DI ĐỘNG 3G 1 Mở đầu
2. Cấu trúc và nguyên lý cơ sở của ATM 1 Cấu trúc tế bào ATM
2.1. Cấu trúc tế bào ATM
Một tế bào ATM gồm 5 byte tiêu đề chứa thơng tin định tuyến và 48 byte tải tin chứa số liệu của người sử dụng. Thiết bị chuyển mạch ATM cho phép chuyển mạch nhanh trên cơ sở chuyển mạch phần cứng tham chuẩn theo thơng tin định tuyến ở phần tiêu đề mà khơng
phát hiện lỗi trong từng tế bào. Thơng tin định tuyến trong tiêu đề gồm : đường dẫn ảo (VP) và kênh ảo. Điều khiển kết nối bằng VC (tương ứng với kênh người sử dụng) và VP (tương ứng một bĩ các VC) cho phép khai thác và quản lý cĩ khả năng mở rộng và cĩ độ linh hoạt cao.
2.2. Cấu trúc phân lớp của ATM
Mơ hình các lớp của ATM so với mơ hình OSI:
Application Presentation Session Upper Layer Transport AAL Network Data Link ATM Layer
Physical Layer Physical Layer
Chức năng lớp vật lý: chức năng này giống với lớp vật lý của giao diện mà ATM được ứng dụng
Chức năng lơp ATM:
+ Tách/ghép thế bào: các tế bào thuộc VC, VP khác nhau được ghép thành 1 dịng tế bào duy nhất. Tại đầu thu thì dịng tế bào được phân thành các VC, VP độc lập đi tới thiết bị thu.
+ Tạo thành các trường tế bào: thể hiện ở điểm kết thúc hoặc bắt đầu của dịng thơng tin tế lớp ATM.
+ Đọc và thay đổi giá trị VPI, VCI: là chức năng cơ bản của chuyển mạch ATM được thực hiện ở nút chuyển mạch hoặc nút nối xuyên trong mạng.
+ Điều khiển luồng: nĩ cung cấp giao thức thơng tin tới từ khách hànghay từ các thuê bao bằng các mã GFC.
Chức năng lớp thích ứng ATM (AAL):
+ AAL cĩ nhiệm vụ tạo ra sự tương thích giữa các dịch vụ được cung cấp bởi lớp ATM với các lớp cao hơn.
+ AAL nhận số liệu ở lớp cao chia nhỏ nĩ ra và chúng vào trường dữ liệu (playload) của tế bào ATM.
Lớp AAL gồm hai lớp con: CS và SAR. CS phụ thuộc vào các loại dịch vụ của AAL, nĩ cung cấp các dịch vụ của lớp AAL cho các lớp cao hơn thơng qua điểm truy nhập dịch vụ. SAR phân đoạn các PDU một cách thích hợp (48 byte) đưa vào tế bào ATM và lấy thơng tin trong playload của tế bào ATM để khơi phục các PDU hồn chỉnh.
AAL gồm cĩ 4 loại: AAL1, AAL2, AAL3/4, AAL5. Trong đĩ AAL2 và AAL5 được sử dụng trong mạng thơng tin di động 3G.
2.2.1. AAL2
Hình dưới mơ tả cấu trúc AAL2. AAL2 cĩ thể ghép đến 256 kết nối của người sử dụng trên một kết nối VC và nĩ cĩ khả năng phát các bản tin ngắn rất hiệu quả và ít bị trễ. Gĩi của lớp con phần chung CPS (Common Part Sublayer) gồm một tiêu đề 3 byte và một tải tin dài từ 1÷45 byte. Tiêu đề chứa nhận dạng kênh (CID) để nhận dạng người sử dụng. Nhiều kết nối của người sử dụng cĩ thể được truyền bằng cách ghép chúng lên một VC. Gĩi CPS được mang trong đơn vị số liệu giao thức của CPS (CPS-PDU) cĩ trường là một byte STF (STart Fied).
Tiêu đề chứa nhận dạng kênh (CID) để nhận dạng nhười sử dụng. Nhiều kết nối của người sử dụng cĩ thể được truyền bằng cách ghép chúng lên một VC. Gĩi CPS được mang trong đơn vị số liệu giao thức của CPS (CPS-PDU) cĩ trường là một byte (STF).
AAL
Lớp ATM
5
byte CPS-PDU48 byte byte1 STF Tế bào ATM Người sử dụng A Người sử dụng B Người sử dụng C Người sử dụng D Các gĩi CPS Hình 5.1: Cấu trúc AAL2.
Dưới đây là hình minh hoạ việc sử dụng AAL2 tại các giao diện của W-CDMA. AAL2 là giao thức được sử dụng trên các giao diện giữa nút B – RNC, và giao thức RNC. AAL2 cũng là giao thức để truyền lưu lượng trong mạng lõi của CS. Điều này cho phép dễ dàng truyền lưu lượng CS từ RNC này đến RNC khác qua CN.
2.2.2. AAL5
AAL5 phù hợp cho việc chuyển số liệu gĩi IP. Cấu trúc khung của AAL5 được cho ở hình dưới. Ơû đây số liệu của người sử dụng ở lớp cao được gắn thêm đuơi (gồm thơng tin về độ dài và mã phát hiện lỗi) và phần đệm (PAD) để điều chỉnh độ dài sẽ tạo nên CPCS-PDU (lớp con hội tụ phần chung). Độ dài cực đại của CPCS-PDU là 65535 byte. Trong W-CDMA, các báo hiệu
CN RNC RNC Nút B Nút B Iu Iu IuB IuB AAL2 AAL2 RAN Iur
Hình 5.2: Các giao diện RAN.
AAL2AAL AAL Lớp ATM Số liệu người sử dụng PAD đuơi CPCS-PDU Tiê u đề 5 byte 48 byte Tế bào ATM
điều khiển của RAN và số liệu PS trên giao diện Iu và CN được truyền ở AAL5.