khách hàng đầu cuối qua mạng ATM , ứng dụng của
CPI đang d9ược tiếp tục nghiên cứu , trường length chỉ thò độ dài của thông tin
khách hàng , trường CRC dùng để kiểm tra lổi của toàn bộ CPCS –PDU .Cấu trúc
của AAL-5 CPCS –PDU như sau :

Thông tin khách hàng
Kết cuối

CPCS-PDU
PAD
Thông tin CPCS-PDU
length
CPI

CPCS-PDU

CRC

Kết cuối
CPCS-PDU ( 8 octeet)

HDR

HDR

HDR

HDR

HDR

GVHD: NGÔ THẾ ANH Đề tài
Đề tàiĐề tài
Đề tài : Chuyển mạch và báo hiệu trong mạng
ATM


SVTH:
NGUYỄN TRẦN VINH
Trang : 23

3. Lớp vật lý
3.1
Nguyên lý
:
Lớp vật lý bao gồm hai lớp phụ :lớp phụ môi trường vật lý ( PM ) và lớp phụ
đồng qui truyền dẫn TC
• Lớp phụ môi trường vật lý PM có chức năng về môi trường vật lý
và dung lượng truyền dẫn bao gồm cả việc truyền tải bit và đồng bộ
bit mã đường dây và biến đổi quang điện
• Lớp phụ TC : thự hiện các chức năng liên quan tới việc biến đổi
thông tin luồng tế bào sang thông tin các khối số liệu ( dưới dạng bit
) để cóthể phát và thu tín hiệu trong môi trường vật lý
Theo hướng từ lớp vật lý tới lớp ATM , luồng số liệu chuyển tải sang ranh giới
hai lớp là luồng các tế bào hợp lệ . Tế bào hợp lệ là tế bào ma ømào đầu tế bào
không có lổi , việc kiểm tra lổi mào đầu tế bào được thực hiện ở lớp phụ TC
Theo hướng ngược lại từ lớp ATM tới lớp vật lý , luồng tế bào ATM được
ghép thêm thông tin phân tách tế bào va øthông tin về khai thác và bảo dưởng (OAM)
liên quan tới luồng tế bào này .
3.2 Dung lượng truyền tải

Có hai tốc độ bit sử dụng cho lớp vật lý tại điểm tham chiếu tế bào:
155520Kbit cho cả hai hướng và 622080 Kbit cho it nhất một hướng . Giao diện có
thể là giao diện điện hoặc quang và có thể dựa trên cấu trúc tế bào hoặc cấu trúc
khung SDH
Tốc độ bit kể trên là tốc độ đường truyền tại lớp vật lý bao gồm cả những
bit phụ dùng trong việc tạo ra các octet cấu trúc khung của lớp vật lý hoặc trong các
tế bào lớp vật lý. Tốc độ bit dùng trong các tế bào ATM và tải thông tin SDH tương
ứng được trình bày trong bảng sau:

STM-1 ( Kbit/S ) STM-4 ( Kbit )
Tốc độ bit lớp vật lý
Tốc độ bit tối đa trong tế
bào
Tốc độ bit cho luồng
thôn tin
155520
149760
135631
622080
599040
542526
số bit cực đại dùng cho khách hàng chiếm tỉ lệ 8/53 tốc độ bit .Tuy nhiên tốc độ bit
dùng cho các tế bào ATM cũng có thể được dùng cho các tế bào báo hiệu và các tế
bào mang thông tin OAM cho lớp ATM và lớp bậc cao . do vậy tốc độ bit thực tế
dùng cho khách hàng sẽ nhỏ hơn các giá trò nêu ở bảng trên .
3.3.Lớp vật lý dùng cho giao diện tế bào :

GVHD: NGÔ THẾ ANH Đề tài
Đề tàiĐề tài
Đề tài : Chuyển mạch và báo hiệu trong mạng

ATM


SVTH:
NGUYỄN TRẦN VINH
Trang : 24

Cấu trúc giao diện tế bào gồm một chuổi tế bào liên lục . Khoảng cách cực đại
giữa các tế bào kế tiếp nhau của lớp vật lý là 26 tế bào ATM , điều này nghóa là
sau qua trình truyền tải liên tục 26 tế bào ATM .các tế bào lớp vật lý mới được
chèn vào để tạo ra dung lượng thích hợp với tốc của giao diện . Tế bào lớp vật lý
cũng được chèn khi không có tế bào ATM được truyền đi . Các tế bào lớp vật lý
được chèn có thể là ‘ tế bào rỗng ‘ hoặc tế bào OAM lớp vật lý theo yêu cầu về
OAM .
Các tế bào OAM lớp vật lý được dùng để truyền tải các thông tin OAM của lớp
vật lý. Số lượng các tế bào OAM được chèn phụ thuộc vào các yêu cầu OAM . Tuy
nhiên đối với chặn truyền dẫn , trường hợp nhiều nhất là sau 26 và ít nhất là sau
512 tế bào, phải có một tế bào OAM của lớp vật lý. Mào đầu tế bào OAM lớp vật
lý có thông tin nhận dạng riêng .
3.4 Lớp vật lý dùng cho giao diện SDH
Cấu trúc khung 155520 Kbit /s SDH của giao diện UNI như hình vẽ sau:
Đối với giao diện 622080 Kbit /s , tế bào có thể vượt ranh giới của C4-4c
Đối với giao diện 155520 Kbit /s luông tế bào ATM trước tiên được chuyển đổi
vào container C-4 và sau đó cộng với các thông tin phụ cảu VC-4 để thành
container C-4 ảo các ranh giới của tế bào ATM được dùng đồng chỉnh với các ranh
giới của octet STM-1
Do dung lượng của C-4 không phải là bội số nguyên cảu kich thướcc tê bào
(53octet ) tế bào có thể vượt ranh giới của C-4

B3
J1

C2
G1
H4
260 octet
Tế bào ATM
53
octet
VC4-POH
AU4
-PTR
SOH

SOH

STM-1
C4

1octet
3
1
5

GVHD: NGÔ THẾ ANH Đề tài
Đề tàiĐề tài
Đề tài : Chuyển mạch và báo hiệu trong mạng
ATM


SVTH:
NGUYỄN TRẦN VINH
Trang : 25


3.5.Diều khiển lổi mào đầu HEC:
HEC có khả năng sửa lổi bit đơn và phát hiện lổi bit kép quá trình được thực như
sau :
Phần xác đònh giá trò của HEC ( gồm 8 bit ) tại mỗi đầu tại mào đầu tế bào
và chèn kết quả vào trường HEC . Giá trò này là phần dư phép chia của tích số
X
8
với nội dung mào đầu không chứa giá trò trường HEC cho đa thức khởi tạo
x
8
+x
2
+1.
Để thực hiện phân tách tế bào một cách hiệu quả trong trườg hợp bit trượt,

các bit được dùng để kiểm tra được tính bằng việc sử dụng đa thức sẽ được cộng
theo module 2 với một mã 8 bit ( 01010101) bit ngoài cùng là bit có giá trò cao nhất
trùc khi được chèn vào trường HEC . Phía thu phải trừ giá trò mã 8 bit này ( bằng
cách module 2 ) từ trường HEC trước khi tiếp tục xử lý . động tác này không ảnh
hưởng đến khả năng sữa lổi và Phát hiện lổi của HEC.
Phần thu hoạt động theo hai phương thức :
- Phương thức ngầm đònh dùng để sửa lổi đơn : Mào đầu tế bào được kiểm tra
và nếu như phát hiện có lổi, một trong hai động tác sau sẽ khởi tạo , phụ thuộc vào
trạng thái đang làm vòêc của phần thu .Trong phương thức sửa lổi chỉ các lổi bit đơn
được sửa và sau đó phần thu chuyển sang phương thức phát hiện lổi . Ở phương thức
phát hiện lổi ,tất cả các tế bào mà mào đầu bò lổi sẽ bò loại bỏ. Khi kiểm tra mào đầu
và không phát hiện có lổi phần thu sẽ chuyển sang phương thức sửa lỗi. Chức năng
phát hiện và sửa lổi của HEC có tác dụng tránh được các lổi bit đơn và làm giảm xác
suất việc gởi các tế bào có lổi ở mào đầu, đặc biệt trong các điều kiện lổi xảy ra đột
biến. Đặc tính lổi của các hệ thống truyền dẫn cáp quang là môi trường chủ yếu dùng
trong các ứng dụng ATM có xu hướng là sự tổ hợp cảu các lổi đơn và lổi đột biến.
Sơ đồ của các phương thức hoạt động tại phần thu.












Phương

thức sửa
lổi
Phương
thức
hùt
Không phát hiện lổi
( không có xử lý )
phát hiện lổi đơn
( sửa lổi )
phát hiện đa lổi
( loại bỏ tế bào )
Không phát hiện lổi
( không có xử lý )
phát hiện lổi
(loại bỏ tế bào)