IV. Chuyển mạch trong ATM.
1.Khái niệm về chuyển mạch trong ATM.
Chuyển mạch ATM thực hiện chức năng chuyển mạch các kết nối đường ảo (VPC: Virtual Path Connection), kết nối kênh ảo (VCC: Virtual Chanel Connection) và dựa trên nguyên lý chung được mô tả theo hình 33 và hình 34. Dữ liệu I2 I8 02 08 Bảng thông dịch / định tuyến Tế bà o
Dữ liệu Mào đầu
Mào đầu vào Mào đầu ra 01 I1
Chuyển mạch ATM mang hai đặc tính:
• Chuyển mạch gói do tính chất từng tế bào ATM được truyền tải trong mạng một cách riêng biệt.
• Chuyển mạch có kết nối do các kết nối giữa hai đầu cuối phải được thiết lập trước 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) tới các tuyến nối đi (Ôutgoing Link) trên cơ sở các thông tin định tuyến nằm trong phần mào đầu tế bào và các thông tin lưu giữ ở từng nút chuyển mạch trong giai đoạn thiết lập kết nối.
Quá trình thiết lập kết nối tại từng chuyển mạch thực hiện hai chức năng sau:
• Đối với từng kết nối, xác nhận giá trị nhận dạng kết nối (VCI: Virtual Chanel Indentifier) của tuyến nối đến, nhận dạng tuyến nối và tạo giá trị VCI của tuyến nối đi.
• 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.
VPI và VCI là thông tin nhận dạng kết nối trong các tế bào ATM. Để có thể xác định chính xác từng kết nối mỗi đường ảo (VP: Virtual Path) trong từng chặng đường truyền có một giá trị VPI riêng và mỗi kênh ảo (VC: Virtual Chanel) trong từng VP có một giá trị VCI riêng.
Bước đầu tiên để thiết lập kết nối giữa các đầu cuối là xác định đường kết nối giữa thiết bị nguồn và thiết bị đích. Quá trình này kết thúc với kết
quả là xác định được chuỗi các chặng đường truyền dùng trong kết nối và các giá trị nhận dạng của chúng.
Trong trường hợp chỉ có chuyển mạch VC, các thông tin giữa các nút chuyển mạch kế tiếp nhau sẽ được trao đổi qua đường nối để thiết lập giá trị liên quan đến kết nối của bảng định tuyến. Giá trị này điều khiển việc "chuyển đổi" VCI của tuyến nối đến thành VCI của tuyến nối đi.
Tuyến nối đến Mào đầu Tuyến nối đi Mào đầu
I1 A 01 X B 08 Z C 02 Ư I8 A 01 G B 02 W C 08 M
Hình 34. Nguyên lý bảng thông dịch mào đầu / định tuyến
Đối với chuyển mạch VP/VC, quy trình xảy ra cũng tương tự như trong chuyển mạch VC. Sự khác nhau chủ yếu liên qua đến số lượng bảng định tuyến dùng cho một kết nối. Đặc biệt, không có sự chuyển mạch VP và VC nếu như VP được xác định cho một chặng truyền dẫn. Và tương tự như vậy, VP được xác định qua nhiều chặng truyền dẫn.
Ngoài ra, với các VP dạng kết nối bán cố định, các bảng định tuyến nối với từng VP sẽ do các chức năng quản lý mạng thiết lập, trong đó thực hiện "chuyển đổi " giá trị của tuyến nối đến thành VPI của tuyến nối đi. Do vậy, không có sự trao đổi thông tin giữa hai nút kế tiếp cùng nằm trong một VP. Những nút cần có sự trao đổi thông tin là hai nút nằm ở hai đầu của VP, nút đầu và nút cuối.
của bảng định tuyến tại mỗi nút chuyển mạch thực hiện chức năng xử lý đối với bảng định tuyến để xác định tuyến nối đi và giá trị nhận dạng kết nối; nhận dạng kết nối sẽ được thay thế bằng các giá trị mới và tế bào được chuyển mạch từ tuyến nối đến ra tuyến nối đi.
Trong hình 33 và hình 34, tế bào mào đầu A trong vào cổng vào I1 sẽ được chuyển mạch sang tuyến nối đi 01 với mào đầu là X. Tế bào mào đầu B trong vào cổng vào I1 sẽ dược sang tuyến nối đi 08 với mào đầu là Z, và tương tự như vậy đối với các tế bào khác. Có thể thấy tuyến nối đi 01 có các tế bào khi đi vào phần tử chuyển mạch đều có giá trị VPI /VCI với giá trị A.
Do cả hai tế bào có mào đầu tế bào A được chuyển tới qua các cổng khác nhau và VPI /VCI chỉ có tính chất cục bộ và mào đầu tế bào cùng bảng thông dịch định tuyến phải đảm bảo được yêu cầu là các tế bào tuy có cùng mào đầu A (với các giá trị tương ứng của trường VPI /VCI) nhưng khi qua cổng khác nhau sẽ không được gán cùng một giá trị VPI /VCI (như ví dụ ở trên là X) để ra mỗi cổng.
Nói cách khác, bảng thông dịch định tuyến phải có tính nhất quán.
Như vậy, trong mạng ATM, chuyển mạch được thực hiện khác hẳn so với chuyển mạch trong mạng N-ISDN (mạng ISDN băng hẹp). Mặc dù kết nối cũng được thiết lập tại giai đoạn thiết lập cuộc gọi nhưng kết nối này không được thực hiện trên đường truyền có băng tần cố định, được dành riêng cho một cuộc gọi. Trên thực tế, các tế bào của rất nhiều kết nối khác được ghép nối lại trên cùng đoạn đường truyền và xếp hàng tại các bộ đệm của nút chuyển mạch trước khi từng tế bào được chuyển mạch một cách riêng rẽ tới các đầu ra được đấu nối với các hệ thống truyền dẫn thích hợp.