Quỏ trỡnh triển khai mạng bỏo hiệu trong B-ISDN được thực hiện qua nhiều giai đoạn. Trong đú, Giai đoạn 1 sẽ dựa trờn hệ thống bỏo hiệu hiện đang sử dụng và kết quả đạt được nh sau:
Bỏo hiệu tại UNI:
• Xỏc định nhúm cỏc bản tin của lớp 3.
• Xỏc định tham số của cỏc phần tử thụng tin mới và sửa đổi (nh thụng tin miờu tả lưu lượng ATM).
• Thụng tin miờu tả cỏc thủ tục mới để nhận dạng bản tin B-ISDN.
• Xỏc định cỏc thủ tục thiết lập và giải phúng cuộc gọi. Bỏo hiệu lớp 3 B-ISDN tại NNI:
• Dựa trờn hệ thống bỏo hiệu CSS7.
• Sử dụng B-ISUP.
Hệ thống bỏo hiệu B-ISDN hoàn thiện sẽ được thực hiện trong nhiều bước, trờn cơ sở kết hợp cỏc yờu cầu về bỏo hiệu hiện đang sử dụng. Sự khỏc biệt chủ yếu giữa bỏo hiệu hoàn thiện và bỏo hiệu giai đoạn 1 là sự tỏch biệt cuộc gọi và kết nối: mạng điều khiển trong mụ hỡnh chuẩn được chia làm phần điều khiển cuộc gọi và phần điều khiển kết nối (tải tin).
Chức năng điều khiển cuộc gọi:
• Nhận dang dịch vụ viễn thụng yờu cầu cung cấp.
• Giỏm sỏt việc thoả hiệp và việc chiếm giữ cỏc kờnh ảo, tài nguyờn của mạng.
• Chọn giỏ trị trễ để thực hiện cuộc gọi tiếp theo.
• Khi chấp nhận cuộc gọi, hiển thị cỏc đặc tớnh dịch vụ.
• Điều khiển cỏc dịch vụ bổ xung. Chức năng điều khiển tải tin:
• Thiết lập kết nối (cú hoặc khụng cú sự tham gia của điều khiển cuộc gọi).
• Thoả hiệp và chiếm giữa cỏc kờnh ảo và tài nguyờn mạng.
• Chọn đường.
• Điều khiển tải tin
• Khi chấp nhận cuộc gọi, hiển thị kết nối được thiết lập.
Chớnh nhờ sự tỏch biệt giữa điều khiển cuộc gọi và điều khiển tải tin đó đem lại cho mạng những ưu điểm nh sau:
• Khụng nhất thiết đối với tất cả cỏc nỳt trờn mạng cần phải cú điều khiển cuộc gọi, cỏc nỳt chuyển mạch trung gian chỉ phải điều khiển tải tin.
• Cỏc dịch vụ đa phương tiện được điều khiển một cỏch hiệu quả và linh hoạt: khi cuộc gọi đang thực hiện, vẫn cú thể thiết lập thờm cỏc kết nối hay giải phúng mà khụng cần giải phúng toàn bộ cuộc gọi.
• Cú khả năng truy nhập tới cỏc cơ sở dữ liệu mà khụng phải thiết lập kết nối.
• Thiết lập và giải phúng kết nối của cuộc gọi cú thể thực hiện một cỏch đồng thời hay lần lượt: cú khả năng thoả thuận chấp nhận cuộc gọi trước khi kết nối được thiết lập.
• Tớch cước cuộc gọi được thực hiện dễ dàng vỡ dựa trờn cơ sở cỏc thủ tục cuộc gọi và cỏc tham số kết nối.
• Dễ dàng chấp nhận cỏc dịch vụ mới. 3.4. CÁC THAM SỐ CƠ BẢN CỦA MẠNG.
Mạng băng rộng tương lai cần phải truyền được một số lượng lớn cỏc dịch vụ, từ cỏc dịch vụ tốc độ thấp như: đo lường từ xa, điều khiển từ xa, bỏo động từ
(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
truyền hỡnh, truyền số liệu tốc độ cao đến cỏc dịch vụ cú tốc độ rất cao như: HDTV, video.v.v. Cỏc dịch vụ này cần tốc độ truyền từ vài Bit/s đến vài trăm Mb/s, thời gian truyền từ vài giõy đến vài giờ.
Cỏc tham số nh: Độ trễ, Lỗi.v.v. là rất quan trọng trong mạng băng rộng, qua đõy cú thể đỏnh giỏ về chất lượng của mạng.
Cỏc tham số của ATM đều được tớnh toỏn dựa trờn cơ sở hai yờu cầu chớnh là tớnh trong suốt về mặt thời gian, đặc trưng bởi độ trễ và tớnh trong suốt về mặt nội dung, đặc trưng bởi tỷ lệ lỗi.
3.4.1. Độ Trễ.
Trễ khi truyền thụng tin qua mạng ATM được quyết định bởi cỏc phần khỏc nhau của mạng, mỗi phần cú độ trễ khỏc nhau và khi tham gia mạng sẽ cú độ trễ là tổng độ trễ của cỏc thành phần cú trễ trong mạng.
Chuyển mạch
ATM Chuyển mạchATM
DD TD4 TD3 TD2 TD1 PD FD + QD1 1 FD + QD2 2 PD: Trễ tạo gói (Packetization Delay) TD: Trễ truyền (Transmission Delay) QD: Trễ hàng đợi (Queucing Delay) FD: Trễ chuyển mạch
(Fixed switching Delay)
DD: Trễ tháo gói (Depacketization Delay) Mạng
truyền dẫn
Hỡnh 3.19. Trễ trong mạng ATM thuần tuý
Mạng đồng bộ Chuyển mạch ATM Chuyển mạch ATM TD FD PD TD DD QD SD + 1 1 2 1 TD DD PD TD 3 4 FD2 + QD2 SD: Trễ của mạng đồng bộ
Hỡnh 3.20. Trễ trong mạng kết hợp giữa ATM và mạng đồng bộ.
Trong mạng ATM thuần tuý, thụng tin được đúng gúi thành cỏc tế bào và được khụi phục lại trạng thỏi ban đầu tại nơi nhận tin. Cỏc tế bào được sử dụng khắp mọi nơi trờn mạng. Ngược lại trong mạng kết hợp, một phần của mạng hoạt động với tế bào, phần khỏc hoạt động với cỏc khung thời gian.
Cỏc loại trễ bao gồm:
• Trễ truyền (TD): phụ thuộc vào khoảng cỏch điểm đầu và điểm cuối, thụng thường nú cú giỏ trị 4 – 5 às/km.
• Trễ tạo gúi (PD): xảy ra khi cỏc thụng tin được đúng gúi vào cỏc tế bào.
• Trễ chuyển mạch cố định (FD): xảy ra khi một tế bào ATM đi qua trường chuyển mạch, nú cú giỏ trị cố định.
• Trễ hàng đợi (QD): trễ này cú giỏ trị thay đổi, xảy ra tại cỏc hàng đợi trong hệ thống chuyển mạch.
• Trễ thỏo gúi (DD): xảy ra tại đầu thu của mạng ATM hoặc tại ranh giới giữa mạng ATM và mạng đồng bộ (trong trường hợp mạng kết hợp). Trễ này cú giỏ trị bằng khoảng thời gian cần thiết để lấy phần thụng tin của người sử dụng ra khỏi gúi và kết hợp chỳng lại thành dũng dữ liệu liờn tục
nh ở đầu phỏt.
• Trễ của mạng đồng bộ (SD): xảy ra khi thụng tin truyền qua phần mạng đồng bộ trong trường hợp mạng kết hợp.
Bảng trỡnh bày trễ trong từng khõu trong mạng ATM:
Tốc độ 150 Mbit/s 600 Mbit/s Kớch thước tế bào (byte) 16 32 64 16 32 64 TD (às) 4000 4000 4000 4000 4000 4000 FD (às) 64 128 256 16 32 64 QD/DD (às) 200 400 800 50 100 200
SD (às) 900 900 900 900 900 900
D1(às) 6264 8528 12256 6166 8123 12364 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
D2 (às) 9365 13828 21956 9016 13132 21364
Từ đú, ta cú thể tớnh được lỗi tổng cộng nh sau:
• Trong mạng thuần tuý ATM:
∑ ∫ ∑ + + + = j j j i PD q QD FD TD D1 1 max • Trong mạng kết hợp: ∑ ∫ ∑ ∑ ∑ + + + + = k jk j j i TDi FD QD SD D q kPD 1 1 2 max . Trong đú:
i – Số chặng của đường truyền (Transmission Link) j – Số chuyển mạch ATM.
k – Số lần tạo gúi/thỏo gúi giữa mạng ATM và mạng đồng bộ. SD1 – Trễ trong cỏc mạng đồng bộ.
Để hạn chế cỏc ảnh hưởng của trễ, cần giảm thiểu cỏc giỏ trị trễ. Cú thể ỏp dụng cỏc phương phỏp sau:
Trỏnh việc thực hiện ghộp kờnh truyền dẫn vượt quỏ mức (số lần) cho phộp bằng cỏch thiết lập cỏc đường truyền trực tiếp tốc độ bit cao.
Giảm tối thiểu cỏc điểm tổ hợp/phõn tỏch tế bào khi thực hiện phối hợp mạng, trỏnh (nếu cú thể) việc đi qua cỏc mạng khụng phải là ATM.
Giảm tối thiểu trễ trong thiết bị khỏch hàng tại cả hai đầu của kết nối.
3.4.1.1. Trễ tại lớp vật lý.
Jilter (rung pha) được định nghĩa là những thay đổi ngắn trong một khoảng thời gian của tớn hiệu so với vị trớ lý tưởng (về thời gian) của nú. Hiện nay trong cỏc mạng số liệu, vấn đề Jilter đó được xử lý khỏ tốt nhờ việc sử dụng cỏc bộ giảm Jilter.
Wander (trụi pha) là những thay đổi về trễ dài của tớn hiệu số so với vị trớ lý tưởng về thời gian. Thường xảy ra trong những thay đổi về trễ truyền súng trong mụi trường truyền dẫn của thiết bị.
Trong cả hai trường hợp rung pha và trụi pha đều cú thể gõy ra cỏc lỗi bit tại lớp vật lý do vậy kộo theo cỏc lỗi tương ứng ở cỏc lớp trờn. Trễ truyền dẫn gõy ra bởi độ dài của kết nối, đối với cỏc hệ thống truyền dẫn cỏp quang giỏ trị này là 6às/km.
3.4.1.2. Trễ tại lớp ATM.
Trễ truyền tải tế bào là một thành phần của trễ toàn tuyến từ đầu cuối này đến đầu cuối kia nhưng khụng bao gồm thời gian tổ hợp/phõn tỏch tế bào (thuộc chức năng của lớp AAL) và trễ trong mạng thuờ bao. Do vậy, trễ chuyển giao tế bào được giới hạn là trễ do độ dài truyền dẫn (với lớp vật lý) và trễ xuất hiện trong cỏc phần tử khỏc nhau của mạng nh cỏc nỳt chuyển mạch.
Giỏ trị trễ này thay đổi theo lượng tải tức thời của mạng gõy ra biến thiờn độ trễ tế bào (CDV) và trễ vi sai giữa cỏc thành phần dịch vụ trong cỏc dịch vụ đa thành phần.
Nguồn A Đích B
Tế bào đến (bit cuối đến) Tế bào gửi đi
(ra bit thứ nhất)
Hỡnh 3.21. Trễ chuyển giao tế bào.
Điều khiển tải trờn mạng là một việc rất quan trọng để giữ cỏc ảnh hưởng của trễ này trong giới hạn cho phộp. Biến thiờn độ trễ tế bào (CDV) là thành phần giao động của trễ chuyển giao tế bào, nú xuất hiện chủ yếu do việc thay đổi cỏc giỏ trị của trễ tế bào tại cỏc nỳt mạng. Cỏc nguyờn nhõn khỏc như: việc chờ
xếp hàng tại cỏc thiết bị truyền dẫn và tại cỏc thiết bị thu để phối hợp về tốc độ tế bào.
3.4.1.3. Trễ trong AAL.
Trong cấu trỳc ATM, lớp AAL cú vai trũ quan rất trọng, tại đõy diễn ra quỏ trỡnh biến đổi cỏc nguồn tớn hiệu từ khỏch hàng thành dạng tế bào ATM. Vớ dụ: tiếng núi được số hoỏ thành tớn hiệu thoại 64 kbit/s. Quỏ trỡnh tổ hợp tế bào đú gõy ra trễ vỡ thụng thường tế bào khụng được gửi đi cho đến khi trường thụng tin được cập nhật đầy đủ thụng tin. Khi trường thụng tin mang 48 byte tớn hiệu tiếng núi 64 kbit/s, sau khi thụng tinổ hợp đầy đủ sẽ gõy ra trễ tổ hợp tế bào 6às. Trờn cơ sở cỏc tiờu chuẩn đối với mạng băng hẹp hiện cú, thụng thường cú thể xỏc định giỏ trị tối đa là 5às cho trễ tại thiết bị khỏch hàng tại mỗi đầu của kết nối và điều này rừ ràng là khụng thể đạt đưọc đối với nguồn tớn hiệu 64 kbit/s trong mạng ATM.
Cỏc tế bào ATM đi về đớch mà khụng cú sự đồng bộ nào đối với đớch. Một số dịch vụ như cỏc dịch vụ với tốc độ bit cố định – CBR, yờu cầu cú cỏc chức năng phối hợp về thời gian đầu phỏt - đầu thu và thực thể giao thức AAL tại đầu thu phải tỏi tạo lại cấu trỳc luồng tớn hiệu với tốc độ bit cố định hoặc thay đổi từ chuỗi cỏc tế bào nhận được với độ trễ khỏc nhau. Bộ nhớ đệm đầu thu cú chức năng bự lại cỏc thay đổi về trễ nhưng những sai lệch nhỏ giữa tớn hiệu nhịp chủ cả đầu phỏt và đầu thu cú thể gõy ra tràn hoặc “xả” bộ đệm. Thụng thường khỏch hàng khụng nhận thấy bất kỳ sự xuống cấp nào nếu bộ thu thớch ứng được tốc độ xoỏ bộ đệm để trỏnh được tràn hoặc xả bộ đệm. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
3.4.1.4. Ảnh hưởng của trễ.
• Trễ vi sai giữa cỏc VCC:
Sự khỏc nhau về trễ của hai kờnh ảo VC thời gian thực giữa hai diểm đầu cuối như nhau của mạng là một vấn đề đối với cỏc cuộc gọi đa kết nối, cú thể thấy sự ảnh hưởng này khỏ rừ khi sử dụng dịch vụ điện thoại truyền hỡnh nếu cú
độ trễ vi sai quỏ lớn: sự đồng bộ giữa chuyển động của miệng người núi và tiếng núi trong điện thoại sẽ khụng khớp nhịp với nhau…
• Ảnh hưởng của tiếng vọng:
Nguyờn nhõn chớnh gõy nờn tiếng vọng là sự mất phối hợp trở khỏng cõn bằng tại cỏc điểm kết cuối 2/4 dõy. Đõy cũng cú thể do hiện tượng trễ toàn tuyến khi truyền tiếng núi. Mất phối hợp tại đầu xa của kết nối gõy ra phản xạ trở lại tới đầu gần. Trong mạng băng hẹp hiện nay sử dụng truyền dẫn 4 dõy, mất phối hợp trở khỏng chỉ xảy ra tại đầu cuối khỏch hàng và suy hao phản xạ (return loss) tối thiểu là 12dB. Với cỏc thiết bị đầu cuối nh mỏy điện thoại - cũng cú thể gõy ra tiếng vọng do sự kết hợp giữa phần ống núi và ống nghe, nhưng suy hao của phần này thường lớn hơn 36 dB.
Đối với mạng sử dụng kỹ thuật số, vấn đề tiếng vọng do suy hao của đường truyền là bằng khụng. Trong mạng điện thoại độ vang toàn tuyến (OLR – Overall Loundness Rating) của một kết nối ISDN được xỏc định bằng độ nhạy của mỏy điện thoại và cỏc tham số của bộ mó hoỏ tiếng núi. Với cỏc mỏy điện thoại số được đặt mục tiờu là 10dB. Nh vậy, độ vang của tiếng vọng chỉ là lớn hơn 10dB so với suy hao cõn bằng phản lại.
Đối với việc phối hợp mạng ATM với cỏc mạng khỏc, tiếng vọng gõy ra do khụng cõn bằng của cỏc giao diện 2 dõy sẽ gõy ảnh hưởng khụng tốt cho hầu hết cỏc cuộc gọi đường dài và khụng thể bỏ qua được. Để hạn chế cỏc ảnh hưởng này cần phải cú thiết bị điều khiển tiếng vọng. Đối với cỏc cuộc gọi gần, ảnh hưởng của tiếng vọng gần nh khụng cú vỡ thời gian trễ khi tổ hợp/phõn tỏch tế bào cú giỏ trị nhỏ. Tuy nhiờn với cỏc cuộc gọi xa (gọi quốc tế) cú thể cõn nhắc để sử dụng bộ xoỏ tiếng vọng (echo canceller).
Cú hai giải phỏp để khắc phục cỏc vấn đề do trễ gõy ra:
• Chấp nhận trễ và sử dụng cỏc bộ chống tiếng vọng.
Cũng nh cỏc hệ thống khỏc, cỏc lỗi xảy ra trong mạng ATM là do sự khụng hoàn hảo của hệ thống truyền dẫn hoặc chuyển mạch.
3.4.2.1. Mất tế bào do lỗi ở mào đầu.
Lỗi truyền sẽ dẫn tới sự thay đổi khụng mong muốn cỏc thụng tin được truyền tại bờn thu. Nếu lỗi xảy ra ở phần số liệu của tế bào thỡ cả tế bào vẫn được truyền tới điểm thu do ATM khụng cú chức năng chống lỗi khi truyền từ liờn kết tới liờn kết (Link by Link). Mạng ATM sử dụng phần mào đầu của tế bào cho việc định đường nờn nếu lỗi xảy ra tại phần này thỡ chuyển mạch ATM sẽ thụng dịch nhầm mào đầu và cú thể tế bào bị định đường sai khi truyền. Điều này xảy ra khi mào đầu mạng giỏ trị của một đường nối khỏc. Nếu mào đầu mạng một giỏ trị khụng tồn tại thỡ tế bào sẽ bị huỷ bỏ. Trong cả hai trường hợp này đề xảy ra lỗi nhõn (Multiplication Error) do chỉ cần 1 bit lỗi trong phần tiờu đề cũng dẫn tới lỗi cho cả tế bào.
Ngoài ra cũng cần chỳ ý rằng trong trường hợp cú lỗi nhúm (Burst Error), thụng tin trong phần số liệu hay phần mào đầu đều sai, do đú bất cứ một lỗi nào xảy ra tại mào đầu đều trực tiếp dẫn tới lỗi nhõn.
Nếu gọi độ dài trung bỡnh của tế bào ATM là H, độ dài của mào đầu là h và phần dữ liệu cú độ dài là i. Khi đú ta cú: H = h + i. Trong trường hợp nỳt chuyển mạch ATM cú sử dụng tất cả cỏc bit của mào đầu để xỏc định đớch nhận tin và hệ thụngs truyền khi đú cú lỗi cả ở phần mào đầu và phần dữ liệu, khi đú cú thể xỏc định:
Xỏc suất xảy ra một lỗi ở phần mào đầu là:
B i h h * +
Xỏc suất xảy ra lỗi ở trường dữ liệu là:
B i h i * +
Nếu một hệ thống chuyển mạch thụng dich một mào đầu bị lỗi thỡ cú cỏc khả năng sau xảy ra:
• Nếu lỗi ở mào đầu khụng được phỏt hiện và sửa chữa thỡ sẽ dẫn tới định đường nhầm. Trong trường hợp xấu nhất việc định đường nhầm sẽ đưa i bit thụng tin đến đớch khụng hợp lệ, cựng lỳc đú cũng cú i bit khụng tới được đớch đỳng của nú. Do đú cú 2.i bit sai, dẫn tới tỷ lệ lỗi bit B1 là: