ơng 4: các đặc điểm kỹ thuật của ATM 4.1.Lớp t ơng thích ATM (AAL)
4.2. Chuyển mạch ATM
4.2.1.Tổng quan
Các hệ thống chuyển mạch đã phát triển cho các mạng điện thoại và số liệu không thể áp dụng trực tiếp cho các hệ thống chuyển mạch băng rộng. Các yêu cầu chính ảnh hởng đến việc xây dựng các hệ thống chuyển mạch băng rộng bao gồm:
• Các giao diện tốc độ cao (50 Mbps đến 2.4Gbps), với tốc độ chuyển mạch đến 80 Gbps.
• Có khả năng thống kê các luồng ATM qua các hệ thống chuyển mạch ATM.
Trong ATM có hai thiết bị thực hiện các chức năng chuyển mạch các tế bào, đó là chuyển mạch ATM (chuyển mạch VC) và các bộ nối xuyên (chuyển mạch VP).
Cấu trúc chuyển mạch ATM đợc chia làm hai phần là phần cứng và phần mềm. Phần cứng gồm giao diện các nút chuyển mạch có tác dụng làm cho dòng thông tin đi vào lõi chuyển mạch tơng thích về tốc độ và dạng tế bào. Phần lõi thực hiện chức năng chuyển mạch các tế bào.
Phần mềm điều khiển nút chuyển mạch ATM, nó gồm ba nhóm chức năng: Xử lý lu lợng qua nút chuyển mạch, thực hiện các chức năng vận hành và bảo dỡng và các chức năng quản lý hệ thống.
4.2.2.Chức năng của nút chuyển mạch ATM
Chức năng
Một chuyển mạch ATM hoặc một nút nối xuyên thực hiện hai chức năng sau đây:
• Thay đổi VPI/VCI.
• Chuyển tải tế bào từ đầu vào đến một đầu ra tơng ứng của nó.
Do những yêu cầu nghiêm ngặt về thông lợng, trễ và sự mất mát tế bào đối với một nút chuyển mạch, nên chỉ có cơ cấu chuyển mạch với những kiến trúc song song ở mức cao mới có thể đáp ứng các yêu cầu đó.
Chuyển mạch ATM thực hiện các chức năng chuyển mạch dựa trên nguyên lý chung đợc mô tả trong hình 4.8.
Hình 4.8: Nguyên lý chuyển mạch ATM
Chuyển mạch ATM mang hai đặc tính: chuyển mạch gói do tính chất từng tế bào ATM đợc truyền tải trong mạng một cách riêng biệt và chuyển mạch có kết nối do các kết nối giữa hai đầu cuối phải đợc thiết lập trớc khi truyền tải tế bào. Khi đó các nút chuyển mạch ATM sẽ truyền tải các tế bào từ các tuyến nối đến (Incoming Link) đến các tuyến nối đi (Outgoing Link) trên cơ sở các thông tin định tuyến nằm trong phần mào đầu tế bào và các thông tin lu giữ ở từng nút chuyển mạch trong giai đoạn thiết lập kết nối. Quá trình thiết lập kết nối tại từng nút chuyển mạch thực hiện hai chức năng sau:
1. Đối với từng kết nối, xác nhận giá trị nhận dạng kết nối (VCI) của tuyến nối đến, nhận dạng tuyến nối và tạo giá trị VCI của tuyến nối đi
2. Thiết lập bảng định tuyến tại từng nút chuyển mạch để xác định mối quan hệ giữa các tuyến nối đến và tuyến nối đi của từng kết nối.
VCI và VPI là thông tin nhận dạng kết nối trong các tế bào ATM. Để có thể xác định chính xác từng kết nối, mỗi VP trong từng chặng đờng truyền có một giá trị VPI riêng và mỗi VC trong từng VP có một giá trị VCI riêng. Bớc đầu tiên để thiết lập kết nối giữa hai đầu cuối là xác định đờng nối giữa thiết bị nguồn và thiết bị đích. Quá trình này kết thúc với kết quả là xác định đợc chuỗi các chặng đờng truyền dùng trong kết nối và các giá trị nhận dạng của chúng. Trong trờng hợp chỉ có chuyển mạch VC, các thông tin giữa các nút chuyển mạch kế tiếp nhau sẽ đợc trao đổi qua đờng nối để thiết lập giá trị liên quan đến kết nối của
Bảng thông dịch/ định tuyến I1 I2 I8 O1 O2 O8 Mào đầu
vào Mào đầura
X X G
Z N V
C B A
Mào đầu Dữ liệu
Tế bào
bảng định tuyến. Giá trị này điều khiển việc chuyển đổi VCI của tuyến nối đến thành VCI của tuyến nối đi. Các tế bào sẽ đợc tuyền tải khi tất cả các bảng định tuyến thuộc đờng nối đợc thiết lập. Tại các nút chuyển mạch, giá trị VCI cùng với tuyến nối đến sẽ đợc sử dụng để xác định tuyến nối đi và giá trị VCI mới của từng tế bào đến.
Đối với chuyển mạch VC/VP quy trình xảy ra cùng tơng tự nh trong chuyển mạch VC, khác nhau chủ yếu liên quan số lợng các bảng định tuyến dùng cho một kết nối.
Trong cả hai trờng hợp, nút chuyển mạch đọc các giá trị nhận dạng ở mào đầu tế bào và thực hiện xử lý đối với bảng định tuyến để xác định tuyến nối đến và giá trị nhận dạng kết nối , nhận dạng kết nối sẽ đợc thay thế bằng giá trị mới và tế bào đợc chuyển mạch từ tuyến nối đến ra tuyến nối đi.
Trong mạng ATM, các ứng dụng khác nhau có thể yêu cầu các dạng kết nối khác nhau. Ví dụ dịch vụ thoại có thể thực hiện giữa hai điểm kết cuối khách hàng, trong khi đó sẽ có nhiều khách hàng hơn cùng sử dụng dịch vụ điện thoại hội nghị. Nhng nhình chung có 4 dạng kết nối nh sau:
1. Kết nối điểm -điểm: là kết nối đợc thiết lập giữa hai đầu cuối. Phần lớn các
dịch vụ hiện nay nằm trong dạng kết nối này.
2. Kết nối điểm- đa điểm: là kết nối trong đó luồng tế bào đợc khởi tạo từ nút nguồn đợc phân chia đến hai hoặc nhiều điểm kết nối khác. Ví dụ đặc trng của dạng kết nối này là việc phân bổ tín hiệu Video, trong đó máy Video chủ đợc dùng để phục vụ nhiều đầu cuối khác nhau.
3. Kết nối đa điểm-điểm: là kết nối trong đó tín hiệu đợc khởi tạo từ nhiều nút khác nhau và cùng đợc gửi tới một điểm cuối. Ví dụ của kết nối này là trung tâm thu thập dữ liệu của hệ thống ngân hàng.
4. Kết nối đa điểm-đa điểm: là kết nối trong đó thông tin đợc khởi tạo và trao đổi đồng thời giữa một nhóm nhiều khách hàng. Điện thoại hội nghị là một ví dụ của kết nối này.
