Tiểu luận kỹ thuật chuyển mạch ATM

Tiểu luận kỹ thuật chuyển mạch ATM

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHỆ THÔNG TIN ---------- TIỂU LUẬN Kỹ thuật chuyển mạch ATM Giáo viên hướng dẫn: Th.S Chu Tiến Dũng Lớp: K2013NT Nha Trang, 09/2015 Tiểu luận chuyển mạch ATM I. GIỚI THIỆU VỀ KỸ THUẬT CHUYỂN MẠCH.................................................................................................4 1. Quá trình phát triển của kỹ thuật chuyển mạch:.................................................................................4 2. Một số khái niệm cơ bản:....................................................................................................................5 1.1. Định nghĩa chuyển mạch...............................................................................................................5 1.2. Hệ thống chuyển mạch.................................................................................................................6 1.3 Phân loại chuyển mạch..................................................................................................................6 1.4. Các thành phần trong mạng viễn thông........................................................................................7 1. Chuyển mạch kênh...............................................................................................................................9 1.1. Giới thiệu về chuyển mạch kênh...................................................................................................9 1.2. Định nghĩa trường chuyển mạch................................................................................................10 1.3. Phân loại chuyển mạch kênh......................................................................................................10 2. Chuyển mạch gói................................................................................................................................11 2.1. Giới thiệu về chuyển mạch gói....................................................................................................11 2.2. Định nghĩa chuyển mạch gói.......................................................................................................13 2.3. Cơ sở kỹ thuật chuyển mạch gói.................................................................................................13 2.4. Nguyên tắc cơ bản của chuyển mạch gói....................................................................................14 1. Giới thiệu chung về ATM....................................................................................................................16 1.1 Sự ra đời của ATM........................................................................................................................16 1.2. Khái niệm ATM............................................................................................................................16 1.3. Đặt điểm của công nghệ ATM.....................................................................................................16 2. Cấu trúc phân lớp của mạng ATM......................................................................................................17 2.1. Cấu trúc tế bào ATM:.................................................................................................................17 2.2 Các loại tế bào ATM:....................................................................................................................22 2.4 Lớp vật lý......................................................................................................................................26 2.5 Lớp ATM.......................................................................................................................................28 2.6 Lớp thích ứng ATM (AAL).............................................................................................................31 KẾT LUẬN...................................................................................................................................................34 2 Tiểu luận chuyển mạch ATM LỜI NÓI ĐẦU Cùng với sự phát triển của công nghệ tiên tiến là xu hướng hội tụ mạng truyền thông giữa mạng cố định và mạng di động và internet sang mạng thế hệ kế tiếp NGN (Next Generation Network). Hạ tầng mạng thay đổi không ngừng nhằm đáp ứng các nhu cầu ngày càng cao của người sử dụng, sự tác động này liên quan ảnh hưởng tới rất nhiều lĩnh vực trong viễn thông trong đó bao gồm cả kỹ thuật chuyển mạch. Kỹ thuật chuyển mạch là một trong những kỹ thuật nền tảng của các mạng truyền thông. Chuyển mạch ATM là phương thức truyền tải không đồng bộ, kết hợp chuyển mạch kênh, chuyển mạch gói, và phương pháp ghép TDM thống kê Tiểu luận này, chúng em nghiên cứu về công nghệ chuyển mạch ATM. Trong quá trình làm tiểu luận, em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn tận tình của thầy Chu Tiến Dũng, trong quá trình tìm hiểu không tránh được sự thiếu sót, rất mong nhận được sự góp ý của thầy và các bạn. 3 Tiểu luận chuyển mạch ATM I. GIỚI THIỆU VỀ KỸ THUẬT CHUYỂN MẠCH 1. Quá trình phát triển của kỹ thuật chuyển mạch: Chuyển mạch là quá trình thực hiện đấu nối tuyến liên lạc giữa hai thuê bao (điện thoại, máy tính, fax….) thông qua một hay nhiều hệ thống. Hệ thống đó được gọi là chuyển mạch. Khái niệm chuyển mạch thoại đã có ngay từ khi phát minh ra máy điện thoại vào năm 1786, vào thời gian đó quá trình thiết lập tuyến nối được thực hiện nhờ điện thoại viên và ban đấu nối, hình thức chuyển mạch này còn được gọi là chuyển mạch nhân công. Cùng với sự phát triển các ngành công nghiệp, tổng đài cũng từng bước được cải tiến và hoàn thiện, từ tổng đài nhân công lên tổng đài tự động sử dụng cơ điện, tổng đài điện tử và tổng đài điện tử SPC, tổng đài băng rộng vv… Tổng đài nhân công đầu tiên được đưa vào khai thác tại thành phố NewHeivene bang Conneckticut (USA) vào năm 1878 chỉ sau 2 năm sáng chế ra máy điện thoại của A.G Bell. Từ đó đến nay, mạng điện thoại đã phát triển hết sức mạnh theo nhu cầu thông tin liên lạc điện thoại. Do vậy rất nhanh chóng tổng đài nhân công đạt tới giới hạn khả năng của nó và ý tưởng tự động hóa đã được anh em A.B.Strowger thúc đẩy Tổng đài tự động do A.B.Strowger sang chế có tên gọi là tổng đài cơ điện hệ từng nấc (thế hệ 1) được đưa vào sử dụng năm 1892 trên cơ sở bộ tìm chọn từng nấc được anh em A.B.Strowger sang chế năm 1889. Tiếp đó nhằm nâng cao chất lượng và kinh tế, tổng đài Rơ le (t máy thế hệ 2), tổng đài ngang dọc điều khiển trực tiếp được sang chế năm 1926 và vào năm 1938 tổng đài Crossbar-No1 với phương pháp điều khiển ghi phát là tổng đài thế hệ 3. Những tiến bộ và thành tựu trong công nghệ điện tử và máy tính đã thúc đẩy ý tưởng ứng dụng vào lĩnh vực tổng đài điện thoại. Quá trình chuyển đổi từ chuyển mạch điện cơ sang chuyển mạch điện tử (thế hệ 4), đặc biệt là tổng đài số được đặc trưng bởi việc tạo ra hệ thống thống nhất chuyển mạch và truyền dẫn thông tin. Vào khoảng thập niên 60 của thế kỉ 20, xuất hiện sản phẩm tổng đài điện tử số là sự kết hợp giữa công nghệ điện tử với kỹ thuật máy tính. Tổng đài điện tử số công cộng đầu tiên ra đời được điều khiển theo chương trình ghi sẵn SPC(Stored Program Control), được giới thiệu tại bang Succasunna,Newjersey, USA vào tháng 5 năm 1965. Trong những năm 70 hàng loạt các tổng đài thương mại điện tử số ra đời. Một trong những tổng đài đó là tổng đài E10 của CIT-Alcatel được sử dụng tại Lannion (France). Và tháng 1 năm 1976 Bell đã giới thiệu tổng đài điện tử số công cộng 4ESS. Hầu hết cho đến giai đoạn này các tổng đài điện tử số đều sử dụng hệ thống chuyển mạch là số và các mạch giao tiếp thuê bao thường là analog, các đường trung kế là số. Một trường hợp ngoại lệ là tổng đài DMS100 của Northern Telecom đưa vào năm 1980 dùng toàn bộ kỹ thuật số đầu tiên trên thế giới. Hệ thống 5ESS của hang AT &T được đưa vào năm 1982 đã cải tiến rất nhiều từ hệ thống chuyển mạch 4ESS và đã có các chức năng tương thích với các dịch vụ ISDN. Sau đó hầu hết các hệ thống chuyển mạch số đều đưa 4 Tiểu luận chuyển mạch ATM ra cấu hình hỗ trợ cho các dịch vụ mới như ISDN, dịch vụ cho mạng thông minh, và các tính năng mới tương thích với sự phát triển của mạng lưới. Vào những năm 1996 khi mạng Internet trở thành bùng nổ trong thế giới công nghệ thông tin, nó đã tác động mạnh mẽ đến công nghiệp viễn thông và xu hướng hội tụ các mạng máy tính, truyền thông, điều khiển, viễn thông trở thành một bài toán cần giải quyết. Công nghệ viễn thông đang biến đổi theo hướng tất cả các loại hình dịch vụ hình ảnh âm thanh, thoại sẽ được tích hợp và chuyển mạch qua các hệ thống chuyển mạch. Một mạng có thể truyền băng rộng với các loại hình dịch vụ thoại và phi thoại, tốc độ cao và đảm bảo được chất lượng phục vụ(QoS) đã thành cấp thiết trên nền tảng của một kỹ thuật mới: Kỹ thuật truyền tải không đồng bộ ATM và trên đó là các ứng dụng cho thoại và phi thoại. Các hệ thống chuyển mạch điện tử số cũng phải dần thay đổi theo hướng này các tổng đài chuyển mạch băng rộng ra đời. Hiện nay rất nhiều các cấu kiện và thiết bị chuyển mạch quang đã được nghiên cứu, phát triển và đã được triển khai ở một số nước à trong tương lai không xa các hệ thống chuyển mạch quang băng rộng sẽ thay thế cho hệ thống chuyển mạch hiện tại để cung cấp các chuyển mạch tốc độ cao và độ rộng băng lớn. Sự khác biệt này bắt đầu từ những năm 1980, PSTN chuyển hướng tiếp cận phương thức truyền tải bất đồng bộ ATM để hỗ trợ đa phương tiện và QoS, sau đó chuyển hướng sang công nghệ kết hợp với IP để chuyển mạch nhãn đa giao thức hiện nay. Trong khi đó Internet đưa ra một tiếp cận hơi khác so với PSTN qua giải pháp triển khai kiến trúc phân lớp dịch vụ CoS (class of service) và hướng tới đảm bảo chất lượng dịch vụ QoS thông qua mô hình tích hợp dịch vụ IntServ và phân biệt dịch vụ DiffServ, các chiến lược của Internet theo hướng tương thích với IP, mạng quang và hướng tới mạng chuyển mạch nhãn đa giao thức tổng quát GMPLS (generalized multiprotocol label switch). Công nghệ chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS ra đời vào năm 2001 là sự nỗ lực kết hợp hai phương thức chuyển mạch hướng kết nối (ATM,ER) với công nghệ chuyển mạch phi kết nối (IP), công nghệ chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS định nghĩa khái niệm nhãn(Label) nằm trên một lớp giữa lớp 2 và 3 trong mô hình OSI, với mục tiêu tận dụng tối đa các ưu điểm của chuyển mạch phần cứng (ATM, ER) àsự mềm dẻo, linh hoạt của các phương pháp định tuyên trong IP. Một số quốc gia có hạ tầng truyền tải cáp quang đã phát triển tốt có xu hướng sử dụng các kỹ thuật chuyển mạch quang và sử dụng các công nghệ trên nền quang như GMPLS, IP qua công nghệ ghép bước song quang WDM (wavelength division multiplexing), kiến trúc chuyển mạch trong mạng thế hệ kế tiếp NGN. 2. Một số khái niệm cơ bản: 1.1. Định nghĩa chuyển mạch Chuyển mạch là một quá trình thực hiện đấu nối và chuyển thông tin cho người sử dụng thông qua hạ tầng mạng viễn thông. Chuyển mạch trong mạng viễn thông bao gồm 5 Tiểu luận chuyển mạch ATM chức năng định tuyến cho thông tin và chức năng chuyển tiếp thông tin. Như vậy theo khía cạnh thông thường khái niệm chuyển mạch gắn liền với lớp mạng và lớp liên kết dữ liệu trong mô hình OSI của tổ chức tiêu chuẩn quốc tế ISO. 1.2. Hệ thống chuyển mạch Quá trình chuyển mạch được thực hiện tại các nút chuyển mạch, trong mạng chuyển mạch kênh thường gọi là hệ thống chuyển mạch (tổng đài) trong mạng chuyển mạch gói thường được gọi là thiết bị định tuyến (bộ định tuyến). 1.3 Phân loại chuyển mạch Xét về mặt công nghệ, chuyển mạch chia thành hai loại cơ bản: chuyển mạch kênh và chuyển mạch gói. Mặt khác, chuyển mạch còn được chia thành bốn kiểu: chuyển mạch kênh, chuyển mạch gói và chuyển mạch tế bào Các khái niệm cơ sở về công nghệ chuyển mạch được thực hiện trong hình 1.1 (a, b, c) dưới đây. Hình 1.1.a) Chuyển mạch kênh: hai dòng thông tin trên hai mạch khác nhau Hình 1.1 b) Chuyển mạch gói: các tuyến đường độc lập trên mạng chia sẻ tài nguyên 6 Tiểu luận chuyển mạch ATM Hình 1.1 c) Chuển mạch gói kênh ảo: các gói tin đi trên kênh ảo Mạng chuyển mạch kênh thiết lập các mạch (kênh) chỉ định riêng cho kết nối trước khi quá trình truyền thông thực hiện. Như vậy, quá trình chuyển mạch được chia thành 3 giai đoạn phân biệt: thiết lập, truyền và giải phóng. Để thiết lập, giải phóng và điều khiển kết nối (cuộc gọi) mạng chuyển mạch kênh sử dụng các kỹ thuật báo hiệu để thực hiện. Đối ngược với mạng chuyển mạch kênh là mạng chuyển mạch gói, chia các lưu lượng dữ liệu thành các gói và truyền đi trên mạng chia sẻ. Các giai đoạn thiết lập, truyền và giải phóng sẽ được thực hiện đồng thời trong một khoảng thời gian và thường được quyết định bởi tiêu đề gói tin. 1.4. Các thành phần trong mạng viễn thông Là một tập hợp bao gồm các nút mạng và các đường truyền dẫn kết nối giữa hai hay nhiều điểm xác định để thực hiện các cuộc trao đổi thông tin giữa chúng. Mạng viễn thông cung cấp đa dạng các loại hình dịch vụ viễn thông cho khách hàng, từ dịch vụ truyền thống như điện thoại, Fax, truyền số liệu cho đến các dịch vụ mới như Internet, VOD, thương mại điện tử….. Hình 1.2. Các thành phần của mạng viễn thông 7 Tiểu luận chuyển mạch ATM  Thiết bị đầu cuối là các trang bị của người sử dụng để giao tiếp với mạng cung cấp dịch vụ. Hiện nay có nhiều chủng loại thiết bị đầu cuối của nhiều hãng khác nhau tùy thuộc từng dịch vụ (ví dụ như máy điện thoại, máy fax….). Thiết bị đầu cuối thực hiện chức năng chuyển đổi thông tin cần trao đổi thành các tín hiệu điện và ngược lại.  Hệ thống chuyển mạch là thành phần cốt lõi của mạng viễn thông có chức năng thiết lập đường truyền giữa các thuê bao. Tùy theo vị trí của hệ thống chuyển mạch trên mạng người ta chia thành tổng đài chuyển tiếp quốc tế, tổng đài chuyển tiếp liên tỉnh, tổng đài nội hạt… Thiết bị truyền dẫn được sử dụng để nối các thiết bị đầu cuối hay giữa các tổng đài với nhau và truyền các tín hiệu một cách nhanh chóng và chính xác. Thiết bị truyền dẫn được phân loại thành thiết bị truyền dẫn thuê bao và thiết bị truyền dẫn chuyển tiếp, nối giữa các tổng đài. 8 Tiểu luận chuyển mạch ATM II. CÁC KỸ THUẬT CHUYỂN MẠCH CƠ BẢN 1. Chuyển mạch kênh 1.1. Giới thiệu về chuyển mạch kênh Đây là phương pháp được sử dụng từ lâu trong mạng điện thoại PSTN. Ngày nay phương pháp này vẫn được sử dụng trong mạng ISDN. Nó sử dụng phương pháp ghép kênh theo thời gian TDM. Trong đó thông tin trên 1 kênh được truyền theo 1 chu kỳ đều đặn 125 Us ở 1 khe thời gian cố định, tập hợp các khe thời gian trong khoảng 125Us tạo thành 1 khung thời gian. Kênh truyền trong mạng chuyển mạch kênh là kênh thực được thiết lập trước khi yêu cầu thiết lập cuộc gọi trong mạng. Do đó phương pháp nàythiêu stinhs mềm dẻo do thông tin phải truyền theo 1 tần số cố định dẫn tới giới hạn về mặt tốc độ và không thích hợp cho việc truyền các dịch vụ băng rộng có đặc điểm khác nhau. Chuyển mạch Đối tượng sử dụng Đối tượng sử dụng Điều khiển Hình 2.1 Chuyển mạch kênh Để khắc phục sự thiếu mềm dẻo của chế độ truyền đơn tốc độ trong chuyển mạch kênh người ta đưa ra hệ thống chuyển mạch kênh đa tốc độ MRCS (maltirate circuit swiching). Các đường nối trong MRCS được chia thành n kênh cơ bản gồm khung thời gian có độ dài khác nhau, mọi cuộc liên lạc có thể xây dựng từ n kênh này. Thông thường các kênh cơ bản cho 1 cuộc nối là: + Một kênh có tốc độ là 1024Kbit/s 9 Tiểu luận chuyển mạch ATM + 8 kênh H1 có tốc độ là 2048Kbit/s + Một kênh H4 có tốc độ là 139. MRCS rất phức tạp do mỗi kênh cơ sở của 1 đường nối phải giữ đồng bộ với các kênh khác nhau để đảm bảo tính trong suốt về mặt thời gian. Ngoài việc sử dụng tài nguyên chung của MRCS không đạt hiệu quả: khi mọi kênh H1 bận thì không thể thiếp lập thêm 1 kênh nào khác trong khi có thể H4 vẫn rỗi. Do vậy đây chưa phải là giải pháp cho mạng băng rộng. Các tài nguyên trong hệ thống chuyển mạch kênh tốc độ cao FCS(fast circuit swiching) chỉ được cung cấp khi thông tin được gửi đi. Sau khi gửi xong thông tin tài nguyên được giải phóng trở lại. Sự cung cấp này được thiết lập mỗi lần gửi như trong trường hợp chuyển mạch gói nhưng dưới sự điều khiển của tín hiệu báo hiệu liên kết nhanh (fast ‘associated’ signaling) chứ không nằm trong chuyển mạch gói. Khi thiết lập cuộc gọi người sử dụng yêu cầu độ rộng của băng tần bằng số nguyên lần độ rộng băng của kênh cơ bản. Hệ thống lúc này chưa cung cấp tài nguyên ngay mà nó ghi lại các thông tin về chuyển mạch, thông tin về độ rộng băng theo yêu cầu, thông tin về địa chỉ của đích được chọn. Khi bên phát bắt đầu gửi thông tin lúc này hệ thống báo hiệu rằng bên phát có thông tin được gửi đi yêu cầu chuyển mạch để phân phối tài nguyên ngay lập tức. Qua đây có thể thấy FCS khá phức tạp và không thích hợp cho B-ISDN vì khả năng thiết lập, hủy bỏ cuộc nối và điều khiển cả hệ thống rất phức tạp, không đáp ứng được yêu cầu về mặt thời gian. 1.2. Định nghĩa trường chuyển mạch  Chuyển mạch kênh được hiểu là kỹ thuật chuyển mạch đảm bảo việc thiết lập các đường truyền dẫn dành riêng cho việc truyền tin của một quá trình thông tin giữa hai hay nhiều thuê bao khác nhau  .Chuyển mạch kênh được ứng dụng cho việc liên lạc một cách tức thời mà ở đó quá trình chuyển mạch được thực hiện một cách không tạo cảm giác về sự chậm trễ (tính thời gian thực).  Chuyển mạch kênh tín hiệu số là quá trình kết nối, trao đổi thông tin các khe thời gian giữa một số đoạn của tuyến truyền dẫn TDM số. 1.3. Phân loại chuyển mạch kênh Dựa vào dạng tín hiệu đi qua trường chuyển: + Chuyển mạch tưong tự + Chuyển mạch số. * Nhược điểm của chuyển mạch tương tự 10 Tiểu luận chuyển mạch ATM  Trường chuyển mạch có cấu trúc phân tầng, nhiều tầng nên quá trình khai thác sẽ có tổn thất lớn, đồng thời việc khắc phục ảnh hưởng lẫn nhau giữa các phần tử chuyển mạch rất khó khăn.  Tín hiệu đi qua trường chuyển mạch bị suy hao nhiều và suy hao này rất khác nhau đối với các tiếp điểm chuyển mạch khác nhau.  Không xác định được độ trễ thời gian cho tín hiệu trong kênh thoại khi qua trường chuyển mạch.  Gây tạp âm lớn  Trường chuyển mạch cồng kềnh và có giá thành cao.  Các nhược điểm này sẽ được khắc phục khi sử dụng trường chuyển mạch số. 2. Chuyển mạch gói 2.1. Giới thiệu về chuyển mạch gói Kĩ thuật chuyển mạch gói ngày nay đã trở thành một kĩ thuật rất có tiềm năng và quan trọng trong lĩnh vực viễn thông bởi vì nó cho phép các nguồn tài nguyên viễn thông sử dụng một cách hiệu quả nhất. Chuyển mạch gói có thể thích ứng với rất nhiều kiểu loại dịch vụ và yêu cầu của người sử dụng. Trên thế giới ngày nay, mạng chuyển mạch gói cũng đang được phát triển rất mạnh mẽ và sử dụng chủ yếu cho các dịch vụ truyền thông số liệu giữa các máy tính. Tuy vậy chuyển mạch gói cũng đang thể hiện hiệu quả và tính hấp dẫn của nó cho các dịch vụ viễn thông khác như điện thoại, Video và các dịch vụ băng rộng khác. Bản tin Segment Segment#1 Segment#2 ….. Segment#n Transaction / Message có độ dài L Đầu Trường tin CRC Trường tin có độ dài tới M bit (M>=N) Tạo khung kết thúc Tạo khung bắt đầu Gói Tiêu đề CRC Tải tin (Tới Nbit) Hình 2.2: Nguyên lý phân đoạn và tạo gói 11 Tiểu luận chuyển mạch ATM Nguyên lý của chuyển mạch gói là dựa trên khả năng của các máy tính tốc độ cao và các cách thức để tác động vào bản tin cần truyền sao cho có thể phân đoạn các cuộc gọi, các bản tin hoặc các giao dịch (Transaction) thành các thành phần nhỏ gọi là “Gói” tin. Tuỳ thuộc vào việc thực hiện và hình thức của thông tin mà có thể có nhiều mức phân chia. Ví dụ một cách thực hiện phổ biến được áp dụng của chuyển mạch gói hiện nay là bản tin của Người sử dụng được chia thành các Segment (đoạn) và sau đó các Segment lại được chia tiếp thành các gói (Packet) có kích thước chuẩn hoá. Các Segment sau khi được chia từ Bản tin của người sử dụng sẽ được xử lý chuẩn hoá tiếp bằng cách dán “Đầu” (Leader) và “Đuôi” (Trailer), như vậy chúng chứa ba trường số liệu là: Đầu chứa địa chỉ đích cùng các thông tin điều khiển mà mạng yêu cầu ví dụ như số thứ tự của Segment #, mã kênh Logic để tách các thông tin người sử dụng đã ghép kênh, đánh dấu Segment đầu tiên và Segment cuối cùng của bản tin và nhiều thông tin khác liên quan tới chức năng quản lý và điều khiển từ “Đầu cuối-tới-Đầu cuối”. Đối với các gói tin truyền qua mạng chuyển mạch gói còn phải chứa các mẫu tạo khung để đánh dấu điểm đầu và điểm cuối của mỗi gói. Tiêu đề (Header) của gói tương tự như Đầu của Segment, ngoài ra nó còn có thêm các thông tin mà mạng yêu cầu để điều khiển sự truyền tải cuả các gói qua mạng, ví dụ như thông tin cần bổ sung vào tiêu đề của gói là địa chỉ nguồn, địa chỉ đích, số thứ tự của gói và các khối số liệu điều khiển để chống vòng lặp, quản lý QoS, suy hao, lặp gói v.v. Trường kiểm soát lỗi CRC cho phép hệ thống chuyển mạch gói phát hiện sai lỗi xảy ra trong gói nếu có, nhờ đó đảm bảo yêu cầu rất cao về độ chính xác truyền tin. Tổng số tin chứa trong các trường số liệu Đầu của Segment và Tiêu đề của Gói là rất quan trọng. Thông thường các trường số liệu này có khoảng từ 64 đến 256 bit trong tổng số N khoảng 1000 bit. User A PSWS PSWĐ User A Hình 2.3: Mạng chuyển mạch gói Các gói tin sẽ được chuyển qua mạng chuyển mạch gói từ nút chuyển mạch này tới nút chuyển mạch khác trên cơ sở “Lưu đệm và phát chuyển tiếp“, nghĩa là mỗi nút chuyển mạch sau khi thu một gói sẽ tạm thời lưu giữ một bản sao của gói vào bộ nhớ đệm cho tới khi cơ hội phát chuyển tiếp gói tới nút tiếp theo hay thiết bị đầu cuối của người sử dụng được đảm bảo chắc chắn. Bởi vì mọi quá trình thông tin được cắt nhỏ thành các gói giống 12 Tiểu luận chuyển mạch ATM nhau nên các bản tin dù dài hay ngắn đều có thể chuyển qua mạng với sự ảnh hưởng lẫn nhau ít nhất và nhờ sự chuyển tải các gói qua mạng được thực hiện trong thời gian thực nên chuyển mạch có thể đáp ứng được yêu cầu hoạt động một cách nhanh chóng kể cả khi có sự thay đổi mẫu lưu lượng hoặc khi có sự cố ở một thành phần khác của mạng. Hình 2.3 minh hoạ nguyên tắc hoạt động của mạng chuyển mạch gói. Các bản tin của người sử dụng từ thiết bị đầu cuối phát A sẽ không được gửi đi một cách tức thì và trọn vẹn qua mạng tới thiết bị đầu cuối thu B như trong mạng chuyển mạch bản tin, mà sẽ được cắt và tạo thành các gói chuẩn ở nút chuyển mạch gói nguồn PSW S. Mỗi gói sẽ được phát vào mạng một cách riêng rẽ độc lập và chúng sẽ dịch chuyển về nút chuyển mạch gói đích PSWĐ theo một đường dẫn khả dụng tốt nhất tại bất kỳ thời điểm nào, đồng thời mỗi gói sẽ được kiểm tra giám sát lỗi trên dọc đường đi. 2.2. Định nghĩa chuyển mạch gói Là một loại kỹ thuật gửi dữ liệu từ máy tính nguồn đến máy tính đích qua mạng dùng một loại giao thức thỏa mãn 3 điều kiện sau: + Dữ liệu cần vận chuyển chia nhỏ ra thành các gói (hay khung) có kích thước (size) và định dạng (format) xác định. + Mỗi gói sẽ được chuyển riêng rẽ và có thể đến nơi nhận bằng các đường truyền (router) khác nhau. Như vậy chúng có thể dịch chuyển trong vùng thời gian. + Khi toàn bộ các gói dữ liệu đã đến nơi nhận thì chúng sẽ được hợp lại thành dữ liệu ban đầu. + Đặc điểm chính của chuyển mạch gói là sử dụng phương pháp kết hợp tuyến truyền dẫn theo yêu cầu. Mỗi gói được truyền thông tin đi ngay sau khi đường thông tin tương ứng rỗi. Nhu vậy các đường truyền dẫn có thể phối hợp sử dụng một số lớn các nguồn tương đối ít hoạt động. 2.3. Cơ sở kỹ thuật chuyển mạch gói Kỹ thuật chuyển mạch gói dựa trên nguyên tắc chuyển đổi thông tin qua mạng dưới dạng gói. Gói tin là thực thể truyền thông hoàn chỉnh gồm 2 phần: tiêu đề mang các thông tin điều khiển của mạng hoặc người sử dụng và tải tin là dữ liệu thực cần chuyển qua mạng. Qúa trình chuyển thông tin qua mạng chuyển mạch gói được coi là mạng chia sẻ tài nguyên. Các gói tin sẽ chuyển giao từ các nút mạng này tới các nút mạng khác trong mạng chuyển mạch gói theo nguyên tắc lưu đệm và chuyển tiếp, nên mạng chuyển mạch gói còn được coi là mạng giao trong khi mạng chuyển mạch kênh được coi là mạng trong suốt đối với dữ liệu người sử dụng. Trên hướng tiếp cận tương đối đơn giản từ khía cạnh dịch vụ cung cấp, các dịch vụ được cung cấp trên mạng viễn thông chia thành dịch vụ thoại và dịch vụ phi thoại, trong 13 Tiểu luận chuyển mạch ATM đó đại diện cho dịch vụ phi thoại là dịch vụ số liệu. Chúng ta hiểu rằng, số hóa và gói hóa thoại là hai vấn đề hoàn toàn khác nhau. Trong mạng chuyển mạch điện thoại công cộng PSTN hiện nay tín hiệu thoại đã được số hóa, và kỹ thuật chuyển mạch truyền thống được áp dụng là kỹ thuật chuyển mạch kênh. Dữ liệu thoại chỉ được gọi là đã gói hóa nếu những gói này được chuyển tải trên mạng chuyển mạch gói. Trong mục này chúng ta sẽ xét những vấn đề kỹ thuật chuyển mạch cơ bản được ứng dụng trong hệ thống chuyển mạch: Kỹ thuật chuyển mạch kênh và kỹ thuật chuyển mạch gói. Mạng điện thoại công cộng được phát triển trên mạng chuyển mạch kênh đẻ cung cấp các dịch vụ thoại truyền thống. Các mạng dữ liệu như các mạng cục bộ LAN, mạng Internet là mạng chuyển mạch gói rất thích hợp để trao đổi dữ liệu. Bảng 2.1 So sánh một số đặc điểm của dịch vụ thoại và dữ liệu Đặc điểm Dịch vụ thoại Dịch vụ dữ liệu Băng thông Cố định và thấp(dưới 4kb) Thay đổi Bùng phát băng thông Không Lớn(100/1000:1) Nhạy cảm với lỗi Thoại lại nếu có lỗi Không cho phép lỗi Phát lại thông tin Không thể thực hiện được Thực hiện dễ dàng Độ trễ Thấp và ổn định Lớn và có thể thay đổi Kiểu kết nối Hướng kết nối Có thể là phi kết nối Các dịch vụ thoại trong mạng PSTN hiện nay sử dụng kỹ thuật điều chế PCM và chiếm băng thông lớn hơn cho mỗi cuộc gọi thì chất lượng cuộc gọi thoại cũng không vì thế mà tốt hơn. Trái lại đối với các dịch vụ dữ liệu băng thông rất quan trọng.Một số ứng dụng đòi hỏi băng thông tới 1Gb/s hoặc cao hơn. 2.4. Nguyên tắc cơ bản của chuyển mạch gói Unicast và multicast: các kết nối trong mạng viễn thông thường là các kết nối điểm tới điểm. Vì vậy lưu lượng đưa vào một đầu vào của ma trận chuyển mạch chỉ yêu cầu duy nhất một đầu ra. Tuy nhiên các ứng dụng như video/audio hội nghị hay quảng bá dữ liệu lại yêu cầu nhiều đầu ra đồng thời. Để hỗ trợ chuyển mạch đa hướng hệ thống chuyển mạch được bổ sung thêm cơ chế sao cho phép dữ liệu giữa các đầu vào và đầu ra. Độ thông qua và tốc độ (speedup) : độ thông qua của trường chuyển mạch được định 14 Tiểu luận chuyển mạch ATM nghĩa như là tỉ số của tốc độ đầu ra trung bình trên tốc độ đầu vào trung bình khi tất cả các đầu có lưu lượng chiếm 100% tại tốc độ đường dây. Độ thông qua của trường chuyển mạch là dương và nhỏ hơn bằng 1. Nghẽn và tranh chấp đầu ra: vấn đề tắc nghẽn và tranh chấp đầu ra thường xảy ra tại các trường chuyển mạch không gian, đối với trường chuyển mạch thời gian vấn đề tắc nghẽn được xử lý tại bộ ghép kênh. Hiện tượng tắc nghẽn có ngụ ý các xung đột không tự giải quyết tại các vị trí khác nhau của trường chuyển mạch. Tranh chấp đầu ra xảy ra khi có nhiều hơn một yêu cầu đầu vào cùng muốn kết nối tới đầu ra cùng một thời điểm . Đặc tính kết nối: một quy trình kết nối gồm 3 giai đoạn tách biệt: thiết lập kết nối, truyền thông tin và giải phóng kết nối 15 Tiểu luận chuyển mạch ATM III. KĨ THUẬT CHUYỂN MẠCH ATM 1. Giới thiệu chung về ATM 1.1 Sự ra đời của ATM ATM phương thức truyền tải không đồng bộ, cung cấp các dịch vụ băng rộng tương lai. ATM lần đầu tiên dược nghiên cứu tại trung tâm nghiên cứu CNET (của france telecom) và Bell Lads vào năm 1983, sau đó tiếp tục phát triển tại trung tâm nghiên cứu Allatebell từ năm 1984. Các trung tâm này tích cực nghiên cứu những nguyên lý cơ bản và góp tích cực trong công việc thiết lập các tiêu chuẩn đầu tiên về ATM. Hiện nay công nghệ ATM đã phát triển tới độ khá hoàn hảo và ổn định. Công nghệ này đã được nghiên cứu và triển khai tại nhiều nước trên thế giới. Nhiều mạng ATM đã được triển khai, bước đầu cung cấp dịch vụ băng rộng với khách hàng. Việc ứng dụng công nghệ ATM vào mạng viễn thông được bắt đầu vào năm 1990. ATM là sự kết hợp của công nghệ truyền dẫn và công nghệ chuyển mạch qua mạng giao tiếp chuẩn, dựa vào công nghệ ATM để phân chia và ghép tiếng nói, số liệu, hình ảnh…. Vào trong một khối có chiều dài cố định gọi là tế bào. 1.2. Khái niệm ATM ATM là phương thức truyền không đồng bộ kỹ thuật chuyển mạch gói chất lượng cao. Có phương thức truyền tải định hướng, chuyển gói nhanh dựa trên ghép không đồng bộ phân chia thời gian. ATM đã kết hợp tất cả những lợi thế của kỹ thuật chuyển mạch trước đây vào một kỹ thuật truyền thông duy nhất. Sử dụng các gói cố định gọi là các tế bào, nó có thể truyền tải một hỗn hợp các dịch vụ bao gồm thoại, hình ảnh, số liệu, có thể cung cấp các băng thông theo yêu cầu. ATM có thể loại trừ được các “nút cổ chai” thường xảy ra ở các mạng LAN và WAN hiện nay 1.3. Đặt điểm của công nghệ ATM Công nghệ ATM dựa trên cơ sở của phương pháp chuyển mạch gói, thông tin được nhóm vào các gói tin có chiều dài cố định, ngắn; trong đó vị trí của gói không phụ thuộc vào đồng hồ đồng bộ và dựa trên nhu cầu bất kỳ của kênh cho trước. Các chuyển mạch ATM cho phép hoạt động với nhiều tốc độ và dịch vụ khác nhau. ATM có hai đặc điểm quan trọng: - Thứ nhất, ATM sử dụng các gói có kích thước nhỏ và cố định gọi là các tế bào ATM, các tế bào nhỏ với tốc độ truyền lớn sẽ làm cho trễ truyền và biến động trễ giảm đủ nhỏ đối với các dịch vụ thời gian thực, cũng sẽ tạo điều kiện cho việc hợp kênh ở tốc độ 16 Tiểu luận chuyển mạch ATM cao được dễ dàng hơn. - Thứ hai, ATM có khả năng nhóm một vài kênh ảo thành một đường ảo nhằm giúp cho việc định tuyến được dễ dàng. ATM khác với định tuyến IP ở một số điểm. Nó là công nghệ chuyển mạch hướng kết nối. Kết nối từ điểm đầu đến điểm cuối phải được thiết lập trước khi thông tin được gửi đi. ATM yêu cầu kết nối phải được thiết lập bằng nhân công hoặc thiết lập một cách tự động thông qua báo hiệu. Mặt khác, ATM không thực hiện định tuyến tại các nút trung gian. Tuyến kết nối xuyên suốt được xác định trước khi trao đổi dữ liệu và được giữ cố định trong suốt thời gian kết nối. Trong quá trình thiết lập kết nối, các tổng đài ATM trung gian cung cấp cho kết nối một nhãn. Việc này thực hiện hai điều: dành cho kết nối một số tài nguyên và xây dựng bảng chuyển tế bào tại mỗi tổng đài. Bảng chuyển tế bào này có tính cục bộ và chỉ chứa thông tin về các kết nối đang hoạt động đi qua tổng đài. Bảng so sánh công nghệ IP và ATM Công nghệ Bản chất Công nghệ IP ATM - Là một giao thức chuyển - Sử dụng gói tin có mạch gói có độ tin cậy và chiều dài cố định 53 khả năng mở rộng cao byte gọi là tế bào - Do phương thức định (cell). tuyến theo từng chặng nên - Nguyên tắc định tuyến chuyển điều khiển lưu lượng rất đổi VPI/VCI khó thực hiện. - Nền tảng phần cứng tốc độ cao Ưu điểm - Đơn giản, hiệu quả -Tốc độ chuyển mạch cao, mềm dẻo hỗ trợ QoS theo yêu cầu Nhược điểm -Không hỗ trợ QoS - Giá thành cao, không mềm dẻo trong hỗ trợ những ứng dụng IP và VoA 2. Cấu trúc phân lớp của mạng ATM 2.1. Cấu trúc tế bào ATM: Ta biết rằng, đặc điểm của ATM là hướng liên kết. Do đó khác với mạng chuyển mạch gói, địa chỉ nguồn và đích, số thứ tự gói là không cần thiết trong ATM. Hơn thế, do chất lượng của đường truyền rất tốt nên các cơ chế chống lỗi trên cơ sở từ liên kết tới liên kết cũng được bỏ qua. Ngoài ra ATM cũng không cung cấp các cơ chế điều khiển luồng 17 Tiểu luận chuyển mạch ATM giữa các nút mạng do cơ cấu điều khiển cuộc gọi của nó. Vì vậy chức năng cơ bản còn lại của phần tiêu đề trong tế bào ATM là nhận dạng cuộc nối ảo. Như đã xem xét để lựa chọn tế bào ATM thì tế bào ATM là tế bào cố định, có 53 Bytes: 5 Bytes tiêu đề và 48 Bytes dữ liệu. ATM cell có cấu trúc giống nhau cho bất kỳ loại dịch vụ nào. Hình 3.1 Cấu trúc cell - Header: 5 Octet (5 bytes). Thông tin chứa trong Header giúp cho việc tìm đường của các ATM cell qua mạng. Do mạng ATM hoạt động theo cách kết nối có hướng nên các cell chỉ có thể luân chuyển qua các vùng mà các kết nối tồn tại. Lưu ý: Các cell Header không dùng để khởi tạo bắt tay trong các kết nối. - Payload: 48 Octet (48 bytes). Chứa Data của người sử dụng, và các tín hiệu điều khiển tương ứng. Sau khi phát xong các cell, bên phần thu sẽ tổ chức lại các luồng Data, gói Data cho giống như ban đầu. Phần tiêu đề của tế bào ATM có hai dạng: Một dạng là các tế bào được truyền trên giao diện giữa người sử dụng và mạng UNI, dạng còn lại là các tế bào được truyền giữa các nút chuyển mạch NNI. 18 Tiểu luận chuyển mạch ATM 8 7 6 5 4 3 2 1 VPI Bit 1 Octet VPI VCI 2 VCI 3 VCI C PT 4 LP HEC 5 Phần dữ liệu (48 octet) … Hình 3.2 Cấu trúc tế bào ATM tại giao diện NNI 8 7 6 5 4 3 2 1 Bit GFC VPI 1 Octet VPI VCI 2 VCI 3 VCI PT CLP 4 HEC 5 Phần dữ liệu (48 octet) … Hình 3.3 Cấu trúc tế bào ATM tại giao diện UNI  Đặc điểm của các trường trong cấu trúc tế bào: Số hiệu nhận dạng kênh ảo VCI (Virtual Channel Identifier) và đường ảo VPI (Virtual Path Identifier) 19 Tiểu luận chuyển mạch ATM Hình 3.4 kênh ảo và đường ảo Do kênh truyền ATM có thể truyền với tốc độ từ vài Kbit/s tới vài trăm Mbit/s tại một thời điểm nào đó, do đó VCI được dùng để nhận dạng các kênh được truyền đồng thời trên đường truyền dẫn. Thông thường trên một kênh được truyền đồng thời trên đường truyền dẫn. Thông thường trên một đường truyền có hàng ngàn kênh như vậy, vì thế VCI có độ dài 16 bit (Tương ứng với 65535 kênh). Do mạng ATM có đặc điểm hướng liên kết nên mỗi cuộc nối được gán một số hiệu nhận dạng VCI tại thời điểm thiết lập. Mỗi giá trị VCI chỉ có ý nghĩa tại từng liên kết từ nút tới nút của mạng. Khi cuộc nối kết thúc, VCI được giải phóng để dùng cho cuộc nối khác. Ngoài ra VCI còn có ưu điểm trong việc sử dụng cho các cuộc nối đa dịch vụ như dịch vụ điện thoại truyền hình, âm thanh và hình ảnh sẽ được truyền trên hai kênh có VCI riêng biệt, do đó ta có thể bổ sung hoặc hủy bỏ một dịch vụ trong khi đang thực hiện một dịch vụ khác. VPI được sử dụng để thiết lập cuộc nối đường ảo cho một số cuộc nối kênh ảo VCC. VPI cho phép đơn giản hóa các thủ tục chọn tuyến cũng như quản lý, nó có độ dài 8 bit hoặc 12 bit tùy thuộc tế bào ATM đang được truyền qua giao diện UNI hay NNI. Tổ hợp cả VCI và VPI tạo thành một giá trị duy nhất cho mỗi cuộc nối. Tùy thuộc vào vị trí đối với hai điểm cuối mà nút chuyển mạch ATM sẽ định đường dựa trên giá trị của VPI và VCI hay chỉ dựa trên giá trị VPI. Tuy vậy cần lưu ý rằng VCI và VPIø chỉ có ý nghĩa trên từng chặng liên kết của cuộc nối. Chúng đuợc sử dụng để việc chọn đường trên các chặng này được dễ dàng hơn. Do số VPI và VCI quá nhỏ nên chúng không thể đuợc sử dụng như một số hiệu nhận dạng toàn cục vì khả năng xảy ra hai cuộc nối sử dụng ngẫu nhiên cùng một số VPI và VCI là rất cao. Để khắc phục, người ta cho VCI và VPI là duy nhất trên mỗi đoạn liên kết. Trên từng đoạn liên kết này, hai nút chuyển mạch sử dụng VPI và VCI như số hiệu nhận dạng cho mỗi cuộc nối trên đoạn đó. Khi đã qua nút chuyển mạch, VPI và VCI nhận các giá trị mới phù hợp với đoạn tiếp theo. 20 Tiểu luận chuyển mạch ATM - Trường kiểu tế bào PT (Payload Type): PT là một trường gồm 3 bit có nhiệm vụ phân biệt các kiểu tế bào khác nhau như: tế bào mang thông tin của người sử dụng, tế bào mang các thông tin về giám sát, vận hành, bảo dưỡng (OAM). Nếu bit đầu PT có giá trị = 0 thì đây là tế bào người sử dụng. Trong tế bào người sử dụng, bit số 2 báo hiệu tắc nghẽn trong mạng và bit 3 có chức năng báo hiệu cho lớp tương thích ATM là AAL. Nếu bit đầu PT chó giá trị = 1 thì đây là tế bào báo mang các thông tin quản lý mạng. Cấu trúc trường PT trong tế bào mang thông tin OAM Dạng bit Chức năng 100 Tế bào OAM lớp F5 liên quan tới liên kết 101 Tế bào OAM lớp F5 liên quan tới đầu cuối 110 Tế bào quản lý tài nguyên 111 Dành cho việc sử dụng trong tương lai - Trường chỉ mức ưu tiên mất tế bào CPL (Cell Loss Priority): CLP là trường dùng để phân loại các cuộc nối khác nhau theo mức độ ưu tiên khi các tài nguyên trong mạng không còn là tối ưu nữa. Thí dụ trong trường hợp quá tải, chỉ có các cuộc nối có mực độ ưu tiên thấp là bị mất thông tin. Có hai loại ưu tiên khác nhau là ưu tiên về mặt nội dung và ưu tiên về mặt thời gian. Trong chế độ ưu tiên về mặt thời gian, vài tế bào có thể có độ trễ trong mạng dài hơn các tế bào khác. Trong chế độ ưu tiên về mặt nội dung, các tế bào có độ ưu tiên cao hơn sẽ có xác suất mất gói ít hơn. Các mức ưu tiên có thể được ấn định trên cơ sở cuộc nối (qua mỗi VCI hoặc VPI) hoặc trên cơ sở mỗi tế bào. Trong trường hợp thứ nhất, tất cả các tế bào thuộc về một kênh ảo hoặc đường ảo sẽ có một mức ưu tiên xác định. Trong trường hợp thứ hai, mỗi tế bào thuộc về một kênh ảo hoặc đường ảo sẽ có các mức ưu tiên khác nhau. + Nếu CLP = 0 : Độ ưu tiên cao + Nếu CLP = 1: Độ ưu tiên thấp - Trường điều khiển lỗi tiêu đề HEC (Header Error Control) Trường điều khiển lỗi tiêu đề HEC chứa mã dư vòng CRC (Cyclic Redundancy Check). Mã này tính toán cho 5 bytes tiêu đề. Do phần tiêu đề bị thay đổi sau từng chặng nên CRC cần được kiểm tra và tính toán lại với mỗi chặng. Đa thức sinh được dùng ở đây là đa thức: g(x) = x8 + x2 + x + 1. 21 Tiểu luận chuyển mạch ATM - Trường điểu khiển luồng chung GFC (Generic Flow Control) Ở giao diện giữa người sử dụng và mạng UNI, phần tiêu đề có vài khác biệt so với giao diện NNI. Sự khác nhau căn bản nhất là trường VPI bị rút ngắn lại còn 8 bits (so với 12 bits ở giao diện NNI), thay vào chỗ 4 bits của VPI là trường điều khiển luồng chung GFC. Cơ chế của GFC cho phép điều khiển luồng các cuộc nối ATM ở giao diện UNI. Nó được sử dụng để làm giảm tình trạng quá tải trong thời gian ngắn có thể xảy ra trong mạng của người sử dụng. Cơ chế GFC dùng cho cả các cuộc nối từ điểm tới điểm và từ điểm tới nhiều điểm. Khi kết hợp mạng ATM với các mạng khác như DQDB (dictributed Queue Dual Bus), SMDS (Swiched Multi-megabit Data Service), GFC đưa ra 4 bit nhằm báo hiệu cho các mạng này làm thế nào để hợp kênh các tế bào của các cuộc nối khác nhau. Mỗi mạng đều có một logic điều khiển tương ứng dùng GFC cho các giao thức truy nhập của riêng các mạng này. Do đó trong trường hợp này, GFC thực chất là một bộ các giá trị chuẩn để định nghĩa mức độ ưu tiên của ATM đối với các quy luật truy nhập vào các mạng khác nhau. Việc buộc phải sử dụng trường điều khiển luồng chung GFC là một nhược điểm cơ bản của ATM, nó tạo ra sự khác nhau giữa các tế bào tại giao diện UNI và NNI do các giao thức trong ATM không phải là giao thức đồng nhất. Trong mạng sử dụng các giao thức đồng nhất, các thiết bị viễn thông có thể được lắp đặt vào bất kỳ một nơi nào trong mạng. Trong khi đó trong ATM, ta phải chú ý xem thiết bị được lắp đặt có thích hợp với giao diện đã cho hay không. 2.2 Các loại tế bào ATM: - Idle cell (Tế bào rỗi hay tế bào trống): Đường truyền là dòng các cell liên tục nối tiếp nhau. Nếu lớp ATM không gửi cell nào thì lớp vật lý sẽ chèn vào các cell trống để có dòng cell liên tục. - Valid cell (Tế bào hợp lệ): chứa giá trị hữu ích, hay cell lỗi nhưng đã được sửa chữa. - Invalid cell:cell lỗi nhưng không được sửa chữa. Lớp vật lý sẽ loại bỏ các cell này. - Assigned cell: Tế bào mang thông tin dịch vụ sử dụng cho các dịch vụ lớp ATM - Unassigned cell: Là các tế bào không mang thông tin dịch vụ, không được sử dụng. 22 Tiểu luận chuyển mạch ATM 2.3 Mô hình tham chiếu B-ISDN: a. ISDN là gì? - ISDN (Intergated Services Digital Network – Mạng số tích hợp dịch vụ) là tập các giao thức nhằm kết hợp mạng điện thoại số và dịch vụ truyền dữ liệu. Nói một cách khác, mạng ISDN cho phép tất cả các thông tin thoại (phone), số liệu (data) và hình ảnh (video) có thể truyền qua một đường dây thuê bao (subscriber line) với tốc độ cao và chất lượng tốt. - Mục tiêu của ISDN là nhằm tạo ra một mạng diện rộng có cung cấp khả năng kết nối điểm-điểm trong môi trường số. Điều này thực hiện được bằng cách tích hợp thành một tất cả các dịch vụ truyền riêng biệt mà không cần thêm kết nối hay đường dây thuê bao mới. b. Mạng số tích hợp dịch vụ băng rộng B – ISDN (Broadband Integrated Services Digital NetWork):Xu hướng các dịch vụ ngày nay và trong tương lai gần là các yêu cầu dịch vụ băng rộng đang tăng lên - Các dịch vụ phục vụ cho các thuê bao gia đình: Các dịch vụ quan trọng cho các thuê bao gia đình là những dịch vụ truyền hình cáp, truyền hình số chuẩn SDTV (Standard Digital TV) hay là dịch vụ truyền hình độ phân giải cao HDTV (High Definition TV). Một ứng dụng quan trọng nữa là dịch vụ điện thoại truyền hình trong đó các hình ảnh chất lượng cao được truyền đi ở tốc độ từ 2 tới 5 Mbit/s. - Các dịch vụ phục vụ trong lĩnh vực kinh doanh và giao dịch: Các thuê bao trong phạm vi công sở, văn phòng có những đặc điểm hoàn toàn khác so với các thuê bao gia đình. Điểm chung duy nhất giữa hai lĩnh vực này là điện thoại truyền hình. Tuy vậy, dịch vụ này cũng phải được mở rộng để tiến tới điện thoại hội nghị truyền hình, sao cho người sử dụng có thể dùng dịch vụ điện thoại truyền hình để liên lạc vài điểm cùng một lúc. - Từ 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. Cần thiết phải thỏa mãn tính mềm dẻo cho các yêu cầu về phía người sử dụng cũng như người quản lý mạng (về mặt tốc độ truyền, chất lượng dịch vụ, …). Vì vậy cũng như người quản trị mạng. Mạng B-ISDN ra đời nhằm đáp ứng các điều kiện trên (băng rộng, bảo dưỡng, mềm dẻo, kinh tế, …) mà mạng băng hẹp N.ISDN không đáp ứng được. So với các mạng khác, dịch vụ tổ hợp và mạng tổ hợp có nhiều ưu điểm về kinh tế, phát triển, thực hiện, vận hành và bảo dưỡng hơn. Vậy mạng tổ hợp dịch vụ số băng rộng (Broadband Integrated Services Digital Network – B-ISDN) cung cấp các cuộc nối thông qua chuyển mạch, các cuộc nối cố định (Permanent) hoặc bán cố định (Semi-Permanent), các cuộc nối từ điểm tới điểm hoặc từ 23 Tiểu luận chuyển mạch ATM điểm tới nhiều điểm và cung cấp các dịch vụ theo yêu cầu, các dịch vụ dành trước hoặc các dịch vụ yêu cầu cố định. Cuộc nối trong B-ISDN phục vụ cho cả các dịch vụ chuyển mạch kênh, chuyển mạch gói theo kiểu đa phương tiện (Multimedia), đơn phương tiện (Monomedia), theo kiểu hướng liên kết (Connection – Oriented) hoặc không liên kết (Connectionless) và theo cấu hình đơn hướng hoặc đa hướng. B-ISDN là mạng thông minh có khả năng cung cấp các dịch vụ cải tiến, cung cấp các công cụ bảo dưỡng và vận hành (OAM), điều khiển và quản lý mạng rất hiệu quả. c. Mô hình tham chiếu B-ISDN Cấu trúc phân lớp logic được sử dụng trong ATM dựa trên mô hình tham chiếu liên kết các hệ thống mở OSI. Tuy vậy mô hình ATM sử dụng khái niệm các lớp và các mặt phẳng riêng rẽ cho từng chức năng riêng biệt như chức năng dành cho người sử dụng, chức năng điều khiển, quản lý mạng. Khái niệm này được gọi là mô hình tham chiếu giao thức B.ISDN (B.ISDN Protocol Reference Model hay B.ISDN - PRM). Hình 3.5 Mô hình tham chiếu B.ISDN B.ISDN – PRM có cấu trúc phân lớp từ trên xuống, bao gồm các chức năng truyền dẫn, chuyển mạch, các giao thức báo hiệu và điều khiển, các ứng dụng và dịch vụ. Như hình trên B.ISDN – PRM bao gốm 3 mặt phẳng: mặt phẳng quản lý, mặt phẳng của người sử dụng và mặt phẳng điều khiển. - User Plane: Giữ cho dòng thông tin xuyên suốt từ người sử dụng A tới người sử dụng B trên mạng thông qua các lớp, sửa chữa lỗi truyền, giám sát dòng data. - Control plane: Mặt phẳng điều khiển cũng có cấu trúc phân lớp. Nó có chức năng: thiết lập, giám sát, giải phóng các đường nối hoặc cuộc gọi. 24 Tiểu luận chuyển mạch ATM - Management plane: Tất cả các chức năng liên quan tới toàn bộ hệ thống (từ đầu cuối tới đấu cuối) đều nằm ở mặt phẳng quản lý. Nhiệm vụ là tạo sự phối hợp làm việc giữa những mặt phẳng khác nhau. Có 2 chức năng chính là chức năng quản lý lớp (Layer Management) và chức năng quản lý mặt phẳng (Plane Management). - Layer management: Được chia thành các lớp khác nhau nhằm thực hiện các chức năng quản lý có liên quan tới các tài nguyên và thông số nằm ở các thực thể có giao thức. Có nhiệm vụ giống như Meta-Signaling (thiết lập tín hiệu kết nối) hay xử lý dòng thông tin OAM (Operatrion, Administration, and Maintenance). - Plane management: Phối hợp giữa user plane và control plane. - Bốn lớp của mô hình tham chiếu B-ISDN: + Higher layer: Thực chất đây chính là lớp ứng dụng: Frame relay, SMDS/CBDS. + ATM Adaption Layer (AAL): Có nhiệm vụ chia nhỏ dòng Data của Higher Layer thành các đoạn 48 Bytes, hay khôi phục lại dòng Data từ các ATM cell. Nhiệm vụ của AAL phụ thuộc vào đặt tính của yêu cầu ứng dụng. + ATM Layer: Nhiệm vụ chính là truyền Data mà nó nhận được từ AAL đến đích. + Physical Layer: Phụ thuộc vào bộ phận truyền trung gian. Nhiệm vụ của nó là phát bit vật lý và tương thích với lớp ATM. Application Presentation Upper Layer Session Transport AAL Network ATM Data Link Layer Physical Physical Layer Layer Hình 3.6 Mô hình các lớp của ATM so với mô hình OSI • Lớp ATM có chức năng tương tự chức năng lớp Data Link và lớp Network trong mô hình OSI. • Lớp ATM Adaption Layer có chức năng tương tự chức năng lớp Transport trong mô hình OSI. 25 Tiểu luận chuyển mạch ATM • Lớp còn lại trong mô hình ATM có chức năng tương tự với các lớp còn lại trong mô hình OSI (Session Layer, Presentation Layer, Application Layer). 2.4 Lớp vật lý Hình 3.7 lớp vật lý Lớp vật lý có hai phần chính : - Lớp con đường truyền vật lý PM (Physical Medium Sublayer): là một phần của lớp vật lý có các chức năng phụ thuộc hoàn toàn vào môi trường truyền dẫn vật lý cụ thể. Nó có chức năng sau: • Phát / nhận bit. • Truyền bit. • Mã hóa đường dòng bit theo mã đường truyền. • Chuyển đổi từ điện sang quang (nếu cần) • Đồng bộ bit. - Lớp con hội tụ truyền TC (Transmission Convergence Sublayer): Có các chức năng sau: • Tạo và kiểm tra mã HEC: Ở đầu phát, mã HEC được xác định bởi 4 bytes đầu trong phần tiêu đề của tế bào ATM, kết quả tính toán được đưa vào byte thứ 5. Trường HEC được tạo ra có khả năng phát hiện và sửa lỗi đơn và dò tìm được lỗi khép trong phần header (4 Bytes) của tế bào trong quá trình truyền và nhận tế bào. 26 Tiểu luận chuyển mạch ATM • Thêm vào hoặc lấy ra các tế bào trống: Khi không có tế bào chứa thông tin hữu ích, tế bào không xác định hoặc tế bào OAM ở mức vật lý thì các tế bào trống sẽ được truyền trên đường truyền dẫn. • Nhận biết giới hạn tế bào: Chức năng này cho phép bên thu nhận biết giới hạn một tế bào. Sự nhận biết này dựa trên sự tương quan của các bit tiêu đề và mã HEC tương ứng. Trong cơ chế này, đầu tiên trạng thái bất đồng bộ HUNT thực hiện việc kiểm tra từng bit của tiêu đề tế bào vừa nhận được, nếu luật mã hoá HEC được tuân thủ, có nghĩa là tế bào không bị lỗi thì hệ thống hiểu rằng phần tiêu đề đúng và chuyển sang trạng thái tiền đồng bộ PRESYNCH. Ở đây hệ thống kiểm tra liên tục mã HEC của các tế bào liên tiếp. Nếu liên tiếp một số lần mã HEC đúng thì hệ thống chuyển sang trạng thái đồng bộ SYNCH, nếu không thì trở lại trạng thái HUNT. Quá trình thực hiện như hình vẽ • Biến đổi dòng tế bào thành các khung truyền dẫn (Transmission Frame Adaptation): Tại đầu phát chức năng này có nhiệm vụ làm cho dòng tế báo tới từ các lớp trên thích ứng với khung số liệu được sử dụng trong hệ thống truyền dẫn. Tại đầu thu, các dòng tế bào được khôi phục lại từ các khung truyền dẫn. • Phát và khôi phục các khung truyền dẫn: Là chức năng dưới cùng trong lớp con TC. Nó có nhiệm vụ tạo ra các khung truyền dẫn và ghép các tế bào ATM vào những khung này. Kích thước khung truyền dẫn phụ thuộc tố độ truyền. Tại đầu thu, các khung truyền dẫn được nhận biết và khôi phục lại dòng tế bào ATM. Cấu trúc các khung truyền có thể khác nhau tùy thuộc từng hệ thống truyền dẫn cụ thể. Nhiệm vụ lớp vật lý là nhận ATM cell từ ATM layer và chuyển ATM cell từ lớp vật lý lên ATM layer 27 Tiểu luận chuyển mạch ATM 2.5 Lớp ATM Lớp ATM cung cấp tất cả các chức năng cho việc vận chuyển các ATM cell và truyền chúng trong các hệ thống kết nối ATM. Lớp ATM sẽ gởi /nhận các payload từ AAL. Bên cạnh đó,nó cũng gởi/nhận các cell từ lớp vật lý. Hình 3.8 Lớp ATM a. Cấu trúc tế bào và mã hóa: Tế bào ATM có 2 dạng header là UNI và NNI - UNI (User Network Interface): một phần của cấu hình B-ISDN. Nó mô tả giao tiếp giữa thiết bị đầu cuối B-ISDN và mạng. - NNI (User Network Interface): một phần của cấu hình B-ISDN. Nó mô tả giao tiếp giữa 2 ATM node. Hình 3.9 2 dạng header UNI và NNI b. Chuyển mạch, hợp kênh và phân kênh tế bào ATM: Có 2 loại kết nối ATM: VPC (Virtual Path Connection) và VCC (VirtualChannel Connection). 28 Tiểu luận chuyển mạch ATM - VPC:là vị trí giữa điểm đầu cuối với điểm kết nối kế tiếp hay giữa điểm kết nối VC. - VCC: Kết nối các thực thể trên lớp ATM - VCI có thể được thay đổi trong VCC và VPI cũng có thể thay đổi giá trị trong VPC. - Trong cùng một hướng truyền các ATM cell từ nhiều nguồn VCC và VPC được multiplex thành một luồng cell. - Ở hướng thu, luồng ATM cell sẽ được demultiplex thành các cell riêng biệt cung cấp cho các VCC,VPC. Hình 3.10 VCC,VPC - Với mỗi kết nối, các cell phải được nhận dạng rõ ràng.Nghĩa là trong ATM crossconnect (thực hiện bởi chuyển mạch động,ATM-cc chỉ phục vụ cho việc kết nối, các kết nối ATM-cc có thể đươc thiết lập hay hủy bỏ bởi người quản trị),và ATM switch (cũng sử dụng chuyển mạch động của kết nối ATM, các thông tin của user có thể dùng cho việc khởi tạo kết nối). Các giá trị VPI và VCI phải tương thích. Hình 3.11 VP switch / VP cross connect 29 Tiểu luận chuyển mạch ATM - VP switch / VP cross connect: Là thiết bị dùng để chuyển đổi các giá trị của VPI và chuyển các kênh sang VPI tương ứng. Hình 3.12 VC switch / VC cross connect - VC switch / VC cross connect: Làm thay đổi giá trị của VPI và VCI 30 Tiểu luận chuyển mạch ATM Ví dụ: Hình 3.13 ví dụ c. Tạo và giải nén header tế bào: - Phát: ATM layer nhận cell payload từ AAL (bao gồm các tham số). Sau đó tạo cell header ngoại trừ trường HEC. Với cell payload, cell header, ATM layer tạo ra ATM cell. - Thu: ATM layer phân rã ATM cell thành ATM header, payload. Lớp ATM kiểm tra header : nếu cell bị relay một header mới được tạo ra với payload sử dụng để tạo ra ATM cell mới, nếu cell được nhận bởi thiết bị đầu cuối (không relay) thì payload sẽ được đưa lên lớp cao hơn - AAL. 2.6 Lớp thích ứng ATM (AAL) AAL phụ thuộc vào loại dịch vụ. Chức năng chính của nó là phát ra cell Payload và cấu hình lại khối data hay chuyển tiếp các tín hiệu hữu ích. Hay nói cách khác lớp AAL có nhiệm vụ tạo ra sự tương thích giữa các dịch vụ được cung cấp bởi lớp ATM với các lớp cao hơn. AAL nhận các đơn vị số liệu giao thức PDU từ Higher Layer chia nhỏ nó ra và đưa chúng và trường dữ liệu (Payload) của tế bào ATM. - Sau đó AAL chuyển các Payload đến ATM layer - AAL gồm 2 lớp con: 31 Tiểu luận chuyển mạch ATM • Convergence sublayer (CS). • Segmentation and Reassembly sublayer (SAR). - Chức năng chính của AAL là: • SAR: Phân đoạn các PDU một cách thích hợp (48Bytes Payload) đưa vào ATM cell và lấy thông tin trong Payload của ATM cell để khôi phục các PDU hoàn chỉnh. • CS: Phụ thuộc vào các loại dịch vụ, nó cung cấp các dịch vụ của lớp AAL cho các lớp cao hơn thông qua điểm truy nhập dịch vụ. Tính phụ thuộc các dịch vụ (Service dependence) của AAL là nguyên nhân để phân loại các lớp và các loại dịch vụ tương ứng. Hình 3.14 Phân loại giữa các lớp ATM Nhóm A: Nó phục vụ cho các dịch vụ loại này thường là tiếng nói và tín hiệu video có tốc độ không đổi. Nhóm B: Nó phục vụ cho các dịch vụ của nó thường là tín hiệu Audio và Video có tốc độ thay đổi. Nhóm C:Nó phục vụ cho các dịch vụ truyền số liệu hướng liên kết và báo hiệu. 32 Tiểu luận chuyển mạch ATM Nhóm D: Được sử dụng cho các dịch vụ truyền số liệu không liên kết. Dựa vào cách phân loại trên ITU – T * Các Loại AAL:  AAL kiểu 1: Phục vụ cho các dịch vụ thuộc nhóm A, nó thu hoặc phát các SDU (Service Data Unit) của lớp trên theo thời gian thực với tốc độ truyền không đổi. Các chức năng cơ bản của ALL 1 bao gồm: - Phân tách và tạo lại (SAR) thông tin của người sử dụng - Xử lý trễ truyền và tạo tế bào - Xử lý lỗi khi mất hoặc chèn nhầm tế bào - Khôi phục đồng bộ ở đầu thu - Phát hiện lỗi trong trường thông tin điều khiển tế bào và khôi phục lại cấu trúc thông tin tại bên nhận.  AAL kiểu 2: Sử dụng cho các dịch vụ có tốc độ thay đổi được truyền theo thời gian thực (nhóm B). Các chức năng của AAL 2 vẫn chưa được định nghĩa rõ ràng. Tuy vậy có thể cho rằng AAL 2 được phát triển từ AAL 1, nó có các chức năng như sau: - Trao đổi số liệu có tốc độ thay đổi giữa lớp cao hơn với lớp ATM - Xử lý trễ tế bào - Phân tách và khôi phục lại thông tin cho người sử dụng - Xử lý các loại lỗi tế bào cũng như tách tín hiệu đồng bộ ở đầu thu.  AAL kiểu 3/4: AAL 3/4 được phát triển từ AAL 3 (phục vụ cho các dịch vụ loại C) và AAL 4 (phục vụ cho các dịch vụ loại D). Ngày nay, hai kiểu AAL trên hợp lại thành AAL 3/4, lớp AAL này thỏa mãn các dịch vụ thuộc loại C và D. AAL 3/4 cung cấp hai dịch vụ cơ bản là: dịch vụ kiểu thông điệp (Message Mode Service) để truyền các số liệu được đóng thành khung và dịch vụ kiểu dòng bit (Streaming Mode Service) để truyền số liệu ở tốc độ thấp với yêu cầu trễ nhỏ.  AAL kiểu 5: Phục vụ cho các dịch vụ có tốc độ thay đổi, không theo thời gian thực. Cũng giống như AAL 3/4, AAL 5 được sử dụng chủ yếu cho các yêu cầu về truyền số liệu. Tuy vậy, ITU-T đưa ra AAL 5 nhằm mục đích giảm độ dài phần thông tin điều khiển giao thức PCI (Protocol Control Information). AAL 5 có các chức năng và giao thức hoạt động như AAL 3/4. Điểm khác nhau chính của hai loại này là AAL 5 không đưa ra khả năng phân/hợp kênh, do đó nó không có trường MID. AAL 5 chủ yếu sử dụng cho báo hiệu trong mạng ATM. 33 Tiểu luận chuyển mạch ATM KẾT LUẬN ATM là một công nghệ mạng tốc độ-cao được thiết kế để dùng cho cả mạng cục bộ (LAN) và mạng diện rộng (WAN). Nó là công nghệ chuyển mạch hướng kết nối, nghĩa là một mạch dành riêng được thiết lập giữa hai hệ thống cuối trước khi một phiên liên lạc có thể bắt đầu. ATM là một kết quả tự nhiên của các hệ thống định dạng truyền dẫn dữ liệu khác nhau được đề cập trong phần trước, mặc dù có một vài tranh luận ở điểm này. Nhưng ngược lại các định dạng đã được mô tả thì thoả mãn những sự cần thiết của thế giới dữ liệu, ATM cung cấp một định dạng tối ưu hay là một dòng giao thức cho những truyền thông bằng dữ liệu, thoại và hình ảnh, nơi mà các tế bào của mỗi phương tiện có thể được trộn lẫn qua mạng. Một cách điển hình, những tế bào ATM này có thể được truyền tải trên SONET, SDH, E1/DS1, và ở những định dạng số khác. Các tế bào có t h ể c ò n được truyền tải một cách liên tục mà không ở dưới định dạng mạng số. Khi môi trường của xã hội thông tin được hoàn thiện, thì mạng giao tiếp thông tin băng rộng cần thiết phải tỏ ra thích nghi với các tính năng như tốc độ cao, băng rộng, đa phương tiện. Và vì vậy phải tính đến việc thiết lập mạng thông tin tốc độ siêu cao ở tầm quốc gia. Mạng thông tin tốc độ siêu cao đã dựa vào sử dụng công nghệ ATM (phương thức truyền tải không đồng bộ) để tạo ra mạng lưới quốc gia rộng khắp với tính kinh tế và hiệu quả cho phép các nhà cung cấp dịch vụ có thể cung cấp nhiều loại hình dịch vụ thông tin khác nhau. Công nghệ ATM được hình thành từ công nghệ ATD (Asynchronous Time Division - phân chia theo thời gian không đồng bộ) đã được đưa ra trên mạng viễn thông của Pháp năm 1983 và FPS (Fast Packet Switchinh - chuyển mạch gói tốc độ cao) của Bell Lab của nước Mỹ. ATM là sự kết hợp của công nghệ truyền dẫn và công nghệ chuyển mạch qua mạng giao tiếp chuẩn, dựa vào công nghệ ATM để phân chia và ghép tiếng nói, số liệu, hình ảnh,... vào trong một khối có chiều dài cố định được gọi là tế bào. Đặc điểm chính của ATM là thông tin được cấu tạo từ các tế bào ở trong một khổi thích hợp của thời gian thực truyền tải thông tin và cách thức truyền tải có thể chứng minh rằng tất cả các dịch vụ băng rộng không ảnh hưởng tới tốc độ thông tin. Trong mạng ATM tin tức là các tế bào được gửi từ thiết bị đầu cuối được xắp xếp trong tín hiệu số sao cho mạng với tốc độ xử lý khoảng vài Gbps có thể được sử dụng để truyền hoặc chuyển mạch các tế bào đó, cũng như vậy toàn bộ các thông tin đã được truyền bằng các tế bào với chiều dài cố định. Từ đây ta có thể thiết lập mạng liên kết đa phương tiện mà nó có thể xử lý nhiều loại hình thông tin khác nhau như tiếng nói, số liệu, hình ảnh, ... một cách đồng nhất. 34 [...]... chuyển tải trên mạng chuyển mạch gói Trong mục này chúng ta sẽ xét những vấn đề kỹ thuật chuyển mạch cơ bản được ứng dụng trong hệ thống chuyển mạch: Kỹ thuật chuyển mạch kênh và kỹ thuật chuyển mạch gói Mạng điện thoại công cộng được phát triển trên mạng chuyển mạch kênh đẻ cung cấp các dịch vụ thoại truyền thống Các mạng dữ liệu như các mạng cục bộ LAN, mạng Internet là mạng chuyển mạch gói rất thích... trong 13 Tiểu luận chuyển mạch ATM đó đại diện cho dịch vụ phi thoại là dịch vụ số liệu Chúng ta hiểu rằng, số hóa và gói hóa thoại là hai vấn đề hoàn toàn khác nhau Trong mạng chuyển mạch điện thoại công cộng PSTN hiện nay tín hiệu thoại đã được số hóa, và kỹ thuật chuyển mạch truyền thống được áp dụng là kỹ thuật chuyển mạch kênh Dữ liệu thoại chỉ được gọi là đã gói hóa nếu những gói này được chuyển. .. nghệ ATM để phân chia và ghép tiếng nói, số liệu, hình ảnh… Vào trong một khối có chiều dài cố định gọi là tế bào 1.2 Khái niệm ATM ATM là phương thức truyền không đồng bộ kỹ thuật chuyển mạch gói chất lượng cao Có phương thức truyền tải định hướng, chuyển gói nhanh dựa trên ghép không đồng bộ phân chia thời gian ATM đã kết hợp tất cả những lợi thế của kỹ thuật chuyển mạch trước đây vào một kỹ thuật. .. định được độ trễ thời gian cho tín hiệu trong kênh thoại khi qua trường chuyển mạch  Gây tạp âm lớn  Trường chuyển mạch cồng kềnh và có giá thành cao  Các nhược điểm này sẽ được khắc phục khi sử dụng trường chuyển mạch số 2 Chuyển mạch gói 2.1 Giới thiệu về chuyển mạch gói Kĩ thuật chuyển mạch gói ngày nay đã trở thành một kĩ thuật rất có tiềm năng và quan trọng trong lĩnh vực viễn thông bởi vì nó... các tế bào ATM vào những khung này Kích thước khung truyền dẫn phụ thuộc tố độ truyền Tại đầu thu, các khung truyền dẫn được nhận biết và khôi phục lại dòng tế bào ATM Cấu trúc các khung truyền có thể khác nhau tùy thuộc từng hệ thống truyền dẫn cụ thể Nhiệm vụ lớp vật lý là nhận ATM cell từ ATM layer và chuyển ATM cell từ lớp vật lý lên ATM layer 27 Tiểu luận chuyển mạch ATM 2.5 Lớp ATM Lớp ATM cung... một quy trình kết nối gồm 3 giai đoạn tách biệt: thiết lập kết nối, truyền thông tin và giải phóng kết nối 15 Tiểu luận chuyển mạch ATM III KĨ THUẬT CHUYỂN MẠCH ATM 1 Giới thiệu chung về ATM 1.1 Sự ra đời của ATM ATM phương thức truyền tải không đồng bộ, cung cấp các dịch vụ băng rộng tương lai ATM lần đầu tiên dược nghiên cứu tại trung tâm nghiên cứu CNET (của france telecom) và Bell Lads vào năm 1983,.. .Tiểu luận chuyển mạch ATM  Trường chuyển mạch có cấu trúc phân tầng, nhiều tầng nên quá trình khai thác sẽ có tổn thất lớn, đồng thời việc khắc phục ảnh hưởng lẫn nhau giữa các phần tử chuyển mạch rất khó khăn  Tín hiệu đi qua trường chuyển mạch bị suy hao nhiều và suy hao này rất khác nhau đối với các tiếp điểm chuyển mạch khác nhau  Không xác định được độ... của ma trận chuyển mạch chỉ yêu cầu duy nhất một đầu ra Tuy nhiên các ứng dụng như video/audio hội nghị hay quảng bá dữ liệu lại yêu cầu nhiều đầu ra đồng thời Để hỗ trợ chuyển mạch đa hướng hệ thống chuyển mạch được bổ sung thêm cơ chế sao cho phép dữ liệu giữa các đầu vào và đầu ra Độ thông qua và tốc độ (speedup) : độ thông qua của trường chuyển mạch được định 14 Tiểu luận chuyển mạch ATM nghĩa như... người sử dụng và tải tin là dữ liệu thực cần chuyển qua mạng Qúa trình chuyển thông tin qua mạng chuyển mạch gói được coi là mạng chia sẻ tài nguyên Các gói tin sẽ chuyển giao từ các nút mạng này tới các nút mạng khác trong mạng chuyển mạch gói theo nguyên tắc lưu đệm và chuyển tiếp, nên mạng chuyển mạch gói còn được coi là mạng giao trong khi mạng chuyển mạch kênh được coi là mạng trong suốt đối với... connect: Làm thay đổi giá trị của VPI và VCI 30 Tiểu luận chuyển mạch ATM Ví dụ: Hình 3.13 ví dụ c Tạo và giải nén header tế bào: - Phát: ATM layer nhận cell payload từ AAL (bao gồm các tham số) Sau đó tạo cell header ngoại trừ trường HEC Với cell payload, cell header, ATM layer tạo ra ATM cell - Thu: ATM layer phân rã ATM cell thành ATM header, payload Lớp ATM kiểm tra header : nếu cell bị relay một header ... viễn thông bao gồm kỹ thuật chuyển mạch Kỹ thuật chuyển mạch kỹ thuật tảng mạng truyền thông Chuyển mạch ATM phương thức truyền tải không đồng bộ, kết hợp chuyển mạch kênh, chuyển mạch gói, phương... loại chuyển mạch Xét mặt công nghệ, chuyển mạch chia thành hai loại bản: chuyển mạch kênh chuyển mạch gói Mặt khác, chuyển mạch chia thành bốn kiểu: chuyển mạch kênh, chuyển mạch gói chuyển mạch. .. Phân loại chuyển mạch kênh Dựa vào dạng tín hiệu qua trường chuyển: + Chuyển mạch tưong tự + Chuyển mạch số * Nhược điểm chuyển mạch tương tự 10 Tiểu luận chuyển mạch ATM  Trường chuyển mạch có