Trang 1 Lời mở đầu Bản khoá luận này trình bày một cách khái quát về công nghệ truyềndẫn không đồng bộ ATM, cùng những đặc tính cơ bản và sự u việt của nó.Đây là phơng thức truyền dẫn có
Tổng quan về công nghệ atm 03 1.1 Phơng thức truyền tải ATM
Tại sao gọi là ATM
Do hạn chế của mạng ISDN băng hẹp N-ISDN, phƣơng thức truyền dẫn không đồng bộ (ATM) đã trở thành lựa chọn phổ biến cho chuyển mạch và truyền thông tin trong mạng B-ISDN ATM, tương tự như chuyển mạch gói, sử dụng mô hình dựa trên gói với các tế bào có kích thước cố định Phƣơng thức này cho phép ghép kênh thống kê, giúp tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên mạng trong mạng chuyển mạch kênh.
Sự tiêu chuẩn hoá ATM
Nhóm nghiên cứu 13 ITU-T đã khởi động việc phát triển tiêu chuẩn cho B-ISDN từ năm 1985, nhằm tạo ra một công nghệ mạng diện rộng với dung lượng lớn cho các dịch vụ băng rộng, đạt tốc độ 150 Mbps và cao hơn Kể từ đó, công nghệ truyền thông dữ liệu đã góp phần mở rộng ứng dụng của ATM.
Một vài tổ chức đã đóng góp vào sự tiêu chuẩn hoá ATM, như các tổ chức là ITU-T, ANSI, ETSI, và diễn đàn ATM.
Cơ sở về ATM
ATM, viết tắt của kiểu truyền dẫn không đồng bộ (Asynchronous Transfer Mode), cho phép hoạt động không đồng bộ giữa phía phát và phía thu Sự không đồng bộ này được xử lý dễ dàng thông qua việc chèn hoặc tách các tế bào không phân nhiệm, hay còn gọi là tế bào rỗng, mà không mang thông tin.
ATM còn có hai đặc điểm quan trọng:
ATM sử dụng các gói dữ liệu nhỏ và cố định, gọi là tế bào ATM, giúp giảm thiểu độ trễ truyền và biến động trễ cho các dịch vụ thời gian thực Kích thước nhỏ của các tế bào này cũng hỗ trợ việc hợp kênh với tốc độ cao một cách dễ dàng hơn.
Thứ hai: ATM có khả năng nhóm một vài kênh ảo (Virtual Channel) thành một đờng ảo (Virtual Path), nhằm giúp cho việc định tuyến đợc dễ dàng.
Mạng B-ISDN được tổ chức theo mô hình kiến trúc lớp, được gọi là mô hình giao thức chuẩn B-ISDN (PRM), bao gồm ba mảng chính.
1 Mảng khách hàng dùng cho việc truyền dẫn thông tin khách hàng, bao gồm cơ chế điều khiển luồng và khôi phục lỗi.
2 Mảng điều khiển chịu trách nhiệm cho việc kết nối cuộc gọi và các chức năng điều khiển kết nối.
3 Mảng quản lý chịu trách nhiệm giám sát mạng.
Mô hình giao thức chuẩn thờng đợc miêu tả bằng một sơ đồ 3 chiều để phản ánh 3 mảng này nh trình bày trên hình 1.1.
Hình 1.1 Mô hình giao thức chuẩn B-ISDN và các lớp.
Mảng khách hàng và mảng điều khiển bao gồm ba lớp: Lớp tương thích ATM, Lớp ATM, và Lớp Vật lý Lớp tương thích ATM (AAL) là lớp cao nhất, trong khi Lớp Vật lý là lớp thấp nhất Lớp Vật lý xác định các đặc tính điện và quang, cũng như các giao diện mạng, và chịu trách nhiệm đặt các bit lên đường dây Lớp Vật lý được chia thành hai lớp phụ.
Hình 1.2 Luồng gói tin tế bào
1 Lớp phụ đồng quy truyền dẫn (TC), thực hiện các chức năng mà không phụ thuộc vào môi trờng vật lý
2 Lớp phụ phụ thuộc vào môi trờng vật lý (PMD), thực hiện các chức năng mà phụ thuộc vào môi trờng nh thời gian bit và mã đ- ờng, nó là lớp thấp của hai lớp phụ.
Mảng quản lý bao gồm hai loại chức năng: Quản lý lớp và quản lý mảng
Về mặt luồng tế bào và gói tin trong mạng, hình 1.2 trình bày cách định nghĩa các giao diện.
1.2.3 Tiêu đề tế bào ATM
Nh đã trình bày trớc đây, một tế bào có 48 octet trờng thông tin (Payload) và 5 octet phần tiêu đề, đợc biểu diễn trên hình 1.3.
Phần tiêu đề đợc gán bởi lớp ATM và đợc tạo thành bởi một vài trờng nh trong h×nh 1.4
Trạm đầu cuối Chuyển mạch Trạm đầu cuối
Các trờng này là điều khiển luồng chung, nhận dạng đờng ảo, nhận dạng kênh ảo, trờng tải thông tin, và u tiên mất mát tế bào.
Hình 1.3 Cấu trúc tế bào
GPC (4 bit) VPI (4 bit) Octet 1 VPI (4 bit) VCI (4bit) Octet 2
VCI (4 bit) PT (3 bit) CLP
Hình 1.4 Tiêu đề tế bào ATM Chức năng đặc trng của các trờng này nh sau:
GFC (Generic Flow Control) là cơ chế điều khiển luồng chung 4 bit, được áp dụng cho giao diện khách hàng-mạng (UNI) trong cấu hình điểm-điểm, giúp kiểm soát luồng dữ liệu từ phía khách hàng đến mạng Đối với giao diện mạng-mạng (NNI), GFC được sử dụng như một phần của trường VPI, nhằm tăng cường dung lượng địa chỉ.
VPI, hay Nhận dạng đường ảo, cho phép tối đa 256 đường ảo với kích thước 8 bit Mỗi đường ảo (VP) bao gồm nhiều kênh ảo, trong đó mỗi đường ảo là một tập hợp các kênh ảo có cùng VPI nhưng khác VCI.
VCI: Nhận dạng kênh ảo (16bit) cho phép 2 16 = 65.535 kênh ảo trong một đờng ảo.
Trường tải thông tin (PT) 3bit cho phép ATM truyền tải 8 loại thông tin khác nhau, được phân biệt thông qua nhận dạng trường tải thông tin (PTI) Thông tin chi tiết về các PTI được trình bày trong Bảng 1.1.
Bit 3 được sử dụng để phân biệt giữa các tế bào dữ liệu và tế bào OAM, với giá trị 0 cho tế bào dữ liệu và 1 cho tế bào OAM Bit 2 chỉ ra tình trạng tắc nghẽn của các tế bào dữ liệu, với 0 biểu thị không có tắc nghẽn và 1 biểu thị có tắc nghẽn Trong khi đó, bit 1 có giá trị 0 cho các tế bào khối dữ liệu dịch vụ (SDU) loại 0 và giá trị 1 cho các tế bào SDU loại 1.
Tiêu đề Tr ờng tải thông tin
- Tế bào dữ lliệu ngời sử dụng, không có tắc nghẽn, SDU-type = 0 ( nghĩa là bắt đầu hoặc tiếp tục thông tin của SAR-SDU trong AAL5)
- Tế bào dữ liệu ngời sử dụng, không có tắc nghẽn, SDU-type = 1 (kết thúc của SAR-SDU trong AAL5)
010 - Tế bào dữ liệu ngời sử dụng, có tắc nghẽn, SDU- type = 0
011 - Tế bào dữ liệu ngời sử dụng, có tắc nghẽn, SDU- type = 1
100 - OAF5 tế bào kết hợp đoạn
101 - OAF5 tế bào kết hợp đầu cuối - đầu cuối
110 - Tế bào quản lý nguồn tài nguyên (RM) (sử dụng trong quản lý lu lợng)
111 - Dành cho các chức năng trong tơng lai
CLP (Cell Loss Priority) là một chỉ số quan trọng trong việc quyết định loại bỏ các tế bào khi mạng gặp tình trạng tắc nghẽn Khi CPL = 1, các tế bào có thể bị loại bỏ để duy trì hiệu suất mạng, trong khi CPL = 0 cho phép giữ nguyên các tế bào này.
GFC (4 bit) VPI (4 bit) Octet 1 VPI (4 bit) VCI (4 bit) Octet 2
VCI (4 bit) PT (3 bit) CLP
(a) Mào đầu tế bào UNI
Hình 1.5 Mào đầu tế bào và tế bào ATM UNI
HEC (Header Error Control) là một cơ chế quan trọng trong việc sửa chữa lỗi trên các bit trong tiêu đề, cho phép chuyển mạch ATM phát hiện và sửa chữa các lỗi bit Một tế bào giao diện khách hàng-mạng (UNI) có cấu trúc cho thấy rằng các tế bào thuộc cùng một kênh ảo sẽ có VPI (Virtual Path Identifier) và VCI (Virtual Channel Identifier) giống nhau Điều này chỉ ra rằng lớp ATM có thể được phân chia thành hai mức phân cấp: mức kênh ảo (mức cao) và mức đường ảo (mức thấp), như được minh hoạ trong hình 1.6.
Lớp ATM Mức kênh ảo
Mức đờng ảo Líp vËt lý
H×nh 1.6 Ph©n cÊp líp ATM
VPI (4 bit) VCI (4 bit) Octet 2
(a) Mào đầu tế bào NNI
(b) Tế bào NNI Hình 1.7 Mào đầu tế bào và tế bào ATM NNI
Trường GFC không được sử dụng trong các tế bào NNI, nhưng nó là một phần của trường VPI cho các tế bào NNI, tạo ra tổng số 12 bit trường VPI (hay 2^12 = 4096 VPI) Cấu trúc của tế bào NNI được thể hiện trong hình 1.7 Sự thay đổi này làm tăng số đường ảo có thể định nghĩa tại mức NNI từ 256 (khi chỉ sử dụng 8 bit: 2^8 = 256) lên 4096, dẫn đến việc tăng số đường ảo gấp 15 lần mà nhà cung cấp dịch vụ có thể chỉ định tại mỗi chuyển mạch ATM.
Trong mạng ATM sử dụng 5 tế bào, đợc thể hiện nh trong Hình 1.8.
Tb “đ ợc gán” Tb “đ ợc gán”
Tb “không gán” Tb “không gán”
SAP: Điểm giao tiếp dịch vụ
Hình 1.8 phân loại tế bào ATM Chức năng của các loại tế bào nh sau:
Tế bào rỗng là loại tế bào được tách ra bởi lớp vật lý, giúp điều chỉnh luồng tế bào tại ranh giới giữa lớp ATM và lớp vật lý, đảm bảo tốc độ phù hợp với tốc độ đường truyền.
Tế bào hợp lệ: là tế bào có mào đầu không có lỗi bị phát hiện hoặc có lỗi đơn đã đợc sửa bởi chu trình sửa lỗi HEC.
Tế bào không hợp lệ là những tế bào chứa nhiều lỗi không thể sửa chữa và sẽ bị loại bỏ tại lớp vật lý Trong lớp vật lý, chỉ có ba loại tế bào tồn tại: tế bào rỗng, tế bào hợp lệ và tế bào không hợp lệ.
Tế bào “đợc gán”: là tế bào mang các thông tin dịch vụ, sử dụng các dịch vụ lớp ATM.
Tế bào “không gán” là những tế bào không được sử dụng và không chứa thông tin dịch vụ Trong hệ thống lớp ATM, tế bào “không gán” và tế bào “được gán” đóng vai trò quan trọng trong việc quản lý và phân phối dữ liệu.
Líp ATM
Mạng ATM bao gồm các chuyển mạch ATM được liên kết qua các kết nối điểm-điểm Hệ thống này hỗ trợ hai loại giao diện: giao diện khách hàng-mạng (UNI) kết nối hệ thống đầu cuối với chuyển mạch, và giao diện mạng-mạng (NNI) kết nối hai chuyển mạch ATM thuộc các hệ thống mạng khác nhau.
Hình 1.9 Đờng ảo và kênh ảo
Kênh ảo cố định (PVC) là một kết nối được thiết lập bởi nhà cung cấp dịch vụ mạng, phù hợp với các giá trị VPI/VCI đã được lập trình cho nguồn và đích cụ thể Do đó, PVC yêu cầu quá trình chuẩn bị và thiết lập, dẫn đến thời gian triển khai tương đối dài.
Kênh ảo chuyển mạch (SVC): Một SVC đợc thiết lập một cách tự động qua một giao thức báo hiệu và chỉ mất một khoảng thời gian ngắn.
Một vài cặp VPI/VCI đợc dành riêng cho các chức năng đặc biệt là:
(VPI, VCI) = (0,5): Dành cho báo hiệu.
(VPI, VCI) = (0,16): Dành cho giao diện quản lý vùng tích hợp.
(VPI, VCI) = (0,17): Phục vụ mô phỏng cấu hình mạng LAN.
(VPI, VCI) = (0,18): Giao diện mạng-mạng cá nhân.
(VPI, VCI) = (0,19) và (0,20): Dành riêng nhng cha đợc sử dụng.
1.3.2 Chuyển mạch đờng ảo và kênh ảo
Mạng ATM có khả năng cung cấp dịch vụ mức đường ảo, mức kênh ảo, hoặc cả hai Khi một tế bào được chuyển mạch với nhận dạng đường ảo và nhận dạng kênh ảo, hệ thống sẽ tạo bảng tra cứu để xác định giá trị nhận dạng đường ảo nào cần thay đổi và hướng chuyển mạch.
9 đầu cuối tiếp theo Giá trị nhận dạng kênh ảo nào thì không đợc đặt lại Loại chuyển mạch này gọi là chuyển mạch đờng ảo (VP Switching).
Hình 1.10a Ví dụ về chuyển mạch đờng ảo
Hình 1.10b Ví dụ về chuyển mạch kênh ảo
Trong mạng nhà cung cấp dịch vụ mức kênh ảo, khi chuyển mạch nhận diện một tế bào với nhận dạng đường ảo và kênh ảo đã có, nó sẽ gán giá trị nhận dạng mới cho tế bào trước khi gửi tới chuyển mạch hoặc hệ thống đầu cuối tiếp theo Đây được gọi là chuyển mạch kênh ảo (VC Switch).
Hình 1.10a và hình 1.10b mô tả các khái niệm về đờng ảo và kênh ảo
Phần này trình bày hai mức phân cấp ghép kênh trong mạng ATM, bao gồm đường ảo (VP) và kênh ảo (VC) Một liên kết vật lý có thể hỗ trợ nhiều đường ảo, mỗi đường ảo được xác định bởi một nhận dạng đường ảo (VPI) Tương tự, kênh ảo là một tập hợp các kênh ảo, với mỗi kênh được xác định bởi một nhận dạng kênh ảo (VCI) Tại mỗi chuyển mạch, VPI sẽ được chuyển đổi thành một VPI mới, trong khi một số chuyển mạch giữ nguyên VCI trong mỗi VP trong suốt quá trình xử lý.
Lớp tơng thích ATM
AAL gồm 2 lớp phụ: Lớp phụ hội tụ (CS) và lớp phụ chia đoạn và tổ hợp lại (SAR) Hình 1.11 là tóm tắt của quá trình này
Thông tin tr ờng tế bào
Giữa CS và SAR không có SAP
SAR kết nối tiêu đề và (hoặc) kết thúc cho mỗi SAR-SDU, tạo thành SAR-PDU gửi đến lớp ATM Tại đích, SAR chịu trách nhiệm tổ hợp tất cả SAR-PDU thuộc cùng CS-PDU và đa CS-PDU đến lớp phụ hội tụ Quá trình AAL cho một kiểu luồng được trình bày chi tiết trong hình 1.12.
1.4.3 Quá trình tơng thích cho các loại AAL khác nhau
Việc sử lý lớp tơng thích ATM thì khác nhau cho mỗi loại lớp AAL. Phần này sẽ trình bày quá trình AAL cho các loại AAL khác nhau.
Các dịch vụ có tốc độ bit cố định (CBR) sử dụng AAL loại 1, yêu cầu kiểm soát luồng thời gian thực Điều này dẫn đến yêu cầu nghiêm ngặt về độ trễ truyền dẫn tế bào và sự biến thiên của độ trễ.
Có hai Mode truyền dẫn cho AAL loại 1: Truyền dẫn dữ liệu không có cấu trúc và truyền dẫn dữ liệu có cấu trúc
Quá trình AAL cho hướng truyền dẫn dữ liệu không có cấu trúc được mô tả trong Hình 1.13 Trong trường hợp này, lớp phụ hội tụ không thêm tiêu đề hay phần kết cuối cho dữ liệu từ các lớp cao hơn Nó chia dữ liệu người sử dụng thành các khối 47 byte, sau đó chuyển đến lớp phụ chia đoạn và tổ hợp lại Cuối cùng, lớp này nối thêm 1 byte tiêu đề để tạo thành khuôn dạng 48 byte và gửi xuống lớp ATM Tại nơi nhận, lớp phụ SAR tiếp nhận 48 byte từ lớp ATM và chuyển 47 byte của trường tải thông tin tới lớp phụ hội tụ.
Trong một vài ứng dụng mà sử dụng mode truyền dẫn dữ liệu có cấu trúc,
Trong cấu trúc dữ liệu PDU, 1 byte trong tổng số 47 byte từ lớp phụ hội tụ được sử dụng làm con trỏ để xác định danh giới của cấu trúc, trong khi 46 byte còn lại chứa dữ liệu người sử dụng Con trỏ này chỉ ra khoảng trống được đo bằng byte giữa trường con trỏ và bắt đầu của khối cấu trúc, bao gồm 46 byte dữ liệu của PDU hiện tại và 47 byte của PDU tiếp theo.
Líp phô héi tô 47 byte 47 byte CS-PDU
Lớp phụ chia đoạn và tổ hợp SAR PDU
Dòng bit dữ liệu khách hàng
Hình 1.13 quá trình sử lý tơng thích cho AAL loại 1 Phần tiêu đề đợc nối bởi SAR chứa các trờng sau:
Một trường số thứ tự (SN) 4 bit được sử dụng để xác định các tế bào bị mất hoặc lỗi Để phát hiện và sửa lỗi cho trường SN, một trường bảo vệ số thứ tự (SNP) 4 bit được triển khai, bao gồm 2 trường phụ: 3 bit trường kiểm tra lỗi (CRC) và 1 bit chẵn lẻ Cấu trúc này cho phép sửa tất cả các lỗi bit đơn và phát hiện 2 bit lỗi.
Hình 1.14 Tiêu đề SAR PDU
Tiêu đề của SAR PDU được mô tả trong hình 1.14, trong khi hình 1.15 minh họa sự chia đoạn trong chế độ truyền dẫn dữ liệu có cấu trúc cùng với sự kết hợp của PDU và SAR PDU trong chế độ truyền dẫn dữ liệu không có cấu trúc.
Hiện tại, chưa có tiêu chuẩn cụ thể nào cho AAL loại này, mặc dù nó hỗ trợ các dịch vụ VBR liên quan đến thời gian giữa nguồn và đích Quá trình khôi phục thời gian trong hệ thống VBR rất phức tạp, điều này giải thích tại sao các dịch vụ hướng kết nối chủ yếu sử dụng AAL loại 1.
Trong AAL loại này, lớp phụ hội tụ được chia thành hai phần chính: Phần lớp phụ hội tụ chung (CPCS) và lớp phụ hội tụ đặc trưng dịch vụ (SSCS) SSCS có thể chứa hoặc không chứa nhiều giao thức tùy thuộc vào dịch vụ cụ thể CPCS quy định phương thức truyền tải không đảm bảo cho các khung có độ dài tối đa lên tới 65.635 byte, với yêu cầu 4 byte cho tiêu đề và 4 byte cho kết thúc Thêm vào đó, có thể có tối đa 3 byte đệm, khiến CPCS trở thành bội số của 4 byte CPCS-PDU được chia thành một hoặc nhiều đoạn kích thước 44 byte, mỗi đoạn bao gồm 2 byte tiêu đề và 2 byte kết thúc.
13 vào để nó tạo thành trờng tải tin 48 byte mà sẽ đợc gửi tới lớp ATM Quá trình AAL đợc trình bày trên hình 1.16.
Các trờng trong tiêu đề và kết cuối của CPCS-PDU là:
CPI (Phần nhận dạng chung) được sử dụng để chỉ các khối đếm trong trường Basize và độ dài của CPCS-PDU Hiện tại, CPI là thành phần duy nhất được áp dụng.
Btag (Thẻ bắt đầu): Ngời gửi đặt cùng giá trị cho Btag và Etag; nếu
Btag khác Etag, thì quá trình đã bị lỗi.
Basize (Kích thớc cấp cho bộ đệm): Chỉ ra bộ đệm lớn nhất cần để nhận
TDU (>= dữ liệu ngời sử dụng trong trờng thông tin).
PAD: 0-3 byte đệm đợc sử dụng để làm cho toàn bộ CPCS-PDU trở thành bội số của 4 byte.
AL (Sắp hàng): Một byte bằng 0 làm cho kết nối đợc sắp hàng với 4 byte.
Etag (Thẻ kết thúc): Có cùng giá trị nh Btag; chỉ ra lỗi nếu Etag khác
Length: Chỉ số byte trong trờng tải tin CPCS.
Hình 1.16 Quá trình xử lý tơng thích cho AAL loại 3/4
Các trờng kết cuối và tiêu đề PDU của lớp phụ chia đoạn và tổ hợp đợc trình bày dới đây.
5 byte Tr ờng thông tin
ST (Kiểu chia đoạn): Sử dụng để chỉ nếu PDU là bắt đầu bản tin
(BOM), tiếp tục của bản tin (COM), kết thúc của bản tin (EOM), hoặc đoạn bản tin đơn (SSM).
SN (Số thứ tự): Miêu tả số thứ tự theo modun-16 của mỗi SAR-PDU thuộc cùng CPCS-PDU.
MID (Nhận dạng ghép kênh) là quá trình nhận dạng CPCS PDU khi các SAR PDU từ các CPCS PDU khác nhau được ghép kênh Giá trị của MID là giống nhau cho tất cả các SAR PDU thuộc cùng một CPCS PDU.
LI (Chỉ thị độ dài): Độ dài của dữ liệu ngời dùng trong trờng thông tin
CRC (Kiểm tra lỗi vòng): Sử dụng để phát hiện và sửa lỗi.
1.4.3.4 AAL loại 5 Đây là một phiên bản đơn giản hơn AAL 3/4 Không giống nh AAL 3/4, nó không hỗ trợ cho việc ghép kênh của dữ liệu từ nhiều ứng dụng lớp cao hơn; kết quả là, nó không có trờng MID Nó cho phép các khung có độ dài thay đổi (Có thể lên tới 65.535 byte) cùng với sự phát hiện lỗi lớp phụ hội tụ cộng thêm 8 byte kết cuối cho dữ liệu ngời sử dụng Có tới 47 byte đệm có thể đợc cộng vào cho phép PDU trở thành bội số của 48 byte trong trờng thông tin ATM.
Trờng kết cuối của lớp hội tụ chung bao gồm:
PAD: 0-47 byte sử dụng để làm cho CPCS PDU thành bội số của 48 byte.
UU (Chỉ số ngời dùng-ngời dùng): Sử dụng để sắp hàng kết cuối với 64 bit.
Length: Sử dụng để chỉ số byte của dữ liệu ngời sử dụng trong trờng tải tin CPCS.
CRC (Kiểm tra lỗi vòng): Sử dụng để phát hiện lỗi trong PDU.
Lớp tương thích ATM (AAL) được chia thành hai lớp phụ: lớp phụ hội tụ (CS) và lớp phụ chia đoạn và tổ hợp lại (SAR), tùy thuộc vào kiểu mảng Lớp CS tạo ra các gói tin có độ dài cố định từ thông tin người sử dụng và gửi xuống lớp SAR, nơi chịu trách nhiệm tạo ra trường tải tin 48 byte cho một tế bào AAL 1 chia dữ liệu thành các khối 47 byte, trong khi AAL 3/4 thêm tiêu đề và kết cuối, với tối đa 3 byte đệm trước khi gửi PDU đến lớp SAR, nơi PDU được chia thành các khối 44 byte AAL 5 bổ sung 8 byte kết cuối vào dữ liệu và có thể thêm 47 byte đệm để đảm bảo PDU là bội số của 48 byte Các giao thức lớp cao hơn như TCP/IP và trong mảng quản lý AAL, các giao thức lớp cao là SNMP và CMIP.
AAL trong lĩnh vực điều khiển được gọi là báo hiệu AAL, bao gồm ba lớp: lớp cao nhất là Chức năng phối hợp đặc trưng dịch vụ (SSCF), tiếp theo là giao thức liên kết đặc trưng dịch vụ (SSCOP), và lớp thấp nhất là phần AAL chung (CPAAL) Giao thức của lớp cao hơn là Q.2931.
Chuyển mạch ATM
Chuyển mạch ATM thực hiện chức năng chuyển mạch các VPI và VCC dựa trên nguyên lý mô tả trong hình 5.1 và 5.2 Nó có hai đặc tính chính: chuyển mạch gói, nơi từng tế bào ATM được chuyển tải riêng biệt trong mạng, và chuyển mạch có kết nối, yêu cầu thiết lập kết nối giữa hai đầu cuối trước khi chuyển tải tế bào Các nút chuyển mạch ATM sẽ chuyển tải tế bào từ các tuyến nối đến các tuyến nối đi, dựa trên thông tin định tuyến trong phần đầu tế bào và thông tin lưu giữ tại từng nút trong quá trình thiết lập kết nối Quá trình này tại từng nút chuyển mạch thực hiện hai chức năng quan trọng.
Đối với mỗi kết nối, cần xác nhận giá trị nhận dạng kết nối (VCI) của tuyến nối đến, nhận diện tuyến nối và tạo ra giá trị VCI cho tuyến nối đi.
(2) Thiết lập bảng định tuyến tại từng nút chuyển mạch để xác định mối quan hệ giữa các tuyến nối đến và tuyến nối đi của từng kết nối.
VPI và VCI là thông tin quan trọng giúp nhận diện các kết nối trong hệ thống ATM Mỗi VP trong từng chặng đường chuyền có giá trị VPI riêng, trong khi mỗi VC trong từng VP lại có giá trị VCI riêng biệt Để thiết lập kết nối giữa các thiết bị, bước đầu tiên là xác định đường nối giữa thiết bị nguồn và thiết bị đích Quá trình này dẫn đến việc xác định chuỗi các chặng đường và các giá trị nhận dạng của chúng Ví dụ, trong một hệ thống có 3 nút chuyển mạch ký hiệu là (i-1), (i) và (i+1), ta có thể dễ dàng minh họa cho quá trình này.
Giá trị điều khiển của bảng định tuyến tại nút chuyển mạch (i) được thiết lập khi nút (i-1) gửi thông tin về tuyến nối đến và tuyến nối đi tới nút (i) Nút (i) gán giá trị VCI cho kết nối và khởi tạo giá trị VCI cho tuyến nối đi Sau đó, nút (i) gửi hai bản tin: một bản tin xác nhận giá trị VCI cho nút (i-1) và một bản tin chứa thông tin tuyến nối đến và đi cho nút (i+1) Nút (i+1) sẽ phản hồi bằng cách gửi thông tin cần thiết để thiết lập VCI cho tuyến nối đi Các tế bào được truyền tải khi tất cả bảng định tuyến trong đường nối được xác lập Tại các nút chuyển mạch, giá trị VCI cùng tuyến nối đến sẽ được sử dụng để xác định tuyến nối đi và giá trị VCI mới cho từng tế bào.
Nguyên lý chuyển mạch ATM liên quan đến chuyển mạch VP/VC diễn ra tương tự như chuyển mạch VC, với sự khác biệt chủ yếu ở số lượng bảng định tuyến cho mỗi kết nối Không có sự phân biệt giữa chuyển mạch VP và VC khi VP được xác định cho một chặng truyền dẫn, cũng như khi VP được xác định qua nhiều chặng truyền dẫn Đối với các VP dạng kết nối bán cố định, các bảng định tuyến cho từng VP sẽ được quản lý bởi các chức năng đặc biệt.
Bảng thông dịch / định chuyÓn
Mào đầu vào Mào đầu ra
WGG là một cơ chế quản lý mạng thiết lập, thực hiện việc "chuyển đổi" giá trị VPI từ tuyến nối đến thành VPI của tuyến nối đi Điều này dẫn đến việc không có sự trao đổi thông tin giữa hai nút kế tiếp trong cùng một VP Sự trao đổi thông tin chỉ xảy ra giữa hai nút ở hai đầu của VP, tức là nút đầu và nút cuối Do đó, quy trình thiết lập kết nối tương tự như trong chuyển mạch VC, vì mỗi VP được xử lý như một chặng truyền dẫn riêng biệt.
Nút chuyển mạch đọc các giá trị nhận dạng tại mào đầu tế bào và xử lý bảng định tuyến để xác định tuyến nối đi Giá trị nhận dạng kết nối sẽ được thay thế bằng các giá trị mới, cho phép tế bào chuyển mạch từ tuyến nối đến tuyến nối đi.
TuyÕn nèi đến Mào ®Çu TuyÕn nèi đi Mào ®Çu
Hình 1.18 Nguyên lý bảng thông dịch mào đầu/định tuyến
Trong hình 1.18, tế bào mào đầu A từ cổng vào I1 được chuyển mạch sang tuyến nối đi O1 với mào đầu X, trong khi tế bào mào đầu B từ cổng vào I1 được chuyển sang tuyến nối đi O8 với mào đầu Z Các tế bào khác cũng được xử lý tương tự Đặc biệt, tuyến nối đi O1 có các tế bào khi vào phần tử chuyển mạch đều mang giá trị VPI/VCI là A Việc cả hai tế bào có mào đầu giá trị A được chuyển qua các cổng vào khác nhau không gây ra vấn đề, vì VPI/VCI chỉ có tính chất cục bộ.
1.5.1 Chuyển mạch có phơng tiện dùng chung
Trong cấu trúc này, các tế bào được ghép lại trong môi trường chung như Bus hoặc Ring, với tốc độ môi trường thường lớn hơn hoặc bằng tổng tốc độ các luồng tín hiệu đến Cần chỉ một bộ FIFO nhỏ để lưu trữ ít tế bào trước khi truy cập vào môi trường chung Không xảy ra tranh chấp đầu ra vì không có hai tế bào đến cùng một lúc Tuy nhiên, tốc độ tế bào đến ở một số tuyến có thể vượt quá băng tần, do đó cần sử dụng bộ nhớ đầu ra để lưu giữ tế bào.
S/P: Bộ chuyển đổi nối tiếp-song song
P/S: Bộ chuyển đổi song song-nối tiếp AF: Bộ lọc theo địa chỉ
FIFO: Bộ đệm vào trớc-ra trớc
Hình 1.19 Nguyên lý chuyển mạch Bus chung
Mỗi cổng ra được gán một địa chỉ cố định, và khi tuyến nối của tế bào được xác định, địa chỉ này sẽ được liên kết với từng tế bào trước khi gửi đến môi trường chung Địa chỉ này sau đó được giải mã tại các giao diện cổng ra và lọc để xác định xem tế bào có được gửi đến cổng ra hay không Các tế bào đã được đánh địa chỉ cho từng cổng ra sẽ được sao chép tại bộ nhớ đầu ra và gửi đi theo tuyến đường đã định.
Ví dụ của loại cấu trúc này là các hệ thống chuyển mạch ATOM của NEC (Nhật bản), PARIS của IBM (Mỹ).
1.5.2 Chuyển mạch có bộ nhớ chung
Chuyển mạch có bộ nhớ chung sử dụng một khối nhớ cổng kép cho tất cả các cổng vào và ra, cho phép các tế bào đến được ghép vào một luồng tín hiệu duy nhất và ghi vào bộ nhớ chung Bộ nhớ này được cấu trúc thành các hàng logic, mỗi hàng tương ứng với một cổng ra, trong khi các tế bào tại các hàng ra cũng được ghép thành một luồng tế bào chung để đọc, tách kênh và gửi đi Tuy nhiên, cấu trúc này có nhược điểm là hạn chế thời gian truy cập bộ nhớ cho cả luồng đến và luồng đi.
Bộ nhớ có thể đợc tổ chức theo hai phơng pháp: Hoàn toàn dùng chung hoặc hoàn toàn chia tách
Bus chung Bộ nhớ cổng ra ram §iÒu khiÓn
Hình 1.20 Nguyên lý chuyển mạch có bộ nhớ chung
Chuyển mạch có bộ nhớ chung đang được áp dụng rộng rãi nhờ vào những lợi ích từ kỹ thuật nhân phiên bản và những tiến bộ trong công nghệ bộ nhớ, giúp khắc phục các hạn chế về tốc độ truy cập bộ nhớ một cách hiệu quả.
Cấu trúc chuyển mạch có bộ nhớ chung đợc áp dụng trong hệ thống chuyển mạch Prelude của CNET, và hệ thống chuyển mạch HITACHI [1.5].
1.5.3 Chuyển mạch phân chia không gian
Trong chuyển mạch phân chia không gian, tế bào từ các cổng vào khác nhau có thể được truyền tải đồng thời đến các tuyến nối Mỗi tế bào cần thiết lập đường truyền vật lý riêng trong phần tử chuyển mạch để kết nối với tuyến nối đến và tuyến nối đi Các phần tử chuyển mạch này cũng yêu cầu phân chia điều khiển bên trong, giúp giảm độ phức tạp trong thiết kế Chuyển mạch phân chia không gian được tổ chức tương tự như chuyển mạch ngang dọc.
Khối chuyển mạch cơ bản trong cấu trúc chuyển mạch phân chia không gian là điểm nối chéo được điều khiển bởi khối điều khiển Mỗi điểm nối chéo có hai đầu vào và hai đầu ra, cho phép hai đường nối hoạt động đồng thời.
Hình 1.21 Điểm nối chéo và hình thức đấu nối §Çu ra §Çu ra Đầu vào Đầu vào Đấu chéo Đấu thẳng
Tranh chấp đầu ra tại một điểm nối chéo xảy ra khi hai đầu vào muốn kết nối với cùng một đầu ra Trong tình huống này, chỉ một đầu vào được kết nối, trong khi đầu vào còn lại sẽ bị loại bỏ hoặc được lưu trữ trong bộ nhớ cho đến khi đầu ra không còn bị chiếm giữ.
Líp vËt lý
Lớp vật lý là lớp thấp nhất trong mô hình giao thức chuẩn ATM, chịu trách nhiệm nhận các tế bào ATM và truyền tải chúng qua môi trường vật lý đến nút chuyển mạch tiếp theo Lớp này bao gồm hai lớp phụ: lớp phụ đồng quy truyền dẫn (TC), xử lý 53 byte tế bào ATM để phù hợp với kênh truyền, và lớp phụ môi trường vật lý, nơi mang các tín hiệu điện hoặc quang.
1.6.1 Lớp phụ phụ thuộc môi trờng truyền dẫn (PMD)
Diễn đàn ATM đã khuyến cáo môi trờng vật lý nh sau cho những ngời sủ dụng cụ thể khác nhau:
Sợi đơn mode (SMF), chủ yếu sử dụng trong WAN và cho các liên kết lớn hơn 2 Km.
Sợi đa mode (MMF), chủ yếu cho các đờng trục.
Cáp xoắn đôi trần (UTP), chủ yếu sử dụng cho các kết nối cơ sở.
Cáp xoắn đôi có vỏ bọc (STP) cũng đợc sử dụng cho các kết nối cơ sở.
Mạng quang đồng bộ (SONET) và phân cấp số đồng bộ (SDH) là hai tiêu chuẩn quan trọng trong lớp vật lý, được xây dựng dựa trên sự phân cấp tốc độ báo hiệu Cả hai công nghệ này đều sử dụng sợi quang để truyền dẫn dữ liệu một cách đồng bộ, mang lại hiệu suất cao và độ tin cậy trong việc truyền tải thông tin.
Phân cấp truyền dẫn SONET dựa trên cấu trúc báo hiệu gọi là báo hiệu truyền dẫn đồng bộ (STS), trong đó mỗi STS-n cũng được gọi là sóng mang quang học (OC-n) Ngoài ra, nó còn tương đương với SDH qua tín hiệu STM Các mức tín hiệu khác nhau được tóm tắt trong bảng 1.2, và phân cấp tín hiệu số được trình bày trong bảng 1.3.
1.6.3 Lớp phụ đồng quy truyền dẫn
Lớp phụ đồng quy truyền dẫn nhận 53 byte tế bào ATM từ lớp ATM và thực hiện các chức năng cần thiết để điều chỉnh tốc độ bit của tín hiệu số, với giá trị có thể tham khảo từ bảng 1.2 Bài viết sẽ tóm tắt ba loại TCS.
Bảng 1.2 Mức tín hiệu của SONET và SDH
SONET SDH Dòng tốc độ bit STS OC STM Mbps
STS 1 STS 3 STS 12 STS 24 STS 48
51.84 155.52 622.08 1244.16 2488.32 Bảng 1.3 Phân cấp tín hiệu số
Mức Bắc Mỹ Châu Âu Nhật Bản
1) Giao diện STS-1 có dòng tốc độ là 51.84 Mbps.
2) Giao diện cơ bản SDH cho tín hiệu STS-3/STM-1 có dòng tốc độ là 155.52 Mbps.
3) Giao diện cơ bản tế bào.
1.6.4 Giao diện STS-1 với dòng tốc độ 51.84 Mbps
Lớp vật lý của giao diện thường sử dụng cáp xoắn đôi trần (UTP) với khả năng truyền tải hiệu quả lên đến 100m, trong khi cáp xoắn đôi có shield (STP) có thể đạt khoảng cách tối đa lên tới 160m.
Cấu trúc khung SONET STS-1 bao gồm 9 hàng và 90 cột, mỗi cột dài 1 byte, với thời gian truyền mỗi hàng là 125µs Mỗi hàng được gọi là một đoạn, và khung 9 hàng x 90 cột được truyền từ trái qua phải Các tế bào ATM được đóng gói trong một container theo các byte được sắp hàng, tuy nhiên, với kích thước 86x9, không phải là số nguyên lần của 53 byte, dẫn đến việc các tế bào có thể vượt qua ranh giới của container.
H×nh 1.23 CÊu tróc khung STS-1
Tiêu đề SOH chiếm 3 byte, trong khi tiêu đề POH chỉ 1 byte Số byte khả dụng để truyền tải các tế bào ATM là 90 - 4 byte Do đó, tốc độ truyền hiệu quả đạt khoảng 56.225 Mbps, tính toán từ 58.84 x (86/90).
1.6.5 Cơ sở giao diện SDH
Giao diện truyền thông có thể sử dụng cả điện và quang Đối với truyền điện, môi trường vật lý thường là cáp xoắn với phạm vi từ 100-200m và tốc độ truyền đạt đạt 155.52 Mbps, tương ứng với STS-3/OC-3/STM-1 Trong khi đó, đối với truyền quang, môi trường vật lý sử dụng sợi quang có thể là mode đơn hoặc đa mode.
Giao diện SDH sử dụng tín hiệu STS-12/STM-4 với tốc độ truyền 622.08 Mbps, có khả năng hoạt động đối xứng Tốc độ này có thể phân chia thành 622.08 Mbps cho hướng dòng xuôi và 155.52 Mbps cho hướng dòng ngược Trong các tế bào ATM, gói đầu tiên trong container có 261 cột và 9 hàng.
3 byte 1 byte 86 byte soh poh
9 hàng poh Tế bào ATM
Hình 1.24 Cấu trúc khung STS-1 giao diện cơ sở SDH
Cột đầu tiên chứa thông tin POH, trong khi container C-4 được liên kết để tạo thành khung STM-1 thông qua con trỏ trong tiêu đề SOH (AU-4) Do đó, các container C-4 được coi là ảo vì khả năng trao đổi khung của chúng.
Tốc độ đường truyền cho đoạn là 155.52 Mbps với tiêu đề đường dẫn trên mỗi đoạn là 10 byte, dẫn đến số byte khả dụng để truyền các tế bào ATM là 260 Các tế bào ATM được đóng gói trong một container theo cách sắp xếp các byte Tuy nhiên, 260x9 không phải là bội số của 53, do đó có một số tế bào ATM không thể qua ranh giới của container.
Hiệu qủa tốc độ bit có thể dùng cho truyền tải các tế bào ATM là 155.52 x (260 / 270) = 149.76 Mbps.
1.6.6 Cơ sở giao diện tế bào
Theo khuyến cáo của ITU, các đặc tính môi trường vật lý của cơ sở giao diện tế bào là một trong những yếu tố quan trọng của cơ sở giao diện SDH Ngoài ra, diễn đàn ATM cũng đã giới thiệu việc sử dụng sợi đa mode cho giao diện này.
Các tế bào được truyền tải liên tục mà không được đóng gói trong một khung container, như đã đề cập ở hai loại giao diện trước đó Tốc độ truyền có thể đạt STS-3/STM-1 với 155.52 Mbps và STS-12/STM-4 với 622.08 Mbps Sau mỗi dãy 26 tế bào, lớp vật lý sẽ mang theo một tế bào.
PL mà có thể là tế bào rỗng hay một OAM lớp vật lý, tế bào PLOAM Các tế bào PL cũng đợc truyền tới lớp ATM.
Với tốc độ đờng truyền là 155.22 Mbps.
Tốc độ tơng đơng = 152.52 x 26/27 = 149.76 Mbps.
Tốc độ tơng đơng là b2 x 26/27 = 599.04 Mbps.
Tất cả ba loại giao diện đều có hiệu quả khác nhau, nhưng trong giao diện cơ sở, không có vấn đề chồng chéo giữa các tế bào từ container này sang container khác.
Trong tất cả các lớp phụ đồng qui truyền dẫn thảo luận ở trên, cũng có hoạt động mô tả tế bào HEC tạo và kiểm tra.
Nghiên cứu tìm hiểu cấu trúc hệ thống mạng đờng trục ứng dụng công nghệ ATM
Mạng số đa dịch vụ băng rộng B-ISDN được thiết kế để đáp ứng nhu cầu dịch vụ gia tăng và tối ưu hóa băng tần, với đặc điểm linh hoạt và tốc độ bit có thể thay đổi theo dịch vụ và thời gian Công nghệ truyền dẫn không đồng bộ ATM đã trở thành giải pháp hiệu quả cho B-ISDN nhờ vào việc sử dụng các tế bào (cell) có độ dài cố định và khái niệm về đường ảo, cho phép truyền tải gói tin linh hoạt Hơn nữa, cấu trúc chuyển mạch có độ tiếp thông cao, kết hợp với bộ đệm và kỹ thuật ghép kênh thống kê, giúp ATM cung cấp kênh truyền dẫn dung lượng lớn, giảm thiểu hiện tượng tắc nghẽn trong mạng.
Mạng truy nhập B-ISDN (Broadband Access Network-ATM LAN)
Mạng chuyển mạch ATM LAN có dung lượng lên tới 2,5 Gb/s, cho phép kết nối hiệu quả các mạng LAN hiện có, HUB và các trạm làm việc hỗ trợ ATM Chuyển mạch ATM LAN thường có mật độ cổng thấp và được xem như một giải pháp chuyển mạch độc lập trong các hệ thống mạng.
Mạng của người sử dụng (Customer Network-CN) là hệ thống mà các thuê bao sử dụng để kết nối với mạng công cộng, đóng vai trò như cầu nối giữa thiết bị và mạng công cộng Mạng CN bao gồm các thiết bị đầu cuối, bộ tập trung, MUX/DEMUX, ATM-LAN và tổng đài PBX.
Mạng truy nhập là một phần quan trọng trong hạ tầng viễn thông, cho phép truyền tải và nhận các luồng thông tin từ các thuê bao hoặc mạng khách hàng Nếu không có mạng truy nhập, việc truyền thông tin qua mạng đường trục sẽ không thể thực hiện được.
Hiện nay, ATM-LAN chủ yếu được sử dụng để truyền dữ liệu video giữa các máy tính trong mạng So với các mạng LAN hiện tại, ATM mang lại hiệu suất truyền tải cao hơn.
Mạng LAN mang lại nhiều lợi ích như tốc độ truyền dữ liệu nhanh chóng, cung cấp đa dạng dịch vụ phù hợp với nhiều môi trường khác nhau, và dễ dàng trong việc quản lý cũng như vận hành Trong hệ thống ATM-LAN, có ba vấn đề quan trọng cần được xem xét.
Khả năng liên kết với các mạng hiện có: các mạng cũng nh thiết bị hiện có vẫn phải sử dụng đựơc trong môi trờng ATM/LAN.
Khả năng phát triển trong tơng lai.
Mạng bao gồm các thiết bị đầu cuối ATM, máy chủ tệp và máy chủ video, cùng với mạng LAN thông thường Mạng LAN được kết nối với ATM-LAN thông qua phần tử kết nối liên mạng IWU.
Mô hình mạng đờng trục ATM WAN (Backbone Network)
Mạng ATM WAN là một mạng đường trục được hình thành từ các mạng ATM LAN Chuyển mạch ATM WAN có khả năng xử lý dung lượng từ 2,5 Gbps đến 10 Gbps, đồng thời sở hữu mật độ cổng vào cao vừa phải.
Sau khi thiết lập mạng truy nhập ATM, bước tiếp theo là kết nối chúng thành một mạng chung Việc nối trực tiếp các mạng truy nhập sẽ rất phức tạp, do đó cần có một mạng đường trục với độ tin cậy cao, không có thời gian ngừng hoặc ùn tắc Mạng này cần có băng thông lớn để xử lý khối lượng thông tin lớn liên tục lưu chuyển Hình 2.2 minh họa cấu trúc mạng đường trục sử dụng tổng đài IGX8400.
Hình 2.2 Kết cấu mạng đờng trục sử dụng tổng đài IGX 8400 Trong mạng đờng trục cần chú ý các điểm sau:
Giao diện đường truyền trong mạng đường trục phải tuân thủ các tiêu chuẩn về đường truyền, bao gồm cách truyền quang hoặc điện và các mã đường truyền ANSY đã thiết lập các giao diện chuẩn cho hệ thống truyền dẫn của B/ISDN.
Giao thức đờng truyền: Xu hớng hiện nay đang thiên về sử dụng kỹ thuËt SONET/SDH.
Mạng đường trục cần phải cung cấp nhiều dịch vụ hơn so với mạng truy nhập ATM, do kết nối với số lượng người sử dụng lớn hơn Điều này giúp tăng cường hiệu quả kinh tế khi sử dụng mạng đường trục để cung cấp dịch vụ.
Trong mạng đường trục, luồng đường truyền lớn dẫn đến tốc độ truy cập cao, nhưng cũng dễ bị ảnh hưởng khi xảy ra hỏng hóc hoặc quá tải, gây tác động đến nhiều người sử dụng Do đó, khi thiết kế đường truyền, cần tính toán hệ số an toàn phù hợp để tránh tình trạng quá tải Việc định đường cho các cuộc nối qua đường truyền cần linh hoạt và phụ thuộc vào tình trạng thực tế của đường truyền cũng như thời điểm định hướng.
Việc lựa chọn thiết bị phù hợp là rất quan trọng để đảm bảo thực thi hoàn hảo và tối ưu hóa giải tần Thiết bị cần có tính năng quản lý dịch vụ thông minh và độ tin cậy cao trong truyền dẫn IGX 8400 là lựa chọn lý tưởng cho mạng đường trục, cho phép hợp nhất các mạng và bổ sung chức năng quản lý đơn giản, từ đó giảm chi phí hiệu quả.
ATM Central Office (ATMCO)
ATM CO là một mạng truyền thông công cộng có khả năng hỗ trợ nhiều kết nối người sử dụng và cung cấp các dịch vụ đa dạng như chuyển mạch khung và truyền thông mô phỏng Nó cũng có khả năng liên kết nhiều mạng riêng lẻ, mang lại dung lượng lớn hơn 10 Gbps và mật độ cổng rất cao.
Hình 2.3 là một thí dụ của mô hình mạng CO Các đờng trung kế nối một vài CO với nhau thành một cụm.
Hình 2.3 Mô hình mạng ATM Central Office (CO)
Một thí dụ của mô hình mạng CO Các đờng trung kế nối một vài CO với nhau thành một cụm
Cấu trúc chuyển mạch CO dựa trên ba yếu tố chính:
Tổng số cổng truy nhập cần được xác định dựa trên số lượng đường truy nhập hiện có Để đảm bảo khả năng mở rộng trong tương lai, nên chọn số cổng lớn hơn số đường truy nhập.
Số lượng cổng trung kế phụ thuộc vào số đường trung kế kết nối đến các nút khác Để tối ưu hóa hiệu quả sử dụng nút mạng, số đường trung kế luôn cần phải nhỏ hơn số đường truy cập, với tỷ lệ thường khoảng 1/10.
Tổng lu lợng tới nút mạng bằng tổng lu lợng tới từ các cổng.
Trong mạng CO, các thiết bị chủ yếu bao gồm tổng đài CBX 5000, B-STDX 9000 và GX 550 của Lucent Các bộ định tuyến chuyển mạch nhãn được sử dụng xung quanh các bộ định tuyến chuyển mạch trong lõi mạng, với các mẫu như Cisco 7200, 7500 MPLS LSC cho chuyển mạch nhãn đa giao thức Ngoài ra, có thể sử dụng các bộ định tuyến chuyển mạch hệ 1200 hoặc các mẫu giữa như Cisco 3600 và 4700 cho các ứng dụng yêu cầu giải thông nhỏ hơn Bên cạnh đó, thiết bị không hỗ trợ MPLS là MGX 8220.
Một số thiết bị có thể lựa chọn cho mô hình trong tơng lai
Trong tương lai, Cisco dự định hỗ trợ chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS trên hầu hết các chuyển mạch ATM, dẫn đến việc đa số bộ định tuyến chuyển mạch nhãn ATM (ATM LSR) sẽ trở nên phổ biến Các bộ định tuyến chuyển mạch ATM truyền thống cũng có thể hoạt động trong mạng MPLS của Cisco nếu sử dụng đường hầm Ngoài ra, các bộ định tuyến chuyển mạch nhãn không dựa trên chuyển mạch ATM cũng có thể được áp dụng, với một số bộ định tuyến cụ thể có khả năng hoạt động như các LSR.
Các bộ định tuyến hệ Cisco 3600 và 4700 (chỉ áp dụng cho các ứng dụng băng hẹp).
Các bộ định tuyến hẹ Cisco 7500 và 7200.
Các bộ định tuyến chuyển mạch Gbit hệ Cisco 12000.
Việc sử dụng các bộ định tuyến hỗ trợ MPLS có thể áp dụng cho nhiều loại liên kết như ATM, gói qua SONET, và Ethernet Tuy nhiên, các LSR dựa trên bộ định tuyến không hỗ trợ kết nối mạch ảo ATM.
Bộ định tuyến 4500 và 7200 có khả năng vận hành chức năng biên MPLS tương tự như dung lượng IP truyền thống nhờ vào công nghệ chuyển tiếp gia tăng Cisco (CEF) Cụ thể, một bộ định tuyến 7200 được trang bị bộ xử lý NFE 200 có thể hỗ trợ tối đa 200 Mbps cho luồng biên MPLS, với kích thước gói IP thông thường.
Các bộ truy cập truyền thống MFX 8220 và BPX 8650 với PoP LSR biên có thể được bổ sung cho các LRS biên và một LRS ATM Ví dụ về kiểu PoP sử dụng ngăn truy cập MGX 8220, Cisco 7200 hoặc các LRS biên.
Cisco PBX8650 hỗ trợ luồng IP từ các bộ tập trung truy cập thông qua các PVC ATM tới LRS biên Các LRS biên này có thể được tích hợp trong PBX 8650, hoạt động như một chuyển mạch kết hợp giữa IP và ATM.
Cisco 6400 và MGX 8850 tích hợp nhiều chức năng, bao gồm bộ tập trung truy cập đa dịch vụ với các kiểu đường dây truy cập Frame Relay và ATM Trong tương lai, khả năng truy cập voice và các đường truy cập khác sẽ được bổ sung Các kiểu thiết bị LRS bao gồm module xử lý định tuyến (RPM) cho MGX 8850 và module xử lý định tuyến nút (NRP) cho Cisco 6400.
xây dựng mô hình mạng đờng trục ATM Wan phục vụ cho đào tạo công nghệ viễn thông 42 3.1 Vai trò của thiết bị mạng
WAN Switch IGX 8400 của Cisco
Hình 3.2 Thế hệ chuyển mạch WAN IGX 8400, 8420, 8430 của Cisco
Chuyển mạch diện rộng IGX 8400 cung cấp một đường trục cần thiết cho các ứng dụng thoại, fax và video của doanh nghiệp Hiện có các phiên bản IGX 8410 với 8 khe cắm, IGX 8420 với 16 khe cắm và IGX 8430 với 32 khe cắm, mang lại tính linh hoạt tối đa để đáp ứng nhu cầu mở rộng của doanh nghiệp.
IGX 8400 tích hợp với các chuyển mạch WAN Cisco, thiết bị truy cập và sản phẩm truyền thông cá nhân khác, mang đến giải pháp mạng toàn diện với hiệu suất tối ưu và chi phí thấp nhất.
3.2.1 IGX 8400-thành phần chính của mạng WAN
IGX 8400 là sự lựa chọn lý tưởng cho doanh nghiệp nhờ vào khả năng tận dụng dải tần hiệu quả, tính năng quản lý dịch vụ thông minh và độ tin cậy cao của các kênh truyền dẫn Việc sử dụng IGX trên đường trục mạng WAN giúp hợp nhất các mạng và bổ sung chức năng, từ đó đơn giản hóa quản lý và giảm chi phí.
Hình 3.3 Sử dụng IGX tạo thành mạng đờng trục 3.2.2 Hợp nhất các mạng trên một đờng trục đa dịch vụ
Hợp nhất dữ liệu, giọng nói, fax và video thành một mạng duy nhất là cách hiệu quả để giảm băng thông và quản lý chi phí IGX 8400 cho phép thực hiện điều này với các giao diện định tuyến lớp 3 cho truyền tải ATM, Frame Relay, dữ liệu đồng bộ và không đồng bộ, TDM, Internet, video và thông tin thoại Thiết bị này tích hợp nhiều kiểu luồng trên một đường trục tin cậy, trong khi các tính năng quản lý luồng tiên tiến đảm bảo mỗi ứng dụng tự động nhận được băng thông và chất lượng dịch vụ (QoS) cần thiết.
Hình 3.4 Tám khe cắm IGX với ATM, Frame Relay, và các module dịch vụ thoại
IGX 8400 đóng vai trò quan trọng trong việc thiết lập mạng đường trục, kết nối các trạm cơ sở với thiết bị biên để tập trung lưu lượng từ các nhánh và người sử dụng di động Sự kết hợp chặt chẽ với các bộ định tuyến và thiết bị truy cập cho phép chuyển giao tất cả các dịch vụ qua mạng, tự động định dạng các tham số định tuyến cho từng loại lưu lượng, từ đó đơn giản hóa quản lý mạng một cách hiệu quả.
3.2.3 Đảm bảo sự thực thi và chất lợng dịch vụ (QoS) với tập tính năng quản lý chất lợng dịch vụ thông minh.
IGX 8400 mang đến sự thành công cho các ứng dụng bằng cách đáp ứng nhu cầu của người sử dụng với khả năng thực thi cao và chất lượng dịch vụ đảm bảo Với các tính năng quản lý QoS thông minh được cài đặt sẵn, IGX 8400 phân chia giải thông một cách hiệu quả, nâng cao hiệu suất cho tất cả người dùng và đảm bảo chất lượng dịch vụ cho mọi loại lưu lượng Nhờ vào khả năng tối ưu hóa này, nhiều doanh nghiệp có thể giảm số đường T1/E1 cần thiết trong việc phân phối ứng dụng, đồng thời tăng cường sự đa dạng và chất lượng dịch vụ mà họ cung cấp.
Các tính năng quản lý chất lợng dịch vụ thông minh là:
3.2.3.1 Tự động quản lý việc định tuyến.
Chuyển mạch WAN sử dụng cơ chế kết nối định hướng để thiết lập kết nối qua mạng Chức năng điều khiển chấp nhận kết nối (CAC) được thực hiện cho tất cả các kiểu kết nối trên mạng Mạng phân cấp thông minh hỗ trợ CAC tự động định tuyến và tái sử dụng truy cập trên con đường ngắn nhất, đồng thời đảm bảo yêu cầu chất lượng dịch vụ.
3.2.3.2 Quản lý bộ đệm động
Các module dịch vụ ATM và Frame Relay được trang bị bộ đệm lớn cùng với cơ chế quản lý bộ đệm hiệu quả cho các mạch ảo Cụ thể, module ATM của IGX 8400 có khả năng cung cấp bộ đệm lên tới 128.000 tế bào, trong khi module Frame Relay cung cấp bộ đệm 100.000 khung.
3.2.3.3 Tiến bộ trong quản lý các loại dịch vụ
Quản lý các lớp dịch vụ là việc phân phối chất lượng dịch vụ cho tất cả các ứng dụng Chuyển mạch Cisco sử dụng xếp hàng trên mạch ảo và hoạch định tốc độ để điều khiển nhiều lớp dịch vụ theo trình tự Lựa chọn này giúp người quản lý mạng tăng cường kết nối cho các ứng dụng đặc biệt Số lượng tế bào được chèn vào tự động điều chỉnh dựa trên vị trí tắc nghẽn trong mạng khi áp dụng cơ chế quản lý lưu lượng.
3.2.3.4 Tối u hoá việc quản lý băng thông
3.2.4 Khả năng biến đổi đợc của mạng WAN khi các ứng dụng thơng mại có nhu cầu thay đổi.
Thế hệ IGX 8400 cung cấp các tùy chọn với 8, 16 hoặc 32 khe cắm, tương ứng với các mô hình IGX 8410, IGX 8420 và IGX 8430 Nó sử dụng Bus tế bào d thừa 1.2 Gbps để thực hiện chuyển mạch bào giữa các khách hàng và các module giao diện trung kế Dữ liệu định trước từ một nút khác sẽ được nhận bởi module giao diện trung kế phù hợp và sau đó được gửi đến cổng trung kế tương ứng.
Hình 3.5 Mật độ giao diện của IGX 8400 Các module giao diện dịch vụ có mật độ cổng đợc đề cập dới đây:
2 hoặc 4 giao diện OC-3/STM-1 trên module
3 hoặc 6 giao diện T3/E3 ATM trên module
4 hoặc 8 giao diện T1/ E1 trên module
2 hoặc 4 giao diện T1/E1 Frame Relay trên module (đợc phân kênh hoặc không phân kênh)
4 hoặc 12 giao diện V.35 hoặc X.21 trên module
4 giao diện HSSI Frame Relay trên module.
4 giao diện mạch dữ liệu EIA/TIA-449 hoặc V.35 hoặc X.21 trên module.
4 hoặc 8 giao diện mạch dữ liệu trên module
3.2.5 Một nền tảng vững chắc chuyển giao tính sẵn sàng cao nhất và sự thoả mãn nhu cầu của ngời sử dụng đầu cuối
Tuổi thọ của các ứng dụng trọng yếu có thể gây thiệt hại lên tới hàng triệu đô la Hệ chuyển mạch IGX được thiết kế đặc biệt cho các nhà cung cấp dịch vụ.
Hệ thống 8400 đảm bảo độ tin cậy cao cho các kênh truyền dẫn, giúp các ứng dụng thương mại luôn sẵn sàng phục vụ khách hàng Thiết kế bao gồm Card phía trước thực hiện xử lý và chuyển mạch, trong khi Card phía sau cung cấp giao diện kết nối vật lý Quá trình bảo trì có thể thực hiện trên Card phía trước mà không cần cáp giao diện tách rời, đảm bảo hiệu suất liên tục cho người sử dụng ngay cả trong thời gian bảo trì và nâng cấp.
3.2.5.1 Những thành phần tới hạn d thừa
Để đảm bảo tính liên tục trong hoạt động, thiết bị IGX được cấu hình với tính năng dự phòng cao nhất Nguồn cung cấp dòng xoay chiều cho IGX có thể được trang bị với nguồn nuôi AC kép và cấu hình theo kiểu phân tải dự phòng Các card xử lý cũng có thể được thiết lập để dự phòng các phần tử điện Tất cả người sử dụng và các module giao diện trung kế đều có thể được cấu hình dự phòng nhằm đạt được độ tin cậy cần thiết, và tất cả các card có khả năng trao đổi nóng với nhau.
Hình 3.6 IGX 8420 với 16 khe cắm 3.2.5.2 Các đờng tuyến mềm dẻo
IGX 8400 sở hữu các thuật toán phân phối thông minh, cho phép mạng tự động xác định các hướng kết nối mới và điều chỉnh lại các phương tiện mạng không phù hợp khi cần thiết Người dùng có thể thiết lập các con đường ưu tiên hoặc tránh những con đường cụ thể khi cấu hình kết nối mới Mỗi kết nối sẽ được định tuyến hoặc tái định tuyến để đảm bảo nhận được băng thông tối thiểu cần thiết và cấu hình chất lượng dịch vụ (QoS) tối ưu Ngoài ra, định tuyến ưu tiên cũng có thể được thiết lập cho nhiều kết nối khác nhau.
3.2.6 IGX 8400 luôn đáp ứng đợc nhu cầu của các doanh nghiệp
Các đặc tính kỹ thuật của tổng đài IGX 8400
Với các giải pháp hỗ trợ doanh nghiệp từ Cisco, việc đầu tư trở nên hiệu quả và vượt xa mong đợi Các dịch vụ bổ sung mạng (NIS) được thiết kế nhằm hỗ trợ triển khai quy mô lớn.
3.3 Các đặc tính kỹ thuật của WAN SWITCH IGX 8400
3.3.1.1 Module xử lý mạng (NPM)
Bao gồm phần mềm hệ thống và điều khiển chuyển mạch.
Cung cấp phân phối thông minh bằng việc liên lạc với các nút mạng khác.
Cung cấp giao diện quản lý mạng.
3.3.2.1 Module chuyển mạch ATM vạn năng (UXM)
4 cổng OC-3/STM-1 (MMF) trên module.
2 hoặc 4 cổng OC-3/STM-1 (SMF) trên module
4 hoặc 8 cổng T1/E1 trên module với chức năng ghép kênh ngợc trên ATM (IMA).
1280.000 tế bào của bộ đệm trên module.
Mạch ảo xếp hàng và quản lý bộ đệm động
3.3.2.2 Module chuyển mạch khung vạn năng-Module C (UEM-C)
4 hoặc 8 cổng T1/E1 trên module (đợc phân kênh hoặc không phân kênh).
Dịch vụ liên mạng từ Frame Relay tới ATM.
Mạch ảo xếp hàng quản lý bộ đệm động.
Quản lý lu lợng cho các bộ định tuyến.
Giao diện quản lý vùng nâng cao (ELMI) cho các bộ định tuyến.
3.3.2.3 Module chuyển mạch khung vạn năng-Module U (UEM-U)
Có tới 12 cổng V.35 hoặc X.21 trên module.
Có tới 4 cổng HSSI trên module.
Dịch vụ liên mạng từ Frame Relay tới ATM.
Mạch ảo xếp hàng và quản lý bộ đệm động.
Quản lý lu lợng cho các bộ định tuyến.
ELMI cho các bộ định tuyến.
Có tới 4 cổng V.35 hoặc X.21 trên module.
Một cổng T1/E1 trên module ( đợc phân kênh hoặc không phân kênh)
Mạch ảo xếp hàng và quản lý bộ đệm động.
Quản lý lu lợng cho các bộ định tuyến.
Nén ADPCM 32 kbps, 24 kbps , 16 kbps dựa trên các chuẩn G.27, G.723, G.726.
Nén LD-CELP 16 kbps dựa trên chuẩn G.728.
Nén CS-ACELP 8 kbps dựa trên chẩn G.729 và chuẩn G.729A.
VAD ( phát hiện hoạt động thoại).
Sự phát hiện modem và Fax Relay.
3.3.2.6 Module thoại đợc phân phối cho các đờng kênh (CVM)
Nén ADPCM 32 kbps, 24 kbps , 16 kbps dựa trên các chuẩn cơ sở.
Sự phát hiện modem và Fax Relay.
3.3.2.7 Module dữ liệu tốc độ thấp (LDM)
4 hoặc 8 cổng EIA/TIA –232 trên module.
Hỗ trợ đồng bộ hoặc không đồng bộ dữ liệu.
1.2 kbps –19.2 kbps trên cổng (có thể hỗ trợ đồng bộ tốc độ thấp bằng mẫu phủ).
Triệt thành phần lặp lại.
3.3.2.8 Module dữ liệu tốc độ cao (HDM)
4 cổng EIA/TIA-232 trên module.
Hỗ trợ đồng bộ dữ liệu.
Triệt thành phần lặp lại lên tới 128 kbps.
3.3.2.9 Module thoại đợc phân phối cho các đờng kênh-DSOA (CMV- DSOA)
Một cổng T1/E1 đợc phân kênh trên module.
Hỗ trợ chức năng cho DSOA để kết nối dữ liệu tốc độ phụ.
3.3.2.10 Module thoại đợc phân phối cho các đờng kênh-TT (CVM-TT) mô hình C
Một cổng T1/E1 đợc phân kênh trên module.
Hỗ trợ cho T1/E1 mô phỏng mạch.
3.3.3 Khả năng kết nối mạng
3.3.3.1 Module chuyển mạch ATM vạn năng (UXM)
4 cổng OC-3/ STM-1 (MMF) trên module.
2 hoặc 4 cổng OC-3/STM (SMF) trên module.
4 hoặc 8 cổng T1/E1 trên module với chức năng ghép kênh ngợc trên ATM (IMA).
Có tới 16 lớp dịch vụ xếp hàng trên giao diện trung kế.
128.000 tế bào của bộ đệm trên module với sự quản lý bộ đệm động.
3.3.3.2 Module đờng ATM/Model B (ALM/B)
Thông lợng 45 Mbps trên Module.
Có tới sáu lớp dịch vụ xếp hàng trên Module với sự quản lý bộ đệm động.
3.3.3.3 Module trung kÕ b¨ng réng
Một cổng HSSI trên Module
16 Mbps thông lợng trên Module
Có tới 6 lớp dịch vụ xếp hàng trên giao diện trung kế.
Một cổng nối tiếp trên Module (V.35, X.21).
Tốc độ trung kế từ 64 kbps đến 2.048 Mbps.
3.3.3.5 Các đặc tính kỹ thuật của hệ thống VNS
Hệ thống VNS là toàn bộ phần cứng d thừa, cung cấp toàn bộ lỗi sai số, hệ thống có tính sẵn sàng cao Phần cứng VNS bao gồm:
CPU 170 MIPS (triệu lênh mỗi giây).
Nguồn cung cấp rất mạnh.
3.3.3.6 Các giao thức đợc hỗ trợ.
Thủ tục chức năng chung QSIG.
Cấu hình cơ khí Kích thớc Yêu cầu công xuất IGX8410
Khối 8 khe cắm, đặt trên giá hoặc không có giá đỡ
Nguồn phân phối 48VDC biến đổi trên module
Bus chuyển mạch tế bào
Lối vào tuỳ chọn AC (90-264V) víi bé biÕn đổi AC-DC
CIPR B EMI-đợc xác nhËn
Bộ biến đổi AC-DC 220/240 VAC, d thõa 1: n
Khối 16 khe cắm, đặt trên giá hoặc không có giá đỡ
Lối vào tuỳ chọn 48VDC
Bus chuyển mạch tế bào
Toàn bộ sự d thừa có sẵn cho tất cả các tuỳ chọn nguồn AC
CIPR B EMI-đợc xác nhËn
Nguồn kép lối vào có sẵn cho t ất cả các tuỳ chọn nguồn AC
Khối 8 khe cắm, đặt trên giá hoặc không có giá đỡ
Nguồn cung cấp 400WAC cã thÓ trao đổi nóng Bus chuyển mạch tế bào
Khối cung cấp nguồn đợc chỉ thị và kiểm tra CIPR B EMI-đợc xác nhËn
Bảng 3.1 Các thông số về tổng đài IGX
3.4 Module router vạn năng IGX 8400
Module Router IGX 8400 Cisco (URM) là giải pháp đa năng hỗ trợ tất cả các dịch vụ IP, bao gồm VoIP và chuyển mạch nhãn đa giao thức (MPLS), trên hệ thống IGX 8400.
Module Rounter vạn năng IGX 8400 (URM)
Với Module URM IGX 8400, IGX 8400 có khả năng tương thích với các nền tảng cơ sở IOS khác, đồng thời tạo ra sự tích hợp phần cứng giữa IP và ATM, hỗ trợ chuyển mạch nhãn đa giao thức (MPLS).
URM tích hợp công nghệ IOS để liên tục chuyển giao các công nghệ hiện đại như IPSec, VoIP và MPLS đến tay mọi khách hàng.
Sự bổ xung của URM cho IGX 8400 phép tích hợp nhiều dịch vụ trên
IP và các ứng dụng định tuyến IP cho phép người dùng thử nghiệm dịch vụ tích hợp thoại trên IP (VoIP) và thực hiện mạng chuyển mạch thoại với các công nghệ như H.323.
Module URM có sẵn hai tuỳ chọn cho các Card phía sau:
BC-URI-2FEV-T1 cung cấp hai cổng T1 cho thoại và hai cổng Ethernet tốc độ cao.
BC-URI-2FEV-E1 cung cấp hai cổng E1 cho thoại và hai cổng Ethernet tốc độ cao.
BC-URI.2EF cung cấp 2 cổng 10/100 Base T.
3.4.1 Các tính năng và lợi ích của module URM
Kết hợp chuyển mạch ATM với định tuyến IP trong một khối giúp giảm chi phí thiết bị mạng và đơn giản hóa cấu trúc mạng, loại bỏ nhu cầu bảo trì các mạng riêng lẻ.
Thao tác với các sản phẩm và thoại đa dịch vụ (nh 1750, MC
3810, 2600, 3600,7200,7500,5300,5800, IP phones, IP-PBX và các chuyển mạch Catalyst).
Công nghệ chuyển mạch thoại IOS Cisco cho phép chuyển luồng thoại từ điểm này sang điểm khác, giảm thiểu số lượng thiết bị tổng đài (PBX) cần thiết Điều này không chỉ đơn giản hóa kế hoạch đánh số mà còn hỗ trợ mở rộng hiệu quả tới các mạng chuyển mạch thoại.
Cho phép thực hiện kế hoạch đánh số lớn bằng Gateway H.323, thao tác và hỗ trợ với các thiết bị bảo vệ cổng.
Có tới 60 kênh thoại trên module URM, 30 module trên mặt phẳng IGX hay tổng số là 180 kênh thoại trên mặt phẳng IGX.
Có thể thao tác từ đầu cuối với bất kỳ cơ sở IOS nào: hệ điều hành chung và bộ tính năng chung.
Bằng sự tích hợp IOS, URM hỗ trợ những yêu cầu nh định tuyến, firewall và IPSec.
Kết nối đến các tổng đài PBX và mạng điện thoại chuyển mạch công cộng (PSTN) có thể thực hiện thông qua cổng kép E1 hoặc T1 MultiFlex Sử dụng Card giao diện Voice/WAN (VWIC) với tích hợp T1 CSU/DSU hoặc E1 DSU giúp tối ưu hóa khả năng truyền tải và quản lý tín hiệu.
Hỗ trợ xử lý tín hiệu số có thể được lập trình với các codec như G.711, G.723, G.726, G.728, G.729 và G.729a/b, đáp ứng nhu cầu tùy chỉnh của khách hàng Điều này đảm bảo chất lượng thoại cao và hiệu quả băng thông tối ưu cho các giải pháp truyền thông.
Một kiến trúc RISC có hiệu xuất cao cung cấp tới 65 Kpps khả năng chuyển mạch tốc độ cao hoặc 605 Kpps khả năng chuyển mạch xử lý.
Hỗ trợ cho khe cắm AIM giúp cung cấp mã hóa phần cứng và tăng cường khả năng xử lý cho các ứng dụng, đáp ứng nhu cầu nâng cấp mạng khi cần thiết.
Hỗ trợ tới 155 Mbps lu lợng tổng cộng cho bảng nối đa năng IGX.
Có thể kết nối các nhánh văn phòng với văn phòng địa phơng, cho phép hỗ trợ các ứng dụng nổi bật.
Với module cái AIM-VPN/HP, sự mã hoá tốc độ cao lên tới 40 Mbps mã hoá 3DES cho các dịch vụ IP bảo mật có sẵn.
Các tính năng nổi bật của Module URM IGX 8400
Phương thức truyền dẫn không đồng bộ (ATM) hỗ trợ chuẩn lớp tương thích ATM loại 5 (AAL5) với các lớp luồng chất lượng dịch vụ như tốc độ bit không xác định (UBR), UBR+, tốc độ bit thay đổi (VBR-rt, VBR-nrt), tốc độ bit sẵn có (ABR) và tốc độ bit cố định (CBR) Ngoài ra, VoIP và H.323 cũng được hỗ trợ trên nền tảng ATM.
Chất lượng dịch vụ IP được đảm bảo thông qua các tính năng như giao thức dành riêng tài nguyên (RSVP), giao thức PIM, chia sẻ luồng chung, tốc độ truy cập giao phó (CAR), tùy chọn và quyền ưu tiên xếp hàng, cũng như xếp hàng đúng trọng số (WFQ) Những yếu tố này đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp chất lượng dịch vụ ổn định cho các ứng dụng mới, đặc biệt là hội nghị từ xa trên mạng WAN.
Các tính năng bảo mật của phần mềm IOS bao gồm firewall, IPSec với tiêu chuẩn mã hóa dữ liệu DES và 3DES, cùng với khả năng thiết lập đường hầm và danh sách truy cập mở rộng Hệ thống cũng hỗ trợ đăng ký xâm phạm, dịch vụ khách hàng quay số truy cập từ xa (RADIUS), Kerberos V, và TACACS+ với xác nhận cho phép Thêm vào đó, mã hóa cơ sở phần cứng được hỗ trợ thông qua việc mở rộng AIM.
Phần mềm iOS đã giới thiệu một loạt tính năng mới cho các ứng dụng gói thoại, bao gồm giao diện tốc độ sơ cấp (PRI) và các phương pháp báo hiệu kênh chung khác, hứa hẹn sẽ được phát triển trong tương lai.
3.5 Các tính năng nổi bật module urm IGX 8400
Có tới 60 kênh thoại hoặc fax-relay trên URM có độ phức tạp thấp hoặc trung bình (G729, G729a/b, G726, G.711, Group 3 FAX lên tới 14,4 K).
Có tới 30 kênh thoại hoặc fax-relay trên URM có độ phức tạp cao (G723.1, G.728).
3.5.2 Hỗ trợ tính năng thoại
Busyout thoại tiến bộ (AVBO).
Break-out/Break-in (BOBI) (giao thức báo hiệu CCS liên mạng).
Sự hạn chế số của bên đợc gọi.
Báo hiệu CAS + CAS/CCS liên mạng.
Sự phát sinh tiếng ồn.
Có thể cấu hình mã trờng nguyên nhân.
Sù kÕt nèi trung kÕ.
Khử tiếng vọng (có thể cấu hình tới 32 ms).
Mã cứng gây ra các mã.
Tìm ra các nhóm qua các Card.
Tích hợp các bộ ghép kênh xen rẽ.
LED chỉ thị cho nguồn các tài nguyên xử lý thoại và các trạng thái cổng.
Các vùng đa dịch vụ.
Sự thay thế các đờng liên kết PBX.
Tự động ngừng các đờng riêng.
Nén khoảng lặng, phát hiện hoạt động thoại (VAD).
Báo hiệu CCS trong suốt.
Địa chỉ hoá và định tuyến các kí tự đại diện.
Các quy tắc thông dịch Wildcard.
3.5.3 Hỗ trợ báo hiệu giao diện điện thoại.
Báo hiệu trở về (nh hỗ trợ DTMF, MF).
Báo hiệu CCS trong suốt T1 và E1 (với đa kênh D).
Hỗ trợ giao thức báo hiệu CCS.
3.5.4 Hỗ trợ các tổng đài chuyển mạch PBX truyền thống
Đảm bảo có thể thao tác đợc giữa các PBX của Lucent Definity series,Nortel Meridian, và ROLM/Siemens HICOM, NEC NEAX 2400.
Toshiba Strada DK 424, Mitel 2000X, Erisson, Notel SL-1 (các PBX khác tiếp tục đợc xác nhận).
3.5.5 Hỗ trợ Module URM chuyển mạch nhãn đa giao thức
Hỗ trợ các dịch vụ với URM LER: VPN.
Hỗ trợ các dịch vụ với URM LSR: VPN, TE, QoS.
Sự đóng gói đa giao thức hỗ trợ điều khiển liên kết logic và giao thức truy cập mạng con (LLC/SNAP), đồng thời thực hiện ghép kênh ảo (VC) theo tiêu chuẩn IEIF.
IP cổ điển và giao thức giải pháp địa chỉ (ARP) trên ATM, ARP khách và chủ (IETF RFC 1577;1755;1626).
Diễn đàn ATM ILMI đóng vai trò quan trọng trong việc thu nhận tiền tố địa chỉ và đăng ký địa chỉ dịch vụ ATM, đồng thời tương thích với các chuyển mạch UNI trong toàn bộ mạng ATM.
Hỗ trợ địa chỉ E.164 điểm truy cập dịch vụ mạng ATM (NSAP).
Đoạn tế bào OAM đường ảo F4 và kết nối ảo F5 cho phép kiểm tra các luồng dữ liệu từ đầu cuối tới đầu cuối Nó hỗ trợ xác minh sự lệch hướng từ xa (RDI) và tính hiệu chỉ thị chuông (AIS), đảm bảo hiệu suất và độ tin cậy của mạng.
Xếp hàng trên mạch ảo lớp 2.
Có tới 1024 mạch ảo đồng thời (VCs).
Lớp tơng thích ATM AAL5.
Các loại dịch vụ ATM: URB+, VBR-rt, VBR-nrt, ABR, và CBR (chỉ cho dữ liệu).
Các đờng ảo cố định (PVPs).
Quản lý nguồn tài nguyên băng thông ATM.
Giao thức dò đờng cho bớc truyền tiếp theo (NHRP).
Giao thức quản lý vùng tạm thời (ILMI).
3.5.7 Các giao diện vật lý
2 cổng thoại số CAS/CCS đợc phân kênh (T1 hoặc E1).
2 cổng Ethernet tốc độ cao.
Khả năng ghép nối với bản mạch IGX 8400 có thể lên tới 155 Mbps.
Một cổng bàn giao tiếp.
Một khe cắm module tích hợp tiến bộ cho sự gia tốc phần cứng và công suất xử lý đợc tăng lên.
3.5.8 Đơn vị dịch vụ kênh và đơn vị dịch vụ dữ liệu (CSU/DSU) trên On- board
Có thể lựa chọn cáp DSX-1 có độ dài tăng dần từ 0 tới 655 feet trong mode DSU.
Có thể lựa chọn line build-out DS1 CSU:0,-7,.5,-15, và -22.5 dB.
Có thể lựa chọn hệ số tăng ích bộ thu DSI CSU: 26 hoặc 36dB.
3.5.9 Hỗ trợ quản lý mạng
Tuân thủ giao thức SNMP.
Quản lý bằng trình duyệt cơ sở thông tin quản lý (MIB).
Giao diện tổng quan CISCO cho sự cấu hình.
CiscoWork, bao gồm CiscoWork 2000, giúp đơn giản hóa việc quản lý các thành phần tích hợp trên IGX-URM, đồng thời cung cấp khả năng quản lý mạng nhất quán với các thiết bị Cisco khác trong hệ thống mạng.
Nâng cấp tính năng cài đặt, hớng dẫn sử dụng bằng việc quản lý mạng và cho phép triển khai một cách nhanh chóng.
Hỗ trợ giao thức khám phá Cisco (CDP), mà cho phép trạm quản lý mạng Ciscowork tự động tìm kiếm URM trong cấu trúc liên kết mạng.
Cơ sở thông tin quản lý ATM (MIB).
B-ISDN là khái niệm được phát triển để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về dịch vụ băng rộng Mục tiêu của B-ISDN là thiết lập một mạng số có khả năng cung cấp đa dạng dịch vụ băng rộng thông qua truyền dẫn và chuyển mạch tốc độ cao, cùng với các công nghệ xử lý tín hiệu và phần mềm B-ISDN cho phép cung cấp đồng thời các dịch vụ giao lu và phân phối, cũng như dịch vụ băng hẹp và băng rộng Để đạt được các mục tiêu này, B-ISDN cần được hỗ trợ bởi công nghệ hiện đại, trong đó công nghệ ATM được chọn làm giải pháp cho mạng băng rộng.
Phương thức này đảm bảo cung cấp dung lượng truyền dẫn linh hoạt, cho phép kết nối mạng tốc độ cao mềm dẻo và phân bố băng thông biến đổi ATM có khả năng chuyển giao thông tin và số liệu qua nhiều loại phương tiện vật lý và mạng chuyển tải khác nhau nhờ vào đặc tính độc lập với tốc độ truyền dẫn và cấu trúc dữ liệu của dịch vụ được truyền đi.
Sự phát triển của công nghệ ATM là kết quả của những ý tưởng mới về hệ thống, được hỗ trợ bởi những thành tựu vượt bậc trong công nghệ bán dẫn và quang điện tử ATM có khả năng cung cấp nhiều dịch vụ băng rộng đa dạng, phục vụ cả nhu cầu gia đình lẫn thương mại.
ATM đã thể hiện sự ưu việt trong việc tích hợp đa dạng dịch vụ, trở thành mục tiêu chính của các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông hiện nay Tiềm năng phát triển của ATM là vô hạn, đóng vai trò quan trọng trong xu hướng phát triển của các mạng viễn thông thế hệ mới.
Trong quá trình nghiên cứu về công nghệ truyền dẫn không đồng bộ, tôi đã nhận ra những lợi ích đáng kể mà nó mang lại cho mạng viễn thông băng rộng B-ISDN Công nghệ này không chỉ cải thiện hiệu suất truyền tải dữ liệu mà còn tối ưu hóa khả năng sử dụng băng thông, góp phần nâng cao chất lượng dịch vụ viễn thông.
Mặc dù đã nỗ lực trong việc trình bày đồ án tốt nghiệp, nhưng do thời gian và kiến thức có hạn, nội dung vẫn còn thiếu sót Em rất mong nhận được sự góp
Sinh viên Phạm Đức Mạnh
Bản khoá luận này giới thiệu tổng quan về công nghệ truyền dẫn không đồng bộ ATM, nhấn mạnh những đặc tính cơ bản và ưu điểm nổi bật của nó Công nghệ này được coi là phương thức truyền dẫn tiềm năng, có khả năng cung cấp đa dạng dịch vụ mới trong tương lai, và đã được lựa chọn làm giải pháp cho mạng viễn thông băng rộng B-ISDN.