Private UNI
Private UNI
Private UNI Private UNI
LAN Public UNI WAN Public UNI Public UNI Private UNI Private UNI LAN Private UNI Workstation PABX
Video ATM Switch HOST
ATM Switch ATM Switch ATM Switch Workstation Video HOST PABX
Hỡnh 2.1: Một topo điển hỡnh của mạng ATM
Hỡnh vẽ trờn đõy minh họa một topo điển hỡnh của mạng ATM trong đú, một public UNI xỏc định giao diện giữa một mạng ATM cụng cộng và một chuyển mạch ATM dựng riờng; một Private UNI xỏc định giao diện giữa một người sử dụng đầu cuối với một ATM chuyển mạch dựng riờng. Hỡnh 2.2 thể hiện mụ hỡnh kiến trỳc phõn tầng của mạng ATM Người sử dụng Người sử dụng ULP AAL ATM PHY
UNI NNI UNI
Hỡnh 2.2: Mụ hỡnh kiến trỳc phõn tầng của mạng ATM
Lưu ý rằng khụng cú sự tương ứng hoàn toàn giữa cỏc tầng của mạng ATM với cỏc tầng trong mụ hỡnh OSI. Tầng ATM thực hiện cỏc chức năng thường gặp trong cỏc tầng hai và ba, cũn tầng AAL cú cỏc chức năng tương tự như trong cỏc tầng bốn, năm và bẩy trong mụ hỡnh OSI. Tầng vật lý của mạng ATM cú thể dựng cụng nghệ khỏc như DS1, DS2 hoặc FDDI... Hỡnh 2.3 thể hiện một cỏch chi tiết hơn cỏc tầng ATM.
Broadband Connection – oriented Connectionless Voice, Private Network services(e.g.X25) services(e.g.LAN) Video, Audio
AAL ULP AAL ATM PHY AT M ATM PHY AAL VBR SAR VBR SAR CBR SAR
Hỡnh 2.3: Chi tiết hoỏ cỏc tầng ATM
Khuyến nghị I.321 của ITU-T đó định nghĩa chức năng của cỏc lớp như trong bảng 2.1 trang bờn. Bắt đầu từ dưới bảng, lớp vật lý cú hai lớp con: lớp hội tụ truyền dẫn (TC) và mụi trường vật lý (PM). Lớp con PM giao tiếp với mụi trường vật lý thực tế và chuyển luồng bit đó được khụi phục đến lớp con TC. Lớp con TC lấy ra và đưa cỏc tế bào vào cỏc khung được ghộp kờnh phõn chia theo thời gian TDM(PDH hay SDH) rồi chuyển hoặc lấy chỳng đến từ lớp ATM. Lớp ATM thực hiện ghộp, chuyển mạch và cỏc hoạt động điều khiển trờn cơ sở thụng tin ở phần header của tế bào và chuyển tới hoặc nhận cỏc khối số liệu giao thức PDU tới cỏc lớp cao hơn. Cỏc PDU cú thể cú chiều dài thay đổi hoặc cú thể cú chiều dài cố định khỏc với chiều dài tế bào ATM
Tờn lớp
Lớp Phõn lớp con
Cỏc chức năng thực hiện
AAL CS Phần chung (CP)Dịch vụ đặc thự (SS) SAR Phõn đoạn và tỏi lắp rỏp ATM
Điều khiển luồng chung Tạo/tỏch tiờu đề (header) Dịch vụ VCI/VPI
Ghộp/tỏch tế bào Vật lý
TC Phối hợp tốc độ
Thớch ứng khung truyền dẫn Tạo/ khụi phục khung truyền dẫn PM Mụi trường vật lý
Bảng 2.1:Chức năng cỏc lớp ATM
2.1.L P V T LíỚ Ậ
2.1.1.L P CON MễI TRỚ ƯỜNG V T Lí PMẬ
Chức năng của lớp PM phụ thuộc vào chớnh mụi trường truyền dẫn. PM cung cấp khả năng truyền dẫn bit, mó húa dũng bit theo mó đường truyền, đồng bộ bit.
Tựy theo giao diện đường truyền là quang hay điện mà người ta sử dụng mó đường truyền tương ứng. Chẳng hạn mó đường truyền dựng cho giao diện truyền dẫn điện
155,52 Mb/s là CMI hay mó đường truyền dựng cho giao diện truyền dẫn quang 155,52 Mb/s và 622,08 Mb/s là NRZ.
2.1.2.L P CON H I T TRUY N D N TCỚ Ộ Ụ Ề Ẫ
Lớp này cú cỏc chức năng cơ bản:
• Thờm vào hoặc lấy ra cỏc tế bào trống ( thớch ứng khung truyền dẫn)
Khi tại mức vật lý khụng cú cỏc tế bào chứa thụng tin hữu ớch hay tế bào khụng xỏc định thỡ cỏc tế bào trống sẽ chốn vào với mục đớch đảm bảo cho luồng thụng tin được truyền với tốc độ của đường truyền.
• Tạo và kiểm tra mó HEC
Giỏ trị của HEC được tớnh thụng qua 4 bytes đầu trong phần header của tế bào ATM và sử dụng đa thức sinh x8 +x2 +x +1. Giỏ trị của HEC chớnh là phõn của phộp chia Module 2 của tớch 4 bytes đầu với x8 cho đa thức sinh này.
Quỏ trỡnh phỏt hiện và sửa lỗi:
phƯơng thức sửa lỗi phƯơng thức sửa lỗi
phát hiện đa lỗi
(loại bỏ tế bào)
không phát hiện lỗi
(không xử lý)
phát hiện lỗi đơn
(Sửa lỗi) phát hiện lỗi (loại bỏ tế bào) không phát hiện lỗi (không có xử lý) Hình 2.4
Hỡnh 2.4: Cơ chế phỏt hiện và sửa lỗi HEC
Bỡnh thường , đầu thu được đặt ở chế độ sửa sai. Khi phỏt hiện thấy một lỗi đơn thỡ lỗi này sẽ được sửa. Nếu phỏt hiện thấy đa lỗi thỡ tế bào đú sẽ bị hủy bỏ. Sau khi sửa lỗi , hệ thống tự động chuyển sang chế độ phỏt hiện lỗi.
Nếu hệ thống tiếp tục phỏt hiện ra lỗi dự là lỗi đơn hay đa lỗi thỡ tế bào cũng vẫn bị hủy bỏ. Ngay khi khụng tiếp tục phỏt hiện ra lỗi, hệ thống lại chuyển về chế độ sửa sai.
• Nhận biết giới hạn tế bào để thực hiện phõn tỏch:
Chức năng này cho phộp đầu thu nhận biết được giới hạn của cỏc tế bào. Việc nhận biết dựa vào cỏc bit trong phần header.
Ở trạng thỏi “tỡm kiếm” hệ thống thực hiện kiểm tra từng bit một trong phần header của tế bào. Nếu khụng phỏt hiện ra lỗi thỡ hệ thống tự động chuyển sang trạng thỏi tiền đồng bộ.
Ở trạng thỏi “ tiền đồng bộ” hệ thống thực hiện kiểm tra cho tế bào tiếp theo. Nếu phỏt hiện ra lỗi thỡ tự động chuyển về trạng thỏi “tỡm kiếm”.
Cỏc tham số và được chọn phải thỏa món cỏc yờu cầu về độ an toàn và tớnh hoạt động của quỏ trỡnh. trạng thái tìm kiếm trạng thái tiền đồng bộ hec đúng hec sai trạng thái đồng bộ hec sai
liên tiếpalần hec đúngliên tiếpdlần
theo từng bit theo từng tế
bào
Hình 2.5
Hỡnh 2.5: Quỏ trỡnh nhận biết giới hạn tế bào
2.2.L P ATMỚ
Lớp ATM đúng vai trũ quan trọng nhất trong việc truyền tải thụng tin qua mạng ATM. Nú sử dụng cỏc kết nối ảo cho việc truyền tải cỏc thụng tin và cỏc kết nối này được chia làm hai mức : mức đường ảo VP và mức kờnh ảo VC. Việc phõn chia hai mức để truyền tải tớn hiệu là một trong những đặc tớnh quan trọng nhất của ATM. Chức năng của lớp ATM như trong bảng 2.1 mụ tả , gồm bốn chức năng cơ bản và cỏc chức năng này đều do mào đầu tế bào cung cấp:
• Tạo và tỏch phần header của tế bào ATM
• Đọc và thay đổi giỏ trị VPI/VCI
• Ghộp / tỏch kờnh cỏc tế bào
Chức năng điều khiển luồng chung GFC: chỉ thực hiện trờn giao diện UNI. Nú cú tỏc dụng điều khiển luồng dữ liệu giữa cỏc cuộc nối trờn giao diện UNI và chống tắc nghẽn dữ liệu.
Tạo và tỏch trường header; việc này được thực hiện ở 2 trạm đầu cuối. Trạm phỏt sẽ làm nhiệm vụ ghộp phần header với phần dữ liệu 48 bytes nhận được từ lớp thớch ứng AAL . Trạm thu thực hiện việc tỏch header khỏi tế bào và phần dữ liệu 48 bytes đến lớp thớch ứng AAL.
Đọc và thay đổi giỏ trị VPI/VCI: chức năng này được thực hiện ở cỏc nỳt chuyển mạch và cỏc nỳt nối xuyờn trong mạng. Tại nỳt chuyển mạch, cả VPI và VCI đều bị thay đổi, cũn lại nỳt nối xuyờn thỡ chỉ cú giỏ trị của VPI bị thay đổi.
Ghộp/ tỏch kờnh cỏc tế bào: việc ghộp kờnh được thực hiện ở trạm phỏt cũn tỏch kờnh thực hiện ở trạm thu.
Tại trạm phỏt, tất cả cỏc tế bào thuộc về kờnh ảo và đường ảo khỏc nhau được hợp thành lại để truyền dưới dạng một dũng tế bào duy nhất. Tại trạm thu , dũng tế bào này lại được tỏch ra để truyền trờn cỏc kờnh ảo và đường ảo khỏc nhau đến cỏc thiết bị thu.
2.2.1.C U TRÚC T BÀO ATMẤ Ế
Như đó đề cập , tế bào ATM cú kớch thước nhỏ, chiều dài cố định 53 bytes ( ở kớch thước giữa 32 bytes - đối tượng truyền thụng là tiếng núi và 64 bytes- đối tượng truyền thụng là dữ liệu). Sự lựa chọn này phụ thuộc vào 3 thụng số: hiệu suất băng truyền, trễ (trễ tạo gúi , trễ hàng đợi , độ thay đổi trễ, trễ thỏo gúi...) và độ phức tạp khi thực hiện. Cỏc nước chõu Âu muốn sử dụng tế bào cú trường số liệu dài 32 bytes, trong khi Mỹ và Nhật lại yờu cầu sử dụng với trường số liệu 64 bytes. Cuối cựng ITU- T chọn giải phỏp tế bào ATM cú độ dài 53 bytes trong đú trường số liệu dài 48 bytes, phần mào đầu dài 5 bytes, mà đầu tế bào chiếm khoảng 10% dung lượng truyền dẫn, được dựng để định tuyến tế bào và cập nhật cỏc giỏ trị nhận dạng mới tại cỏc nỳt mạng chuyển mạch . Trường thụng tin được truyền suốt qua mạng , khụng hề bị thay đổi trong quỏ trỡnh truyền tải.
Cú hai dạng thức tế bào được định nghĩa tại giao tiếp người sử dụng và mạng UNI hay giao tiếp giữa mạng với mạng NNI. Do đú cú hai kiểu mào đầu tế bào:
Tế bào ATM
ATM Header ATM Header