Dependent)
Phõn lớp PMD cung cấp cỏc khả năng truyền bớt thực sự trờn cỏc phương tiện truyền dẫn vật lý. Nú thực hiện cỏc chức năng truyền tải bớt, đồng bộ bớt, mó hoỏ đường truyền và biến đổi quang điện. Trong chế độ hoạt động bỡnh thường, cỏc bớt đồng bộ trờn đường truyền thường dựa vào cỏc bớt đồng bộ thu được trờn giao diện. Tuy nhiờn, hệ thống cũng cú thể sử dụng hệ thống đồng bộ riờng của mỡnh. Mạng ATM trong tương lai sử dụng chủ yếu là đường dẫn cỏp quang, gồm cả mạng trung kế và mạng truy nhập.
Cú 3 tổ chức đó đưa ra cỏc định nghĩa chuẩn hoỏ cho lớp vật lý của ATM là: ANSI, CCITT/ITU-T và ATM Forum.
* Tiờu chuẩn ANSI
Tiờu chuẩn ANSI T1.624 đó định nghĩa 3 tốc độ truyền đơn mode trong mạng cỏp quang ATM SONET cho giao diện ATM UNI là:
STS-1 với tốc độ 51.84 Mbps STS-3c với tốc dộ 155,52 Mbps STS-12c với tốc dộ 622,08 Mbps
* Cỏc khuyến nghị SDH của CCITT / ITU-T Khuyến nghị I.432 định nghĩa 2 tốc độ truyền Cỏc khuyến nghị SDH của CCITT/ ITU – T
Khuyến nghị I. 432 định nghĩa 2 tốc độ truyền trờn SDH cho giao diện ATM như sau:
STM – 1 với tốc độ 155,52 Mbps STM – 4 với tốc độ 622,08 Mbps
Do tốc độ SDH của STM – 1 và STM – 4 giống như SONET STS – 3c và STS – 12c nờn sự hoà hợp là khỏ đơn giản. Ngoài ra ITU – T cũng cú cỏc chuẩn khỏc là: DSI với tốc độ 1,544 Mbps E1 với tốc độ 2,048 Mbps DS2 với tốc độ 6,312 Mbps E3 với tốc độ 34,368 Mbps DS1 với tốc độ 44,736 Mbps E4 với tốc độ 139,264 Mbps Cỏc giao diện của ATM Forum
ATM Foum định nghĩa cỏc tốc độ giao diện ở lớp vật lý bao gồm hai giao diện cho mạng cụng cộng là DS3 và STS – 3c đó được chuẩn hoỏ bởi ANSI và ITU – T. Ngoài ra cũn cú ba tốc độ giao diện là cho mạng cục bộ:
FDDI với tốc độ 100 Mbps
Kờnh dẫn quang với tốc độ 155,52 Mbps
Cỏp xoắn bọc kim STP (Shielded Twisted Pair) với tốc độ 155,52 Mbps
2.4.2. Phõn lớp Hội tụ truyền dẫn - TC (Transmission Convergence)
Phõn lớp TC cú chức năng chuyển đổi từ dũng tế bào ATM thành dũng bớt trờn mụi trường dẫn và ngược lại. Nú gồm cỏc chức năng chớnh sau đõy:
a. Thờm vào hoặc lấy ra cỏc tế bào trống (cell rate decoupling)
Khi khụng cú tế bào chứa thụng tin hữu ích hoặc tế bào OAM ở lớp vật lý thỡ cỏc tế bào trống sẽ được truyền để đảm bảo cỏc tế bào là khụng đổi. Nú cũng cú nhiệm vụ tỏch cỏc tế bào trống này ra ở phớa đầu cuối. Mỗi byte của tế bào trống trong trường thụng tin sẽ là 01101010.
Bảng 2.3.: Cấu trỳc tiờu đề của tế bào trống.
Octet 1 Octet 2 Octet 3 Octet 4 Octet 5
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 Mó HEC
b. Kiểm tra lỗi tiờu đề - HEC (Header error Control)
HEC cú kớch thước 1 byte mó hoỏ dựng cho kiểm tra 5 byte tiờu đề tế bào ATM. Mó HEC cú khả năng sửa chữa sau bất kỳ lỗi đơn nào trong tiờu đề. Nú cũng cú khả năng phỏt hiện rất nhiều lỗi nhúm bớt khỏc nhau. Phõn lớp TC sẽ tạo ra HEC khi phỏt và đồng thời sử dụng nú để quyết định xem phần tiờu đề thu được cú bị lỗi hay khụng. Nếu lỗi được phỏt hiện trong phần tiờu đề, tế bào thu được sẽ bị huỷ bỏ. Phần tiờu đề cú chức năng thụng bỏo với lớp ATM sẽ làm gỡ với tế bào đú, do đú việc thu được HEC khụng mắc lỗi là rất quan trọng. Nếu khụng sẽ dẫn đến việc phõn phỏt khụng đỳng tế bào hoặc cỏc chức năng khụng mong muốn của lớp ATM sẽ bị ngẫu nhiờn xuất hiện.
c. Phõn tỏch tế bào và tạo tớn hiệu giả ngẫu nhiờn (cell delineation)
Việc phõn tỏch tế bào là quỏ trỡnh cho phộp phỏt hiện gianh giới từng tế bào dựa trờn trường HEC.
Hỡnh 2.4. Sơ đồ trạng thỏi phõn tỏch tế bào
Trạng thái tìm kiếm Trạng thái đồng bộ Trạng thái tiền đồng bộ HEC đúng HEC sai HEC đúng liên tiếp n lần HEC sai liên tiếp m lần
Phương phỏp phõn tỏch tế bào được khuyến nghị thực hiện bằng việc kiểm tra từng bớt một để phỏt hiện HEC đỳng đối với tiờu đề giả định. Khi giỏ trị như thoả thuận trờn được phỏt hiện, đồng thời giả thiết là phỏt hiện ra tiờu đề của một tế bào thỡ quỏ trỡnh sẽ chuyển sang trạng thỏi "tiền đồng bộ". Nếu như danh giới byte được phõn định trong lớp vật lý ở đầu thu, trước khi xảy ra phõn tỏch tế bào, thỡ quỏ trỡnh phõn tỏch tế bào được thực hiện từng byte.
Ở trạng thỏi "tiền đồng bộ", quỏ trỡnh tỏch được thực hiện bằng việc kiểm tra từng tế bào để phỏt hiện giỏ trị HEC đỳng. Quỏ trỡnh này được lặp lại đến khi nhận được liờn tiếp n HEC đỳng thỡ chuyển sang trạng thỏi "đồng bộ". Nếu HEC cú giỏ trị sai thỡ quay lại trạng thỏi "tỡm kiếm".
Ở trạng thỏi "đồng bộ" quỏ trỡnh phõn tỏch được coi là sai nếu như HEC nhận sai liờn tiếp m lần. Khi đú hệ thống lại quay trở lại về trạng thỏi "tỡm kiếm".
Cỏc tham số được chọn phải thoả món yờu cầu về độ an toàn và tớnh hoạt động của quỏ trỡnh phõn tỏch tế bào. Tớnh hoạt động phụ thuộc vào m và độ bảo đảm phụ thuộc vào n. Cỏc tham số khỏch hàng được đưa ra theo khuyến nghị I.432 cho như bảng 2.4. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Bảng 2.4. Khuyến nghị của ITU về cỏc giỏ trị của n, m
m n
Lớp vật lý trờn cơ sở SDH 7 6
Lớp vật lý trờn cơ sở tế bào
d. Chuyển tế bào lờn cỏc hệ thống truyền dẫn
Tế bào ATM cú thể được chuyển trờn bất kỳ hệ thống truyền dẫn nào (SDH hay PDH) bằng cỏch ghộp từng byte của tế bào vựng tải trọng (payload) vào khung truyền dẫn. Việc tương thớch với cỏc hệ thống truyền dẫn hiện cú là điều cần thiết trong giai đoạn hoà hợp hiện nay của ATM.
Truyền dẫn tế bào trực tiếp:
Với phương phỏp này, cỏc tế bào ATM được truyền đi thụng qua cỏc phương tiện trung gian thớch hợp như cỏp biển (coaxial cable) hay cỏp quang (fibre caple). Khi ấy khụng yờu cầu khung truyền dẫn.
Hiện tại, phương phỏp truyền dẫn tế bào trực tiếp này chủ yếu sử dụng với mạng LAN mà khụng ỏp dụng được với mạng diện rộng.
Hỡnh 2.5.: Truyền dẫn trực tiếp tế bào trong mạng ATM. Ghộp tế bào vào hệ thống SDH
Việc truyền dẫn tế bào trong mạng SDH sẽ được minh hoạ thụng qua sử dụng khung tớn hiệu STM -1. Khung STM - 1 cú cấu trỳc (9* 270). Từng byte trong cấu trỳc khung STM -1 sẽ được chuyển đi theo hàng với hàng (rew - by - row) và bắt đầu với hàng và cột đầu tiờn. Cỏc tế bào ATM cú thể trụi nổi (float) trong VC -4. Vị trớ cỏc cell khụng cố định, mà thay đổi từ container này tới container (từ VC -4 này đến VC -4 khỏc) vỡ một VC 4 khụng cú kớch thước là một số nguyờn lần của kớch thước một tế bào ATM . Bản thõn VC -4 cũng trụi nổi bồng bềnh trong khung STM -1. Vị trớ của VC - 4 được xỏc định bởi con trỏ.
Hỡnh dưới đõy sẽ mụ tả minh hoạt sự bố trớ cỏc cell ATM trong cấu trỳc của phần tải trọng của STM -1.
Hỡnh 2.6. Ghộp tế bào vào khung STM -1
Ghộp vào PDH
Cỏc cell ATM sẽ được đưa vào phần tải trọng của khung truyền, này sẽ cung cấp khoảng trống cho khoảng 10 cell (theo khuyến nghị G.804 của ITU - T). Cỏc tế bào ATM sẽ bồng bềnh trong khung truyền, chỳng khụng cú vị trớ xỏc định trong khung.
2.5.2. Cấu trỳc tế bào ATM
Cấu trỳc của một tế bào ATM gồm 5 byte đầu tiờn giành cho phần tiờu đề, tiếp theo là vựng thụng tin dài 48 byte. Cấu trỳc của tế bào ATM được chia làm 2 loại: tế bào UNI dựng cho giao diện giữa người sử dụng với mạng (User - Network) và tế bào NNI dựng cho giao diện giữa mạng với (Network - Network)
Hỡnh 2.8: a. tế bào ATM - UNI b. tế bào ATM - NNI
a.Trường hợp điều khiển luồng chung - GFC (General Flow Control)
Trường hợp này cú độ dài 4 bớt gồm: 2 bớt giành cho điều khiển và 2 bớt dựng làm tham số. GFC chỉ cú đối với giao diện UNI trong cấu trỳc điểm - điểm. Nú cú tỏc dụng điều khiển cỏc chức năng cục bộ như quyền truy xuất và gửi cỏc tế bào trong ATM LAN . Việc buộc phải sử dụng trường GFC là một nhược điểm cơ bản của ATM do đó tạo ra sự khỏc nhau giữa cỏc tế bào tại giao điểm UNI và NNI làm cho cỏc thủ tục của ATM khụng đồng nhất. Do đú
Bít 8 7 6 5 4 3 2 1 Byte 1 GFC VPI 2 VPI VCI 3 VCI 4 VCI PT 5 HEC ….. 53 C L P Phần dữ liệu ( 48 byte) Bít 8 7 6 5 4 3 2 1 Byte 1 VPI 2 VPI VCI 3 VCI 4 VCI PT 5 HEC ….. 53 Phần dữ liệu ( 48 byte)
trong mạng ATM phải chỳ ý xem cỏc thiết bị được lắp đặt cú thớch hợp với giao diện hay khụng.
b. Trường hợp tuyến VPI/ VCI (Virtual Path Identer / Virtual Channel Identefir)
Việc xỏc định xem làm thế nào để truyền tế bào đi từ chỗ này đến chỗ khỏc là dựa trờn thụng tin nằm trong phần tiờu đề của tế bào ở 2 trường VPI/ VCI. Đú là giỏ trị nhận dạng của đường ảo - VP và kờnh ảo - VC.
Chỉ số nhận dạng kờnh ảo VCI được sử dụng để nhận dạng cỏc kờnh được truyền đồng thời trờn đường truyền dẫn (trờn đường truyền cú thể cú rất nhiều kờnh được truyền cựng lỳc). Thụng thường trờn một đường truyền cú hàng ngàn kờnh truyền cựng lỳc, trường VCI cú độ dài là 16 bớt (cho phộp mó hoỏ 216 = 65536 kờnh) tức là cho phộp truyền tối đa 65536 kờnh cựng lỳc trờn một đường truyền.
Chỉ số nhận dạng đường ảo VPI được dựng để nhận dạng cỏc đường ảo được truyền đồng thời trờn đường truyền dẫn. Một đường ảo cú thể gồm một số kờnh ảo. VPI cho phộp đơn giản hoỏ cỏc thủ tục chọn tuyến và quản lý. Trường VPI cú độ dài 8 bớt ứng với cỏc tế bào giao diện UNI (cú thể mó hoỏ được 28 = 256 đường ảo) và 12 bớt với tế bào giao diện NNI (mó hoỏ được tối đa 212 = 406 đường ảo)
Khi thiết lập kết nối ảo, tạo mỗi một nỳt chuyển mạch sẽ cú một bảng nối đường xỏc định kết nối giữa một đường này với đường khỏc và bảng này sẽ chỉ ra đường ảo VPI / VCI ở cổng này sẽ liờn quan như thế nào tới đường với VPI/ VCI ở cổng ra khỏc.
Mỗi một đường ảo và kờnh ảo cú một giỏ trị nhận dạng khỏc nhau dựng để phõn biệt với đường ảo và kờnh ảo khỏc. Cỏc nỳt chuyển mạch sử dụng cỏc giỏ trị này để xỏc định cỏc kết nối, đồng thời sử dụng cỏc thụng tin định tuyến tại thời điểm thiết lập kết nối để định hướng cỏc tế bào đến cỏc tổng ra thớch hợp. Cỏc nỳt chuyển mạch thay đổi cỏc giỏ trị VPI và VCI bằng cỏc giỏ trị mới phự hợp với kết nối đầu ra.
Quỏ trỡnh được minh hoạ như sau:
Hỡnh 2.8. Bảng định tuyến cỏc giỏ trị VPI, VCI. c. Đường ảo và kờnh ảo (Virtual Path and Virtual Channel) (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Kờnh ảo VC là khỏi niệm để chỉ kờnh thụng tin cú khả năng cung cấp truyền đơn hướng cho tế bào lớp ATM.
Đường ảo VP là sự kết hợp logic của một nhúm cỏc kờnh ảo cú cựng một đặc điểm lưu thụng và được truyền đi trờn cựng một đường trờn mạng.
Trờn một đường truyền dẫn cú thể bao gồm một vài đường ảo VP. Trờn mỗi đường ảo cú thể bao gồm một vài kờnh ảo VC. Mỗi VP và VC đều được xỏc định bởi một giỏ trị riờng biệt trong trường VPI và VCI nằm trong phần tiờu đề tế bào của ATM.
d. Chuyển mạch cho cỏc kết nối ATM
Chuyển mạch ATM gồm 2 loại, chuyển mạch đường ảo và chuyển mạch làm việc dựa vào cả giỏ trị đường ảo và kờnh ảo. Hoạt động cơ bản của chuyển mạch ATM là giống với cỏc loại chuyển mạch khỏc.
Trờn cơ sở cỏc giỏ trị VPI/ VCI của tế bào đến chuyển mạch phải xỏc định đầu ra tiếp theo cho tế bào nhận được từ đầu vào và phải xỏc định cỏc giỏ trị VPI/ VCI mới trờn đường ra. Thay thế cỏc giỏ trị này từ bảng định tuyến bờn trong nú, hoặc thụng qua cỏc tớn hiệu bỏo hiệu thiết lập kết nối ảo chuyển mạch.
Hỡnh 2.10 Cho thấy một vớ dụ về chuyển mạch đường ảo, trong đú cỏc tế bào được chuyển mạch chỉ trờn cơ sở cỏc giỏ trị VPI , cỏc giỏ trị VCI khụng thay đổi giữa đầu vào và đầu ra của kết nối. Chuyển mạch này tương đương với trung tõm của chuyển mạch trung kế.
Hỡnh 2.10. Chuyển mạch đường ảo
Hỡnh 2.11. Cho thấy một vớ dụ về chuyển mạch dựa trờn cơ sửo giỏ trị của VPI và VCI. Vỡ tất cả cỏc VPI và VCI chỉ cú ý nghĩa mỗi một đoạn
đường cụ thể nờn những giỏ trị này cần được ấn định lại tại mỗi chuyển mạch.
Hỡnh 2.11. Chuyển mạch đường ảo, kờnh ảo e. Trường kiểu tài trọng - PT (Payload Type)
PT là một trường gồm 3 bớt cú nhiệm vụ nhận dạng tế bào. Bớt thứ nhất cú nhiệm vụ phõn biệt tế bào thụng thường hay cỏc tế bào mang thụng tin về giỏm sỏt, vận hành, bảo dưỡng OAM (Pperation - Administration - Maintenance). Bớt thứ hai cú tỏc dụng bỏo hiệu tắc nghẽn trong mạng. Nếu tế bào này đi qua điểm cú tắc nghẽn trờn mạng, bớt này sẽ đặt giỏ trị là "1:. Nú chỉ cú ý nghĩa là thụng bỏo rằng đó cú một sự tắc nghẽn ở đõu đú trờn đường đi của tế bào và nờn cú sự phản ứng nào đú để giải quyết sự tắc nghẽn đú. Và bớt cuối cựng cú tỏc dụng bỏo hiệu cho lớp AAL (lớp tương thớch ATM). Hỡnh 2.12 miờu tả chung về chung PHỏT TRIểN.
0 0/1 0/1
Tế bào của Bớt bỏo hiệu
người sử dụng lớp ALL
Bớt bỏo hiệu tắc nghẽn "1 nếu tắc nghẽn
Bảng 2.5. Cỏc giỏ trị của trường PT và ý nghĩa của nú
Trường PT Chức năng
000 Tế bào người sử dụng, khụng bị quỏ tải (SDU type = 0) 001 Tế bào sử dụng, khụng bị quỏ tải (SDU type = 1)
010 Tế bào người sử dụng, quỏ tải (SDU type = 0) 011 Tế bào người sử dụng, quỏ tải (SDU type = 0)
100 Tế bào OAM lớp F5 liờn quan đến liờn kết (OAM F5 Senment)
101 Tế bào OAM lớp F5 liờn quan đến đầu cuối (OAM F5 F5 End to End) 110 Dành cho việc quản lý tải trọng tương lai
111 Dành cho việc sử dụng trong tương lai
f. Trường điều khiển lỗi tiờu đề - HEC (Header Error Control)
Trường điều khiển lỗi tiờu đề dài 8 bớt dựng để kiểm tra mó dư vũng CRC trờn 4 byte tiờu đề với đa thức sinh:
G(x) = x8 + x2 + x+1
Bốn byte tiờu đề được viết dưới dạng đa thức theo biến x, đem nhõn với x8 rồi chia cho G (x), đa thức dư chuyển về chuỗi 8 bớt, cộng modul 2 với 01010101 sẽ được giỏ trị của HEC.
g. Trường ưu tiờn loại bỏ tế bào - CLP (Cell Loss Priority)
CLP là trường dựng để xỏc định mức độ ưu tiờn của cỏc cuộc nối khỏc nhau. Trong trường hợp quỏ tải, cỏc cuộc nối cú mức độ ưu tiờn thấp (cỏc tế bào cú trường CLP = 1) sẽ bị mất thụng tin trước những tế bào cú bit CLP =0.
Cú 2 loại ưu tiờn khỏc nhau là ưu tiờn về mặt nội dung và ưu tiờn về mặt thời gian. Trong chế độ ưu tiờn về mặt thời gian, cỏc tế bào cú độ ưu tiờn cao hơn sẽ cú độ trễ trong mạng ít hơn. Trong chế độ ưu tiờn về mặt nội dung, cỏc tế bào cú độ ưu tiờn cao hơn sẽ cú xỏc suất mất gúi ít hơn. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
h. Quản lý lưu lượng và điều khiển tắc nghẽn trong mạng.
Mạng thụng tin phải cú khả năng phõn phối tài nguyờn mạng một cỏch hợp lý và cú kế hoạch. Đặc biệt với mạng ATM, nú phải cú khả năng cung