Tài Liệu ATM tehnology

1. XU HƯỚNG CHUẨN HOÁ VÀ CẤU TRÚC GIAO THỨC 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 (phân chia theo thời gian không đồng bộ) đã được đưa ra trên mạng viễn thông của Pháp năm 1983 và FPS (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 khổ 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. Hiện nay mạng giao tiếp số liệu tốc độ cao, mạng liên kết phương tiện ATM-LAN và mạng giao tiếp hình ảnh là các hệ thống mới hiện hành đang sử dụng các đặc điểm của ATM. 1.1 Xu hướng chuẩn hoá ATM Vì việc chuẩn hoá giao thức xoay quanh OSI được coi là quan trọng trong môi trường nhiều nhà sản xuất thiết bị của mạng máy tính, nên việc chuẩn hoá môi trường ATM được phát triển để có tính tương hợp chung trong các lĩnh vực khác nhau. Chuẩn hoá ATM trong mạng công cộng được thực hiện bởi chính phủ và các nhà cung cấp thông tin đã được đề xướng bởi tổ chức trước đây nguyên từ CCITT năm 1987 và các khuyến nghị về các chỉ tiêu kỹ thuật đã được thiết lập bởi ITU-I hiện hành. Mặt khác, ATM Forum và IETF Internet đã áp dụng việc chuẩn hoá trong mạng riêng từ năm 1992. ATMF nhằm vào sự phát triển tiêu chuẩn thiết bị ATM để có thể ứng dụng cho các hệ thống công cộng cũng như chuẩn công nghiệp đã đòi hỏi cung cấp công nghệ ATM cho mạng công cộng ngay tức thì. Nó cũng mở rộng vùng phát triển để chuẩn cho sự cân đối mối quan hệ giữa ATM-LAN và ATM-WAN. IETF giải quyết kỹ thuật chuẩn hoá trên bản đồ IP, giao thức chuẩn trong Internet. Tại thời điểm này, trong mạng ATM, ITU-T, ATMF và IETF hợp tác với nhau nhưng không gối lên nhau theo hướng của kỹ thuật chuẩn hoá. 1.1.1 Chuẩn hoá các hoạt động trong ITU-T Trong lĩnh vực ATM-WAN, CCITT đã bắt đầu nghiên cứu và phát triển mạng thông tin liên kết số đa dịch vụ băng rộng vào năm 1987 và đã chấp nhận tiêu chuẩn đối với việc truyền dẫn đồng bộ SDH giữa 155Mbps - 2,5Gbps và ATM như phương thức truyền tải để chuyển tải thông tin đa phương tiện. Năm 1990, CCITT đã xác định cấu hình giao thức ATM cơ bản và dạng tế bào, đã thiết lập sơ bộ 13 khuyến nghị và quy định các thông số lưu lượng và các thông số được sử dụng để xác định loại thông tin. Sau đó CCITT được tổ chức lại vào trong ITU-I, là tổ chức chịu trách nhiệm giải quyết vấn đề như hệ thống báo hiệu, liên kết hoạt động giữa các lưu lượng, ... Các tiêu chuẩn ATM quan trọng đã được ITU-T khuyến nghị được tổng kết trên bảng 1-1: SG2 SG7 SG11 SG13 Mạng SG4 TMN Mạng số Báo hiệu Mạng trí OM&M liệu B-ISDN tuệ SG13 Mạng công cộng SG13 BISDN SG15 Truyền dẫn M.811 E.71x M.60 X.700 Q.141X Q.1200 1.121 I.113 G.702 M.812 E.72x M.3000 X.701 Q.2931 Q.1210 I.150 I.311 G.707 M.722 E.73x M.3010 X.710 Q.2761 Q.1202 I.211 I.356 G.708 M.732 E.73x M.3020 X.711 Q.2762 Q.1203 I.321 I.35BÂ G.709 M.821 E.74x M3100 X.720 Q.2763 Q.1204 I.327 I.35X G.781 M.320 X.721 Q.2764 Q.1205 I.361 I.580 G.782 M.3300 X.722 Q.2730 Q.1208 I.362 G.783 M.3400 X.730 Q.2610 Q.1211 I.363 G784 X.731 Q.2650 Q.1213 I.364 G.7803 X.732 Q.2660 Q.1214 I.371 G.957 X.733 Q.2100 Q.1215 I.413 G.958 X.734 Q.2110 Q.1218 I.432 H.230 X.735 Q.2130 Q.1219 I.610 H.242 X.736 Q.2140 Q.1290 X.738 Q.2120 SG1 Định nghĩa phục vụ M.822 G.rav G.sdxc 14 X.740 X.745 Các khuyến nghị ATM thích hợp của hệ thống ITU-T 1.1.2 Chuẩn hoá các hoạt động trong ATM Tháng 10 năm 1991 các nhà đầu tư thiết bị thông tin của Mỹ bao gồm Cisco, Adaptive, Northem Telecomm, Sprint và Bellcore đã tổ chức hội nghị bàn về khả năng ứng dụng công nghệ ATM dưới môi trường LAN, đây là tiền thân của tổ chức TMF. Tổ chức này đã mở rộng lên tới 150 thành viên vào năm 1992 và hiện nay có khoảng 600 thành viên trong các lĩnh vực máy tính và thông tin. Sau khi ATMF đã được tổ chức ở Bắc Mỹ năm 1991 thì ATMF Bắc Âu đã tổ chức năm 1992 và mở rộng đến vùng Đông Nam á & Thái Bình Dương vào năm 1993, và ATM của Nhật Bản đã được thành lập vào tháng 12 năm 1993. Hiện tại ATMF là một liên hiệp công ty thiết lập chỉ tiêu kỹ thuật thích hợp và xác định tiêu chuẩn thiết bị trong thời gian ngắn để thực hiện hệ thống một cách tức thời cho mục đích phát triển sớm dịch vụ và hệ thống ATM. Thậm chí ATM không phải là tổ chức tiêu chuẩn chính thức nhưng nó có sức ảnh hưởng rất lớn. Các hoạt động khác nhau đang được thực hiện bởi các nhà đầu tư máy tính và liên kết mạng bao gồm các nhà đầu tư thiết bị thông tin và các công ty quản lý mạng được thiết lập để thiết lập các tiêu chuẩn cho LAN và WAN đa phương tiện nhằm để ứng dụng có hiệu quả đối với máy tính đa phương tiện. Như vậy các thiết bị ATM chuẩn chắc chắn được phát triển tuân theo chỉ tiêu kỹ thuật của ATMF. Chỉ tiêu kỹ thuật của ATM dựa trên tiêu chuẩn quốc tế cho mục đích liên kết tiêu chuẩn quốc tế và được cung cấp và nó bù cho các sự thiếu hụt khác nhau của các thủ tục chuẩn hoá quốc tế bằng cách đưa ra chỉ tiêu kỹ thuật kịp thời tới các tổ chức chuẩn hoá quốc tế như ITU-T. ATMF được thành lập bởi các uỷ ban kỹ thuật, uỷ ban MA & E (giáo dục và nhận thức về thị trường), và uỷ ban ENR (hội nghị bàn tròn về mạng liên kết các xí nghiệp). Sơ đồ cấu trúc của tổ chức ATM Forum 1.1.3 Uỷ ban kỹ thuật ATMF Uỷ ban kỹ thuật ATMF gồm có 9 nhóm được chỉ ra trên hình 1-1. Đầu tiên uỷ ban kỹ thuật được bắt đầu với 8 nhóm biên tập kỹ thuật gồm: nhóm các lớp vật lý, nhóm quản lý mạng, nhóm giao diện nút mạng riêng, nhóm quản lý lưu lượng, nhóm báo hiệu, nhóm mô phỏng LAN, nhóm B-ICI (giao diện liên kết vận chuyển băng rộng) và nhóm kiểm tra. Còn các hướng dịch vụ và nhóm ứng dụng đã được thêm vào tháng 7 năm 1993. 1) Nhóm các lớp vật lý: Nhóm các lớp vật lý đã hoàn thiện chỉ tiêu kỹ thuật của giao diện lớp vật lý như giao diện SONET 155,52Mbps, giao diện TAX 100Mbps và DS-3 từ chỉ tiêu kỹ thuật ATM UNT và thiết lập chỉ tiêu kỹ thuật của giao diện lớp vật lý cho dây cáp đồng UTP-3 tại hội nghị tháng 3 năm 1993. Hai tốc độ của giao diện UTP-3 là 25,6Mbps và 51,84Mbps đã được thảo luận và cuối cùng tốc độ 51,84Mbps đã được lựa chọn. Dạng báo hiệu BP RIP (đáp ứng cục bộ lớp IV nhị phân) và CAP-16 (điều chế pha biên độ không sóng mang 16) đã được đề nghị và CAP-16 đã được lựa chọn. Thêm vào đó để kết nối đường 155,52Mbps sử dụng dây cáp đồng, thì được nghiên cứu trên UTP-5 đã được thực hiện và đã được khẳng định vào tháng 7 năm 1949. Cũng vậy chỉ tiêu kỹ thuật của giao diện cho DSI ATM UNI của tốc độ 1,544Mbps và UTOPIA (giao diện PHY của việc vận hành và kiểm tra toàn thể cho ATM), là chỉ tiêu kỹ thuật của giao diện chuẩn giữa lớp ATM và lớp PHY đã được khẳng định. 2) Nhóm quản lý mạng Điều quan tâm chính của nhóm quản lý mạng là quản lý lỗi, quản lý cấu hình, giao diện liên kết vận tải và giao diện mạng từ mạng vận tải tới mạng riêng. Nhóm này nghiên cứu luồng đô thông báo quản lý và giao thức quản lý để cung cấp cho tính khả năng liên kết hoạt động. Như vậy sau khi xác định các chỉ tiêu kỹ thuật ILMI (giao diện quản lý địa phương tạm thời) từ các chỉ tiêu kỹ thuật ATM UNI 3.0 ở giai đoạn sơ khai, thì nó kiểm tra các yêu cầu quản lý theo quan điểm khả năng liên kết hoạt động và nghiên cứu sự hợp tác với nhóm chuẩn hoá liên quan hay tổ chức khác mà sẽ sử dụng kết quả của ATMF. Đặc biệt nhóm quản lý mạng dường như cống hiến hết cho việc ứng dụng các yêu cầu và công nghệ hiện có hơn là giới thiệu công nghệ mới trong quản lý mạng và sẽ tập trung định nghĩa luồng số liệu giữa các hệ thống quản lý mạng riêng và mạng công cộng. Kết quả nghiên cứu của nhóm này bao gồm chỉ tiêu kỹ thuật giao diện M4 giữa hệ thống quản lý mạng và mạng cũng như các chỉ tiêu kỹ thuật giao diện M3 giữa các hệ thống quản lý mạng riêng và mạng công cộng. 3) Nhóm giao diện nút mạng riêng Mục đích của nhóm này là thực hiện hệ thống ATM mà cung cấp sự tác động qua lại nhau cho giao diện giữa các hệ thống chuyển mạch riêng hoặc giữa các mạng. Chỉ tiêu kỹ thuật P-NNI đã được nghiên cứu trong nhóm này hầu như xử lý việc định tuyến và lấy địa chỉ ATM-LAN. Nó cũng xử lý sự giàn xếp với tính hoạt động của IETF. 4) Nhóm quản lý lưu lượng Các hoạt động của nhóm quản lý lưu lượng đã chậm lại một ít sau khi hoàn thành chỉ tiêu kỹ thuật của ATM UNI 3.0. Sau đó nó đã xác định việc luôn trao đổi thông tin trong bộ chỉ thị lưu lượng, đăng ký lưu lượng, sử dụng phần CLP (tỷ lệ mất mát tế bào), sự dịch chuyển lưu lượng dư thừa, phương pháp EFCI (biểu thị tắc nghẽn ở phía trước một cách rõ ràng), hệ thống thực hiện ban đầu, kinh nghiệm quản lý lưu lượng trong mạng thực tế và kỹ thuật điều khiển lối vào ở mức bùng nổ. Nhóm này coi tốc độ tế bào đỉnh, có thể chấp nhận được, và chiều dài bùng nổ cực đại giống như là các thông số để xác định kiểu lưu lượng và thiết lập 5 lớp QoSs (chất lượng của dịch vụ) của đường mô phỏng đường đây, truyền hình/âm thanh - gói, số liệu kết nối định hướng, loại số liệu không kiểu kết nối, chất lượng không định nghĩa của dịch vụ. Cũng vậy nhóm này đã giới thiệu thuật ngữ ABR (tốc độ bít khả dụng) và UBR (tốc độ bít không được định nghĩa). Hiện nay, nhóm này đang rất tích cực nghiên cứu việc điều khiển và quản lý lưu lượng cho dịch vụ ABR rất khả quan. 5) Nhóm mô phỏng LAN Vào tháng 8 năm 1993 nhóm mô phỏng LAN của ATMF đã hoàn thành các chỉ tiêu kỹ thuật DXI (giao diện trao đổi số liệu) cung cấp giao diện chuẩn để kết nối các tuyến không phải ATM, cầu nối, HUB đến mạng ATM. Cũng vậy nhóm này đã chuẩn bị thành công chỉ tiêu kỹ thuật cho mô phỏng LAN, vấn đề được quyết định vào tháng 12 năm 1994. 6) Nhóm báo hiệu Nhóm báo hiệu đã thừa nhận phần thiết yếu của ITU-T Q.2931 được yêu cầu để thực hiện nó, đã hoàn thành các chỉ tiêu kỹ thuật ATM UNI 3.0 vào năm 1993 và đã công bố rộng rãi thế hệ 3.0 vào tháng 10 năm 1994. UNI 3.1 hỗ trợ thiết lập cuộc gọi nhanh chóng, kết nối điểm-đa điểm và chức năng lấy cấu hình tự động của địa chỉ ATM. Các vấn đề quan tâm chính của nhóm báo hiệu là kết nối đa điểm-đa điểm, phương pháp và thủ tục nhân bản, cách thức xử lý chế độ điểm-đa điểm được thêm vào kế nối hiện có, tái sắp xếp lớp dịch vụ và băng tần, kết nối và huỷ bỏ thêm tới/từ cuộc gọi hiện có, ảnh hưởng lẫn nhau giữa lặp khung (Q.933) và hỗ trợ NNI riêng. 7) Nhóm B-ICI Nhóm này đã nghiên cứu mô hình giao diện vận tải để hỗ trợ các dịch vụ khác như là mô phỏng đường, dịch vụ lặp khung và SMDS cũng như đã các chỉ tiêu kỹ thuật B-ICI 1.0 đã hoàn thành vào tháng 8 năm 1993. Thêm vào đó các chỉ tiêu kỹ thuật thế hệ 1.1 đã được phát hành thêm vào tháng 10 năm 1994. Các nội dung bao gồm chỉ tiêu kỹ thuật giao diện B-ICI chung thông qua tổng đài ATM và 3 loại chỉ tiêu kỹ thuật ảnh hưởng lẫn nhau của dịch vụ (SMDS-ATM IWF, CES-ATM IWF và FR-ATM IWF) phù hợp với các kiểu dịch vụ. Trong tương lai nhóm này sẽ nghiên cứu chỉ tiêu kỹ thuật dịch vụ mô phỏng đường dây cho dịch vụ lặp khung sử dụng kênh ảo cố định, dịch vụ kênh ảo cố định và dịch vụ lặp tế bào. Thêm vào đó, nó đang khai thác hỗ trợ kênh ảo kiểu chuyển mạch giữa các B-ICI, kỹ thuật ghi cước, thủ tục vận hành, thêm lớp vật lý o như E3 và SDH, hỗ trợ dịch vụ mới như CBDS. 8) Nhóm kiểm tra Nhóm kiểm tra xử lý môi trường để kiểm tra hệ thống ATM, điều đó có nghĩa là truy nhập phương pháp kiểm tra bằng cách chuẩn đoán, kiểm tra tính tương hỗ qua lại lẫn nhau, kiểm tra tính phù hợp và cách thức tổ chức phòng thí nghiệm ảnh hưởng qua lại lẫn nhau. Nhóm kiểm tra vận hành không theo qui tắc, bởi vì nó hỗ trợ từng hội nghị nhóm chính thức. 9) Nhóm ứng dụng và các hướng dịch vụ Nhóm ứng dụng và dịch vụ xử lý các vấn đề hỗ trợ sự giao tiếp với lớp AAL trong API (giao diện lập trình ứng dụng) tạo thành cho các dịch vụ đang tồn tại hoặc ứng dụng mới. Cụ thể là, nó thực hiện nghiên cứu trên sơ đồ để phù hợp với LAN hoặc WAN phía trên lớp AAL cũng như trên sơ đồ hỗ trợ mô phỏng LAN, dịch vụ Internet, hội nghị đa phương tiện và các dịch vụ truyền hình phân tán. Nó thừa nhận sự cần thiết hợp tác EUFG (nhóm tập trung vào khách hàng đầu cuối) cho thông tin thị trường ATM và đã thừa nhận tổ chức A/MV (các nhà đầu tư ứng dụng/thiết bị cỡ trung). Thêm vào đó, nó đã ưu tiên sự phân tích các chướng ngại mà nhà phát triển phần mềm đang phát triển thiết bị cỡ trung và ứng dụng ATM phải đương đầu. Các phần mềm ứng dụng khách hàng đầu cuối đang được quan tâm bao gồm CAD, in ấn văn phòng, hình ảnh y học, cơ sở dữ liệu đa phương tiện, hệ thống đa phương tiện/y học, soạn thảo sản phẩm bưu chính, truyền hình/hội nghị từ xa. Các phần mềm thiết bị cỡ trung khả dụng chuyển giao tài liệu S/W, băng rộng/ATM S/W và thông tin đa phương tiện S/W. 1.1.4 Uỷ ban ATMF MA&E Uỷ ban MA&E của ATMF đã được thành lập vào tháng 10 năm 1992 nhằm mục đích công bố mục tiêu của ATMF và công nghệ ATM cho các ngành công nghiệp và các khách hàng đầu cuối. Hiện nay MA&E bao gồm nhóm tập trung vào khách hàng đầu cuối, nhóm đào tạo và nhóm phát hành công cộng và giao tiếp thị trường như được chỉ ra trên hình 1-1. Uỷ ban MA&E là một trong những uỷ ban quan trọng nhất của ATMF, giám sát các cuộc họp thường lệ và chỉ những thành viên chính thức được phép tham dự các cuộc họp. Nhóm tập trung vào khách hàng đầu cuối được thành lập để phân tích các mối quan tâm và các yêu cầu chính trong lĩnh vực công nghiệp và điều tra sự phản ứng của khách hàng đầu cuối giao tiếp thông tin. Kết quả của các hoạt động chính bao gồm tổ chức của ENR (Hội nghị bàn tròn các doanh nghiệp), nó là một tổ chức cho khách hàng đầu cuối liên quan đến các hoạt động của ATMF. 1) Nhóm tập trung khách hàng đầu cuối Hoạt động chính của nhóm này bao gồm các nghiên cứu xu hướng thị trường được thực hiện để nắm bắt được các yêu cầu khách hàng đầu cuối, và các kết quả nghiên cứu được phân phối tới các tổ chức quan trọng bên ngoài và toàn bộ các thành viên của ATM Forum. 2) Nhóm đào tạo Nhóm đào tạo đã được thành lập để cải tiến các hoạt động của ATMF và công nghệ ATM. Bằng việc giám sát các cuộc hội thảo và các cuộc họp, các nguyên tắc của công nghệ ATM được giải thích và công bố lĩnh vực tiềm tàng của nó. 3) Nhóm phát hành công cộng và giao tiếp thị trường Nhóm này đóng vai trò là người phát ngôn của ATMF về lĩnh vực công nghiệp. Nó có nhiệm vụ giới thiệu các hoạt động ATMF và tiếp xúc gần gũi với các thông tin mới nhất, các tạp chí hàng đầu và các tổ chức tư vấn. 1.1.5 Uỷ ban ATMF ENR ATMF đã chấp nhận lời đề nghị của nhóm khách hàng ATM tại hội nghị vào tháng giêng năm 1993 và đã xác định thành lập ENR để quan tâm đến các yêu cầu của các khách hàng. Nhiệm vụ chính của ENR là sớm phát triển việc đưa hệ thống ATM đầy tiềm năng vào thương trường và gia tăng giới thiệu dịch vụ dựa trên ATM. Do vậy các thành viên của ENR bao gồm các khách hàng giao tiếp thông tin, các nghiên cứu viên trong trường đại học và các nhà máy tính công nghiệp, người làm ảnh hưởng đến, mua bán hay sử dụng hệ thống hoặc các dịch vụ ATM. Mục tiêu cuối cùng của ENR là thiết lập cơ sở hạ tầng giao tiếp thông tin đa phương tiện trên toàn thế giới được sử dụng để cung cấp các dịch vụ cho mọi người. Bốn mục tiêu chính của ENR là sự tuyển bổ sung các thành viên mới, thẩm tra và loại bỏ các chướng ngại ẩn sau sự phát triển của ATM, thẩm tra và thiết lập tiêu chuẩn công nghệ ATM mấu chốt và sự đồng nhất nền công nghiệp kết hợp thông qua các yêu cầu chức năng và sự phân tích tóm tắt. Uỷ ban ENR bao gồm nhóm yêu cầu, nhóm đào tạo và các nhóm thành viên. 1.1.6 Các hoạt động tiêu chuẩn hoá trong IETF IETF là tổ chức xử lý tiêu chuẩn giao diện của Internet là mạng máy tính TCP/IP. Nhiều nghiên cứu được thực hiện trên mạng ATM, IETF đã tổ chức các phân nhóm được gọi là IOA (IP trên ATM) để thiết lập tiêu chuẩn cho sự thực hiện giao tiếp IP thông qua mạng ATM. Mục tiêu chính được xử lý bởi IOA bao gồm kết bao các loại khác nhau của các gói giao thức để ứng dụng ATM cho lớp MAC như thế nào và gói cơ sở có độ rộng như thế nào để truyền gói IP tới mạng ATM. Thêm vào đó, phương pháp định địa chỉ của việc thực hiện nhiều phân mạng IP trong một mạng ATM nằm trong mục đích đó. Các chỉ tiêu kỹ thuật đã được phê chuẩn bởi IETF đã được công bố trong hệ thống tài liệu RFC, IETF, RFC 1577 đã được phê chuẩn vào những tháng đầu năm 1994 định nghĩa mô hình tham khảo cho giao tiếp IP sử dụng kênh ảo ATM và ATMARP/In ATMARP cho việc chuyển đổi lẫn nhau của địa chỉ IP và địa chỉ ATM. Thêm vào đó, kích thước MTU cơ sở (Đơn vị truyền dẫn cực đại) của gói IP sử dụng trong ATM AAL5 đã được chỉ rõ trong RFC 1626. RFC 1483 đưa ra hai phương pháp của sự truyền gói cầu nối/định tuyến phát sinh trên giao diện liên kết LAN sử dụng mạng ATM; hệ thống kết bao LLC truyền các gói bằng cách kết bao nó vào trong khung LLC và ghép vào một kênh ảo và hệ thống ghép kênh dựa trên VC mà truyền gói sử dụng một vài kênh ảo khác nhau bằng các loại giao thức mức cao đã được tải vào trong gói. 1.2 Cấu trúc phân bậc của giao thức ATM 1.2.1 B-ISDN và phương thức truyền thông ATM Mạng số hoá đa dịch vụ băng rộng B-ISDN được phát triển bằng cách mở rộng khả năng của mạng ISDN đang tồn tại với mục đích trang bị thêm các loại tín hiệu băng rộng và nhờ ảnh hưởng của tiêu chuẩn truyền dẫn quang đồng bộ Phương pháp truyền thông ISDN được đưa vào ứng dụng trong mạng B-ISDN Mục đích chính của mạng BISDN là kết hợp tín hiệu liên tục thời gian thực và nhóm các tín hiệu dữ liệu nhờ cách phân bố băng rộng từ nhóm các dịch vụ băng hẹp như giám sát từ xa các thiết bị truyền số liệu điện thoại, FAX đến các dịch vụ băng rộng bao gồm điện thoại thấy hình, hội nghị truyền hình, truyền ảnh với độ chính xác cao, truyền số liệu tốc độ cao và truyền hình ảnh. Như vậy, cần có hệ thống xử lý hiệu suất để điều khiển các dịch vụ khác nhau nói chung và ATM được coi là giải pháp cho mục đích này. Khái niệm BISDN được đưa ra với nhu cầu ngày một tăng đối với các dịch vụ băng rộng bao gồm cả dịch vụ truyền ảnh. Để sắp xếp tất cả các dịch vụ băng rộng cần phải có khả năng kết hợp các dịch vụ như dịch vụ điện thoại thấy hình và các dịch vụ phân bố như truyền hình cáp. Ngoài ra còn cần đến các chế độ dịch vụ chuyển mạch kênh và chuyển mạch gói. Mặt khác cũng cần đến các hệ thống truyền thông có khả năng cung cấp các dịch vụ băng rộng từ tốc độ truyền dẫn cực thấp vài kb/s như dịch vụ giám sát từ xa đến các tốc độ truyền dẫn vài trăm Mbit/s như tín hiệu hình ảnh. Giải pháp ở đây là nhờ bộ ghép kênh thống nhất bên ngoài các tín hiệu khác nhau với dạng tín hiệu như nhau và xếp lại với nhau theo thứ tự nối tiếp. Việc thống nhất bên ngoài tạo nên các tế bào và phương pháp ghép các tế bào ATM gọi là ATDM (Asynchronous Time Division Multiplexing - Ghép kênh theo thời gian không đồng bộ) và hệ thống truyền thông dựa trên cơ sở các tế bào ATM được gọi là phương pháp thông tin ATM. Phương pháp thông tin ATM có thể được coi như việc kết hợp giữa phương pháp chuyển mạch kênh hiện thời và hệ thống thông tin chuyển mạch gói. Trong khi hệ thống thông tin ATM rất gần với hệ thống chuyển mạch gói - trên quan điểm là nó sử dụng các tế bào ATM như phương pháp truyền tin cơ bản - nó cũng có một điểm khác với thông tin chuyển mạch gói ở chỗ thông tin ATM có thể truyền tin thời gian thực và các tín hiệu có tốc độ truyền dẫn không đổi. Hơn thế nữa, hệ thống chuyển mạch gói được ứng dụng chủ yếu cho mạng LAN trong đó ATM gặp phải một số khó khăn trong việc chỉ định địa chỉ, điều khiển giao diện và địa chỉ, chuyển mạch, truyền dẫn, ... bởi vì nó được áp dụng cho mạng công cộng lớn. So với hệ thống thông tin chế độ chuyển mạch kênh, điểm khác biệt cơ bản giữa hệ thống thông tin chuyển mạch kênh và chuyển mạch gói là chế độ chuyển mạch kênh chỉ rõ từng kênh cho từng dịch vụ và truyền luồng tín hiệu dưới dạng chuỗi bít thông qua kênh, trong khi đó hệ thống thông tin ATM chia tín hiệu thành phần nhỏ và truyền tín hiệu bằng các tế bào ATM nhờ các kênh ảo. Vì vậy có thể nảy sinh nhiều vấn đề như thiết lập kênh, xử lý tín hiệu, truyền dẫn và chuyển mạch. Từ khi BISDN hoặc ATM là các phương pháp cập nhật thông tin được đưa ra từ cuối những năm 1980, các chi tiết liên quan đến chúng vẫn đang trong giai đoạn phát triển, và BISDN - ATM thường được sử dụng mà không có phân biệt nào vì ATM là một phương pháp thông tin mới được áp dụng cho mạng BISDN. 1.2.2 Phương pháp phân kênh theo thời gian không đồng bộ. TDM (Ghép kênh theo thời gian) được sử dụng rộng rãi để ghép các tín hiệu đồng bộ tương tự nhau có thể được coi là ghép kênh đồng bộ vì đồng hồ của hệ thống. Tín hiệu dịch vụ tốc độ thấp được ghi bên trong xuất hiện tại các vị trí cố định trong khung tín hiệu như trên hình 1-2 trong khi tín hiệu ghép kênh được tạo nên trên cơ sở các khung ghép kênh được lặp lại trên cơ sở đồng hồ hệ thống. Như vậy theo thời gian tín hiệu dịch vụ tốc độ thấp luôn luôn tồn tại tại điểm đồng bộ với đồng hồ hệ thống. ATDM trước hết lưu tín hiệu dịch vụ đầu vào tại các bộ đệm và đọc ra lần lượt, tuân theo luật ưu tiên của hệ thống ghép kênh để chèn vào các khe thời gian ghép kênh. Một trong các luật ưu tiên đơn giản nhất là FIFO (vào trước ra trước). Trong trường hợp đó tín hiệu dịch vụ đầu vào trở thành các tế bào ATM khi sử dụng hệ thống truyền dẫn ATM. Trên hình 1-2 (b) là một ví dụ, vì tín hiệu ATDM không xuất hiện tại các vị trí cố định, nên nó làm việc theo kiểu "không đồng bộ" không giống như trường hợp TDM. Hình 1-2 So sánh giữa TDM và ATDM Hiệu suất sử dụng kênh của phương pháp ATDM cao hơn so với TDM. Vì trong khi TDM không truyền thông tin khác, thậm chí ở trạng thái rỗi - khi không có thông tin hợp lệ vì TDM chỉ định kênh cố định không phụ thuộc vào từng tín hiệu đầu vào - ATDM có thể truyền các thông tin khác trong các trạng thái rỗi vì không có sự chỉ định kênh cố định, bằng cách đó mà hiệu suất sử dụng kênh được tăng lên. Hình 1-3 Chỉ ra mối quan hệ này. Trên hình này, trục tung là dung lượng kênh còn trục hoành là chỉ thời gian. Các đường kẻ sọc chỉ các thông tin cần truyền tương ứng với một tế bào ATM. Trong trường hợp TDM các chu kỳ rỗi của mỗi kênh bị tách riêng vì tín hiệu ghép kênh chỉ là sự kết hợp các kênh độc lập. Trong khi đó đối với trường hợp ATDM hiệu suất sử dụng kênh được tăng lên do tín hiệu ghép kênh chỉ sử dụng một kênh và các chu kỳ rỗi có thể sử dụng để cung cấp các dịch vụ mới. Hình 1-3 So sánh quan hệ của việc sử dụng kênh ATM là một loại hệ thống truyền dẫn thông tin dạng gói đặc biệt sử dụng kiểu ghép kênh không đồng bộ. BISDN truyền các thông tin dịch vụ trên cơ sở một dòng liên tục các gói có kích thước khác nhau được gọi là tế bào ATM. Như vậy, các thông tin dịch vụ trước hết được chia ra thành các kích cỡ đặc biệt rồi ghép thành các tế bào ATM. Sau đó tín hiệu bên trong BISDN được tạo nên nhờ kỹ thuật ATDM để ghép các tế bào lại với nhau. Trong trường hợp này, ATDM chính là kiểu ghép kênh thống kê thực hiện việc ghép các tế bào ATM với một số kênh theo kiểu ghép kênh theo thời gian. Khi sử dụng kỹ thuật ATM, dung lượng kênh dịch vụ được tính trên cơ sở số các tế bào ATM. Tương ứng với nó, dung lượng thông tin được truyền đi được thể hiện bởi số các tế bào và độ tập trung thông tin được tính trên cơ sở mức độ phân bố các tế bào ATM. Trong khi đó dung lượng truyền dẫn được chỉ định bởi việc thiết lập cuộc gọi theo yêu cầu của khách hàng, và dung lượng truyền dẫn có khả năng thay đổi mềm dẻo được tạo nên cho tất cả các loại dịch vụ bao gồm cả loại dịch vụ phi kết nối. ATM cũng chấp nhận loại dịch vụ kết nối trong đó kênh ảo được tạo nên để truyền các thông tin dịch vụ. ID để kết nối được chỉ định khi thiết lập kênh và ID được giải phóng khi kết nối kết thúc. Trình tự ATM của các tế bào ATM của kênh ảo nhất định được tạo nên bởi chức năng của lớp ATM và thông tin báo hiệu cho việc thiết lập kết nối, và được truyền đi theo các tế bào ATM khác nhau. Như vậy, nhờ có công nghệ ATM ta có thể kết hợp các dịch vụ BISDN khác nhau. Đó là các dịch vụ băng rộng và băng hẹp khác nhau cùng tồn tại trong mạng viễn thông trong cùng một kích cỡ tế bào ATM. Các dịch vụ có tốc độ bit không đổi tạo nên các tế bào ATM được phân bố đồng nhất và các dịch vụ có tốc độ bit thay đổi được phân bố rộng hơn nhưng vẫn tạo nên cùng một loại tế bào ATM. Ngoài ra dịch vụ thời gian thực được tạo nên nhờ cách loại bỏ hiện tượng trễ nhờ kênh ảo. Hệ thống ATM quy định mô hình tham chiếu giao thức phân bậc cho việc truyền dẫn các thông tin đối xứng và các thông tin truyền dẫn linh hoạt. Các lớp thông tin được quy định là lớp vật lý, lớp ATM, lớp thích ứng ATM (AAL) và lớp bậc cao. Lớp AAL thực hiện việc ghép các tín hiệu dịch vụ vào phần tải tin. Lớp ATM thực hiện chức năng liên quan đến tín hiệu ghép đầu của tế bào ATM để truyền tải một cách thông suốt còn lớp vật lý chuyển các tế bào ATM thành các dòng bít tín hiệu. 1.2.3 Tế bào ATM ATM là khối truyền tin cơ bản trong phương pháp truyền tin ATM. Như trên hình 1-4, tế bào ATM cấu tạo nên từ 53 byte. Trong đó 5 byte dành cho phần tín hiệu ghép đầu, còn 48 byte lại dành cho phần thông tin. Phần tín hiệu ghép đầu được chia ra thành các phần điều khiển chung cho luồng tín hiệu (General Flow Control), phần tín hiệu xác định luồng ảo (VPS), xác định kênh ảo (VCI) loại tải (PT), tín hiệu xác định tế bào ưu tiên và tín hiệu kiểm tra lỗi phần tín hiệu ghép đầu. Số bít dành cho mỗi phần giữa UNI và NNI khác nhau, và số lượng và vị trí của các bít tương ứng được chỉ ra trên hình 1-2 và 1-4 (b), (c). Hình 1-4 Cấu trúc tế bào ATM Sắp xếp các bit Chức năng UNI NNI GFC 4 0 VPI 8 12 VCI 16 16 PT 3 3 CLP 1 1 HEC 8 8 Bảng 1-2 Sắp xếp các bít ghép đầu Phần GFC trong tế bào ATM dùng để chỉ giao diện của môi trường dịch vụ. Ngoài ra nó còn dùng làm giảm độ rung pha của các dịch vụ có tốc độ bít không đổi, việc chỉ định dung lượng đồng nhất đối với dịch vụ có độ bit thay đổi (VBR) và điều khiển mức độ quá tải của dòng VBR. Các chức năng như vậy đòi hỏi khả năng kiểm soát đối với cấu trúc UNI của cấu hình sao, loại hình vòng, loại đơn tuyến hoặc sự kết hợp các loại cấu hình này. Phần VPI/VCI ghi nhận sự nhận dạng luồng ảo và kênh ảo để phân chia các tế bào ATM trong cùng một đường truyền. Các phần VPI/VCI cố định được chỉ định riêng biệt để chỉ các tế bào không được chỉ định. Các tế bào dành cho điều khiển và bảo dưỡng trong lớp vật lý, kênh báo hiệu meta và các kênh báo hiệu quảng bá. PT dùng để chỉ các thông tin khách hàng và sự quá tải của tế bào thông tin khách hàng. CLP dùng để chỉ khả năng cho phép hoặc không cho phép mất cuộc gọi trong trường hợp mạng quá tải. HEC là byte kiểm tra dư theo chu kỳ (CRC) đối với vùng tín hiệu ghép đầu của tế bào. Nó được dùng để phát hiện và sửa lỗi của tế bào cũng như xác định tín hiệu ghép đầu. Tế bào ATM có thể được phân loại theo lớp cấu thành và chức năng như chỉ ra trên hình 1-3. Trước hết tế bào ATM được chia ra thành tế bào lớp ATM và tế bào lớp vật lý. Tế bào lớp ATM được tạo ra trong lớp ATM và tế bào lớp vật lý được tạo trong lớp vật lý. Tế bào lớp ATM được phân chia thành tế bào được chỉ định và tế bào không được chỉ định. Còn tế bào lớp vật lý được chia ra thành tế bào rỗi và tế bào điều hành khai thác bảo dưỡng (OAM) lớp vật lý. Tế bào chỉ định dùng để chỉ những tế bào dành cho dịch vụ trong lớp ATM. Còn tế bào không chỉ định là các tế bào không được chỉ định. Tế bào rỗi dùng để lấp chỗ trống trong trường hợp không có tế bào cần truyền còn tế bào OAM lớp vật lý dùng cho việc quản lý, khai thác và bảo dưỡng. Mặt khác tế bào ATM có thể tiếp tục phân loại theo tế bào phù hợp và tế bào không phù hợp trên quan điểm của lớp vật lý. Tế bào phù hợp là tế bào không có lỗi trong tín hiệu ghép đầu, tế bào có lỗi được hiệu chỉnh còn tế bào không phù hợp để chỉ các loại tế bào khác mà sẽ bị loại bỏ trong lớp vật lý. Lớp Lớp ATM Lớp vật lý Tế bào Các chức năng Tế bào được chỉ định Liên quan đến lớp bậc cao Tế bào không được chỉ định Dịch vụ sẵn có trong lớp ATM Tế bào rỗi Lấp chỗ trống Tế bào ATM lớp vật lý Tế bào OAM Bảng 1-3 Phân loại tế bào ATM 1.2.4 Mẫu tham chiếu giao thức Mẫu tham chiếu giao thức PRM của mạng BISDN bao gồm mặt bằng quản lý, mặt bằng kiểm tra và mặt bằng người sử dụng như chỉ ra trên hình 1-5 và mặt bằng điều hành được phân chia ra thành điều hành mặt bằng và điều hành lớp. Hình 1-5 Mẫu tham chiếu giao thức BISDN Điều hành mặt bằng trong mẫu tham chiếu giao thức ATM thực hiện việc điều hành chung hệ thống còn điều hành lớp thực hiện việc điều hành các tham số khách hàng và điều hành các thông tin quản lý khai thác và bảo dưỡng. Ngoài ra lớp điều khiển thực hiện việc kiểm tra thông tin điều khiển và kết nối cuộc gọi và mặt bằng khách hàng kiểm soát các thông tin khách hàng. Giao thức của mặt bằng điều khiển và mặt bằng khách hàng được phân loại tiếp thành lớp mức cao. Lớp thích ứng ATM (AAL), lớp ATM và lớp vật lý, các chức năng của các lớp được mô tả trong bảng 1-4. Lớp Phân lớp Lớp bậc cao Các chức năng Chức năng lớp bậc cao Thích ứng ATM (AAL) Kết hợp Chức năng kết hợp Phân định và kết hợp lại Chức năng phân chia và kết hợp lại Lớp ATM Điều khiển lưu lượng chung Tạo và tách thông tin ghép đầu Dịch các tế bào VPI/VCI Ghép và tách tế bào Lớp vật lý Kết hợp chuyển đổi Phân chia tốc độ tế bào Tạo và xác định tín hiệu HEC Nhận dạng biên của tế bào Tạo và xác định khung truyền dẫn Môi trường vật lý Chức năng thông tin thời gian bit Chức năng tương ứng môi trường vật lý Bảng 1-4 Chức năng của lớp mẫu tham chiếu giao thức mạng BISDN Lớp AAL bao gồm phân lớp kết hợp CS tạo ra thông tin dịch vụ khách hàng lớp bậc cao chia trong khối dữ liệu giao thức PDU và phân lớp phân định và kết hợp lại với nhiệm vụ phân PDU để tạo nên phần thông tin khách hàng trong tế bào ATM. Lớp ATM có đoạn GFC để điều khiển giao thức và dòng thông tin trong UNI. Ngoài ra nó còn dịch VPI/VCI thành các điểm truy nhập dịch vụ SAP và các tế bào ghép và tách kênh. Thêm vào đó, nó thực hiện việc tạo ra và xác nhận tín hiệu ghép đầu tế bào. Lớp vật lý tạo nên bởi phân lớp kết hợp truyền dẫn TC và phân lớp môi trường vật lý. Phân lớp TC phân định tốc độ tế bào, tạo/xác định byte kiểm tra lỗi và xác định điểm giới hạn của tế bào. Ngoài ra, khi phân lớp TC được truyền đi trên cơ sở kỹ thuật SDH, nó thực hiện việc tạo và xác định khung. Phân lớp vật lý cung cấp trạng thái truyền dẫn cuối cùng nhờ cáp quang hay cáp đồng trục. 1) Chức năng của từng mặt bằng. Mặt bằng khách hàng cung cấp chức năng điều khiển như vận chuyển các luồng thông tin khách hàng, điều khiển dòng tin, sửa lỗi, v.v... Trong trường hợp này, thông tin khách hàng chỉ ra các thông tin dịch vụ trong BISDN khác nhau như thoại, hình ảnh, dữ liệu, đồ hoạ v.v... Thông tin khách hàng có thể được truyền riêng trong mạng BISDN hay bằng các quy trình tương ứng. Mặt bằng điều khiển cung cấp chức năng kết nối và điều khiển cuộc gọi. Nói cách khác, mặt bằng điều khiển cung cấp các chức năng liên quan đến thiết lập cuộc gọi, giám sát cuộc gọi, giải phóng cuộc gọi v.v... Ngoài ra nó có thể cung cấp các chức năng điều khiển để thay đổi các đặc tính của dịch vụ đối với đường kết nối đã được thực hiện. Mặt bằng điều hành cung cấp chức năng giám sát mạng viễn thông liên quan đến thông tin khách hàng và truyền thông tin điều khiển. Nó được phân loại thành chức năng điều khiển và chức năng điều khiển lớp. Chức năng điều hành mặt bằng điều khiển tổng thể hệ thống bằng cách can thiệp vào giữa các mặt bằng, và chức năng điều khiển lớp cung cấp việc điều hành liên quan đến nguồn và tham số của giao thức tương ứng. Ngoài ra nó còn điều khiển dòng thông tin đối với các lớp cấu thành. 1.2.5 Lớp vật lý Lớp vật lý được tạo lên bởi lớp con môi trường vật lý PM và lớp con kết hợp truyền dẫn TC. Và chức năng của mỗi lớp con được mô tả trên bảng 1-4. Lớp con PM cung cấp thông tin liên quan đến môi trường vật lý, và các thông tin thời gian bit, lớp con TC chuyển đổi luồng tế bào ATM thành luồng mã hoá bít dữ liệu. (1) Chức năng môi trường vật lý. Chức năng PM liên quan đến môi trường vật lý để truyền dẫn như sợi quang, phần tử phát quang, phần tử nhận quang, bộ nối v.v... (2) Chức năng thông tin thời gian bit Chức năng này chuyển đổi luồng bit dữ liệu thành dạng sóng phù hợp với môi trường truyền dẫn hoặc ngược lại, đưa vào hoặc lấy ra các thông tin về thời gian của bit, và thực hiện mã hoá và giải mã đường truyền. Như vậy thông tin được chuyển từ phân lớp PM sang phân lớp TC bao gồm dòng bit/mã dữ liệu và thông tin thời gian tương ứng. (3) Chức năng tạo và nhận dạng khung. Chức năng này tạo ra hoặc xác định khung truyền dẫn. Trong trường hợp truyền dẫn trên cơ sở các tế bào ATM, chức năng này không cần vì không có các khung truyền dẫn riêng biệt. Tuy nhiên, trong trường hợp truyền dẫn SDH cần phải có khung STM-n và trong trường hợp truyền dẫn dựa trên khuyến nghị G.702 cần có khung tín hiệu DS-3. (4) Chức năng thích ứng khung truyền dẫn. Chức năng này là ghép các dòng tế bào ATM vào những khoảng với tải phù hợp của khung truyền dẫn hoặc lấy lại dòng các tế bào ATM từ khung truyền dẫn. Điều này đòi hỏi đối với trường hợp truyền dẫn trên cơ sở SHD hay trên cơ sở khuyến nghị G.702. (5) Chức năng nhận dạng biên của tế bào. Chức năng này xác định khung của tế bào ATM trong dòng các tế bào ATM. Nó thực hiện việc ngẫu nhiên hoá đối với hướng phát, xác định, và khẳng định đường biên của tế bào ATM và thực hiện việc giải ngẫu nhiên theo hướng ngược lại. (6) Chức năng tạo và xác nhận tín hiệu HEC. Chức năng này tạo và xác định tín hiệu HEC (Giám sát lỗi ghép đầu) của tín hiệu ghép đầu tế bào ATM. Theo hướng phát, nó tạo tín hiệu HEC nhờ 4 byte trong tín hiệu ghép đầu ATM và đưa nó vào trong byte thứ 5. Theo hướng ngược lại, nó kiểm tra tính thích hợp của tín hiệu HEC đối với tín hiệu nhận được trong cùng một quá trình và bỏ qua tế bào nếu phát hiện ra lỗi không sửa được. (7) Chức năng phân định tốc độ tế bào. Chức năng này ghép thêm các tế bào rỗi vào các tế bào ATM với các thông tin phù hợp để tạo ra tốc độ tế bào bằng với dung lượng PT của hệ thống truyền dẫn hoặc loại bỏ các tế bào rỗi để tách các tế bào có dữ liệu. 1.2.6 Lớp ATM Lớp ATM độc lập đối với lớp vật lý và cung cấp các chức năng được chỉ ra trong bảng 1-4. (1) Chức năng ghép và tách tế bào. Chức năng này ghép các tế bào ATM với các luồng ảo và kênh ảo khác nhau để tạo nên dòng tế bào tổng hợp, hoặc ngược lại cung cấp chức năng tách các tế bào. Trong khi đó, các tế bào ghép không nhất thiết phải là dòng tín hiệu liên tục. (2) Chức năng chuyển đổi tế bào VPI/VCI Chức năng này được yêu cầu đối với tổng đài ATM hay các nút nối chéo ATM. Nó ghép các giá trị mới vào các giá trị trong trường VPI/VCI. (3) Chức năng tạo ra và nhận dạng tín hiệu ghép đầu của tế bào. Chức năng này được dùng cho điểm xác định lớp ATM để tạo ra hoặc nhận dạng 4 byte đầu của tín hiệu ghép đầu tế bào ATM. Nó ghép các thông tin nhận được từ lớp bậc cao đến các trường tương ứng để tạo ra tín hiệu ghép đầu tế bào và thực hiện quá trình ngược lại để nhận dạng tín hiệu ghép đầu. Ngoài ra nó dịch tín hiệu nhận dạng điểm truy nhập dịch vụ SAPI thành tín hiệu VPI và VCI. (4) Chức năng điều khiển dòng chung. Chức năng điều khiển dòng chung điều khiển việc truy nhập và dòng thông tin trong UNI. Trong trường hợp này, thông tin điều khiển dòng được chuyển vào các tế bào chỉ định và không chỉ định. 1) Kết nối lớp ATM Sự kết nối riêng biệt cho lớp ATM đối với luồng bậc cao được gọi là kết nối ATM. Nó thực hiện việc kết nối với thiết bị đầu cuối nhờ kết nối chuỗi các phần tử kết nối. Kết nối ATM bao gồm 2 loại kết nối, kênh ảo CE và luồng ảo VP. VC cung cấp kết nối logic một hướng giữa các đầu cuối thực hiện việc chuyển tế bào ATM và VP cung cấp kết nối logic của kênh ảo. Một VCI (nhận dạng kênh ảo) được chỉ định cho mỗi một kênh ảo và một VPI (nhận dạng luồng ảo) được chỉ định cho mỗi luồng ảo. Có thể có các tuyến kênh ảo khác nhau trong VPC (kết nối luồng ảo) được xác định bởi VCI được chỉ định cho từng tuyến. Mặt khác, kênh ảo trong các luồng ảo khác nhau có thể có cùng một VCI. Như vậy một kênh ảo hoàn toàn có thể xác định bởi sự kết hợp giữa VPI và VCI. Trong trường hợp có chuyển mạch xảy ra trong việc kết nối kênh ảo, giá trị VCI không giữ cùng một giá trị giữa các đầu cuối. Hơn nữa, trong trường hợp tuyến VP kết cuối nhờ hệ thống nối chéo số, hệ thống tập chung và hệ thống chuyển mạch, VPI cũng bị thay đổi. Tuy nhiên, vì VCI thay đổi chỉ khi tuyến VC được kết cuối, nó giữ cùng một giá trị trong cùng một VPC (kết nối luồng ảo). Mối liên quan được chỉ ra trên hình 1-6. Trên hình 1-6 (a). Svpi và Svci thể hiện tốc độ chuyển mạch VP và VC một cách tương ứng. Như được chỉ ra trên hình này, VCI không thay đổi trong trường hợp chuyển mạch VP, còn cả VCI và VPI thay đổi trong trường hợp chuyển mạch VC. Kết nối ATM, đối với VP và VC tương ứng được chỉ ra trên hình 1-6 (b). Hình 1-6. Kết nối lớp ATM Hình 1-7 là ví dụ về chuyển mạch VP và chuyển mạch VC/VP. Trên hình vẽ chuyển mạch VP tương ứng với xen rẽ kênh hoặc nối chéo, chuyển mạch VC/VP tương ứng với chuyển mạch thông thường. 24 bit được chỉ định cho VPI/VCI trong giao diện mạng khách hàng (UNI) và 28 bit được chỉ định cho giao diện nút mạng (NNI). Số bit VPI/VCI thực sự được dùng cho việc chỉ định luồng được xác định bởi sự thoả thuận giữa khách hàng và mạng. Trong trường hợp này khách hàng sẽ yêu cầu ít hơn một số và mạng được xác định, trường VPI được chỉ định sẽ được lắp đầy liên tục nhờ các bit có ý nghĩa thấp, và các bit VPI không sử dụng phải được đặt về không. Mối quan hệ như vậy được ứng dụng tương tự cho VCI. Như chỉ ra trên bảng 1-5 các giá trị VPI/VCI cố định được chỉ định trước trong UNI để chỉ tín hiệu Meta VC và tín hiệu quảng bá chung VC. Hình 1-7: Chuyển mạch VP và VC VPI VCI Kênh ảo tín hiệu Meta 00000000 hoặc XXXXXXXX 00000000 00000001 Tín hiệu quảng bá kênh ảo 00000000 hoặc XXXXXXXX 00000000 00000010 Chặng YYYYYYYY 00000000 00000011 Xuyên suốt YYYYYYYY 00000000 00000100 Phần sử dụng Dòng OAM F4 Bảng 1-5: Giá trị VPI/VCI xác định trước (1) Kết nối kênh ảo Kết nối kênh ảo VCC là kết nối tuyến kênh ảo với điểm kết nối giao diện với lớp thích ứng ATM. Tuyến kênh ảo có nghĩa là luồng ảo một hướng để tải các tế bào ATM giữa các điểm mà ở đó VCI được chỉ định, và các điểm mà ở đó VCI được dịch hoặc giải phóng.VCC có thể được cung cấp nhờ các hệ thống chuyển mạch hoặc nhờ các kết nối thường xuyên và bán thường xuyên. Trình tự tế bào được đảm bảo trong cùng một VCC. Mạng tạo ra người sử dụng VCC với chất lượng dịch vụ QoS nhờ các tham số như độ tổn thất các tế bào hoặc độ trễ của tế bào. Các tham số của lưu lượng sử dụng được xác định trong quá trình thiết lập VCC với sự thoả thuận giữa khách hàng và mạng. Và mạng sẽ giám sát xem các tham số có được giữ đúng không. 4 phương pháp sau được dùng cho việc thiết lập hoặc giải phóng VCC trong giao diện khách hàngmạng. Thứ nhất, việc thiết lập và giải phóng có thể được thực hiện nhờ việc đặt trước mà không cần trình tự báo hiệu. Nó được áp dụng cho kết nối cố định hoặc kết nối bán cố định. Thứ hai, áp dụng quá trình báo hiệu meta. Có nghĩa là báo hiệu VC được thiết lập hoặc giải phóng nhờ tín hiệu meta VC. Thứ ba, sử dụng quá trình báo hiệu mạng. Báo hiệu VCC được sử dụng để thiết lập hoặc giải phóng đối với thông tin thông suốt. Thứ tư, áp dụng cho quá trình báo hiệu khách hàng-khách hàng. Báo hiệu VCC được sử dụng để thiết lập VCC trong VPC được chỉ định trước giữa hai UNI. Bốn kiểu chỉ định giá trị VCI trong UNI được áp dụng: chỉ định bởi mạng, chỉ định bởi khách hàng, thoả thuận giữa khách hàng và mạng và phương pháp tiêu chuẩn. Nhìn chung, giá trị VCI được chỉ định không liên quan đến dịch vụ được cung cấp nhờ VC. Đối với khả năng thay đổi đầu cuối hoặc để tiện lợi cho việc khởi tạo, điều mong muốn là chỉ được giá trị cố định đối với cùng giá trị VCI đối với một vài dịch vụ. Ví dụ, khởi tạo thiết bị đầu cuối có thể đơn giản hoá nhờ cố định báo hiệu meta VCI với cùng một giá trị trong tất cả UNI. VPI/VCI chỉ định trước được chỉ ra trong bảng 1-5. Quy trình chuyển đổi VCI hoặc VCI/VPI là cần thiết vì phần ghép đầu của tế bào ATM được chứa trong phần tử mạng ATM chẳng hạn như hệ thống chuyển mạch ATM, hệ thống phối luồng số, hệ thống tập chung v.v... như vậy việc thiết lập hoặc giải phóng xảy ra trong một hoặc nhiều NNI khi thiết lập hoặc giải phóng VCC trong mạng ATM. Trong trường hợp đó, tuyến VC được thiết lập hoặc giải phóng tương ứng với quá trình báo hiệu trong mạng hoặc liên mạng. VCI được chỉ định trước ứng với 4 trường hợp như sau: chỉ thị kênh không được chỉ định trước, chỉ thị tế bào lớp vật lý, chỉ định kênh tín hiệu meta VC và chỉ thị kênh quảng bá VC. Trong hai trường hợp đầu CVI (và VPI) được chỉ thị là "0". (2) Kết nối luồng ảo. Kết nối luồng ảo là kết nối giữa tuyến có luồng ảo với những điểm tại đó VPI được chỉ định với những điểm tại đó VCI được dịch hoặc giải phóng. Tuyến có luồng ảo là nhóm các tuyến có kênh ảo nối các điểm tại đó VPI được chỉ định và các điểm mà tại đó VPI được dịch hoặc giải phóng. VPI có thể được cung cấp nhờ hệ thống chuyển mạch hoặc kết nối cố định hoặc bán cố định. Chuỗi tế bào được đảm bảo trong mỗi VCC của cùng VPC, và QoS được thể hiện bằng các tham số chẳng hạn như tỷ lệ tổn thất tế bào, hoặc độ trễ được cung cấp đối với mỗi một kết nối. Trong trường hợp này QoS của VPC phải đảm bảo chất lượng tốt nhất của VCC có trong VPC. Các tham số của lưu lượng được sử dụng được xác định trên cơ sở thiết lập VPC theo thoả thuận giữa khách hàng và mạng lưới và mạng giám sát xem tham số có được đảm bảo không. Hai phương pháp sau được áp dụng cho việc thiết lập hoặc giải phóng VPC giữa VPC và các điểm cuối VPC. Thứ nhất, việc thiết lập hoặc giải phóng được thực hiện mà không cần quá trình báo hiệu. Trong trường hợp đó, VPC được thiết lập hoặc giải phóng theo kiểu định trước. Thứ hai, việc thiết lập hoặc giải phóng tuỳ theo nhu cầu cần thiết. Điều đó bao gồm cả việc kết nối VPI hoặc giải phóng bởi điều khiển phía khách hàng hoặc điều khiển do mạng lưới. VPI được định trước giống như VCI định trước trong NNI. Như vậy, VPI được chỉ định trước cho việc chỉ thị tế bào không được chỉ định trước, chỉ thị tế bào lớp vật lý, chỉ thị kênh báo hiệu meta VC và tín hiệu quảng bá chung VC. Trong trường hợp tế bào không chỉ định trước và tế bào lớp vật lý, VPI (và VCI) được chỉ định là "0". Trong trường hợp báo hiệu meta VC và tín hiệu quảng bá VC, VPI được chỉ định trong UNI như được chỉ ra trên bảng 1-5. 1.2.7 Lớp thích ứng ATM Lớp thích ứng ATM được phân thành phân lớp kết hợp CS và phân lớp chia và kết hợp SAR. CS tạo ra các thông tin dịch vụ khách hàng bậc cao trong khối dữ liệu giao thức PDU và ngược lại. Phân lớp SAR chia PDU để tạo ra vùng thông tin khách hàng của tế bào ATM và ngược lại. Chức năng lớp thích ứng ATM phụ thuộc vào loại dịch vụ mức cao. 1) Phân loại AAL (1) Phân loại theo chiều ngang. Như đã mô tả ở trên, dịch vụ BISDN được phân chia loại A và D theo tốc độ bit không đổi, tính chất thời gian thực, tính chất kết nối, v.v... Theo việc tiêu chuẩn hoá ban đầu của ITU-T, các loại AAL được gọi là AAL 1-4 tương ứng với 4 loại. Tuy nhiên AAL-3 và AAL-4 được kết hợp thành AAL-3/4 vì chúng tương tự ở nhiều điểm và AAL-5 được thêm vào cho các thông tin tốc độ cao. AAL-1 cung cấp chức năng AAL cho các dịch vụ kết nối thời gian thực với tốc độ bit không đổi tại cùng một tốc độ bit, thông tin thời gian chuyển đổi giữa phát và thu, phát hiện lỗi và chỉ thị lỗi không xác định được. Cũng bằng cách đó, AAL-2 cung cấp dịch vụ loại B, AAL-3/4 cung cấp dịch vụ loại C và D, còn AAL-5 đơn giản hoá chức năng AAL-3/4 để cung cấp thông tin tốc độ cao. Các chức năng đại diện của AAL-1~5 được tổng kết trong bảng 1-6. Loại AAL AAL-1 AAL-2 AAL-3/4 AAL-5 Chức năng đại diện Chuyển SDU của cùng một tốc độ bit theo cùng một tốc độ Chuyển thông tin thời gian giữa phát và thu Chỉ thị việc xác nhận lỗi Chuyển SDU theo tốc độ thay đổi Chuyển thông tin thời gian giữa phát và thu Chỉ thị việc xác nhận lỗi hoặc không phát hiện lỗi Cung cấp dịch vụ loại C và D từ AAL-SAP đến ATM-SAPs Chuyển nhờ phương thức kết nối hoặc không kết nối Đơn giản hoá chức năng AAL-3/4 Truyền tốc độ cao Bảng 1-6 Các chức năng đại diện của AAL-1 ~ AAL-5 (2) Phân loại theo chiều đứng AAL được phân loại theo chiều đứng thành các phân lớp SAR (chia và ghép) và CS (phân lớp kết hợp) ứng với việc chuyển đổi thông tin khách hàng (U-SDU) và tế bào ATM thực hiện bởi AAL. Phân lớp SAR cung cấp chức năng liên quan đến chức năng chia và ghép U-SDU, còn CS cung cấp các chức năng để kết hợp chức năng đặc trưng liên quan đến dịch vụ của lớp dịch vụ cấp cao. CS nhận U-SDU từ lớp sử dụng cấp cao hơn, thêm tín hiệu ghép đầu và cuối liên quan đến việc xử lý lỗi và việc định trước chuỗi dữ liệu để tạo ra SAR-PDU, và gửi đến lớp ATM. Phân lớp SAR phân tích tín hiệu đầu và cuối của SAR-PDU nhận được từ lớp ATM, kết hợp SARPDU vào CS-PDU nếu lỗi được phát hiện, rồi gửi tới CS. CS phân tích tín hiệu ghép đầu và cuối của CS-PDU, rồi chỉ lấy ra U-SDU nếu lỗi được phát hiện và chuyển đến lớp khách hàng. Giao thức giữa các khách hàng giữa các phần giống như việc điều khiển lưu lượng được thực hiện bởi CS. AAL thực hiện quá trình hư được mô tả trên hình 1-8. Việc phân loại theo chiều dọc như vậy được áp dụng cho AAL-1 đến AAL-5. Hình 1-8: Quá trình điều khiển AAL và ATM 2) Chức năng AAL - 1 AAL - 1 chuyển U-SDU tốc độ không đổi có cùng một tốc độ liên quan đến thông tin thời gian và cung cấp dịch vụ chỉ thị các bit không phát hiện được cho các lớp cao hơn. AAL - 1 cung cấp chức năng chia và ghép các thông tin khách hàng. Ngoài ra, nó còn xử lý việc chuyển đổi độ trễ của tế bào cung cấp chức năng xử lý việc loại bỏ hoặc ghép thêm tế bào và tạo điều kiện để phía thu lấy lại thông tin về xung nhịp của phía phát. AAL-1 quan sát thông tin kiểm tra giao thức PCI của AAL để kiểm tra lỗi bit và xử lý AAL-PCI trong trường hợp có lỗi bit. Ngoài ra nó còn giám sát vùng thông tin khách hàng và hiệu chỉnh lỗi bit nếu có. AAL-1 phải chỉ ra lỗi tạo ra trong quá trình truyền thông tin khách hàng trong mặt bằng quản lý. Thêm nữa, nó phải chỉ ra các tế bào bị mất và các tế bào được ghép thêm vào, các tế bào có lỗi AAL-PCI và các thông tin về đồng bộ thời gian trạng thái lỗi. (1) Phân lớp chia và ghép. Phân lớp SAR của phần AAL-1 CS-PDU thêm các tín hiệu ghép đầu và ghép cuối để tạo ra SARPDU rồi gửi đến lớp ATM. Ngược lại, nó tạo lại SAR-PDU trong phân lớp SAR trong hình vẽ. SN chỉ số thứ tự, còn SNP để chỉ việc bảo vệ thứ tự. 4 bit được dành một cách tương ứng cho SN và SNP. Như vậy phần tải SAR-PDU sẽ gồm 47B. SN dùng cho việc kiểm tra việc tế bào bị mất hay thêm vào, còn SNP dùng cho việc hiệu chỉnh lỗi bit để bảo vệ SN khỏi bị lỗi. Ngoài ra, SN có thể được sử dụng cho các mục đích đặc biệt để chỉ ra sự tồn tại của chức năng CS. Hình 1-9 Cấu trúc SAR-PDU của AAL-1 (2) Phân lớp kết hợp. AAL-1 CS cung cấp chức năng hiệu chỉnh lỗi bit cho các tín hiệu hình ảnh và thoại chất lượng cao. Nó còn cung cấp chức năng lấy lại tín hiệu xung nhịp bằng cách giám sát trạng thái cước của bộ đệm tuỳ thuộc vào dịch vụ. Đối với dịch vụ đòi hỏi thể hiện thời gian một cách chính xác, nó có thể cung cấp thông tin thời gian bằng cách thêm vào trong CS-PDU. Bên cạnh đó, nó còn cung cấp việc điều hành số thứ tự hoặc chức năng quản lý việc thêm bớt tế bào. 3) Chức năng AAL-2 AAL-2 chuyển thời gian thực với các thông tin thời gian tại các tốc độ thay đổi và cung cấp các dịch vụ chỉ ra lỗi bit cho cấp cao hơn. Cũng bằng cách đó AAL-1, AAL-2 cung cấp chức năng chia và ghép thông tin khách hàng. Ngoài ra, nó còn thực hiện việc thay đổi độ trễ của tế bào, cung cấp chức năng điều hành các tế bào thêm bớt, và cung cấp chức năng lấy lại tín hiệu xung nhịp ở phía thu. AAL-2 quan sát thông tin kiểm tra giao thức AAL-PCI để kiểm tra lỗi bít, nếu có đồng thời nó cũng giám sát thông tin khách hàng và hiệu chỉnh lỗi bit. Cũng bằng cách đó, AAL-1, AAL-2 phải chỉ ra lỗi tạo ra trong quá trình truyền thông tin khách hàng trong mặt bằng quản lý. Nó cũng phải chỉ ra việc thêm bớt tế bào, tế bào có lỗi AAL-PCI và tín hiệu đồng bộ thời gian trạng thái mất. 4) Chức năng AAL-3/4. AAL-3/4 chuyển đổi dữ liệu dịch vụ loại C và D với các đặc tính tốc độ bit thay đổi. Các dịch vụ cung cấp bởi AAL-3/4 được phân thành chế độ truyền thông báo và chế độ dòng thông tin tuỳ thuộc vào loại dữ liệu cần truyền AAL-SDU đến lớp AAL, đó là loại giao diện AAL-IDU (khối dữ liệu giao diện). Trong chế độ truyền thông báo, một cặp AAL-SDU phải qua giao diện AAL-SDU đến một cặp AALIDU. Trong chế độ dòng, một AAL-SDU phải qua giao diện hai hoặc nhiều AAL-IDU. Trong mỗi một chế độ, một AAL-SDU ứng với một hoặc nhiều SSCS-PDU, và trường hợp đặc biệt một vài AALSDU có thể tương ứng với một SSCS-PDU trong chế độ truyền thông báo. Hình 1-10 và 1-11 chỉ ra ví dụ về mối quan hệ này, dịch vụ trong cả hai chế độ cung cấp trình tự cho việc chuyển đổi chế độ làm việc đảm bảo và không đảm bảo. Chế độ làm việc đảm bảo chuyển tất cả các SDU hoàn toàn tương ứng với trình tự được gửi đi trong lớp khách hàng, chế độ làm việc đảm bảo truyền bằng cách gửi các tế bào thêm bớt và bắt buộc kiểm tra dòng thông tin. Hình 1-10 Chế độ truyền thông báo. Chế độ truyền đảm bảo chỉ được áp dụng cho kết nối điểm điểm lớp ATM. Chế độ không đảm bảo không gửi các dữ liệu mất hoặc bị hỏng. Nó có thể cung cấp chức năng chuyển các SDU bị hỏng đến lớp cao hơn và chức năng điều khiển lưu lượng đối với việc kết nối điểm-điểm trong lớp ATM tuỳ theo nhu cầu cần thiết. Tuy nhiên nó không thể cung cấp chức năng điều khiển lưu lượng đối với kết nối điểm đa điểm ATM. Hình 1-11 Chế độ truyền dòng tin. (1) Phân lớp chia và ghép. Phân lớp SAR của phần AAL-3/4 CS-PDU đối với dịch vụ có tốc độ thay đổi nhận được từ CS thêm các tín hiệu ghép đầu và ghép cuối để tạo ra SAR-PDU rồi gửi đến lớp ATM. Ngược lại nó ghép SAR-PDU để tại ra CS-PDU. Hình 1-12 chỉ ra cấu trúc SAR-PDU của AAL-3/4. Trong hình vẽ ST (loại phân đoạn) để chỉ tải trong điểm bắt đầu của bản tin BOM, tiếp tục bản tin COM, thông báo một phân đoạn SSM, và số trình tự SN chỉ ra số nối tiếp của bản tin. Xác nhận ghép kênh MID chỉ ra số chỉ định dùng cho kết nối ghép CPSC và chỉ ra thứ tự ưu tiên của mỗi một đoạn MID. Hình 1-12: Cấu trúc SAR-PDU của AAL-3/4 LI (chỉ thị độ dài) chỉ ra độ dài của tải SAR-PDU trong khung còn CRC (kiểm tra dư theo chu kỳ) chỉ ra mã CRC trong tất cả SAR-PDU. (2) Phân lớp kết hợp AAL-3/4. Cung cấp các chức năng khác nhau cho khách hàng có dịch vụ. AAL-3/4 CS cung cấp chức chuyển đổi thông suốt SDU, ghép giữa AAL-SAP và lớp ATM, phát hiện lỗi và thực hiện (quá trình phát hiện lỗi và xử lý chính xác) việc phân và ghép bản tin, xác định thông tin, phân chia đệm. v.v... CS của AAL-3/4 được chia thành phân lớp chia phần chung CPCS có các chức năng dùng chung cho các dịch vụ kết nối và không kết nối và phân lớp kết hợp dịch vụ đặc biệt SSCS để cung cấp các dịch vụ AAL đặc biệt. Chức năng SSCS còn đang được tiếp tục nghiên cứu và việc ghép kênh sơ đẳng giữa lớp bậc cao và CPCS có thể được thực hiện mà không cần các chức năng đặc biệt (xem hình 1-8). Hình 1-12 chỉ ra cấu trúc CPCS. Trong hình này CPI (chỉ thị phần chung) chỉ ra rằng PDU tương ứng có phải là phần chung hay không và dấu hiệu B/E (dấu hiệu bắt đầu/kết thúc) có phải là dấu hiệu để làm cho tín hiệu ghép đầu và ghép cuối như nhau. Kích thước BA chỉ ra kích cỡ của phần đệm phía phát và làm đầy tải CPCS-PDU để tạo ra một chuỗi32 bit (4 cụm 8 bit). LI chỉ ra độ dài của CPCSPDU và AL (sắp xếp) là khung để tạo ra tín hiệu ghép cuối 32 bit. Các chức năng SSCS bao gồm việc xác định trước trình tự SSCS-SDU sửa lỗi bằng cách gửi lại, việc chia và ghép SSCS-PDU điều khiển lưu lượng trong cùng một lớp trợ giúp dịch vụ điểm đa điểm v.v ... Ngoài ra các chức năng khác nhau như trợ giúp việc chỉ thị quá tải của mạng, điều khiển quá tải, thiết lập và giải phóng kết nối trong các chức năng SSCS. 5) Chức năng AAL-5 Sự cần thiết của chức năng AAL-5 được nảy sinh do các quy trình khác nhau tiếp theo các giao thức AAL-3/4 do sự phức tạp đáng kể của thông tin giữa các dữ liệu dịch vụ kết nối và không kết nối, và chúng không phù hợp cho các dịch vụ tốc độ cao. AAL-5 nói chung tương tự như AAL-3/4 nhưng bản chất là việc đơn giản hoá các chức năng. Cũng như AAL-3/5, AAL-5 có các phân lớp SAR, CPCS và SSCS và nó được phân thành chế độ dịch vụ và chế độ dòng tin. Ngoài ra, có còn cung cấp chế độ truyền đảm bảo và không đảm bảo. Khác với AAL-3/4, AAL-5 không trợ giúp ghép kênh. Việc ghép kênh trong phân lớp AAL được thực hiện trong SSCS. (1) Phân lớp chia và ghép. Phân lớp SAR của AAL-5 nhận các SAR-SDU có các độ dài khác nhau là bội số nguyên của 48 octet, từ CSPCS để tạo ra SAR-PDU của 48 octet. Hình 1-13 (a) chỉ ra cấu trúc SAR-PDU. Lớp ATM chuyển các dữ liệu không cần tín hiệu mào đầu giao thức SAR bằng cách cung cấp chức năng chỉ ra điểm cuối của SAR-SDU. Như vậy nó sử dụng tham số AUU (chỉ thị khách hàng TU và khách hàng ATM) trong trường PT của tín hiệu ghép đầu ATM để chỉ ra vị trí của SAR-PDU trong SAR-PDU. SAR-PDU ở cuối của SAR-SDU nếu AUU=1 hoặc ở tại điểm của SAR-SDU nếu AUU=0. Hình 1-13 Cấu trúc SAR-PDU và CPCS-PDU của AAL-5 (2) Phân lớp kết hợp Hình 1-13 (b) chỉ ra cấu trúc CPCS-PDU của AAL-5. PAD lấp đầy CDCS-PDU từ cuối của phần tải đến đầu của tín hiệu ghép cuối tạo lên độ dài của CPCS-PDU thành bội số nguyên của 48 octet và phần dự trữ được thêm vào làm cho tín hiệu ghép cuối CPCS-PDU có độ dài 64 bit. Độ dài trường chỉ ra chiều dài của phần tải CDCS-PDU và kết quả của việc tính CRC đối với CPCS-PDU (tải, PAD và 4 octet đầu tiên của tín hiệu ghép cuối). 1.2.8 Truyền thông tin từng lớp Việc truyền thông tin theo hai hướng phải được thực hiện đối với thông tin giữa hai lớp kế tiếp nhau trong mẫu tham chiếu giao thức BISDN. 1) Lớp vật lý với lớp ATM Lớp ATM yêu cầu lớp vật lý gửi SDU (khối dữ liệu dịch vụ), sau đó lớp vật lý sẽ chi định SDU gửi từ lớp vật lý đã sẵn sàng. Thông tin truyền từ lớp vật lý đến lớp ATM bao gồm bao gồm các tế bào hợp lệ không kể các tế bào trống và các tế bào OAM lớp vật lý và liên quan đến thông tin thời gian, thông tin truyền từ lớp ATM đến lớp vật lý bao gồm các tế bào được chỉ định và các tế bào không được chỉ định và các thông tin thời gian. 2) Lớp ATM với lớp thích ứng ATM Lớp thích ứng ATM yêu cầu lớp ATM gửi ATM SDU, và sau đó lớp ATM chỉ thị rằng ATM SDU gửi từ lớp ATM thích ứng ATM đã sẵn sàng. Thông tin truyền giữa lớp ATM và lớp ATM thích ứng bao gồm tải ATM, SAPI và các thông tin thời gian thích ứng. 3) Các lớp khác Lớp vật lý và mặt bằng quản lý trao đổi thông tin liên quan đến OAM. Thông tin được truyền đi từ lớp vật lý đến mặt bằng quản lý bao gồm chỉ thị tổn thất tín hiệu đầu vào, chỉ thị lỗi thu hoặc sự suy giảm khả năng xử lý lỗi. Lớp con môi trường vật lý trong lớp vật lý và lớp con kết hợp truyền dẫn trao đổi luồng mã logic, đó là dòng bit và thông tin thời gian có liên quan. 2. CÔNG NGHỆ GIAO DIỆN THUÊ BAO - MẠNG ATM 2.1 Tiêu chuẩn giao diện thuê bao - mạng Tiêu chuẩn UNI (giao diện khách hàng - mạng) xác định các nguyên tắc cần phải tuân theo khi các khách hàng ATM muốn kết nối với mạng. ở đây, các khách hàng ATM có nghĩa là một hệ thống tuỳ chọn sử dụng mạng ATM như các tuyến ATM hay các tổng đài riêng ATM. Trong phạm vi tiêu chuẩn của ITU-T, thuật ngữ UNI được định nghĩa trong mục I.413 và lưu lượng thông tin cũng như chức năng giao tiếp của bề mặt giao diện UNI được điều chỉnh dựa trên cấu hình tham khảo UNI phù hợp với mô hình tham khảo của giao thức B-ISDN. Thêm vào đó, các nguyên tắc của lớp vật lý của bề mặt giao diện UNI được mô tả chi tiết trong mục I.432 và các nguyên tắc cũng như các chức năng của OAM được điều chỉnh trong mục I.610. Chúng bao gồm các chức năng truyền dẫn, thu nhận và giám sát hoạt động của tín hiệu bảo dưỡng (AIS: Tín hiệu chỉ thị cảnh báo) hay FERF (thu nhận sự cố từ xa). 1. Ba kiểu của giao diện ATMF UNI: Trong ATMF, định nghĩa UNI được phân thành UNI công cộng và UNI riêng và điều này khác đôi chút so với định nghĩa được sử dụng trong ITU-T. UNI công cộng là các quy tắc được áp dụng khi khách hàng được kết nối trực tiếp tới tổng đài ATM của mạng ATM công cộng, và UNI riêng là các chỉ tiêu kỹ thuật được sử dụng khi khách hàng được kết nối với tổng đài ATM riêng hay tổng đài ATM LAN. Các chỉ tiêu kỹ thuật ATMF UNI là các quy tắc cho 3 kiểu giao diện như được chỉ ra ở hình vẽ 2-1. • • (i) Giao diện giữa các khách hàng ATM và các hệ thống mạng ATM riêng hoạt động như các thiết bị của mạng riêng của thuê bao. (ii) Giao diện giữa các hệ thống mạng ATM riêng và các hệ thống mạng ATM công cộng. • (iii) Giao diện trực tiếp giữa các khách hàng ATM và các hệ thống mạng ATM công cộng. Hình 2-1 Ba kiểu của giao diện ATMF UNI Hầu hết sự khác nhau trong hai loại ATMF UNI là phần vật lý mà mỗi UNI hỗ trợ . Thêm vào đó, sự khác nhau của các đặc tính chức năng hiện có là phù hợp với dịch vụ vận chuyển ATM hỗ trợ cho các kiểu mà từng UNI yêu cầu. Hai chỉ tiêu kỹ thuật được chỉ ra trong bảng 2-1 được so sánh phù hợp với tình trạng dự phòng của các dịch vụ vận tải ATM. Các đặc tính của dịch vụ ATM UNI riêng UNI công cộng Đường dẫn ảo điểm-điểm Tuỳ chọn Tuỳ chọn Kênh ảo điểm-điểm Được cung cấp Được cung cấp Đường dẫn ảo điểm-đa điểm Tuỳ chọn Tuỳ chọn Hỗ trợ SVC điểm-đa điểm Được cung cấp Được cung cấp Hỗ trợ PVC điểm-đa điểm Tùy chọn Tuỳ chọn Kênh ảo cố định Được cung cấp Được cung cấp Kênh ảo chuyển mạch Được cung cấp Được cung cấp Lớp dịch vụ được điều chỉnh Tuỳ chọn Được cung cấp Lớp dịch vụ không được điều chỉnh Tuỳ chọn Tuỳ chọn Băng tần ghép Tùy chọn Được cung cấp Điều khiển PCR qua UPC Tuỳ chọn Được cung cấp Điều khiển SCR qua UPC Tuỳ chọn Tuỳ chọn Khuôn dạng lưu lượng Tuỳ chọn Tuỳ chọn Quản lý lỗi của lớp ATM Tuỳ chọn Được cung cấp Hỗ trợ ILMI Được cung cấp Được cung cấp Bảng 2-1 So sánh các đặc tính của dịch vụ vận chuyển ATM của ATMF UNI Các chỉ tiêu kỹ thuật của ATMF UNI thế hệ 3.0 đã được phát hành vào 7-1993 và thế hệ 3.1 được đưa ra vào 9-1994 Các chỉ tiêu kỹ thuật của ATMF UNI chọn lọc các quy tắc tiêu chuẩn liên quan đến các giao thức lớp 1 (PHY) và lớp 2 (ATM) để đảm bảo cho giai đoạn khởi động của sự phối hợp hoạt động. Thêm vào đó, các giao thức báo hiệu UNI và các thủ tục báo hiệu (được sử dụng để điều khiển các cuộc gọi SVC) được xác định như là chức năng của lớp 3. và vấn đề liên quan tới ILMI (giao diện quản lý địa phương tạm thời) được điều chỉnh trên cơ sở của SNMP (giao thức quản lý mạng đơn giản) đó là tiêu chuẩn quản lý giữa các mạng với nhau. Chỉ tiêu kỹ thuật của giao diện M4 cho sự kết nối giữa các mạng và các hệ thống quản lý mạng, và các chỉ tiêu kỹ thuật của giao diện M3 cho sự kết nối giữa các hệ thống quản lý mạng riêng và các hệ thống quản lý mạng công cộng đều có trong bộ chỉ tiêu. 2.2. Điều khiển lưu lượng và điều khiển tắc nghẽn ATM Từ lúc hệ thống ghép kênh thống kê được sử dụng để thích nghi có hiệu quả các tốc độ lưu lượng khác nhau thì các chức năng điều khiển cũng như quản lý lưu lượng phức tạp và đa dạng phải được cung cấp nhiều hơn là các mạng STM quy ước (là nơi mà băng tần truyền dẫn cực đại được phân đều đặn cho mỗi lưu lượng). Các mạng ATM sử dụng các kiểu khác nhau của các chức năng điều khiển tắc nghẽn và điều khiển lưu lượng như được chỉ ra trong sự so sánh ở bảng 2-2. Kỹ thuật điều khiển lưu lượng Chức năng UPC (Điều khiển thông số sử dụng) Giám sát và điều khiển lưu lượng của khách hàng ở UNI CAC (Điều khiển tiếp nhận cuộc gọi) Khách hàng: Yêu cầu kết nối cuộc gọi mới cùng với thông số kết nối. Mạng: Xác định liệu có nên cho phép kết nối cuộc gọi trong khi đang đáp ứng yêu cầu về đòi hỏi chất lượng dịch vụ PC (Điều khiển ưu tiên) Cung cấp các kiểu khác nhau của chất lượng dịch vụ sử dụng CLP CC (Điều khiển tắc nghẽn) Chức năng Giải phóng (Release) khi phát sinh tắc nghẽn NPC (Điều khiển thông số mạng) RM (Quản lý tài nguyên) Điều khiển sự giám sát lưu lượng giữa các mạng hay trong mạng NNI Chịu trách nhiệm giám sát sự sắp xếp có hiệu quả tài nguyên mạng với các đặc tính của dịch vụ Bảng 2-2 So sánh chức năng điều khiển lưu lượng và điều khiển tắc nghẽn của mạng ATM Các chỉ tiêu kỹ thuật chỉ định nghĩa một cách có giới hạn việc điều khiển lưu lượng và điều khiển tắc nghẽn bằng việc quan tâm đến các mạng ATM thực tế trong giai đoạn ban đầu về mặt công nghệ và do vậy, phù hợp với các quy tắc quản lý lưu lượng I.371 của ITU-T. Tuy nhiên, việc sửa đổi từng phần và xoá các phần là được loại trừ. Trong ATMF, 5 kiểu của các thông số lỗi tế bào được định nghĩa đặc biệt và dựa trên các kiểu này, 2 kiểu của các lớp QoS (Chất lượng của dịch vụ) (là lớp QoS được điều chỉnh và lớp QoS không được điều chỉnh) được gợi ý cho các đường lối chỉ đạo của quản lý hoạt động lưu lượng. Các quy tắc của lớp QoS và điều khiển lưu lượng cho mỗi ATMF chỉ được ứng dụng với UNI (giao diện khách hàng - mạng) và không ứng dụng cho NNI. Hơn nữa, các thủ tục điều khiển và các lớp hoạt động cho các chức năng ABR (tốc độ bit khả dụng) đã được nghiên cứu mạnh mẽ nhằm để đem lại dịch vụ số liệu tốc độ cao bởi vì các nhu cầu của giao diện internet gần đây tăng lên rất nhanh. Bởi vậy, sự diễn tả tuân theo các quy tắc của ITU-T sẽ được giải thích trong các phần sau. Nói chung, trạng thái tắc nghẽn có thể xảy ra do sự khác nhau của tỉ lệ tế bào thống kê không mong đợi cho dòng lưu lượng hay lỗi của mạng. Nói cách khác, trạng thái tắc nghẽn xảy ra khi mạng yêu cầu giao diện sắp đặt trước vì thiếu các tài nguyên mạng hay với mức độ hoạt động cần thiết của mạng thì yêu cầu của giao diện mới không được đáp ứng. Điều khiển lưu lượng và điều khiển tắc nghẽn ATM được định nghĩa như là các hành động do mạng đưa ra để tránh các tình trạng tắc nghẽn và tối thiểu hoá mật độ, sự lan truyền và khoảng thời gian của tắc nghẽn đã phát sinh. Các chức năng điều khiển tắc nghẽn và điều khiển lưu lượng của B-ISDN được yêu cầu đối với các bề mặt giao diện UNI là nơi mà lưu lượng đi vào, và có thể được phân chia thành các mức phù hợp với các hiệu quả nhanh chóng trong việc điều khiển. Cho ví dụ, việc điều khiển thông qua việc thay đổi các tài nguyên mạng là để mong đợi hiệu quả của thang thời gian dài và mỗi tế bào được điều khiển bởi một đơn vị thời gian khi 1 tế bào vượt qua các nút (hay các tổng đài) và có hiệu quả ngay lập tức. Đối với các chức năng điều khiển thuộc về mức thang thời gian lớn, các hiệu quả cơ sở có thể được mong đợi và chức năng điều khiển thuộc về mức thang thời gian nhỏ có thể đem ra các hành động thích hợp đối với các tình huống tự phát. Bởi vậy, các hành động phải được bổ sung lẫn nhau. Nói chung, các chức năng điều khiển lưu lượng và điều khiển tắc nghẽn trong các mạng ATM cơ bản được phân chia thành 4 giai đoạn : Điều khiển mức Mạng, điều khiển mức Cuộc gọi, điều khiển mức Chùm, và điều khiển mức Tế bào. 2.2.1 Điều khiển mức mạng Điều khiển mức Mạng được sử dụng trong một vài giờ hay vài ngày hay lâu hơn, và hệ thống quản lý mạng định vị lại các tài nguyên mạng một cách thích hợp hoặc tổ chức các tiêu chuẩn tiếp nhận cuộc gọi dựa trên số liệu về lưu lượng và trạng thái tắc nghẽn được thông báo từ mỗi nút. Các hoạt động điều khiển mức mạng sẵn có là phép đo lưu lượng và trạng thái tắc nghẽn, bản tin trạng thái tắc nghẽn, sự thay đổi của các tiêu chuẩn tính toán băng tần tương đương cho việc tiếp nhận cuộc gọi và định vị lại một cách thích hợp các tài nguyên mạng. Tắc nghẽn có thể được phát sinh ở điểm mà nút cổ chai xảy ra có tính cấu trúc nhiều hơn tất cả các điểm khác của mạng và nguyên nhân do giới hạn hoạt động của cấu trúc chuyển mạch, sự tập trung tế bào trong liên kết lối ra, tốc độ xử lý của phần tử đang hoạt động ở lớp vật lý hay lớp ATM. Do đó, lưu lượng và các trạng thái tắc nghẽn được đo ở các điểm đó (điểm có nút cổ chai), và mục đích của phép đo là khả năng sử dụng của bộ đệm và liên kết, cũng như tỷ lệ mất mát tế bào. Nếu như trạng thái tắc nghẽn được tìm thấy thì sự phát sinh và giải phóng được báo tới hệ thống quản lý mạng, và chức năng quản lý cấu hình của hệ thống sẽ xác định sự mở rộng cũng như định vị lại các tài nguyên mạng dựa trên số liệu thống kê của sai hỏng kết nối do thiếu số liệu thông báo và các tài nguyên mạng. Nếu như tồn tại một trường hợp mà tắc nghẽn được phát sinh tập trung chỉ tại một điểm của mạng thì điều này được đánh giá như là sự thiếu khả năng của các phần tử mạng tại điểm đó hơn là do lỗi điều khiển lưu lượng của bề mặt giao diện UNI hay tình huống lỗi được tìm thấy. Bởi vậy, các phương tiện nên được kiểm tra kỹ lưỡng hay được mở rộng. 2.2.2 Điều khiển mức Cuộc gọi Điều khiển mức cuộc gọi có thời gian phù hợp với khoảng thời gian kết nối và tập trung vào chức năng quản lý kết nối của hệ thống quản lý mạng nhằm để thừa nhận việc thiết lập kết nối cuộc gọi hay thoả thuận lại và thay thế điều đó cho các tài nguyên mạng một cách thích hợp. RM (quản lý tài nguyên) và CAC (điều khiển tiếp nhận cuộc gọi) là sẵn có trong điều khiển mức cuộc gọi. RM là một chức năng của các tài nguyên mạng để lưu lượng có thể được phân chia phù hợp với các đặc tính dịch vụ và được sử dụng cho mục đích làm cho việc điều khiển chất lượng dịch vụ cho cuộc gọi đã thiết lập được dễ dàng. Mạng ATM thường bao gồm chỉ các VC với cùng các đặc tính dịch vụ trong VP để đảm bảo cho dịch vụ của bộ VP. CAC là chức năng đánh giá khả năng thực thi bởi chức năng quản lý kết nối của hệ thống quản lý mạng khi thiết lập cuộc gọi hay việc thoả thuận lại được yêu cầu từ các khách hàng ATM. Thuật toán cho CAC đã được nghiên cứu theo 3 hướng. Thứ nhất, trong trường hợp lưu lượng được cộng thêm càng nhiều thì càng có dải thông mới được yêu cầu trên cơ sở của các kết quả đo lưu lượng và trạng thái tắc nghẽn được thông báo từ mỗi phần tử mạng, tình trạng chất lượng cho việc mất mát tế bào được đánh giá thông qua sự ước đoán. Thứ hai, băng tần tương đương của việc kết nối cuộc gọi được tính toán từ các đặc tính lưu lượng và chất lượng dịch vụ cho mất mát tế bào được yêu cầu bởi cuộc gọi mới băng tần đã tính toán được cộng thêm vào băng tần tương đương mà các cuộc gọi đang tồn tại sử dụng. Lúc này, nếu kết quả tính toán không vượt quá băng tần tương đương dành riêng cho mạng thì cuộc gọi được tiếp nhận. Thứ ba, phương pháp thứ hai được sử dụng, tuy nhiên, giá trị của yếu tố đặc trưng (thí dụ băng tần tương đương mà mạng dành sẵn hay băng tần tương đương của các cuộc gọi đang tồn tại) được thay đổi thích hợp dựa trên các kết quả đo của lưu lượng và trạng thái tắc nghẽn ở mức cuộc gọi có thể có các lỗi do sự thay đổi tình trạng lưu lượng thời gian ngắn. Các thông số lưu lượng được sử dụng trong khi cuộc gọi thiết lập được biểu thị bởi việc nhóm vào bộ mô tả lưu lượng để đại diện cho các đặc tính lưu lượng giữa các khách hàng ATM và mạng hay nhiều mạng với nhau. Các thông số lưu lượng khả dụngđược ITU-T và ATMF quan tâm là PCR (tốc độ tế bào đỉnh), SCR (tốc độ tế bào có thể chấp nhận được), BT (Dung sai bùng nổ), và CDVT (dung sai biến dạng trễ tế bào) và hiện nay chỉ có PCR được định nghĩa như là một thông số lưu lượng hình thức. Tốc độ tế bào là số lượng tế bào trên một giây và dung sai như là một đơn vị của thời gian. Tốc độ tế bào và thời gian phát ra tế bào (là nghịch đảo của số lượng của tốc độ tế bào) được định rõ trong các khuyến nghị của ITU-T I.361. Các khách hàng ATM yêu cầu các hợp đồng lưu lượng sau đối với mạng phụ thuộc vào các đặc tính dịch vụ khi sự kết nối được thiết lập (PVC hay SVC) • • Bộ mô tả lưu lượng Được phép chống lại các tế bào vi phạm lỗi. • Sự xác định tính phục tùng. • QoS • Tình trạng điều khiển tốc độ tế bào trong lúc tắc nghẽn Các loại hợp đồng được sử dụng như là các tiêu chuẩn đánh giá của các tế bào vi phạm lỗi làm phát sinh kết nối. Tính phục tùng được định nghĩa như là số lượng của các tế bào vi phạm lỗi được phát sinh trên một giây. Việc kết nối làm phát sinh các tế bào vi phạm lỗi vượt quá các giới hạn tự động được giải phóng bởi chức năng quản lý kết nối của hệ thống quản lý mạng. Việc trực tiếp nghiên cứu QoS cơ bản được phân ra làm hai phần. Đầu tiên chỉ quan tâm đến sự ưu tiên mất mát tế bào hoặc coi như sự ưu tiên mất mát tế bào và sự ưu tiên trễ truyền như nhau. Điều này dựa trên tình trạng mà hầu hết các dịch vụ có tất cả các độ ưu tiên cao (thí dụ sự cạnh tranh đường dây, dịch vụ ảnh của lớp MPEG-2) hay các độ ưu tiên thấp (thí dụ giao diện giữa các LAN) của mất mát tế bào và trễ truyền. Từ lúc tỉ lệ trễ truyền phát sinh trong liên kết ở mạng giao tiếp tốc độ cao được tăng lên, không có sự khác nhau lớn trong sự ưu tiên trễ truyền tại các nút. Điều này có thể đem lại các dịch vụ có hiệu quả cho việc kết nối mà sự ưu tiên mất mát tế bào không phù hợp với sự ưu tiên trễ truyền (thí dụ dịch vụ hình ảnh lớn thấp, âm thanh, truyền số liệu quan trọng). Thêm vào đó, nó đem đến thuận lợi để đạt được hiệu quả sắp đặt lưu lượng bởi việc đệm tế bào với độ ưu tiên thấp trong trễ truyền. 2.2.3 Điều khiển mức chùm Điều khiển mức Chùm có thời gian hàng trăm ms hay nhỏ hơn. Nó tập trung vào bảng giao tiếp được trang bị tại mỗi nút hay chức năng quản lý nút để điều khiển nguồn chùm hoặc nguồn VBR mà có thể điều khiển được tốc độ tế bào. Điều khiển mức chùm bao gồm điều khiển nối tiếp và quản lý tài nguyên nhanh. Điều khiển nối tiếp được sử dụng để điều chỉnh tốc độ tế bào hay làm ngừng sự phát sinh tế bào bởi việc thông báo trạng thái tắc nghẽn tới khách hàng khi tắc nghẽn xảy ra. Nguồn chùm điều khiển tốc độ tế bào thông qua việc gắn thêm bộ đệm, bởi vậy có thể làm tốc độ tế bào thấp hơn hoặc việc ngừng sự phát sinh tế bào bởi yêu cầu của mạng. Nguồn VBR, khả năng vạch kế hoạch lấy mã nguồn của việc điều khiển số lượng thông tin được phát sinh phụ thuộc vào các tình huống là được chấp nhận cũng như có thể nhận được việc điều khiển nối tiếp. Có EFCN (thông báo tắc nghẽn rõ ràng ở phía trước) và EBCN (thông báo tắc nghẽn rõ ràng ở phía sau) trong điều khiển nối tiếp. EFCN là quá trình được sử dụng để chỉ thị sự phát sinh tắc nghẽn bởi việc thiết lập bit ở giữa trong các trường PTI của tiếp đầu tế bào chuyển theo hướng tắc nghẽn phát sinh lên 1, và EBCN là quá trình được sử dụng để biểu thị sự phát sinh tắc nghẽn theo hướng ngược lại hướng tắc nghẽn phát sinh. Trong EFCN, tế bào biểu thị trạng thái tắc nghẽn được truyền tới đích và đích phải thông báo lại điều này tới nguồn, bởi vậy có thể không mong đợi hiệu quả thích hợp. Nhưng trong EBCN, trạng thái tắc nghẽn được thông báo trực tiếp tới nguồn và được so sánh có hiệu quả với EFCN. Tuy nhiên, cần tạo ra tế bào cho việc biểu thị tắc nghẽn một cách tách biệt. Quản lý tài nguyên nhanh có thể được ứng dụng cho các cuộc gọi mà khoảng thời gian giữa các chùm và kích thước các chùm là tương đối lớn. Quá trình này duy trì sự kết nối và không gán cho các tài nguyên mạng nếu như không có các chùm đang được truyền đi. Hai phương pháp sau được sử dụng cho việc quản lý nguồn nhanh: phương pháp gán băng tần và phương pháp gán đệm. Mặc dầu phương pháp gán đệm được đánh giá là rất hay theo triển vọng của tốc độ mất mát tế bào được so sánh với phương pháp gán băng tần, nó có khả năng thấp về tính thương mại hoá bởi vì dung lượng của các bộ đệm đòi hỏi trên một nút là lớn . Khi chùm được phát sinh, nguồn chùm truyền đi tế bào mà trong đó có việc truyền đi chùm yêu cầu được bao gồm để hỏi tình trạng truyền. Mọi nút nhận được tế bào này kiểm tra xem liệu nó có khả năng gán các tài nguyên mạng để truyền đi chùm đã định không và nếu có thể, thì tế bào tại nơi bao gồm Ack được truyền đi. Nếu không có thể, tế bào tại nơi chứa Nack được truyền đi. Nguồn chùm không truyền đi chùm cho đến khi nó nhận được Ack từ tất cả các nút trên đường truyền. Ngay khi nhận được Nack từ bất kỳ một nút nào, yêu cầu tiếp tục truyền được thực hiện để nhận Ack và mỗi nút sẽ giải phóng tài nguyên đã được gán sau khi chùm đã vượt qua nút riêng của nó. Quá trình này có thuận lợi là không ảnh hưởng tới chức năng báo hiệu trong khi sử dụng các tài nguyên mạng có hiệu quả bởi vì nó không cho phép gán các tài nguyên mạng khi chùm không được truyền đi. Tuy nhiên, hệ thống có sự không thuận lợi đó là lưu lượng có thể ứng dụng được là không lớn trong khi mà việc xử lý tại mỗi nút hay bảng giao diện là phức tạp. 2.2.4 Điều khiển mức tế bào Điều khiển mức tế bào có thời gian vài ms hay nhỏ hơn. Nó tập trung vào các phần tử chức năng của bảng giao diện tại một nút và được sử dụng cho các tế bào riêng biệt. Tại đó tồn tại các chức năng PC (Điều khiển ưu tiên), TS (khuôn dạng lưu lượng) và UPC (Điều khiển thông số sử dụng) trong điều khiển mức tế bào . PC được định nghĩa như một loạt các hành động xảy ra để loại bỏ tế bào có sự ưu tiên thấp từ phía mạng một cách chọn lựa để bảo đảm chất lượng dịch vụ của mức xác định, mức này được mạng thiết lập trước đối với các tế bào có ưu tiên cao và có quan hệ gần gũi với chức năng UPC. Sự ưu tiên liên quan của tế bào ATM có thể được gán cho việc sử dụng bit CLP hay phần VPI/VCI. Trong trường hợp các tế bào bị huỷ bỏ vì các tế bào không được xử lý do thiếu tài nguyên trong mạng (thí dụ dung lượng đệm bị quá tải), hay chúng được xem như các tế bào vi phạm lỗi với chức năng UPC, tế bào của CP=1 (ưu tiên thấp) bị loại bỏ mà không phải của CLP=0 (ưu tiên cao). TS là phương pháp thay đổi kiểu đi tới của mỗi kết nối lưu lượng dựa trên bộ mô tả lưu lượng của kết nối tương ứng để tránh sự tắc nghẽn. Logic điều khiển phức tạp được đòi hỏi từ lúc chuỗi liên tục của các tế bào phải được duy trì cho ứng dụng của khuôn dạng lưu lượng. Thêm vào đó, các bộ mô tả lưu lượng của các kết nối phải được cất giữ tại các điểm không có ứng dụng UPC. UPC là hàng loạt các hành động xảy ra để giám sát liệu có lưu lượng đã phát sinh do khách hàng thông qua mặt tiếp xúc UNI quan sát các loại được CAC chấp nhận và chịu các sự hạn chế trong các tế bào vi phạm lỗi để bảo vệ cho chất lượng dịch vụ cho các kết nối khác hay không. Theo nguyên tắc, UPC phải được ứng dụng tới tất cả các tế bào của lớp ATM ngoại trừ các tế bào không được gán. Các tế bào OAM phải được xử lý như một phần của lưu lượng khách hàng. Mỗi nút duy trì các thống kê tế bào vi phạm lỗi và sau đó báo cáo các kết quả thống kê tới hệ thống quản lý mạng. Điều này được sử dụng như số liệu cho việc phân biệt các kết nối không tuân thủ. Các tế bào không được đánh giá là vi phạm lỗi do UPC bị bịt đầu (Có nghĩa là tế bào CLP=0 bị đảo thành CLP=1) hay bị cắt nhỏ, và sau đó các tế bào này tính toán tốc độ mất mát tế bào của kết nối ATM tương ứng. Trong khi ITU-T 1.371, việc sử dụng chức năng UPC được cho phép là tuỳ chọn trong khi ARMF UNI bắt buộc các yêu cầu mà chức năng UPC được cung cấp trong UNI công cộng. 2.2.5 Thuật toán gáo rò Chức năng UPC có thể phân biệt rõ ràng giữa các tế bào theo dõi sự vi phạm tương ứng trong kết nối đặc biệt và các tế bào khác vi phạm lỗi thông qua ứng dụng GCRA (thuật toán tốc độ cơ bản) trong mỗi kết nối ATM. Trong ITU-T I.371 phụ chương 1, thuật toán GCRA được khuyến nghị để sử dụng như là thuật toán chuẩn cho PCR cũng như CDVT, và cho SCR cũng như BT. Hơn nữa nó có thể được phân loại thêm vào trạng thái liên tục của gáo rò (CSLB) hay thuật toán lịch trình ảo (VS). Cho việc xử lý thời gian thực, nó thông thường được thực hiện như là phần cứng (Phần tử VLSI). Từ lúc GCRA thuật toán sử dụng hai thông số (T và t), nó thông thường được biểu thị như là GCRS (T.t). Giá trị của thời gian phát đi tế bào (T) là giá trị nghịch đảo của tốc độ tế bào đã hợp động trong khi hợp đồng lưu lượng và giá trị của dung sai (t) được đem ra như CDVT. Trong phần dưới, thuật toán gáo rò được mô tả vắn tắt. Nó có thể được xem như thủ tục rót nước vào gáo với một cái lỗ ở đáy gáo, thông qua đó nước tiếp tục di chuyển theo một đơn vị đặt trước trước một tiếng, và sau đó điều chỉnh mức nước của nó. Hoặc là đổ nước đầy gáo hoặc là không thể xác định được tiêu chuẩn đánh giá theo sau. Nếu mức nước của gáo thấp hơn 't' ở thời điểm đưa một tế bào xác định vào từ khách hàng đến mạng, tế bào đó được xem như một tế bào đang quan sát hợp đồng trao đổi thông tin và kết quả là nước được rót vào gáo theo một đơn vị T để nâng mức nước lên Ngay khi mức nước của gáo cao hơn 't', tế bào được đánh giá như là tế bào vi phạm lỗi và do đó, gáo không được rót đầy nước. Trong hình vẽ 2-3 (a), thuật toán CSLB được minh hoạ như là biểu đồ dòng chảy. Khi giả sử thời gian đi đến của tế bào thứ k là Ta(k) và thí dụ đó thì X(k) là mức nước của gáo, và thời gian đi đến của tế bào được đánh giá phù hợp với hợp đồng (mà vừa đi đến chỉ ngay trước tế bào thứ k) là LCT (thời gian phù hợp cuối cùng) và mức nước của gáo đo ở thời điểm đó là X thì điều tiếp sau đó là đúng. Nếu thực sự có nước trong gáo, nước được giảm xuống một lượng (Ta(k)-LCT) trong khi có sự khác nhau về thời gian giữa các thời điểm đi đến của tế bào thứ k và tế bào đang quan sát hợp đồng trước đấy. Phù hợp với điều đó, giá trị của X(k) có thể được tính toán bởi phép trừ (Ta(k)-LCT) từ giá trị của X. Nếu việc so sánh giá trị kết quả và dung sai t là X(k)>t thì nó được xem như tế bào vi phạm lỗi và sau đó bị loại bỏ. Nếu X(k)0 và LCT có thể được tính toán dựa trên thời gian đi đến của tế bào đầu tiên được tạo bởi kết nối ATM riêng biệt (Ta(1)). Thuật toán VS được minh hoạ trong hình 2-3 (b). Thời gian đi đến theo lý thuyết (TAT) của tế bào có thể được tính toán bởi đơn vị T. Hình 2-3 Hai kiểu của thuật toán tương đương GCRA Nếu thời gian đi đến của tế bào thực sự nhanh hơn thời gian đi đến theo lý thuyết do nhiều hơn thời gian 't' (Ta(k)TAT hay tế bào đi đến nhanh hơn thời gian đi đến theo lý thuyết nhưng sự khác nhau là trong phạm vi dung sai (Ta(k)>TAT-t) thì tế bào tương ứng được xem như tế bào quan sát lưu lượng. Dưới đây, các thuật toán CSLB và VS được phân tích so sánh với nhau. Như được minh hoạ trong biểu đồ dòng chảy của hình 2-3, chúng ta có thể thấy rằng mối quan hệ của TAT=X+LCT tồn tại giữa các thông số tương ứng được sử dụng ở thí dụ đầy đủ của các thời gian thi hành biểu đồ dòng chảy và do đó hai thuật toán có chức năng tương đương qua lại lẫn nhau 2.3 Thủ tục báo hiệu của mạng giữa các khách hàng với nhau. Thủ tục cho việc thiết lập, duy trì, và xoá sự kết nối ATM giữa khách hàng ATM và mạng sử dụng thủ tục báo hiệu đã được định nghĩa trong khuyến nghị ITU-T Q.2931. Kiểu của thủ tục báo hiệu này được thực hiện bởi việc trao đổi thông báo lớp 3 của Q.2931 với việc sử dụng dịch vụ AAL (SAAL) được dùng cho thủ tục báo hiệu định nghĩa trong Q.2130. Hệ thống báo hiệu đa dạng cho phép khách hàng nhận được các giá trị VPI/VCI mà được sử dụng bởi tính tương ứng điểm - điểm hoặc kênh báo hiệu của kiểu truyền rộng rãi tại lớp ATM đã được định nghĩa trong Q.2120. Phù hợp với sự giải thích SAAL ngắn gọn của Q.2100, lớp SAAL được tạo thành một cấu trúc sử dụng SSCF (Chức năng sắp xếp đặc biệt của dịch vụ), chức năng này là chức năng điều chỉnh liên quan đến dịch vụ của hệ thống báo hiệu và giao thức kiểu kết nối liên quan đến dịch vụ, SSCOP (giao thức định hướng kết nối đặc biệt của dịch vụ). SSCOP thực hiện chức năng sắp xếp giữa giao thức lớp 3 Q.2931 và giao thức lớp 2 SSCOP và được định nghĩa trong Q.2130 cũng như Q.2140. SSCOP đã được định nghĩa trong Q.2110 là giao thức quản lý liên kết cho việc gửi các thông báo của lớp 3. Nó được sử dụng để đảm bảo sự trao đổi trật tự của các thông báo Q.2931 và điều khiển luồng các thông báo và sửa lỗi bởi việc truyền lại. Chỉ tiêu kỹ thuật Q.2931 định nghĩa các đặc tính cơ sở (trạng thái kết nối cuộc gọi, các phần tử thông tin và thông báo, bộ đếm thời gian, và các thủ tục trong phạm vi của hệ thống báo hiệu Giải phóng 1 của B-ISDN. Các phần tử thông tin hoặc thông báo phải được cộng thêm và các phần tử thông tin phải được thay đổi để cung cấp khả năng báo hiệu mới vượt quá vùng giải phóng1. Khả năng cơ sở thiết lập định nghĩa trong Q.2931 được gọi là CSI và minh hoạ ở bảng 2-3. - Kết nối kênh chuyển mạch (svc) - Kết nối kênh chuyển mạch tương ứng điểm-điểm - Kết nối có băng tần đối xứng hoặc không đối xứng - Cuộc gọi kết nối đơn lẻ (chỉ một kết nối trên một cuộc gọi) - Chức năng của hệ thống báo hiệu cơ sở dựa trên các thông báo giao thức, các phần tử thông tin và các thủ tục - Dịch vụ chuyển giao ATM cho lớp dịch vụ X, A và C - Các yêu cầu và chỉ dẫn của các thông số báo hiệu - Đàm phán VPCI/VPI/VCI - Ngoài dải các kênh đã được sắp xếp cho tất cả các thông báo báo hiệu - Chữa lỗi - Dạng địa chỉ UNI công cộng cho việc nhận dạng điểm kết thúc ATM - Sự hỗ trợ của phương pháp quản lý khách hàng cho việc trao đổi địa chỉ thông tin - Nhận dạng các thông số thích hợp từ đầu cuối này tới đầu cuối này tới đầu cuối kia Bảng 2-3 Khả năng của ITU-T Q.2931 Trong giải phóng 1, tất cả các kênh mà giá trị của nó là 5 được dành riêng trong VPCI cho hệ thống báo hiệu điểm - điểm. Hệ thống báo hiệu đa dạng và hệ thống báo hiệu kiểu truyền đi rộng rãi không được hỗ trợ trong Giải phóng 1. Khuyến nghị ITU-T I.311 cho kết nối của hệ thống báo hiệu là không có hệ thống báo hiệu đa dạng. Sự phân loại lớp dịch vụ được biểu thị trong bảng 2-3 được định nghĩa trong ITU-T I.211. Khách hàng ATM, nhằm để thiết lập kết nối của lớp mong muốn sẽ tải độ rộng băng tần được yêu cầu và QoS thích hợp đã được lựa chọn vào trong thông báo thiết lập. Dịch vụ lớp A là một kiểu kết nối và là dịch vụ chuyển giao ATM của tốc độ bit cân bằng, chúng yêu cầu sự phối hợp thời gian từ đầu này tới đầu kia. Mất mát tế bào hoàn toàn, trễ tế bào, và hoạt động thay đổi trễ tế bào . Lớp dịch vụ C là dịch vụ chuyển giao ATM của tốc độ bit biến đổi kiểu kết nối và nó không có loại yêu cầu phối hợp thời gian từ đầu này tới đầu kia. Tốc độ bit biến đổi là không có trong Giải phóng 1. Lớp dịch vụ X là dịch vụ chuyển giao ATM kiểu kết nối mà kiểu AAL của nó, kiểu lưu lượng (tốc độ bit cân bằng hoặc tốc độ bit biến đổi) và các loại yêu cầu phối hợp thời gian được định nghĩa bởi khách hàng (Có nghĩa là nó duy trì tính thông suốt). Khi các thông số cho việc đảm bảo tính tương hợp từ đầu này tới đầu kia được xác định trong bảng 2-3 thì có các kiểu AAL, phương pháp ghép kênh giao thức (thí dụ LLC hay VC), các thông số AAL và giao thức mức cao của lớp AAL. 2.3.1 Thủ tục báo hiệu của ATM forum UNI 3.1 Thủ tục báo hiệu mà ATMF UNI 3.1 định nghĩa được dựa trên ITU-T Q.2931. Một số chức năng đã được huỷ bỏ và được thêm để phản ánh các yêu cầu thị trường của ATM và đảm bảo khả năng liên kết hoạt động lẫn nhau. Trong bảng 2-4, các khả năng cơ sở của ATM UNI 3.1 được minh họa. - Kết nối kênh chuyển mạch (svc) - Kết nối kênh chuyển mạch điểm-điểm và điểm-đa điểm - Kết nối có băng tần đối xứng và không đối xứng - Cuộc gọi kết nối đơn lẻ (chỉ một kết nối trên một cuộc gọi) - Chức năng của hệ thống báo hiệu cơ sở dựa trên các thông báo giao thức, các phần tử thông tin và các thủ tục - Dịch vụ chuyển giao ATM cho lớp dịch vụ X, A và C - Các yêu cầu và chỉ dẫn của các thông số báo hiệu - Đàm phán VPCI/VPI/VCI - Ngoài dải các kênh đã được sắp xếp cho tất cả các thông báo báo hiệu - Chữa lỗi - Dạng địa chỉ UNI công cộng cho việc nhận dạng điểm kết thúc ATM - Sự hỗ trợ của phương pháp quản lý khách hàng cho việc trao đổi địa chỉ thông tin - Nhận dạng các thông số thích hợp từ đầu cuối này tới đầu cuối này tới đầu cuối kia Bảng 2-4 Các khả năng giai đoạn 1 của ATMF UNI 3.1 • • Kết nối kênh chuyển mạch (SVC). Kết nối kênh chuyển mạch điểm - điểm và điểm - đa điểm. • Kết nối có băng tần đối xứng và không đối xứng. • Cuộc gọi kết nối đơn lẻ (Chỉ một kết nối trên một cuộc gọi) • Chức năng của hệ thống báo hiệu cơ sở dựa trên các thông báo giao thức, các phần tử chức năng và các thủ tục. • Dịch vụ chuyển giao ATM cho lớp dịch vụ X, A và C. • Các yêu cầu và chỉ dẫn của các thông số báo hiệu. • Đàm phán VPCI/VPI/VCI • Ngoài dải các kênh đã được sắp xếp cho tất cả các thông báo báo hiệu. • Chữa lỗi. • Dạng địa chỉ UNI công cộng cho việc nhận dạng điểm kết thúc ATM. • Sự hỗ trợ của phương pháp quản lý khách hàng cho việc trao đổi địa chỉ thông tin • Nhận dạng các thông số thích hợp từ đầu cuối này tới đầu cuối kia. Các loại đã được chèn thêm vào không giống như trường hợp của Q.2931 là hỗ trợ kết nối điểm - đa điểm, các bộ mô tả lưu lượng tăng thêm , hai kiểu của các phần tử thông tin được thêm, và hai kiểu của các dạng địa chỉ của mạng riêng đặc biệt có thể được liệt kê. Các loại đã bị huỷ bỏ bao gồm 5 kiểu thông báo khác nhau và 10 kiểu của phần tử thông tin và cuộc gọi/kết nối. Trong phụ lục E của ATMF UNI 3.1, các khác nhau trong mối liên quan với Q.2931 đã được so sánh bằng sơ đồ. Các thông báo báo hiệu được tạo thành bởi phần chung 9 octet có 4 kiểu của các phần tử thông tin (bộ phận dạng giao thức, giá trị tham chiếu cuộc gọi, số của kiểu thông báo, và chiều dài thông báo) và phần khác nhau có các phần tử thông tin chiều dài khác nhau được bao gồm có lựa chọn phụ thuộc vào mỗi kiểu thông báo. Trong bảng 2-5, toàn bộ 21 kiểu phần tử thông tin chiều dài khác nhau mà ATMF UNI 3.1 định nghĩa được sắp xếp. Các phần tử thông tin Giá trị của bộ nhận dạng Chiều dài Octet cực đại Nguyên nhân 0x08 34 Trạng thái cuộc gọi 0x14 5 Tham chiếu điểm cuối 0x54 7 Trạng thái điểm cuối 0x55 5 Thông số lớp thích nghi ATM 0x58 20 Bộ mô tả lưu lượng ATM 0x59 30 Bộ nhận dạng kết nối 0x5a 9 Thông số QoS 0x5c 6 Thông tin lớp cao băng rộng 0x5d 13 Khả năng vận tải băng rộng 0x5e 7 Thông tin lớp thấp băng rộng 0x5f 17 Thay đổi khoá băng rộng 0x60 5 Thay đổi không khoá băng rộng 0x61 5 Hoàn thành việc gửi băng rộng 0x62 5 Bộ chỉ thị lặp băng rộng 0x62 5 Số thuê bao chủ gọi 0x6c 26 Địa chỉ chủ gọi 0x6d 25 Số thuê bao bị gọi 0x70 25 Địa chỉ bị gọi 0x71 25 Lựa chọn mạng chuyển tiếp 0x78 8 Bộ chỉ thị khởi động lại 0x79 5 Bảng 2-5 Các phần tử thông tin chiều dài khác nhau của ATMF UNI 3.1 3. QUẢN LÝ ATM VÀ CÔNG NGHỆ MẠNG PHÂN TÁN THUÊ BAO 3.1 Công nghệ quản lý mạng B-ISDN 3.1.1.Tổng quan TMN TMN (Quản lý mạng viễn thông) là cấu trúc quản lý mạng được chuẩn hoá mà các ý tưởng cơ sở của nó đã được định nghĩa trong CCITT M.30 vào năm 1988, được sử dụng để cung cấp các chức năng quản lý trong các dịch vụ được đưa ra bởi sự mạng thông tin với mạng, và sự thông tin giữa mạng thông tin với các phần tử mạng. Nói cách khác, nó là tiêu chuẩn quản lý mạng B-ISDN hiện hành đang được chuẩn hoá bởi ITU-T dựa trên kỹ thuật quản lý hệ thống OSI của ISO. Khái niệm cơ bản của TMN là thiết lập thủ tục được chuẩn hoá cho việc trao đổi số liệu và thông tin quản lý giữa hệ thống hoạt động và các kiểu khác nhau của các phần tử mạng thông tin tạo nên mạng hay giữa các hệ thống do việc sử dụng giao diện được chuẩn hoá. Khái niệm TMN được định nghĩa chi tiết trong các khuyến nghị của ITU-TM.3010. Cấu trúc của TMN có thể được kiểm tra trong chức năng tương lai cũng như cấu trúc vật lý. 1) Cấu trúc chức năng của TMN. Như được chỉ ra trong hình 3-1, các chức năng của TMN được tạo thành bởi các chức năng cơ sở được gọi là khối chức năng TMN và các điểm tham chiếu. OSF = Các chức năng của hệ thống hoạt động MF = Chức năng dàn xếp WSF = Chức năng của trạm làm việc. NEF = Chức năng của phần tử mạng. QAF = Chức năng của bộ thích nghi Q. DCF = Chức năng giao tiếp số liệu. Hình 3-1 Điểm tham chiếu giữa các khối chức năng TMN Khối OSF (chức năng của hệ thống hoạt động) xử lý thông tin quản lý được sử dụng để giám sát, điều chỉnh, và điều khiển mạng giao tiếp. Khối NEF (chức năng phần tử mạng) thực hiện chức năng điều khiển và giám sát. Khối WSF (chức năng của trạm làm việc) giải thích thông tin TMN tới các khách hàng của thông tin quản lý. Khối QAF (chức năng của bộ thích nghi Q) kết nối các đối tượng không phải TMN tới TMN. Khối MF (chức năng dàn xếp) giám sát việc biên dịch, lọc và tập hợp thông tin trong khi xử lý chuyển giao thông tin giữa OSF và NEF (QAF). DCF (chức năng giao tiếp số liệu) là chức năng truyền thông tin được sử dụng để trao đổi số liệu giữa các khối chức năng TMN. Thêm vào đó, giao diện trong số một vài khối chức năng được định nghĩa với các điểm tham chiếu. Các điểm tham chiếu được sử dụng để chỉ ra ranh giới dịch vụ giữa các khối chức năng và có chức năng của việc kiểm tra thông tin chuyển giao giữa các khối chức năng. Các điểm tham chiếu này có sự thích ứng điểm - điểm với giao diện của cấu trúc vật lý được mô tả bên dưới. Có nghĩa là, các điểm tham chiếu q', 'qx', 'q3', 'f và 'x' tương ứng phù hợp với các giao diện Q, Qx, Q3, F và X. 2) Cấu trúc vật lý của TMN Cấu trúc vật lý chung giữa TMN và các mạng giao tiếp trong sự giám sát của nó được chỉ ra trong hình 3-2. Hình 3-2 Cấu trúc vật lý của TMN OS là một hệ thống trong TMN xử lý thông tin liên quan tới hoạt động của mạng và duy trì và quản lý, nó thực hiện chức năng của OSF và cung cấp chức năng WSF một cách chọn lựa MD (Thiết bị dàn xếp) là việc xử lý TMN được sử dụng để chuyển giao thông tin giữa NE và OS, nó sử dụng giao diện chuẩn để cấp MF. Chức năng của MD được phân loại cao hơn thành các chức năng từ NE tới OS và ngược lại. Được bao gồm trong đó là sự tập trung một lượng nhỏ số liệu, việc đệm số liệu thời gian thực, chuyển đổi giao thức, thay đổi dạng nội dung số liệu, mối quan hệ qua lại và tóm tắt của số liệu, tính ưu tiên và các chức năng định tuyến. QA (Bộ thích nghi Q) có chức năng kết nối NE hay OS mà có giao diện không tương thích với giao diện Q3 hay Qx. DCN (Mạng giao tiếp số liệu) là mạng chuyển giao của TMN được sử dụng để hỗ trợ DCF (Chức năng giao tiếp số liệu). Nó thực hiện các chức năng lớp OSI 1~3 chức không phải các chức năng lớp 4 ~ lớp 7. NE đề cập tới thiết bị trên mạng thông tin mà thi hành NEF. Trong NE, phụ thuộc vào chức năng của mỗi thiết bị, có thể bao gồm chức năng khác nhau tương ứng. Có nghĩa là, nó có giao diện kiểu Q nhưng có thể có các giao diện F và X cũng với tính chọn lựa. WS (trạm làm việc) thi hành WSF và chỉ ra thông tin quản lý của TMN tới các khách hàng hay tạo nên việc đưa vào và điều khiển thông tin mà các khách hàng có thể mong muốn. Các phần tử cấu trúc vật lý đã được mô tả trước đấy phải hỗ trợ các giao diện tương thích lẫn nhau thậm chí, nếu chúng là các sản phẩm có các chức năng bổ trợ khác tương ứng. MD phải luôn thoả mãn các điều kiện đòi hỏi làm thích hợp thiết bị tương thích TMN bởi việc có các giao diện Qx hay Q3. Giao diện Q cung cấp việc thực thi TMN linh hoạt và Qx được bố trí giữa các NE khi hai MD, NE và MD, QA và MD, và nếu nhiều hơn một NE có các chức năng MD, nó sẽ được bố trí giữa hai NE. Q3 được bố trí giữa phần kết nối MD, QA và NE cũng như hai OS sẽ đi qua DCN. Giao diện F được bố trí giữa hai TMN hay giữa các hệ thống quản lý có các chức năng quản lý như OSF và nó được sử dụng để yêu cầu chức năng bảo vệ. Giao diện G được bố trí giữa WS và nhân viên điều hành trong khi mà giao diện M được bố trí giữa QAF và đối tượng quản lý không phải TMN. 3.1.2 Các hoạt động chuẩn hoá cho quản lý mạng B-ISDN Quản lý mạng của B-ISDN thực hiện tiêu chuẩn hoá các công việc tại mỗi tổ chức tiêu chuẩn hoá trong tương lai của TMN. Sau đây là các khuyến nghị được tiêu chuẩn hoá điển hình đã được công bố: ATM Forum đã công bố các tài liệu ATMF94-744 mô tả CMIP (Giao thức thông tin quản lý chung) trên giao diện M4 và ANSI đã công bố các tài liệu T1.PM-199x; ETSI đã công bố các tài liệu NA5-2210 trong khi mà IETF đã công bố các tài liệu RFC 1695; cuối cùng, Bellcore đã công bố các tài liệu TA-NWT-1114. ITU-T thành lập một vài SG (Nhóm nghiên cứu) thực hiện các hoạt động đang tiêu chuẩn hoá của quản lý mạng B-ISDN cho mỗi lĩnh vực và nhằm để tránh việc trùng lặp công việc, nó bố trí các vùng khác nhau của TMN cho mỗi SG. Trong các tài liệu ATMF95-0449, một vài tài liệu được chuẩn hoá đã được liệt kê ở trên được so sánh và sau đó được phân tích chi tiết. Dưới đây, lĩnh vực chuẩn hoá của quản lý mạng B-ISDN được mô tả với sự nhấn mạnh đặc biệt các hoạt động của ITU-T. 1) SG1 SG1 của ITU-T định nghĩa các dịch vụ liên quan với B-ISDN trong khi mà SG13 định nghĩa các loại khả năng mạng và cấu trúc mạng cho sự hoạt động, quản lý trên mạng B-ISDN. 2) SG11 SG11 định nghĩa mô hình thông tin được đòi hỏi bởi thiết bị báo hiệu và thiết bị chuyển mạch B-ISDN và các yêu cầu về sự hoạt động của thiết bị. Thêm vào đó, nó thực hiện mô hình thông tin liên quan tới các yêu cầu quản lý lưu lượng B-ISDN của SG 13 và mô hình thông tin liên quan đến các báo hiệu B-ISDN và thực hiện các hoạt động nghiên cứu cho việc mở rộng tiêu chuẩn giao diện quản lý mạng chuẩn. Bởi vậy giao thức Q3 trở nên phù hợp với B-ISDN. 3) SG 15 SG 15 định nghĩa mô hình thông tin trên thiết bị truyền B-ISDN và các yêu cầu về hoạt động của thiết bị. 4) SG 4 SG 4 hiện hành thực hiện công việc trên hai WP (Phần đang làm việc): SG 5 WP5 (cũng được gọi vắn tắt là WP 4/5) định nghĩa các dịch vụ quản lý TMN và các chức năng cho việc hỗ trợ B-ISDN trong khi SG 5 WP3 (cũng được gọi vắn tắt là WP4/3) là có khả năng đáp ứng cho việc mở rộng và sau đó, định nghĩa GNIM (mô hình thông tin mạng cơ bản) là mô hình cơ sở của TMN, nhằm để hỗ trợ B-ISDN. Trong hình 3-3, mối quan hệ qua lại của các công việc giữa các nhóm nghiên cứu ở trên được thực hiện để định nghĩa tiêu chuẩn TMN cho B-ISDN là được minh hoạ. Hình 3-3 Quan hệ qua lại giữa các SG của ITU-T để hỗ trợ TMN trong B-ISDN ITU-T SG4 WP5 hiện nay đang thực hiện các hoạt động cho việc thiết lập một hệ thống toàn thể của việc duy trì và sửa chữa B-ISDN, các chức năng được yêu cầu và các điều này được mô tả trong khuyến nghị M.3610.M.3610 sau khi định nghĩa mối quan hệ giữa B-ISDN và TMN sẽ qui định các khái niệm lỗi, hoạt động, và quản lý cấu hình là phần duy trì và sửa chữa của TMN. Cũng được bao gồm ở trên là các hoạt động lẫn nhau của các phương tiện thuê bao B-ISDN, giữa mạng truy nhập và mạng chuyển mạch truyền dẫn, cũng như giữa mạng B-ISDN và các mạng khác. Theo nguyên tắc, các chức năng sửa chữa và duy trì quản lý mạng thực hiện trên B-ISDN phải theo các quy tắc và điều lệ được định nghĩa trong M.20, M.3010, và M.3200 là các khuyến nghị quản lý mạng của ITU-T. Như các chức năng sửa chữa và duy trì B-ISDN chủ yếu, có sự giám sát hoạt động, sự giảm giá trị hoạt động/sự phát hiện lỗi, hệ thống chuyển đổi chéo và chức năng phát hiện lỗi, sự tập trung thông tin hoạt động và hạn định lỗi, cũng như các chức năng phục hồi. 3.1.3 Chức năng quản lý của TMN Trong khuyến nghị X.700 của ITU-T, các chức năng quản lý của TMN được phân loại cao hơn thành 5 lĩnh vực phù hợp các đối tượng quản lý. Điều này được gọi là SMF (Chức năng quản lý hệ thống). Tính khả dụng trong SMF là sự quản lý lỗi, họat động, cấu hình, tính toán và an toàn. Dưới đây, các khái niệm chính được sử dụng trong mỗi phần SMF được mô tả. 1) Quản lý lỗi. Quản lý lỗi là chức năng phát hiện các vấn đề H/W hay S/W trong các phần tử mạng, cô lập chúng để chúng không ảnh hưởng tới toàn thể hoạt động của hệ thống. Thêm vào đó, nó thực hiện việc kiểm tra các phần lỗi nhằm để khôi phục hoạt động của hệ thống trở lại trạng thái bình thường. Nó là chức năng quan trọng nhất trong số các chức năng SMF và phù hợp với điều đó, trong ATMF UNI 3.1, nó được định nghĩa như chức năng duy nhất trong số các chức năng SMF mà phải được hỗ trợ nhằm để giảm càng nhiều càng tốt sự hoạt động lẫn nhau cho chức năng quản lý mạng giữa trạm cuối thuê bao và thiết bị mạng trong khi mà các SMF khác không được xem là quan trọng. Quản lý lỗi được phân loại trên quy mô lớn thành chức năng giám sát cảnh báo và chức năng cô lập. Chẩn đoán lỗi nói chung, thủ tục quản lý lỗi được thực hiện thành 4 bước. Bước thứ nhất là phát hiện các lỗi từ các lớp vật lý trong vài lớp ATM và các NE. Bước thứ hai là trao đổi các tín hiệu AIS (Tín hiệu chỉ thị cảnh báo) và RDI (Chỉ thị phát hiện từ xa) giữa các NE mà dưới ảnh hưởng phủ nhận của trạng thái phát hiện NE các chức năng mạng đang được hạn chế. Bước thứ ba, OS, vào lúc nhận được các thông báo trạng thái hư hỏng báo cho các NE hỏng thực hiện các chức năng mạng thích hợp, thực hiện thủ tục chẩn đoán như chức năng lặp vòng trở lại hay tiếp tục kiểm tra nhằm để kiểm tra liệu có các vấn đề nào thực sự tồn tại hay không. Bước thứ tư là khởi tạo thủ tục chữa lỗi và cô lập lỗi cho việc cô lập và hạn định các lỗi đã phát sinh. Khi phát hiện thấy như LOS (mất mát tín hiệu), LOF (mất khung) và LCD (tổn thất của tế bào trong khi phát) hay mạch hở xảy ra trên lớp vật lý, các phần tử mạng (các nút và các loại khác) mà đã phát hiện các lỗi gửi đi các tín hiệu AIS của lớp vật lý tới các phần tử mạng của phía kia được bố trí trên đường số liệu về và sau đó, các phần tử mạng đã nhận được các AIS gửi tín hiệu RDI tới hướng của đường số liệu đi. Việc gửi và nhận của các tín hiệu AIS/RDI phát sinh trên lớp vật lý được gọi là luồng OAM. Luồng OAM có thể được phân loại cao hơn thành luồng F1, luồng F2 của lớp phiên số, và luồng F3 của lớp truyền dẫn. Các kiểu luồng OAM F1, F2 và F3 được hỗ trợ tương ứng với các phương pháp khác nhau phụ thuộc vào các kiểu truyền dẫn được sử dụng. Trong hệ thống truyền dẫn SDH cơ sở, F1, và F2 được truyền sau khi được tải vào phần mặt cắt overhead trong khi F3 được gửi lên phần đường dẫn overhead của khung truyền. Trong hệ thống truyền dẫn SDH cơ sở, F1 và F3 được gửi đi bằng việc được tải vào tế bào OAM của lớp vật lý và các chức năng của F2 không được hỗ trợ. Lớp ATM, khi phát hiện luồng OAM của lớp vật lý, tự nó thay đổi thành trạng thái thiếu và thực hiện chức năng giám sát cảnh báo thông qua việc sử dụng các tế bào đã được sắp xếp riêng cho OAM cho tất cả các đường dẫn ảo và kênh ảo thuộc về lớp vật lý phù hợp. Lớp vật lý ATM hỗ trợ hai kiểu của các mức OAM. OAM mà được thi hành bởi mức VP được gọi là luồng F4 và các tế bào OAM được sử dụng được gọi là các tế bào F4 OAM. Luồng F4 là hai hướng và tế bào F4 OAM có gía trị VPI giống như tế bào của khách hàng trong đường dẫn ảo tương ứng. Các kiểu của luồng F4 OAM được phân loại dựa trên các giá trị VCI. Tính khả dụng trong F4 OAM là luồng F4 từ đầu này tới đầu kia mà giá trị VCI của nó là 4 và luồng F4 phân đoạn thì giá trị VCI của nó là 3. Các kiểu này của các luồng F4 có thể được xử lý chỉ ở nơi cuối cùng: Điểm cuối của đường dẫn ảo tương ứng và điểm cuối phân đoạn. Chúng không được xử lý trên bất kỳ một điểm kết nối nào khác nhưng thay cho điều đó phải được chuyển đi thông suốt. Theo phương diện khác, OAM tạo nên mức VC được gọi là luồng F5. Luồng F5 là hai hướng như trong trường hợp của luồng F4. Nó được phân loại cao hơn thành luồng F5 giữa các điểm cuối và luồng F5 phân đoạn. Tuy nhiên, giá trị VPI/VCI của tế bào F5 OAM là giống như giá trị VPI/VCI của tế bào khách hàng trong kênh ảo tương ứng. Thêm vào đó, các giá trị PTI được sử dụng để phân loại các điểm cuối và các luồng F5 phân đoạn. PTI của luồng F5 giữa các điểm cuối là 5 và 4 được sử dụng như PTI của luồng F5 phân đoạn. Trong các khuyến nghị 1.610 của ITU-T và T1S1.5/92-029R3 của ANSI. Luồng OAM giữa lớp vật lý và lớp ATM được mô tả chi tiết. Trong hình 3-4, luồng OAM của lớp ARTM được minh hoạ trong giao diện tương lai giữa khách hàng và mạng, và trong hình vẽ 3-5 các kiểu tế bào OAM của luồng F4 và luồng F5 được miêu tả. Hình 3-4 Luồng OAM của lớp ATM trong giao diện UNI Hình 3-5 Dạng tế bào OAM của lớp ATM Cho việc quản lý lỗi của lớp ATM, có chức năng giám sát cảnh báo AIS/RDI, chức năng tiếp tục kiểm tra, và chức năng lặp vòng trở lại. Chúng được mô tả chi tiết trong ITU-T.610 và số liệu của Bellcore TA-NWT-1248. Chức năng tiếp tục kiểm tra không nằm trong ATMF UNI-3.1. Chức năng giám sát cảnh báo AIS/RDI chỉ được ứng dụng giữa các điểm cuối F4 và F5. Nó phát hiện các lỗi của kết nối đường dẫn ảo hoặc kết nối kênh ảo và sau đó báo cáo tới mỗi điểm cuối. Thêm vào đó, nó gửi đi tế bào OAM VP-AIS (VS-AIS) tới đường về nhận tế bào này và làm cho nó phát hiện lỗi của VPC (VCC). Vào thời điểm đó, điểm cuối sẽ gửi tế bào OAM VP-RDI (VC-RDI) tới hướng ngược lại vì thế cho phép các điểm cuối được sắp xếp ở đường lên có thể biết được tình trạng của các lỗi nhận được. Một tế bào VP-AIS (VC-AIS) được gửi từ điểm kết nối tới phía đường về cứ mỗi giây khi các lỗi được phát sinh và việc gửi bị ngừng ngay lập tức khi các lỗi được giải phóng. Điểm cuối, vào lúc nhận được tế bào VP-AIS (VC-AIS), công bố tình trạng của VP -AIS (VC-AIS) và sau đó, đi vào trạng thái quản lý lỗi. Trạng thái này được giải phóng khi không nhận được tế bào AIS sau 3 giây hay lâu hơn hoặc khi nhận được các tế bào hợp lệ như các tế bào kiểm tra tiếp tục hay khách hàng. Một tế bào OAM VP-RDI (VC-RDI) được gửi cứ mỗi một giây khi các lỗi VPC (VCC) phát sinh thậm chí nếu trạng thái VP-AIS (VC-AIS) được công bố ở điểm cuối và việc gửi được dừng ngay lập tức khi các nguyên nhân gây lỗi được sửa chữa. Vào lúc nhận được tế bào OAM VP-RDI (VC-RDI), điểm cuối tự nó thay đổi thành trạng thái VP-RDI (VC-RDI) và bắt đầu thực hiện chức năng quản lý lỗi. Nó khôi phục trở lại trạng thái bình thường khi các sai hỏng của nó nhận được tế bào RDI sau 3 giây hoặc lâu hơn. Mối quan hệ tín hiệu AIS/RDI và sơ đồ lưu lượng của lớp vật lý cũng như lớp ATM được minh hoạ trong hình 3-6. Hình 3-6 Mối quan hệ tín hiệu AIS/RDI và sơ đồ lưu lượng của lớp vật lý và lớp ATM. Chức năng kiểm tra tiếp tục được sử dụng để giám sát trạng thái của kết nối VPC hay VCC. Nó được kích hoạt hay xoá bỏ kích hoạt cho VPC hay VCC xác định do chức năng kích hoạt / xoá bỏ kích hoạt được giám sát bởi TMN OS. Chức năng kiểm tra tiếp tục được ứng dụng giữa các đầu cuối hay các phân đoạn VPC và VCC. Điểm cuối giữa hai đầu cuối hay phân đoạn gửi đi tế bào kiểm tra tiếp tục tới điểm cuối của phía đối diện khi không có tế bào được gửi đi hay không có lỗi được phát sinh trên kết nối tương ứng trong thời gian 't' (Ts[...]... các tế bào được chỉ định và các tế bào không được chỉ định và các thông tin thời gian 2) Lớp ATM với lớp thích ứng ATM Lớp thích ứng ATM yêu cầu lớp ATM gửi ATM SDU, và sau đó lớp ATM chỉ thị rằng ATM SDU gửi từ lớp ATM thích ứng ATM đã sẵn sàng Thông tin truyền giữa lớp ATM và lớp ATM thích ứng bao gồm tải ATM, SAPI và các thông tin thời gian thích ứng 3) Các lớp khác Lớp vật lý và mặt bằng quản lý... khuyến nghị được tiêu chuẩn hoá điển hình đã được công bố: ATM Forum đã công bố các tài liệu ATMF94-744 mô tả CMIP (Giao thức thông tin quản lý chung) trên giao diện M4 và ANSI đã công bố các tài liệu T1.PM-199x; ETSI đã công bố các tài liệu NA5-2210 trong khi mà IETF đã công bố các tài liệu RFC 1695; cuối cùng, Bellcore đã công bố các tài liệu TA-NWT-1114 ITU-T thành lập một vài SG (Nhóm nghiên cứu)... Các chỉ tiêu kỹ thuật ATMF UNI là các quy tắc cho 3 kiểu giao diện như được chỉ ra ở hình vẽ 2-1 • • (i) Giao diện giữa các khách hàng ATM và các hệ thống mạng ATM riêng hoạt động như các thiết bị của mạng riêng của thuê bao (ii) Giao diện giữa các hệ thống mạng ATM riêng và các hệ thống mạng ATM công cộng • (iii) Giao diện trực tiếp giữa các khách hàng ATM và các hệ thống mạng ATM công cộng Hình 2-1... gian có liên quan 2 CÔNG NGHỆ GIAO DIỆN THUÊ BAO - MẠNG ATM 2.1 Tiêu chuẩn giao diện thuê bao - mạng Tiêu chuẩn UNI (giao diện khách hàng - mạng) xác định các nguyên tắc cần phải tuân theo khi các khách hàng ATM muốn kết nối với mạng ở đây, các khách hàng ATM có nghĩa là một hệ thống tuỳ chọn sử dụng mạng ATM như các tuyến ATM hay các tổng đài riêng ATM Trong phạm vi tiêu chuẩn của ITU-T, thuật ngữ UNI... Quản lý lỗi của lớp ATM Tuỳ chọn Được cung cấp Hỗ trợ ILMI Được cung cấp Được cung cấp Bảng 2-1 So sánh các đặc tính của dịch vụ vận chuyển ATM của ATMF UNI Các chỉ tiêu kỹ thuật của ATMF UNI thế hệ 3.0 đã được phát hành vào 7-1993 và thế hệ 3.1 được đưa ra vào 9-1994 Các chỉ tiêu kỹ thuật của ATMF UNI chọn lọc các quy tắc tiêu chuẩn liên quan đến các giao thức lớp 1 (PHY) và lớp 2 (ATM) để đảm bảo cho... số liệu, việc đệm số liệu thời gian thực, chuyển đổi giao thức, thay đổi dạng nội dung số liệu, mối quan hệ qua lại và tóm tắt của số liệu, tính ưu tiên và các chức năng định tuyến QA (Bộ thích nghi Q) có chức năng kết nối NE hay OS mà có giao diện không tương thích với giao diện Q3 hay Qx DCN (Mạng giao tiếp số liệu) là mạng chuyển giao của TMN được sử dụng để hỗ trợ DCF (Chức năng giao tiếp số liệu) ... giao diện ATMF UNI: Trong ATMF, định nghĩa UNI được phân thành UNI công cộng và UNI riêng và điều này khác đôi chút so với định nghĩa được sử dụng trong ITU-T UNI công cộng là các quy tắc được áp dụng khi khách hàng được kết nối trực tiếp tới tổng đài ATM của mạng ATM công cộng, và UNI riêng là các chỉ tiêu kỹ thuật được sử dụng khi khách hàng được kết nối với tổng đài ATM riêng hay tổng đài ATM LAN... chiếu giao thức BISDN 1) Lớp vật lý với lớp ATM Lớp ATM yêu cầu lớp vật lý gửi SDU (khối dữ liệu dịch vụ), sau đó lớp vật lý sẽ chi định SDU gửi từ lớp vật lý đã sẵn sàng Thông tin truyền từ lớp vật lý đến lớp ATM bao gồm bao gồm các tế bào hợp lệ không kể các tế bào trống và các tế bào OAM lớp vật lý và liên quan đến thông tin thời gian, thông tin truyền từ lớp ATM đến lớp vật lý bao gồm các tế bào được... của giao diện ATMF UNI Hầu hết sự khác nhau trong hai loại ATMF UNI là phần vật lý mà mỗi UNI hỗ trợ Thêm vào đó, sự khác nhau của các đặc tính chức năng hiện có là phù hợp với dịch vụ vận chuyển ATM hỗ trợ cho các kiểu mà từng UNI yêu cầu Hai chỉ tiêu kỹ thuật được chỉ ra trong bảng 2-1 được so sánh phù hợp với tình trạng dự phòng của các dịch vụ vận tải ATM Các đặc tính của dịch vụ ATM UNI riêng... ghép thêm các tế bào rỗi vào các tế bào ATM với các thông tin phù hợp để tạo ra tốc độ tế bào bằng với dung lượng PT của hệ thống truyền dẫn hoặc loại bỏ các tế bào rỗi để tách các tế bào có dữ liệu 1.2.6 Lớp ATM Lớp ATM độc lập đối với lớp vật lý và cung cấp các chức năng được chỉ ra trong bảng 1-4 (1) Chức năng ghép và tách tế bào Chức năng này ghép các tế bào ATM với các luồng ảo và kênh ảo khác nhau ... truyền từ lớp ATM đến lớp vật lý bao gồm tế bào định tế bào không định thông tin thời gian 2) Lớp ATM với lớp thích ứng ATM Lớp thích ứng ATM yêu cầu lớp ATM gửi ATM SDU, sau lớp ATM thị ATM SDU gửi... bào ATM phân loại theo lớp cấu thành chức hình 1-3 Trước hết tế bào ATM chia thành tế bào lớp ATM tế bào lớp vật lý Tế bào lớp ATM tạo lớp ATM tế bào lớp vật lý tạo lớp vật lý Tế bào lớp ATM. .. phần tải tin Lớp ATM thực chức liên quan đến tín hiệu ghép đầu tế bào ATM để truyền tải cách thông suốt lớp vật lý chuyển tế bào ATM thành dòng bít tín hiệu 1.2.3 Tế bào ATM ATM khối truyền tin