Truyền số liệu chuyên đề công nghệ ATM

Nhuongld@yahoo.com Truyền số liệu. Chuyên đề: Công nghệ ATM 1 Data Communication – Edit by.Lê Đắc Nhường Kỹ thuật truyền số liệu Công nghệ ATM 1. Giới thiệu chung về ATM 2. ATM và các chế độ ghép kênh 3. Cấu trúc phân lớp trong ATM Nhuongld@yahoo.com Truyền số liệu. Chuyên đề: Công nghệ ATM 2 Data Communication – Edit by.Lê Đắc Nhường Hiện nay, các mạng viễn thông hiện tại có đặc điểm chung là tồn tại một cách riêng lẽ, ứng với mỗi một loại dịch vụ thông tin lại có ít nhất một loại mạng viễn thông riêng biệt để phục vụ dịch vụ đó. Thí dụ: Mạng Telex: dùng để gởi các bức điện dưới dạng các ký tự đã được mã hóa bằng mã 5 bit. Tốc độ truyền rất thấp (từ 75 đến 300 bit/s). Mạng điện thoại công cộng: còn gọi là mạng POTS (Plain Old Telephone Service), ở mạng này tiếng nói được số hóa và chuyển mạch ở hệ thống chuyển mạch điện thoại công cộng PSTN (Public Switched Telephone Network). 1.1 Giới thiệu: Nhuongld@yahoo.com Truyền số liệu. Chuyên đề: Công nghệ ATM 3 Data Communication – Edit by.Lê Đắc Nhường Mạng truyền số liệu: bao gồm các mạng chuyển mạch gói để trao đổi số liệu giữa các máy tính dựa trên giao thức của X.25 và hệ thống truyền số liệu chuyển mạch kênh dựa trên các giao thức X.21. Các tín hiệu truyền hình: có thể được truyền theo 3 cách:  Truyền bằng sóng vô tuyến  Truyền qua hệ thống mạng truyền hình CATV (Community Antena TV) bằng cáp đồng trục.  Truyền qua hệ thống vệ tinh còn gọi là hệ thống truyền hình trực tiếp DBS (Direct Broadcast System). Trong phạm vi cơ quan, số liệu giữa các máy tính được trao đổi thông qua mạng cục bộ LAN thường là mạng: Ethernet, Token Bus, và Token Ring. 1.1 Giới thiệu Nhuongld@yahoo.com Truyền số liệu. Chuyên đề: Công nghệ ATM 4 Data Communication – Edit by.Lê Đắc Nhường Hậu quả là hiện nay có rất nhiều loại mạng khác nhau cùng song song tồn tại. Mỗi mạng lại yêu cầu phương pháp thiết kế, sản xuất, vận hành, bảo dưỡng khác nhau. Như vậy hệ thống mạng viễn thông hiện tại có rất nhiều nhược điểm mà quan trọng là: Chỉ truyền được các dịch vụ độc lập tương ứng với từng mạng. Thiếu mềm dẻo: Sự ra đời của các thuật toán nén tiếng nói, nén ảnh,…và tiếng bộ trong công nghệ VLSI ảnh hưởng mạng mẽ tới tốc độ truyền tín hiệu. Hệ thống hiện nay rất khó thích nghi với yêu cầu của các dịch vụ khác nhau trong tương lai. Kém hiệu quả trong việc bảo dưỡng, vận hành cũng như việc sử dụng tài nguyên. Tài nguyên có trong một mạng không thể chia sẻ cho các mạng khác cùng sử dụng. 1.1 Giới thiệu Nhuongld@yahoo.com Truyền số liệu. Chuyên đề: Công nghệ ATM 5 Data Communication – Edit by.Lê Đắc Nhường Do cần có một mạng viễn thông duy nhất ngày càng trở nên bức thiết, chủ yếu là do các nguyên nhân sau: Các yêu cầu dịch vụ băng rộng đang tăng lên. Các kỹ thuật xử lý tín hiệu, chuyển mạch, truyền dẩn ở tốc độ cao (cỡ vài trăm Mbit/s đến vài Gbit/s) đã trở thành hiện thực. Tiến bộ về khả năng xử lý ảnh và số liệu. Sự phát triển của các ứng dụng trong lĩnh vực tin học và viễn thông. Sự cần thiết phải tổ hợp các dịch vụ phụ thuộc lẫn nhau ở chuyển mạch kênh và chuyển mạch gói vào một mạng băng rộng duy nhất. Sự cần thiết thỏa mãn tính mềm dẻo cho các yêu cầu về phía người sử dụng Vì vậy cũng như người quản trị mạng.mạng B-ISDN ra đời nhằm đáp ứng các điều kiện trên 1.2 Sự ra đời của hệ thống viễn thông mới B-ISDN: Nhuongld@yahoo.com Truyền số liệu. Chuyên đề: Công nghệ ATM 6 Data Communication – Edit by.Lê Đắc Nhường ISDN theo ITU-T dựa trên cơ sở kiểu truyền không đồng bộ ATM (Asynchronous Tranfer Mode). ATM sẽ là nền tảng của B-ISDN trong tương lai. Kiểu truyền không đồng bộ bao gồm cả trong truyền dẫn và chuyển mạch, còn không đồng bộ là trong đó các gói trong cùng một cuộc kết nối có thể lập lại một cách bất thường như lúc chúng được tạo ra theo yêu cầu cụ thể mà không theo một chu kỳ nào cả. ATM còn có hai đặc điểm quan trọng: ATM sử dụng các gói có kích thước nhỏ và cố định gọi là các tế bào (ATM cell), các tế bào nhỏ cùng với tốc độ truyền lớn sẽ làm cho trễ truyền và biến động trễ (Delay Jitter) giảm đủ nhỏ đối với các dịch vụ thời gian thực, ngoài ra kích thước nhỏ cũng tạo điều kiện cho việc hợp kênh ở tốc độ cao được dể dàng.  ATM còn có một đặc điểm rất quan trọng là khả năng nhóm một vài kênh ảo thành một đường ảo nhằm giúp cho việc định tuyến được dể dàng. 1.3 Khái niệm cơ bản về ATM: Nhuongld@yahoo.com Truyền số liệu. Chuyên đề: Công nghệ ATM 7 Data Communication – Edit by.Lê Đắc Nhường Tính trong suốt về mặt nội dung: là chức năng đảm bảo việc truyền đúng các bit từ đầu phát đến đầu thu (tức là sự chính xác về mặt nội dung). Khi mới ra đời, trong các mạng chuyển mạch gói chất lượng truyền số liệu còn kém, do đó để đảm bảo chất lượng truyền chấp nhận được người ta phải thực hiện chức năng điều khiển lổi trên mọi liên kết. Việc điều khiển lổi này được thực hiện bởi giao thức HDLC (High Level Data Link Control) bao gồm các chức năng: giới hạn khung, đảm bảo truyền bit chính xác, kiểm tra lổi, Ở đây quá trình điều khiển lỗi được thực hiện trên mọi liên kết thông qua nút chuyển mạch, do đó nút chuyển mạch phải xử lý một loạt các thủ tục phức tạp khác nhau làm ảnh hưởng đến tốc xử lý chung của hệ thống. 1.4 Tính trong suốt của hệ thống: Nhuongld@yahoo.com Truyền số liệu. Chuyên đề: Công nghệ ATM 8 Data Communication – Edit by.Lê Đắc Nhường Sau này, do chất lượng của hệ thống truyền dẫn và chuyển mạch tăng lên nên tỷ lệ lỗi trên mạng giảm. Với một mạng chất lượng cao như vậy người ta chỉ cần thực hiện một số chức năng của thủ tục HDLC. Bằng cách này người ta giảm được khối lượng thông tin mà nút chuyển mạch cần xử lý, nhờ đó tốc độ của nút tăng lên. Như vậy lớp 2 trên mô hình OSI được chia thành hai lớp con. Lớp 2a chuyên cung cấp các chức năng cơ bản của lớp 2, lớp 2b cung cấp các chức năng bổ sung. Các hệ thống ứng dụng nguyên lý này được gọi là chuyển tiếp khung (Frame Relay). 1.4 Tính trong suốt của hệ thống: Nhuongld@yahoo.com Truyền số liệu. Chun đề: Cơng nghệ ATM 9 Data Communication – Edit by.Lê Đắc Nhường 1.4 Tính trong suốt của hệ thống: Đối với B-ISDN ý tưởng này còn được mở rộng hơn nữa, các chức năng điều khiển lổi khơng còn được cung cấp ở các nút chuyển mạch trong mạng nữa mà trong trường hợp cần thiết sẽ được cung cấp bởi các thiết bị đầu cuối. Do đó các nút của ATM có độ phức tạp tối thiểu và vì thế có tốc độ truyền rất cao có thể lên đến 600Mbit/s Chức năng Chuyển mạch gói Chuyển tiếp khung ATM Truyền lại gói x - - Giới hạn khung x x - Kiểm tra lổi x x - Các chức năng được thực hiện ở nút mạng của X.25, chuyển tiếp khung và AT Nhuongld@yahoo.com Truyền số liệu. Chuyên đề: Công nghệ ATM 10 Data Communication – Edit by.Lê Đắc Nhường 1.4 Tính trong suốt của hệ thống: Tính trong suốt về mặt thời gian: Các dịch vụ thời gian thực yêu cầu dòng bit có trễ rất ngắn khi được truyền từ đầu phát đến đầu thu, tức là chúng yêu cầu tính chính xác về thời gian. Có thể phân biệt hai loại trễ: + Trễ do chuyển mạch + Trễ từ điểm đầu đến điểm cuối. Mạng ATM chỉ cần những chức năng tối thiểu ở nút chuyển mạch, do đó nó cho phép truyền số liệu tốc độ rất cao, trễ trên mạng và các biến động trễ giảm xuống, do đó quan hệ thời gian được đảm bảo như trong trường hợp chuyển mạch kênh. [...]... Truyền số liệu Chun đề: Cơng nghệ ATM Nhuongld@yahoo.com 1.5 Các dịch vụ tương lai của B-ISDN trên cơ sở ATM Dòch vụ Tốc độ (Mbit/s) Truyền số liệu 1,5 - 30 Truyền văn bản, tài liệu 1,5 - 45 Điện thoại truyền hình/Hội nghò truyền hình 1,5 - 130 TV 30 - 130 Truyền hình phân giải cao 130 Đặc điểm các dịch vụ băng rộng cơ bản 13 Data Communication – Edit by.Lê Đắc Nhường Truyền số liệu Chun đề: Cơng nghệ. .. mạch ATM theo ngun lý ATM chuyển tải các cell cho tất cả các dịch vụ, và băng thơng 34 Data Communication – Edit by.Lê Đắc Nhường Truyền số liệu Chun đề: Cơng nghệ ATM Nhuongld@yahoo.com Tóm tắt các kỹ thuật 1 STM: - Là mode kết nối có hướng - Việc áp dụng các ngun lý STDM vào đường truyền và chuyển mạch gọi là STM 35 Data Communication – Edit by.Lê Đắc Nhường Truyền số liệu Chun đề: Cơng nghệ ATM Nhuongld@yahoo.com... Data Communication – Edit by.Lê Đắc Nhường Truyền số liệu Chun đề: Cơng nghệ ATM Nhuongld@yahoo.com 2.2.2 Frame Relay Chuyển mạch gói trong mạng nội bộ (Local Network): Các mạng LAN có thể kết nối với nhau thơng qua các router và cầu để có được mạng WAN 32 Data Communication – Edit by.Lê Đắc Nhường Truyền số liệu Chun đề: Cơng nghệ ATM Nhuongld@yahoo.com 2.3 ATM (Ansynchronous Transfer Mode) Bằng cách... Communication – Edit by.Lê Đắc Nhường Truyền số liệu Chun đề: Cơng nghệ ATM Nhuongld@yahoo.com 2.1 Synchronous Transfer Mode (STM): Space Stage: Ngược lại với time stage, nó khơng làm thay đổi time slot SS chuyển 8 bit code từ incoming multiplex line sang outgoing multiplex line 1 cách ngẫu nhiên 20 Data Communication – Edit by.Lê Đắc Nhường Truyền số liệu Chun đề: Cơng nghệ ATM Nhuongld@yahoo.com 2.2 Packet... Edit by.Lê Đắc Nhường Truyền số liệu Chun đề: Cơng nghệ ATM Nhuongld@yahoo.com 2.2.2 Frame Relay Chuyển mạch gói trong mạng nội bộ (Local Network): Thơng thường mạng LAN sử dụng chuyển mạch gói Tất cả các thiết bị giao tiếp giống nhau và sử dụng cùng một phương thức (Method) để truy xuất trong mạng LAN 30 Data Communication – Edit by.Lê Đắc Nhường Truyền số liệu Chun đề: Cơng nghệ ATM Nhuongld@yahoo.com... Nhường Truyền số liệu Chun đề: Cơng nghệ ATM Nhuongld@yahoo.com 2.1 Synchronous Transfer Mode (STM): Cách thức Multiplex: đồng bộ thành tín hiệu user sẽ có một vị trí cố định (thứ tự time slot) so với SYNC Frame Một time slot chỉ được sử dụng cho một chanel.Với các băng thơng rộng hơn thì nó có thể sử dụng thêm vài chanel 16 Data Communication – Edit by.Lê Đắc Nhường Truyền số liệu Chun đề: Cơng nghệ ATM. .. Nhường Truyền số liệu Chun đề: Cơng nghệ ATM Nhuongld@yahoo.com 2.1 Synchronous Transfer Mode (STM): Trong đó: TS: Time Slot SS: Space Stage Mổi 8 bit code của đầu vào multiplex line có thể a-Chuyển đến bất kỳ time slot nào của đầu ra multiplex line b-Chuyển đến cùng một time slot nào của bất kỳ đầu ra multiplex line 18 Data Communication – Edit by.Lê Đắc Nhường Truyền số liệu Chun đề: Cơng nghệ ATM Nhuongld@yahoo.com.. .Truyền số liệu Chun đề: Cơng nghệ ATM Nhuongld@yahoo.com 1.5 Các dịch vụ tương lai của B-ISDN trên cơ sở ATM Các dịch vụ phục vụ cho các th bao gia đình: Các dịch vụ quan trọng cho các th bao gia đình là những dịch vụ:  Truyền hình cáp CATV  Truyền hình số chuẩn SDTV (Standard Digital TV)  Tương lai là dịch vụ truyền hình độ phân giải cao HDTV (High Definition... by.Lê Đắc Nhường Truyền số liệu Chun đề: Cơng nghệ ATM Nhuongld@yahoo.com 2.2.1 Chuyển mạch gói X25 Chuyển mạch gói X.25 là kết nối có hướng Kết nối setup phải được thực hiện đầu tiên nếu khơng việc truyền khơng thể xảy ra Sau khi th bao đích nhận được CAR sẽ phát trả lời lại gửi CAC (Call Accept Packet).Khi đó thiết lập được đường truyền xong sẽ phát data theo X.25 protocol Trong q trình truyền giữa các... khối (cell, packet) Các cell phải được gán cho một vị trí cố định trên đường truyền Và bất kể đó là dịch vụ gì thì các cell có cùng kích thước bao gồm header và data 33 Data Communication – Edit by.Lê Đắc Nhường Truyền số liệu Chun đề: Cơng nghệ ATM Nhuongld@yahoo.com 2.3 ATM (Ansynchronous Transfer Mode) Ứng dụng của ngun lý ATM trong hệ thống chuyển mạch: Các cell được trau đổi với nhau qua hệ thống . Nhuongld@yahoo.com Truyền số liệu. Chuyên đề: Công nghệ ATM 1 Data Communication – Edit by.Lê Đắc Nhường Kỹ thuật truyền số liệu Công nghệ ATM 1. Giới thiệu chung về ATM 2. ATM và các chế độ ghép. thiệu: Nhuongld@yahoo.com Truyền số liệu. Chuyên đề: Công nghệ ATM 3 Data Communication – Edit by.Lê Đắc Nhường Mạng truyền số liệu: bao gồm các mạng chuyển mạch gói để trao đổi số liệu giữa các máy. line. Nhuongld@yahoo.com Truyền số liệu. Chuyên đề: Công nghệ ATM 19 Data Communication – Edit by.Lê Đắc Nhường 2.1 Synchronous Transfer Mode (STM): Time Stage Nhuongld@yahoo.com Truyền số liệu. Chuyên đề: Công nghệ