Cú thể thực hiện việc kiểm soỏt lưu lượng đối với cỏc tế bào được tạo ra bởi CES IWF và được truyền qua mạng ATM. Cỏc tế bào OAM được đưa vào sẽ xem xột cỏc nguyờn nhõn gõy ra độ biến đổi tế bào CDV của việc điều khiển tham số sử dụng UPC (Usage Parameter Control). Giỏ trị biến thiờn cho phộp của CDV cũng cần tớnh toỏn để thoả món bất kỳ CDV nào mà cú thể xuất hiện trong cỏc thiết bị xen ghộp kờnh và cỏc thiết bị chuyển mạch giữa IWF và thiết bị UPC.
Trong nội dung tài liệu này, giỏ trị biến thiờn cho phộp của CDV được xem xột bởi chức năng lựa chọn và hiện tại chưa cú sự chuẩn hoỏ.
Sau đõy sẽ tớnh toỏn tốc độ tế bào cực đại PCR mà kờnh ảo ATM yờu cầu.
a. Đối với dịch vụ cơ sở
Nếu khụng sử dụng tế bào điền một phần dữ liệu và N>1 thỡ tốc độ của tế bào cực đại PCR được yờu cầu cho việc vận chuyển AAL1 của dịch vụ cơ sở Nx64 với mức CLP = 0+1 là: (8000 x N/46.875) tế bào/giõy. Lưu ý ở đõy lấy kết quả là một số nguyờn nhỏ nhất mà lớn hơn hoặc bằng tớch đú. Nếu sử dụng tế bào điền một phần dữ liệu thỡ PCR được tớnh bằng (80000xN/K) tế
CES Inter working Function CES Inter working Function ATM Network ATM Interface
Service Interface Service Interface ATM Interface
bào/giõy. Trong đú K là số byte dữ liệu người sử dụng AAL được điền vào trong tế bào.
Nếu khụng sử dụng tế bào điền một phần dữ liệu đối với dịch vụ cơ sở Nx64Kps (chẳng hạn N=1) thỡ giỏ trị PCR với mức CLP = 0+1 cần cho việc truyền tải AAL1 là (80000/47) tế bào/giõy (kết quả là số nguyờn nhỏ nhất lớn hơn hoặc bằng tớch).
Nếu sử dụng tế bào điền từng phần thỡ PCR = (8000/K) tế bào/giõy. Với K là số byte dữ liệu người sử dụng AAL được điền vào tế bào.
Việc phõn loại trờn căn cứ vào yờu cầu về tốc độ byte người sử dụng mà tốc độ byte do số byte người sử dụng được truyền đi trong mỗi tế bào.
b. Dịch vụ E1 cú bỏo hiệu kờnh liờn kết CAS
Tốc độ tế bào cực đại (PCR) được yờu cầu, với mức CLP=0+1, đối với vận chuyển AAL1 của dịch vụ Nx64E1 cú bỏo hiệu CAS là:
+ Trường hợp khụng cú tế bào điền một phần là N chẵn: PCR = (8000 x N x 33/32)/46.875) tế bào/giõy.
+ Trường hợp khụng cú tế bào được điền một phần là N lẻ: PCR = {8000 x [1 + N x 33)/32]/46.875} tế bào/giõy.
+ Trường hợp tế bào điền một phần, N chẵn và K la số byte người sử dụng ALL1 được điền vào:
PCR = [8000 x [Nx33)/32]/K} tế bào/giõy
+ Trường hợp tế bào được điền một phần, N lẻ và K là số byte người sử dụng ALL1 được điền vào:
PCR = {8000x[(1+Nx33)/32]/K} tế bào/giõy
Vỡ tất cả cỏc bớt bỏo hiệu được nhúm cựng nhau ở vị trớ cuối cấu trỳc AAL1 nờn cỏc kờnh ảo cung cấp dịch vụ Nx64 E1 cú bỏo hiệu CAS sẽ bị trượt pha trong thời gian phỏt tế bào. Vớ dụ một IWF mang một kờnh Nx64 E1 với N=30 và cú thể mang một bỏo hiệu CAS thỡ trung bỡnh phỏt 10.5 tế bào lệch pha khoảng thời gian 191.8àsec, cỏc tế bào mang bit bỏo hiệu CAS sẽ được truyền đi tiếp sau khoảng thời gian 130às. Sự trượt pha trong thời
gian phỏt tế bào này cần phải phự hợp với bộ phận kiểm soỏt lưu lượng tốc độ đỉnh.
3.5.2. Kiểu tải trọng kờnh ảo ATM và ưu tiờn tổn thất tế bào
Ngoài cỏc trường nhận dạng đường ảo và kờnh ảo thỡ tỏng phần mào đầu tế bào ATM cũn chứa cỏc trường bit xỏc định ưu tiờn tổn thất tế bào CLP (1 bit) và trường xỏc định loại tải trọng PTI (3 bit).
a. Ưu tiờn tổn thất tế bào (CLP).
Ở phớa phỏt bớt này mang giỏ trị "0" thỡ ở phớa thu nú khụng được quan tõm.
b. Nhận dạng loại tải trọng (PT)
Tất cả cỏc tế bào mang dữ liệu kờnh giả sẽ được gửi đi cựng với từng bớt nhận dạng loại tải trọng. Nếu trường bớt nhận dạng loại tải trọng cú giỏ trị "000" thỡ nú chỉ thị rằng "Tế bào mang dữ liệu người sử dụng khụng gặp phải tắc nghẽn, đơn vị dữ liệ dịch vụ SDU=0".
Tất cả 4 giỏ trị nhận dạng kiểu tải trọng trong tế bào mang dữ liệu người sử dụng (000,001,010 và 011) đều được bờn thu chấp nhận.
3.5.3. Sự suy giảm chất lượng dịch vụ
Mục 3.1.2. đó xỏc định cỏc đặc tớnh chất lượng của giao diện dịch vụ CBR. Sự suy giảm chất lượng ATM được núi ở mục này.
a) Trễ truyền dẫn tế bào
Trễ tổng thường cú ý nghĩa quan trọng đối với cỏc ứng dụng cho dịch vụ giả mạch đặc biệt là dịch vụ liờn quan đến thoại. Trễ xuất hiện do kết nối cỏc chức năng phối hợp CES và mạng ATM với nhau, gồm 2 tham số quan tõm.
Trễ cực đại: Đưa ra giỏ trị độ trễ tối đa chấp nhận được của tế bào giữa đầu vào và đầu ra của mạng ATM.
Độ biến đổi trễ tế bào (CDV): cho bởi sự thay đổi độ trễ, cú thể xảy ra đối với bất kỳ loại tế bào đặc biệt nào.
Cỏc thiết bị dịch vụ giả mạch phải cú cỏc bộ đệm tỏi tổ hợp đủ lớn phự hợp với CDV lớn nhất hiện diện trờn một kờnh ảo để khắc phục tỡnh trạng tràn
luồng hoặc luồng dưới mức cho phộp gõy ra bởi hiện tượng trượt hoặc việc tỏi tạo lại khung (reframe events). Tại thời điểm đú, cần chỳ ý là bộ đệm tỏi tổ hợp lớn hơn so với yờu cầu để phự hợp với CDV lại cú thể gõy ra độ trễ tổng quỏ lớn.
3.6. Túm tắt
Chương này đó nghiờn cứu dịch vụ giả mạch cho truyền thoại Nx64 Kbps. Ta cú thể nhận thấy nếu sử dụng băng thụng cố định, khi lưu lượng thay đổi thỡ băng thụng vẫn giữ nguyờn. Như vậy trong trường hợp lưu lượng thoại ở mức thấp thỡ nú vẫn chiếm khoảng băng thụng đú, dẫn đến cú một khoảng băng thụng cũn thừa. Vấn đề đặt ra là phải sử dụng hiệu quả băng thụng. Cấp phỏt băng thụng động là một biện phỏp nhằm tận dụng băng thụng cũn thừa để truyền lưu lượng của cỏc dịch vụ khỏc cú mức ưu tiờn thấp hơn. Chương 4 ssẽ nghiờn cứu về dịch vụ giả mạch truyền thoại cú phõn bố băng thụng động.
CHƯƠNG 4
NGHIấN CỨU DỊCH VỤ GIẢ MẠCH Cể PHÂN BỐ BĂNG THễNG ĐỘNG (DBCES)
Để thực hiện việc truyền số liệu cú phõn bố băng thụng động trong mạng ATM, giao diện dịch vụ giả mạch phải phỏt hiện được cỏc khe thời gian của trung kế TDM là động hay là tĩnh. Khi một khe thời gian cụ thể được phỏt hiện là ở trạng thỏi tĩnh thỡ khe thời gian đú bị giảm đi từ cấu trỳc ATM tiếp theo và băng thụng mà nú đó sử dụng cú thể được sử dụng lại cho cỏc dịch vụ khỏc. Phương phỏp này cú thể được cung cấp nhờ sử dụng bất kỡ phương phỏp phỏt hiện hoạt động của khe thời gian; vớ dụ như CAS, CCS. Trong đồ ỏn này sẽ trỡnh bày một số cỏch phỏt hiện hoạt động của khe thời gian. Việc thực hiện cụ thể và lựa chọn phương phỏp do cỏc nhà khai thỏc dịch vụ đảm nhiệm. Cỏc cấu hỡnh mạng ATM kết nối ảo cố định (PVC) khụng cần bất cứ bản tin/phần tử bỏo hiệu riờng biệt nào. Việc truyền tải cỏc khe thời gian động sử dụng dịch vụ CES Nx64 Kbps E1 cú cấu trỳc đó được nghiờn cứu ở chương 3.
4.1. Mụ hỡnh mạng tham chiếu
4.1.1. Mụ hỡnh mạng tham chiếu
Hướng từ TDM tới ATM
Hướng từ ATM tới TDM DSS = Kớch thước cấu trỳc động Các giao diện ATM hoặc không phải giao diện ATM Hàng đợi ATM có phân bố băng thông động DBU DSS IWF với CES IWF cho dịch vụ khác IWF cho dịch vụ khác Các giao diện ATM Mạng ATM Phẩn tử mạng ATM
DBU = Phõn bố băng thụng động
Hỡnh 4.1. Cấu hỡnh tham chiếu cho trung kế cú phõn bố băng thụng động.
Hỡnh 4.1 là một cấu hỡnh tham chiếu cho một ứng dụng chung cho cỏc chỉ tiờu kĩ thuật của tài liệu. Phần tử mạng ATM cú thể là một thực thể vật lý hay một thực thể chức năng mà chỳng cung cấp một vài giao diện cho người sử dụng cũng như cho cỏc phần tử mạng khỏc. Trong phần tử mạng này cú bộ phận thực hiện chức năng tiếp hợp dịch vụ giả mạch (CES IWF), đõy là đối tượng nghiờn cứu của chương này.
Chức năng tiếp hợp ở đõy thực hiện cỏc nhiệm vụ sau:
• Thực hiện cỏc chức năng của dịch vụ giả mạch CES cú cấu trỳc Nx64Kbps E1 như đó đề cập đến trong chương 3 ở trờn.
• Thực hiện việc phỏt hiện hoạt động của cỏc khe thời gian.
• Định kớch thước cấu trỳc động (DSS) của cấu trỳc AAL1 mà cấu trỳc này phự hợp với cỏc khe thời gian động theo hướng từ TDM với ATM.
• Khụi phục cỏc khe thời gian động từ cấu trỳc AAL1 trong hướng từ ATM tới TDM và xếp đặt chỳng trong cỏc khe thớch hợp trong luồng TDM.
• Sắp xếp cỏc bớt bỏo hiệu thớch hợp (vớ dụ cỏc bớt bỏo hiệu ABCD) trong mỗi khe thời gian của luồng
Chức năng hàng đợi ATM (ATM Quene) với việc sử dụng băng thụng động, cú trong phần tử mạng ATM, cú nhiệm vụ xếp hàng đợi và truyền dẫn cỏc tế bào từ cỏc giao diện khỏc nhau vào trong bất kỡ giao diện ATM chung đó cho nào. Chức năng của việc sử dụng băng thụng động (DBU) liờn quan đến khả năng dưới dõy. Đối tượng chức năng (Functional entitty) xỏc lập một băng thụng cố định (tốc độ tế bào) cho mỗi bộ phận chức năng tiếp hợp dịch vụ giả mạch (CES-IWF) tương ứng với kớch thước cấu trỳc cực đại của cỏc tế bào được đưa vào (xem phần xỏc định cấu trỳc cực đại dưới đõy). Khi tất cả cỏc khe thời gian được đưa vào (xem phần xỏc định cấu trỳc cực đại dưới
đõy). Khi tất cả cỏc khe thời gian được cung cấp trong CES IWF là động thỡ toàn bộ băng thụng là cần cho CES IWF đú. Khi một số khe thời gian của CES IWF khụng hoạt động (ở trạng thỏi tĩnh) thỡ IWF tự động giảm kớch thước của cấu trỳc, như vậy việc truyền dẫn cú tốc độ tế bào thấp hơn tới hàng đợi ATM. Nhờ khả năng cấp phỏt băng thụng động DBU trong hàng đợi cú thể sẽ chiếm giữ băng thụng khụng được sử dụng bởi IWF nào đú và sau đú tức thời được cấp phỏt cho cỏc dịch vụ khỏc. Khả năng này cú thể cung cấp băng thụng cho cỏc dịch vụ tốc độ bớt khụng xỏc định UBR mà khụng phải dành sẵn nhiều băng thụng (hay bất kỡ sự phụ thuộc vào cỏc thụng số lưu lượng) cho cỏc dịch vụ UBR, như thế làm tăng hiệu quả sử dụng băng thụng trờn cỏc giao diện ATM. Tuy nhiờn, để cú một số ưu điểm về khả năng này cỏc CES IWF cần phải đỏp ứng được cỏc chỉ tiờu kĩ thuật được yờu cầu. Cỏc yờu cầu chức năng tiếp hợp đó được núi tới ở trờn sẽ được mở rộng thờm trong cỏc phần tiếp theo.
4.2.1. Một số khỏi niệm
Cỏc khỏi niệm sau đề cập đến cỏc thuật ngữ được sử dụng trong toàn bộ chương.
a. Kớch thước cấu trỳc động DSS (Dynamic Structure sizing)
Khả năng của chức năng tiếp hợp CES là cú thể điều chỉnh động kớch thước của cấu trỳc AAL1 tăng hoặc giảm trờn cơ sở cỏc khe thời gian động được chứa trong đường trung kế E1. Một vớ dụ về một khung E1 đầy đủ là cú cấu trỳc cực địa chứa được nội dung của 30 khe thời gian (N = 30) tương ứng với một tải trọng mang 480 bytes thụng tin người sử dụng và 15 bytes bỏo hiệu (trường hợp này là bỏo hiệu CAS) (như hỡnh 4.2). Một vớ dụ khỏc là: một kờnh E1 khụng đầy đủ dữ liệu người sử dụng chỉ sử dụng 4 khe thời gian 64Kbps, trong trường hợp này cấu trỳc cực đại cho phộp chứa được nội dung chỉ của 4 khe thời gian (N = 4) tương ứng với phần tải trọng 64 bytes thụng tin người sử dụng và 2 bytes bỏo hiệu (bỏo hiệu CAS). Trật tự và vị trớ của cỏc khe thời gian được phõn chia trong khung E1 được sắp xếp tuỳ thuộc
người sử dụng và được thớch ứng thụng qua mặt nạ bớt được giải thớch dưới đõy.
c. Cấu trỳc động.
Là cấu trỳc AAL1 chứa cỏc thụng tin từ cỏc khe thời gian động thực tế ở bất kỡ trường hợp nào. Cỏc khe thời gian tĩnh là khụng được cựng phõn bố vào trong cấu trỳc AAL1. Cú hai loại cấu trỳc động được miờu tả dưới đõy.
• Cấu trỳc động loại 1: là một cấu trỳc động mà cú chứa một mặt nạ bớt (bitmask)
• Cấu trỳc động loại 2: là một cấu trỳc động mà khụng chứa một mặt nạ bit.
Mặt nạ bớt thường xuyờn được truyền dẫn chỉ trong cỏc cấu trỳc chứa một con trỏ (chỉ cú một ngoại lệ là khi chuyển tiếp từ tất car cỏc khe thời gian tĩnh thành ít nhất một khe thời gian động và trong trường hợp này cú thể cú ọt cấu trỳc với một mặt nạ bớt khụng cú con trỏ). Điều này tương đương với việc tối thiểu hoỏ băng thụng tiờu thụ (việc truyền dẫn mặt nạ bớt ít xảy ra hơn) và việc cung cấp vị trớ xỏc định của cỏc mặt nạ bớt phớa sau con trỏ.
d. Cấu trỳc tĩnh
Đõy là một cấu trỳc cú chiều dài một hoặc 4 bytes được truyền đi khi taats cả cỏc khe thời gian là tĩnh. Nú chứa đựng một mặt nạ bit chỉ toàn cỏc bit “0” cựng một bit kiểm tra chẵn lẻ mang giỏ trị “1:, và khụng cú cấu trỳc con tải trọng và bỏo hiệu.
e. Mặt nạ bit (bitmask)
Mặt nạ bớt chỉ ra trạng thỏi hoạt động của N khe thời gian được cung cấp. Mặt nạ bớt này luụn được tạo ra bởi ATM bờn phỏt và được đúng gúi vào trong cấu trỳc AAL1, ATM bờn thu cú khả năng tổ chức lại chỳng đỳng với vị trớ của cỏc khe thời gian thu được trong khng E.1 Khuụn dạng của mặt nạ bit gồm cú một bớt kiểm tra chẵn lẻ, phần dưới đõy sẽ đề cập kỹ hơn về vấn đề này.
Dưới đõy là những yờu cầu của chức năng tiếp hợp IWF
IWF sẽ cú khả năng thực hiện cỏc chức năng CES trờn cỏc dịch vụ giả mạch Nx64Kbps E1 cú cấu trỳc đó được đề cập trong chương 3.
IWF sẽ cú thể phỏt hiện trạng thỏi hoạt động của cỏc khe thời gian trờn cơ sở bỏo hiệu CAS, CCS hay bất kỡ phương phỏp bỏo hiệu nào khỏc tuỳ thuộc vào mạng tổng đài cần kết nối.
Tổ chức cỏc khe thời gian trong IWF
Tại thowfi điểm didnhj cấu hỡnh cho IWF, số và thứ tự của cỏc khe thời gian trong cấu trỳc cực đại được xỏc định bởi người sử dụng và phải phự hợp giữa hai IWF ở đầu cuối của kết nối ảo. Vớ dụ việc sử dụng cấu trỳc cực đại cú 4 khe thời gian, người sử dụng cú thể lựa chọn cỏch phõn bố khe thời gian khỏc nhau trong hai đầu cuối của kết nối. Vớ như cú thể lựa chọn cỏc khe thời gian từ 1 đến 4 ở đầu cuối kết nối bờn phỏt (hướng từ TDM tới ATM ở nguồn) và cỏc khe thời gian từ 6 đến 10 ở đầu cuối kết nối phớa thu (hướng từ ATM tới TDM ở đớch).
Đõy là vấn đề cơ bản trong quỏ trỡnh xử này vỡ mặt nạ bớt chỉ ra số thứ tự của cỏc khe thời gian được chỉ định trong cấu trỳc cực đại và khụng chỉ ra toàn bộ vị trớ của 30 khe thời gian trong khung E1.
4.3. Đặc điểm của cỏc cấu trỳc động và cấu trỳc tĩnh.
Như đó núi ở trờn cấu trỳc động cú hai loại: cấu trỳc động loại 1 (cú mặt nạ bớt) và cấu trỳc động loại 2 (khụng cú mặt nạ bớt).
Hỡnh 4.2 dưới đõy cho thấy hai loại cấu trỳc động cho cỏc khung E1 sử dụng bỏo hiệu CAS. Hỡnh 4.3. cho thấy hai loại cấu trỳc động cho cỏc khung E1 sử dụng bỏo hiệu kờnh kết hợp CCS. Chú ý rằng khụng cú hạn chế trong việc sử dụng cỏc cấu trỳc siờu khung (SF) hoặc cỏc cấu trỳc siờu khung (ESF) mở rộng cho CES như hỡnh 4.2.
Cấu trúc con mặt nạ bit
có từ 1 đến 4 bytes
Cấu trúc con tải trọng
(Một khung ESF hoặc hai khung SF)
có từ 16 đến 480 bytes
Cấu trúc con báo hiệu ABCD