Tài liệu ATM

Chia sẻ: Đặng Duy Kỳ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:72

Thêm vào BST

Báo xấu

171
lượt xem 73
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

XU HƯỚNG CHUẨN HOÁ VÀ CẤU TRÚC GIAO THỨC Khi môi trường của xã hội thông tin được hoàn thiện, thì mạng giao tiếp thông tin băng rộng cần thiết phải tỏ ra thích nghi với các tính năng như tốc độ cao, băng rộng, đa phương tiện. Và vì vậy phải tính đến việc thiết lập mạng thông tin tốc độ siêu cao ở tầm quốc gia. Mạng thông tin tốc độ siêu cao đã dựa vào sử dụng công nghệ ATM (phương thức truyền tải không đồng bộ) để tạo ra mạng lưới quốc gia rộng khắp với tính...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Tài liệu ATM

1. XU HƯỚNG CHUẨN HOÁ VÀ CẤU TRÚC GIAO THỨC Khi môi trường của xã hội thông tin được hoàn thiện, thì mạng giao tiếp thông tin băng rộng cần thiết phải tỏ ra thích nghi với các tính năng như tốc độ cao, băng rộng, đa phương tiện. Và vì vậy phải tính đến việc thiết lập mạng thông tin tốc độ siêu cao ở tầm quốc gia. Mạng thông tin tốc độ siêu cao đã dựa vào sử dụng công nghệ ATM (phương thức truyền tải không đồng bộ) để tạo ra mạng lưới quốc gia rộng khắp với tính kinh tế và hiệu quả cho phép các nhà cung cấp dịch vụ có thể cung cấp nhiều loại hình dịch vụ thông tin khác nhau. Công nghệ ATM được hình thành từ công nghệ ATD (Asynchronous Time Division - phân chia theo thời gian không đồng bộ) đã được đưa ra trên mạng viễn thông của Pháp năm 1983 và FPS (Fast Packet Switchinh - chuyển mạch gói tốc độ cao) của Bell Lab của nước Mỹ. ATM là sự kết hợp của công nghệ truyền dẫn và công nghệ chuyển mạch qua mạng giao tiếp chuẩn, dựa vào công nghệ ATM để phân chia và ghép tiếng nói, số liệu, hình ảnh,... vào trong một khối có chiều dài cố định được gọi là tế bào. Đặc điểm chính của ATM là thông tin được cấu tạo từ các tế bào ở trong một khổ thích hợp của thời gian thực truyền tải thông tin và cách thức truyền tải có thể chứng minh rằng tất cả các dịch vụ băng rộng không ảnh hưởng tới tốc độ thông tin. Trong mạng ATM tin tức là các tế bào được gửi từ thiết bị đầu cuối được xắp xếp trong tín hiệu số sao cho mạng với tốc độ xử lý khoảng vài Gbps có thể được sử dụng để truyền hoặc chuyển mạch các tế bào đó, cũng như vậy toàn bộ các thông tin đã được truyền bằng các tế bào với chiều dài cố định. Từ đây ta có thể thiết lập mạng liên kết đa phương tiện mà nó có thể xử lý nhiều loại hình thông tin khác nhau như tiếng nói, số liệu, hình ảnh, ... một cách đồng nhất. Hiện nay mạng giao tiếp số liệu tốc độ cao, mạng liên kết phương tiện ATM-LAN và mạng giao tiếp hình ảnh là các hệ thống mới hiện hành đang sử dụng các đặc điểm của ATM. 1.1 Xu hướng chuẩn hoá ATM Vì việc chuẩn hoá giao thức xoay quanh OSI được coi là quan trọng trong môi trường nhiều nhà sản xuất thiết bị của mạng máy tính, nên việc chuẩn hoá môi trường ATM được phát triển để có tính tương hợp chung trong các lĩnh vực khác nhau. Chuẩn hoá ATM trong mạng công cộng được thực hiện bởi chính phủ và các nhà cung cấp thông tin đã được đề xướng bởi tổ chức trước đây nguyên từ CCITT năm 1987 và các khuyến nghị về các chỉ tiêu kỹ thuật đã được thiết lập bởi ITU-I hiện hành. Mặt khác, ATM Forum và IETF Internet đã áp dụng việc chuẩn hoá trong mạng riêng từ năm 1992. ATMF nhằm vào sự phát triển tiêu chuẩn thiết bị ATM để có thể ứng dụng cho các hệ thống công cộng cũng như chuẩn công nghiệp đã đòi hỏi cung cấp công nghệ ATM cho mạng công cộng ngay tức thì. Nó cũng mở rộng vùng phát triển để chuẩn cho sự cân đối mối quan hệ giữa ATM-LAN và ATM-WAN. Trang 1/72
IETF giải quyết kỹ thuật chuẩn hoá trên bản đồ IP, giao thức chuẩn trong Internet. Tại thời điểm này, trong mạng ATM, ITU-T, ATMF và IETF hợp tác với nhau nhưng không gối lên nhau theo hướng của kỹ thuật chuẩn hoá. 1.1.1 Chuẩn hoá các hoạt động trong ITU-T Trong lĩnh vực ATM-WAN, CCITT đã bắt đầu nghiên cứu và phát triển mạng thông tin liên kết số đa dịch vụ băng rộng vào năm 1987 và đã chấp nhận tiêu chuẩn đối với việc truyền dẫn đồng bộ SDH giữa 155Mbps - 2,5Gbps và ATM như phương thức truyền tải để chuyển tải thông tin đa phương tiện. Năm 1990, CCITT đã xác định cấu hình giao thức ATM cơ bản và dạng tế bào, đã thiết lập sơ bộ 13 khuyến nghị và quy định các thông số lưu lượng và các thông số được sử dụng để xác định loại thông tin. Sau đó CCITT được tổ chức lại vào trong ITU-I, là tổ chức chịu trách nhiệm giải quyết vấn đề như hệ thống báo hiệu, liên kết hoạt động giữa các lưu lượng, ... Các tiêu chuẩn ATM quan trọng đã được ITU-T khuyến nghị được tổng kết trên bảng 1-1: SG1 SG2 SG11 SG13 SG7 SG13 SG15 Định Mạng SG4 Báo Mạng SG13 Mạng Mạng Truyền nghĩa OM& TMN hiệu B- công B-ISDN số liệu trí tuệ dẫn phục vụ M ISDN cộng M.811 E.71x M.60 X.700 Q.141X Q.1200 1.121 I.113 G.702 M.812 E.72x M.3000 X.701 Q.2931 Q.1210 I.150 I.311 G.707 M.722 E.73x M.3010 X.710 Q.2761 Q.1202 I.211 I.356 G.708 M.732 E.73x M.3020 X.711 Q.2762 Q.1203 I.321 I.35BÂ G.709 M.821 E.74x M3100 X.720 Q.2763 Q.1204 I.327 I.35X G.781 M.822 M.320 X.721 Q.2764 Q.1205 I.361 I.580 G.782 M.3300 X.722 Q.2730 Q.1208 I.362 G.783 M.3400 X.730 Q.2610 Q.1211 I.363 G784 X.731 Q.2650 Q.1213 I.364 G.7803 X.732 Q.2660 Q.1214 I.371 G.957 X.733 Q.2100 Q.1215 I.413 G.958 X.734 Q.2110 Q.1218 I.432 H.230 Trang 2/72
X.735 Q.2130 Q.1219 I.610 H.242 X.736 Q.2140 Q.1290 G.rav G.sdxc 1- X.738 Q.2120 4 X.740 X.745 Các khuyến nghị ATM thích hợp của hệ thống ITU-T 1.1.2 Chuẩn hoá các hoạt động trong ATM Tháng 10 năm 1991 các nhà đầu tư thiết bị thông tin của Mỹ bao gồm Cisco, Adaptive, Northem Telecomm, Sprint và Bellcore đã tổ chức hội nghị bàn về khả năng ứng dụng công nghệ ATM dưới môi trường LAN, đây là tiền thân của tổ chức TMF. Tổ chức này đã mở rộng lên tới 150 thành viên vào năm 1992 và hiện nay có khoảng 600 thành viên trong các lĩnh vực máy tính và thông tin. Sau khi ATMF đã được tổ chức ở Bắc Mỹ năm 1991 thì ATMF Bắc Âu đã tổ chức năm 1992 và mở rộng đến vùng Đông Nam á & Thái Bình Dương vào năm 1993, và ATM của Nhật Bản đã được thành lập vào tháng 12 năm 1993. Hiện tại ATMF là một liên hiệp công ty thiết lập chỉ tiêu kỹ thuật thích hợp và xác định tiêu chuẩn thiết bị trong thời gian ngắn để thực hiện hệ thống một cách tức thời cho mục đích phát triển sớm dịch vụ và hệ thống ATM. Thậm chí ATM không phải là tổ chức tiêu chuẩn chính thức nhưng nó có sức ảnh hưởng rất lớn. Các hoạt động khác nhau đang được thực hiện bởi các nhà đầu tư máy tính và liên kết mạng bao gồm các nhà đầu tư thiết bị thông tin và các công ty quản lý mạng được thiết lập để thiết lập các tiêu chuẩn cho LAN và WAN đa phương tiện nhằm để ứng dụng có hiệu quả đối với máy tính đa phương tiện. Như vậy các thiết bị ATM chuẩn chắc chắn được phát triển tuân theo chỉ tiêu kỹ thuật của ATMF. Chỉ tiêu kỹ thuật của ATM dựa trên tiêu chuẩn quốc tế cho mục đích liên kết tiêu chuẩn quốc tế và được cung cấp và nó bù cho các sự thiếu hụt khác nhau của các thủ tục chuẩn hoá quốc tế bằng cách đưa ra chỉ tiêu kỹ thuật kịp thời tới các tổ chức chuẩn hoá quốc tế như ITU-T. ATMF được thành lập bởi các uỷ ban kỹ thuật, uỷ ban MA & E (giáo dục và nhận thức về thị trường), và uỷ ban ENR (hội nghị bàn tròn về mạng liên kết các xí nghiệp). 1.1.3 Uỷ ban kỹ thuật ATMF Uỷ ban kỹ thuật ATMF gồm có 9 nhóm được chỉ ra trên hình 1-1. Đầu tiên uỷ ban kỹ thuật được bắt đầu với 8 nhóm biên tập kỹ thuật gồm: nhóm các lớp vật lý, nhóm quản lý mạng, nhóm giao diện nút mạng riêng, nhóm quản lý lưu lượng, nhóm báo hiệu, nhóm Trang 3/72
mô phỏng LAN, nhóm B-ICI (giao diện liên kết vận chuyển băng rộng) và nhóm kiểm tra. Còn các hướng dịch vụ và nhóm ứng dụng đã được thêm vào tháng 7 năm 1993. 1) Nhóm các lớp vật lý: Nhóm các lớp vật lý đã hoàn thiện chỉ tiêu kỹ thuật của giao diện lớp vật lý như giao diện SONET 155,52Mbps, giao diện TAX 100Mbps và DS-3 từ chỉ tiêu kỹ thuật ATM UNT và thiết lập chỉ tiêu kỹ thuật của giao diện lớp vật lý cho dây cáp đồng UTP-3 tại hội nghị tháng 3 năm 1993. Hai tốc độ của giao diện UTP-3 là 25,6Mbps và 51,84Mbps đã được thảo luận và cuối cùng tốc độ 51,84Mbps đã được lựa chọn. Dạng báo hiệu BP RIP (đáp ứng cục bộ lớp IV nhị phân) và CAP-16 (điều chế pha biên độ không sóng mang 16) đã được đề nghị và CAP-16 đã được lựa chọn. Thêm vào đó để kết nối đường 155,52Mbps sử dụng dây cáp đồng, thì được nghiên cứu trên UTP-5 đã được thực hiện và đã được khẳng định vào tháng 7 năm 1949. Cũng vậy chỉ tiêu kỹ thuật của giao diện cho DSI ATM UNI của tốc độ 1,544Mbps và UTOPIA (giao diện PHY của việc vận hành và kiểm tra toàn thể cho ATM), là chỉ tiêu kỹ thuật của giao diện chuẩn giữa lớp ATM và lớp PHY đã được khẳng định. 2) Nhóm quản lý mạng Điều quan tâm chính của nhóm quản lý mạng là quản lý lỗi, quản lý cấu hình, giao diện liên kết vận tải và giao diện mạng từ mạng vận tải tới mạng riêng. Nhóm này nghiên cứu luồng đô thông báo quản lý và giao thức quản lý để cung cấp cho tính khả năng liên kết hoạt động. Như vậy sau khi xác định các chỉ tiêu kỹ thuật ILMI (giao diện quản lý địa phương tạm thời) từ các chỉ tiêu kỹ thuật ATM UNI 3.0 ở giai đoạn sơ khai, thì nó kiểm tra các yêu cầu quản lý theo quan điểm khả năng liên kết hoạt động và nghiên cứu sự hợp tác với nhóm chuẩn hoá liên quan hay tổ chức khác mà sẽ sử dụng kết quả của ATMF. Đặc biệt nhóm quản lý mạng dường như cống hiến hết cho việc ứng dụng các yêu cầu và công nghệ hiện có hơn là giới thiệu công nghệ mới trong quản lý mạng và sẽ tập trung định nghĩa luồng số liệu giữa các hệ thống quản lý mạng riêng và mạng công cộng. Kết quả nghiên cứu của nhóm này bao gồm chỉ tiêu kỹ thuật giao diện M4 giữa hệ thống quản lý mạng và mạng cũng như các chỉ tiêu kỹ thuật giao diện M3 giữa các hệ thống quản lý mạng riêng và mạng công cộng. 3) Nhóm giao diện nút mạng riêng Mục đích của nhóm này là thực hiện hệ thống ATM mà cung cấp sự tác động qua lại nhau cho giao diện giữa các hệ thống chuyển mạch riêng hoặc giữa các mạng. Chỉ tiêu kỹ thuật P-NNI đã được nghiên cứu trong nhóm này hầu như xử lý việc định tuyến và lấy địa chỉ ATM-LAN. Nó cũng xử lý sự giàn xếp với tính hoạt động của IETF. Trang 4/72
4) Nhóm quản lý lưu lượng Các hoạt động của nhóm quản lý lưu lượng đã chậm lại một ít sau khi hoàn thành chỉ tiêu kỹ thuật của ATM UNI 3.0. Sau đó nó đã xác định việc luôn trao đổi thông tin trong bộ chỉ thị lưu lượng, đăng ký lưu lượng, sử dụng phần CLP (tỷ lệ mất mát tế bào), sự dịch chuyển lưu lượng dư thừa, phương pháp EFCI (biểu thị tắc nghẽn ở phía trước một cách rõ ràng), hệ thống thực hiện ban đầu, kinh nghiệm quản lý lưu lượng trong mạng thực tế và kỹ thuật điều khiển lối vào ở mức bùng nổ. Nhóm này coi tốc độ tế bào đỉnh, có thể chấp nhận được, và chiều dài bùng nổ cực đại giống như là các thông số để xác định kiểu lưu lượng và thiết lập 5 lớp QoSs (chất lượng của dịch vụ) của đường mô phỏng đường đây, truyền hình/âm thanh - gói, số liệu kết nối định hướng, loại số liệu không kiểu kết nối, chất lượng không định nghĩa của dịch vụ. Cũng vậy nhóm này đã giới thiệu thuật ngữ ABR (tốc độ bít khả dụng) và UBR (tốc độ bít không được định nghĩa). Hiện nay, nhóm này đang rất tích cực nghiên cứu việc điều khiển và quản lý lưu lượng cho dịch vụ ABR rất khả quan. 5) Nhóm mô phỏng LAN Vào tháng 8 năm 1993 nhóm mô phỏng LAN của ATMF đã hoàn thành các chỉ tiêu kỹ thuật DXI (giao diện trao đổi số liệu) cung cấp giao diện chuẩn để kết nối các tuyến không phải ATM, cầu nối, HUB đến mạng ATM. Cũng vậy nhóm này đã chuẩn bị thành công chỉ tiêu kỹ thuật cho mô phỏng LAN, vấn đề được quyết định vào tháng 12 năm 1994. 6) Nhóm báo hiệu Nhóm báo hiệu đã thừa nhận phần thiết yếu của ITU-T Q.2931 được yêu cầu để thực hiện nó, đã hoàn thành các chỉ tiêu kỹ thuật ATM UNI 3.0 vào năm 1993 và đã công bố rộng rãi thế hệ 3.0 vào tháng 10 năm 1994. UNI 3.1 hỗ trợ thiết lập cuộc gọi nhanh chóng, kết nối điểm-đa điểm và chức năng lấy cấu hình tự động của địa chỉ ATM. Các vấn đề quan tâm chính của nhóm báo hiệu là kết nối đa điểm-đa điểm, phương pháp và thủ tục nhân bản, cách thức xử lý chế độ điểm-đa điểm được thêm vào kế nối hiện có, tái sắp xếp lớp dịch vụ và băng tần, kết nối và huỷ bỏ thêm tới/từ cuộc gọi hiện có, ảnh hưởng lẫn nhau giữa lặp khung (Q.933) và hỗ trợ NNI riêng. 7) Nhóm B-ICI Nhóm này đã nghiên cứu mô hình giao diện vận tải để hỗ trợ các dịch vụ khác như là mô phỏng đường, dịch vụ lặp khung và SMDS cũng như đã các chỉ tiêu kỹ thuật B-ICI 1.0 đã hoàn thành vào tháng 8 năm 1993. Thêm vào đó các chỉ tiêu kỹ thuật thế hệ 1.1 đã được phát hành thêm vào tháng 10 năm 1994. Các nội dung bao gồm chỉ tiêu kỹ thuật giao diện B-ICI chung thông qua tổng đài ATM và 3 loại chỉ tiêu kỹ thuật ảnh hưởng lẫn nhau của dịch vụ (SMDS-ATM IWF, CES-ATM IWF và FR-ATM IWF) phù hợp với các kiểu dịch vụ. Trong tương lai nhóm Trang 5/72
này sẽ nghiên cứu chỉ tiêu kỹ thuật dịch vụ mô phỏng đường dây cho dịch vụ lặp khung sử dụng kênh ảo cố định, dịch vụ kênh ảo cố định và dịch vụ lặp tế bào. Thêm vào đó, nó đang khai thác hỗ trợ kênh ảo kiểu chuyển mạch giữa các B-ICI, kỹ thuật ghi cước, thủ tục vận hành, thêm lớp vật lý o như E3 và SDH, hỗ trợ dịch vụ mới như CBDS. 8) Nhóm kiểm tra Nhóm kiểm tra xử lý môi trường để kiểm tra hệ thống ATM, điều đó có nghĩa là truy nhập phương pháp kiểm tra bằng cách chuẩn đoán, kiểm tra tính tương hỗ qua lại lẫn nhau, kiểm tra tính phù hợp và cách thức tổ chức phòng thí nghiệm ảnh hưởng qua lại lẫn nhau. Nhóm kiểm tra vận hành không theo qui tắc, bởi vì nó hỗ trợ từng hội nghị nhóm chính thức. 9) Nhóm ứng dụng và các hướng dịch vụ Nhóm ứng dụng và dịch vụ xử lý các vấn đề hỗ trợ sự giao tiếp với lớp AAL trong API (giao diện lập trình ứng dụng) tạo thành cho các dịch vụ đang tồn tại hoặc ứng dụng mới. Cụ thể là, nó thực hiện nghiên cứu trên sơ đồ để phù hợp với LAN hoặc WAN phía trên lớp AAL cũng như trên sơ đồ hỗ trợ mô phỏng LAN, dịch vụ Internet, hội nghị đa phương tiện và các dịch vụ truyền hình phân tán. Nó thừa nhận sự cần thiết hợp tác EUFG (nhóm tập trung vào khách hàng đầu cuối) cho thông tin thị trường ATM và đã thừa nhận tổ chức A/MV (các nhà đầu tư ứng dụng/thiết bị cỡ trung). Thêm vào đó, nó đã ưu tiên sự phân tích các chướng ngại mà nhà phát triển phần mềm đang phát triển thiết bị cỡ trung và ứng dụng ATM phải đương đầu. Các phần mềm ứng dụng khách hàng đầu cuối đang được quan tâm bao gồm CAD, in ấn văn phòng, hình ảnh y học, cơ sở dữ liệu đa phương tiện, hệ thống đa phương tiện/y học, soạn thảo sản phẩm bưu chính, truyền hình/hội nghị từ xa. Các phần mềm thiết bị cỡ trung khả dụng chuyển giao tài liệu S/W, băng rộng/ATM S/W và thông tin đa phương tiện S/W. 1.1.4 Uỷ ban ATMF MA&E Uỷ ban MA&E của ATMF đã được thành lập vào tháng 10 năm 1992 nhằm mục đích công bố mục tiêu của ATMF và công nghệ ATM cho các ngành công nghiệp và các khách hàng đầu cuối. Hiện nay MA&E bao gồm nhóm tập trung vào khách hàng đầu cuối, nhóm đào tạo và nhóm phát hành công cộng và giao tiếp thị trường như được chỉ ra trên hình 1-1. Uỷ ban MA&E là một trong những uỷ ban quan trọng nhất của ATMF, giám sát các cuộc họp thường lệ và chỉ những thành viên chính thức được phép tham dự các cuộc họp. Nhóm tập trung vào khách hàng đầu cuối được thành lập để phân tích các mối quan tâm và các yêu cầu chính trong lĩnh vực công nghiệp và điều tra sự phản ứng của khách hàng đầu cuối giao tiếp thông tin. Trang 6/72
Kết quả của các hoạt động chính bao gồm tổ chức của ENR (Hội nghị bàn tròn các doanh nghiệp), nó là một tổ chức cho khách hàng đầu cuối liên quan đến các hoạt động của ATMF. 1) Nhóm tập trung khách hàng đầu cuối Hoạt động chính của nhóm này bao gồm các nghiên cứu xu hướng thị trường được thực hiện để nắm bắt được các yêu cầu khách hàng đầu cuối, và các kết quả nghiên cứu được phân phối tới các tổ chức quan trọng bên ngoài và toàn bộ các thành viên của ATM Forum. 2) Nhóm đào tạo Nhóm đào tạo đã được thành lập để cải tiến các hoạt động của ATMF và công nghệ ATM. Bằng việc giám sát các cuộc hội thảo và các cuộc họp, các nguyên tắc của công nghệ ATM được giải thích và công bố lĩnh vực tiềm tàng của nó. 3) Nhóm phát hành công cộng và giao tiếp thị trường Nhóm này đóng vai trò là người phát ngôn của ATMF về lĩnh vực công nghiệp. Nó có nhiệm vụ giới thiệu các hoạt động ATMF và tiếp xúc gần gũi với các thông tin mới nhất, các tạp chí hàng đầu và các tổ chức tư vấn. 1.1.5 Uỷ ban ATMF ENR ATMF đã chấp nhận lời đề nghị của nhóm khách hàng ATM tại hội nghị vào tháng giêng năm 1993 và đã xác định thành lập ENR để quan tâm đến các yêu cầu của các khách hàng. Nhiệm vụ chính của ENR là sớm phát triển việc đưa hệ thống ATM đầy tiềm năng vào thương trường và gia tăng giới thiệu dịch vụ dựa trên ATM. Do vậy các thành viên của ENR bao gồm các khách hàng giao tiếp thông tin, các nghiên cứu viên trong trường đại học và các nhà máy tính công nghiệp, người làm ảnh hưởng đến, mua bán hay sử dụng hệ thống hoặc các dịch vụ ATM. Mục tiêu cuối cùng của ENR là thiết lập cơ sở hạ tầng giao tiếp thông tin đa phương tiện trên toàn thế giới được sử dụng để cung cấp các dịch vụ cho mọi người. Bốn mục tiêu chính của ENR là sự tuyển bổ sung các thành viên mới, thẩm tra và loại bỏ các chướng ngại ẩn sau sự phát triển của ATM, thẩm tra và thiết lập tiêu chuẩn công nghệ ATM mấu chốt và sự đồng nhất nền công nghiệp kết hợp thông qua các yêu cầu chức năng và sự phân tích tóm tắt. Uỷ ban ENR bao gồm nhóm yêu cầu, nhóm đào tạo và các nhóm thành viên. 1.1.6 Các hoạt động tiêu chuẩn hoá trong IETF IETF là tổ chức xử lý tiêu chuẩn giao diện của Internet là mạng máy tính TCP/IP. Nhiều nghiên cứu được thực hiện trên mạng ATM, IETF đã tổ chức các phân nhóm được gọi là IOA (IP trên ATM) để thiết lập tiêu chuẩn cho sự thực hiện giao tiếp IP thông qua mạng ATM. Mục tiêu chính được xử lý bởi IOA bao gồm kết bao các loại khác nhau của các gói giao thức để ứng dụng ATM cho lớp MAC như thế nào và gói cơ sở có độ rộng như thế nào để truyền gói IP tới mạng ATM. Thêm vào đó, phương pháp định Trang 7/72
địa chỉ của việc thực hiện nhiều phân mạng IP trong một mạng ATM nằm trong mục đích đó. Các chỉ tiêu kỹ thuật đã được phê chuẩn bởi IETF đã được công bố trong hệ thống tài liệu RFC, IETF, RFC 1577 đã được phê chuẩn vào những tháng đầu năm 1994 định nghĩa mô hình tham khảo cho giao tiếp IP sử dụng kênh ảo ATM và ATMARP/In ATMARP cho việc chuyển đổi lẫn nhau của địa chỉ IP và địa chỉ ATM. Thêm vào đó, kích thước MTU cơ sở (Đơn vị truyền dẫn cực đại) của gói IP sử dụng trong ATM AAL5 đã được chỉ rõ trong RFC 1626. RFC 1483 đưa ra hai phương pháp của sự truyền gói cầu nối/định tuyến phát sinh trên giao diện liên kết LAN sử dụng mạng ATM; hệ thống kết bao LLC truyền các gói bằng cách kết bao nó vào trong khung LLC và ghép vào một kênh ảo và hệ thống ghép kênh dựa trên VC mà truyền gói sử dụng một vài kênh ảo khác nhau bằng các loại giao thức mức cao đã được tải vào trong gói 1.2 Cấu trúc phân bậc của giao thức ATM 1.2.1 B-ISDN và phương thức truyền thông ATM Mạng số hoá đa dịch vụ băng rộng B-ISDN được phát triển bằng cách mở rộng khả năng của mạng ISDN đang tồn tại với mục đích trang bị thêm các loại tín hiệu băng rộng và nhờ ảnh hưởng của tiêu chuẩn truyền dẫn quang đồng bộ Phương pháp truyền thông ISDN được đưa vào ứng dụng trong mạng B-ISDN Mục đích chính của mạng BISDN là kết hợp tín hiệu liên tục thời gian thực và nhóm các tín hiệu dữ liệu nhờ cách phân bố băng rộng từ nhóm các dịch vụ băng hẹp như giám sát từ xa các thiết bị truyền số liệu điện thoại, FAX đến các dịch vụ băng rộng bao gồm điện thoại thấy hình, hội nghị truyền hình, truyền ảnh với độ chính xác cao, truyền số liệu tốc độ cao và truyền hình ảnh. Như vậy, cần có hệ thống xử lý hiệu suất để điều khiển các dịch vụ khác nhau nói chung và ATM được coi là giải pháp cho mục đích này. Khái niệm BISDN được đưa ra với nhu cầu ngày một tăng đối với các dịch vụ băng rộng bao gồm cả dịch vụ truyền ảnh. Để sắp xếp tất cả các dịch vụ băng rộng cần phải có khả năng kết hợp các dịch vụ như dịch vụ điện thoại thấy hình và các dịch vụ phân bố như truyền hình cáp. Ngoài ra còn cần đến các chế độ dịch vụ chuyển mạch kênh và chuyển mạch gói. Mặt khác cũng cần đến các hệ thống truyền thông có khả năng cung cấp các dịch vụ băng rộng từ tốc độ truyền dẫn cực thấp vài kb/s như dịch vụ giám sát từ xa đến các tốc độ truyền dẫn vài trăm Mbit/s như tín hiệu hình ảnh. Giải pháp ở đây là nhờ bộ ghép kênh thống nhất bên ngoài các tín hiệu khác nhau với dạng tín hiệu như nhau và xếp lại với nhau theo thứ tự nối tiếp. Việc thống nhất bên ngoài tạo nên các tế bào và phương pháp ghép các tế bào ATM gọi là ATDM (Asynchronous Time Division Multiplexing - Ghép kênh theo thời gian không đồng bộ) và hệ thống truyền thông dựa trên cơ sở các tế bào ATM được gọi là phương pháp thông tin ATM. Trang 8/72
Phương pháp thông tin ATM có thể được coi như việc kết hợp giữa phương pháp chuyển mạch kênh hiện thời và hệ thống thông tin chuyển mạch gói. Trong khi hệ thống thông tin ATM rất gần với hệ thống chuyển mạch gói - trên quan điểm là nó sử dụng các tế bào ATM như phương pháp truyền tin cơ bản - nó cũng có một điểm khác với thông tin chuyển mạch gói ở chỗ thông tin ATM có thể truyền tin thời gian thực và các tín hiệu có tốc độ truyền dẫn không đổi. Hơn thế nữa, hệ thống chuyển mạch gói được ứng dụng chủ yếu cho mạng LAN trong đó ATM gặp phải một số khó khăn trong việc chỉ định địa chỉ, điều khiển giao diện và địa chỉ, chuyển mạch, truyền dẫn, ... bởi vì nó được áp dụng cho mạng công cộng lớn. So với hệ thống thông tin chế độ chuyển mạch kênh, điểm khác biệt cơ bản giữa hệ thống thông tin chuyển mạch kênh và chuyển mạch gói là chế độ chuyển mạch kênh chỉ rõ từng kênh cho từng dịch vụ và truyền luồng tín hiệu dưới dạng chuỗi bít thông qua kênh, trong khi đó hệ thống thông tin ATM chia tín hiệu thành phần nhỏ và truyền tín hiệu bằng các tế bào ATM nhờ các kênh ảo. Vì vậy có thể nảy sinh nhiều vấn đề như thiết lập kênh, xử lý tín hiệu, truyền dẫn và chuyển mạch. Từ khi BISDN hoặc ATM là các phương pháp cập nhật thông tin được đưa ra từ cuối những năm 1980, các chi tiết liên quan đến chúng vẫn đang trong giai đoạn phát triển, và BISDN - ATM thường được sử dụng mà không có phân biệt nào vì ATM là một phương pháp thông tin mới được áp dụng cho mạng BISDN. 1.2.2 Phương pháp phân kênh theo thời gian không đồng bộ. TDM (Ghép kênh theo thời gian) được sử dụng rộng rãi để ghép các tín hiệu đồng bộ tương tự nhau có thể được coi là ghép kênh đồng bộ vì đồng hồ của hệ thống. Tín hiệu dịch vụ tốc độ thấp được ghi bên trong xuất hiện tại các vị trí cố định trong khung tín hiệu như trên hình 1-2 trong khi tín hiệu ghép kênh được tạo nên trên cơ sở các khung ghép kênh được lặp lại trên cơ sở đồng hồ hệ thống. Như vậy theo thời gian tín hiệu dịch vụ tốc độ thấp luôn luôn tồn tại tại điểm đồng bộ với đồng hồ hệ thống. ATDM trước hết lưu tín hiệu dịch vụ đầu vào tại các bộ đệm và đọc ra lần lượt, tuân theo luật ưu tiên của hệ thống ghép kênh để chèn vào các khe thời gian ghép kênh. Một trong các luật ưu tiên đơn giản nhất là FIFO (vào trước ra trước). Trong trường hợp đó tín hiệu dịch vụ đầu vào trở thành các tế bào ATM khi sử dụng hệ thống truyền dẫn ATM. Trên hình 1-2 (b) là một ví dụ, vì tín hiệu ATDM không xuất hiện tại các vị trí cố định, nên nó làm việc theo kiểu "không đồng bộ" không giống như trường hợp TDM. Hình 1-2 So sánh giữa TDM và ATDM Hiệu suất sử dụng kênh của phương pháp ATDM cao hơn so với TDM. Vì trong khi TDM không truyền thông tin khác, thậm chí ở trạng thái rỗi - khi không có thông tin hợp lệ vì TDM chỉ định kênh cố định không phụ thuộc vào từng tín hiệu đầu vào - ATDM có thể truyền các thông tin khác trong các trạng thái rỗi vì không có sự chỉ định kênh cố định, bằng cách đó mà hiệu suất sử dụng kênh được tăng lên. Trang 9/72
Hình 1-3 Chỉ ra mối quan hệ này. Trên hình này, trục tung là dung lượng kênh còn trục hoành là chỉ thời gian. Các đường kẻ sọc chỉ các thông tin cần truyền tương ứng với một tế bào ATM. Trong trường hợp TDM các chu kỳ rỗi của mỗi kênh bị tách riêng vì tín hiệu ghép kênh chỉ là sự kết hợp các kênh độc lập. Trong khi đó đối với trường hợp ATDM hiệu suất sử dụng kênh được tăng lên do tín hiệu ghép kênh chỉ sử dụng một kênh và các chu kỳ rỗi có thể sử dụng để cung cấp các dịch vụ mới. Hình 1-3 So sánh quan hệ của việc sử dụng kênh ATM là một loại hệ thống truyền dẫn thông tin dạng gói đặc biệt sử dụng kiểu ghép kênh không đồng bộ. BISDN truyền các thông tin dịch vụ trên cơ sở một dòng liên tục các gói có kích thước khác nhau được gọi là tế bào ATM. Như vậy, các thông tin dịch vụ trước hết được chia ra thành các kích cỡ đặc biệt rồi ghép thành các tế bào ATM. Sau đó tín hiệu bên trong BISDN được tạo nên nhờ kỹ thuật ATDM để ghép các tế bào lại với nhau. Trong trường hợp này, ATDM chính là kiểu ghép kênh thống kê thực hiện việc ghép các tế bào ATM với một số kênh theo kiểu ghép kênh theo thời gian. Khi sử dụng kỹ thuật ATM, dung lượng kênh dịch vụ được tính trên cơ sở số các tế bào ATM. Tương ứng với nó, dung lượng thông tin được truyền đi được thể hiện bởi số các tế bào và độ tập trung thông tin được tính trên cơ sở mức độ phân bố các tế bào ATM. Trong khi đó dung lượng truyền dẫn được chỉ định bởi việc thiết lập cuộc gọi theo yêu cầu của khách hàng, và dung lượng truyền dẫn có khả năng thay đổi mềm dẻo được tạo nên cho tất cả các loại dịch vụ bao gồm cả loại dịch vụ phi kết nối. ATM cũng chấp nhận loại dịch vụ kết nối trong đó kênh ảo được tạo nên để truyền các thông tin dịch vụ. ID để kết nối được chỉ định khi thiết lập kênh và ID được giải phóng khi kết nối kết thúc. Trình tự ATM của các tế bào ATM của kênh ảo nhất định được tạo nên bởi chức năng của lớp ATM và thông tin báo hiệu cho việc thiết lập kết nối, và được truyền đi theo các tế bào ATM khác nhau. Như vậy, nhờ có công nghệ ATM ta có thể kết hợp các dịch vụ BISDN khác nhau. Đó là các dịch vụ băng rộng và băng hẹp khác nhau cùng tồn tại trong mạng viễn thông trong cùng một kích cỡ tế bào ATM. Các dịch vụ có tốc độ bit không đổi tạo nên các tế bào ATM được phân bố đồng nhất và các dịch vụ có tốc độ bit thay đổi được phân bố rộng hơn nhưng vẫn tạo nên cùng một loại tế bào ATM. Ngoài ra dịch vụ thời gian thực được tạo nên nhờ cách loại bỏ hiện tượng trễ nhờ kênh ảo. Hệ thống ATM quy định mô hình tham chiếu giao thức phân bậc cho việc truyền dẫn các thông tin đối xứng và các thông tin truyền dẫn linh hoạt. Các lớp thông tin được quy định là lớp vật lý, lớp ATM, lớp thích ứng ATM (AAL) và lớp bậc cao. Lớp AAL thực hiện việc ghép các tín hiệu dịch vụ vào phần tải tin. Lớp ATM thực hiện chức năng liên quan đến tín hiệu ghép đầu của tế bào ATM để truyền tải một cách thông suốt còn lớp vật lý chuyển các tế bào ATM thành các dòng bít tín hiệu. Trang 10/72
1.2.3 Tế bào ATM ATM là khối truyền tin cơ bản trong phương pháp truyền tin ATM. Như trên hình 1-4, tế bào ATM cấu tạo nên từ 53 byte. Trong đó 5 byte dành cho phần tín hiệu ghép đầu, còn 48 byte lại dành cho phần thông tin. Phần tín hiệu ghép đầu được chia ra thành các phần điều khiển chung cho luồng tín hiệu (General Flow Control), phần tín hiệu xác định luồng ảo (VPS), xác định kênh ảo (VCI) loại tải (PT), tín hiệu xác định tế bào ưu tiên và tín hiệu kiểm tra lỗi phần tín hiệu ghép đầu. Số bít dành cho mỗi phần giữa UNI và NNI khác nhau, và số lượng và vị trí của các bít tương ứng được chỉ ra trên hình 1-2 và 1-4 (b), (c). Hình 1-4 Cấu trúc tế bào ATM Sắp xếp các bit Chức năng UNI NNI GFC 4 0 VPI 8 12 VCI 16 16 PT 3 3 CLP 1 1 HEC 8 8 Bảng 1-2 Sắp xếp các bít ghép đầu Phần GFC trong tế bào ATM dùng để chỉ giao diện của môi trường dịch vụ. Ngoài ra nó còn dùng làm giảm độ rung pha của các dịch vụ có tốc độ bít không đổi, việc chỉ định dung lượng đồng nhất đối với dịch vụ có độ bit thay đổi (VBR) và điều khiển mức độ quá tải của dòng VBR. Các chức năng như vậy đòi hỏi khả năng kiểm soát đối với cấu trúc UNI của cấu hình sao, loại hình vòng, loại đơn tuyến hoặc sự kết hợp các loại cấu hình này. Phần VPI/VCI ghi nhận sự nhận dạng luồng ảo và kênh ảo để phân chia các tế bào ATM trong cùng một đường truyền. Các phần VPI/VCI cố định được chỉ định riêng biệt để chỉ các tế bào không được chỉ định. Các tế bào dành cho điều khiển và bảo dưỡng trong lớp vật lý, kênh báo hiệu meta và các kênh báo hiệu quảng bá. Trang 11/72
PT dùng để chỉ các thông tin khách hàng và sự quá tải của tế bào thông tin khách hàng. CLP dùng để chỉ khả năng cho phép hoặc không cho phép mất cuộc gọi trong trường hợp mạng quá tải. HEC là byte kiểm tra dư theo chu kỳ (CRC) đối với vùng tín hiệu ghép đầu của tế bào. Nó được dùng để phát hiện và sửa lỗi của tế bào cũng như xác định tín hiệu ghép đầu. Tế bào ATM có thể được phân loại theo lớp cấu thành và chức năng như chỉ ra trên hình 1-3. Trước hết tế bào ATM được chia ra thành tế bào lớp ATM và tế bào lớp vật lý. Tế bào lớp ATM được tạo ra trong lớp ATM và tế bào lớp vật lý được tạo trong lớp vật lý. Tế bào lớp ATM được phân chia thành tế bào được chỉ định và tế bào không được chỉ định. Còn tế bào lớp vật lý được chia ra thành tế bào rỗi và tế bào điều hành khai thác bảo dưỡng (OAM) lớp vật lý. Tế bào chỉ định dùng để chỉ những tế bào dành cho dịch vụ trong lớp ATM. Còn tế bào không chỉ định là các tế bào không được chỉ định. Tế bào rỗi dùng để lấp chỗ trống trong trường hợp không có tế bào cần truyền còn tế bào OAM lớp vật lý dùng cho việc quản lý, khai thác và bảo dưỡng. Mặt khác tế bào ATM có thể tiếp tục phân loại theo tế bào phù hợp và tế bào không phù hợp trên quan điểm của lớp vật lý. Tế bào phù hợp là tế bào không có lỗi trong tín hiệu ghép đầu, tế bào có lỗi được hiệu chỉnh còn tế bào không phù hợp để chỉ các loại tế bào khác mà sẽ bị loại bỏ trong lớp vật lý. Lớp Tế bào Các chức năng Tế bào được chỉ định Liên quan đến lớp bậc cao Lớp ATM Tế bào không được chỉ định Dịch vụ sẵn có trong lớp ATM Tế bào rỗi Lấp chỗ trống Lớp vật lý Tế bào ATM lớp vật lý Tế bào OAM Bảng 1-3 Phân loại tế bào ATM 1.2.4 Mẫu tham chiếu giao thức Mẫu tham chiếu giao thức PRM của mạng BISDN bao gồm mặt bằng quản lý, mặt bằng kiểm tra và mặt bằng người sử dụng như chỉ ra trên hình 1-5 và mặt bằng điều hành được phân chia ra thành điều hành mặt bằng và điều hành lớp. Hình 1-5 Mẫu tham chiếu giao thức BISDN Trang 12/72
Điều hành mặt bằng trong mẫu tham chiếu giao thức ATM thực hiện việc điều hành chung hệ thống còn điều hành lớp thực hiện việc điều hành các tham số khách hàng và điều hành các thông tin quản lý khai thác và bảo dưỡng. Ngoài ra lớp điều khiển thực hiện việc kiểm tra thông tin điều khiển và kết nối cuộc gọi và mặt bằng khách hàng kiểm soát các thông tin khách hàng. Giao thức của mặt bằng điều khiển và mặt bằng khách hàng được phân loại tiếp thành lớp mức cao. Lớp thích ứng ATM (AAL), lớp ATM và lớp vật lý, các chức năng của các lớp được mô tả trong bảng 1-4. Lớp Phân lớp Các chức năng Lớp bậc cao Chức năng lớp bậc cao Kết hợp Chức năng kết hợp Thích ứng ATM (AAL) Phân định và kết hợp lại Chức năng phân chia và kết hợp lại Điều khiển lưu lượng chung Tạo và tách thông tin ghép đầu Lớp ATM Dịch các tế bào VPI/VCI Ghép và tách tế bào Phân chia tốc độ tế bào Tạo và xác định tín hiệu HEC Kết hợp chuyển đổi Nhận dạng biên của tế bào Tạo và xác định khung truyền dẫn Lớp vật lý Chức năng thông tin thời gian bit Môi trường vật lý Chức năng tương ứng môi trường vật lý Bảng 1-4 Chức năng của lớp mẫu tham chiếu giao thức mạng BISDN Lớp AAL bao gồm phân lớp kết hợp CS tạo ra thông tin dịch vụ khách hàng lớp bậc cao chia trong khối dữ liệu giao thức PDU và phân lớp phân định và kết hợp lại với nhiệm vụ phân PDU để tạo nên phần thông tin khách hàng trong tế bào ATM. Lớp ATM có đoạn GFC để điều khiển giao thức và dòng thông tin trong UNI. Ngoài ra nó còn dịch VPI/VCI thành các điểm truy nhập dịch vụ SAP và các tế bào ghép và tách kênh. Thêm vào đó, nó thực hiện việc tạo ra và xác nhận tín hiệu ghép đầu tế bào. Lớp vật lý tạo nên bởi phân lớp kết hợp truyền dẫn TC và phân lớp môi trường vật lý. Phân lớp TC phân định tốc độ tế bào, tạo/xác định byte kiểm tra lỗi và xác định điểm giới hạn của tế bào. Ngoài ra, khi phân lớp TC được truyền đi trên cơ sở kỹ thuật SDH, nó thực hiện việc tạo và xác định khung. Phân lớp vật lý cung cấp trạng thái truyền dẫn cuối cùng nhờ cáp quang hay cáp đồng trục. Trang 13/72
1) Chức năng của từng mặt bằng. Mặt bằng khách hàng cung cấp chức năng điều khiển như vận chuyển các luồng thông tin khách hàng, điều khiển dòng tin, sửa lỗi, v.v... Trong trường hợp này, thông tin khách hàng chỉ ra các thông tin dịch vụ trong BISDN khác nhau như thoại, hình ảnh, dữ liệu, đồ hoạ v.v... Thông tin khách hàng có thể được truyền riêng trong mạng BISDN hay bằng các quy trình tương ứng. Mặt bằng điều khiển cung cấp chức năng kết nối và điều khiển cuộc gọi. Nói cách khác, mặt bằng điều khiển cung cấp các chức năng liên quan đến thiết lập cuộc gọi, giám sát cuộc gọi, giải phóng cuộc gọi v.v... Ngoài ra nó có thể cung cấp các chức năng điều khiển để thay đổi các đặc tính của dịch vụ đối với đường kết nối đã được thực hiện. Mặt bằng điều hành cung cấp chức năng giám sát mạng viễn thông liên quan đến thông tin khách hàng và truyền thông tin điều khiển. Nó được phân loại thành chức năng điều khiển và chức năng điều khiển lớp. Chức năng điều hành mặt bằng điều khiển tổng thể hệ thống bằng cách can thiệp vào giữa các mặt bằng, và chức năng điều khiển lớp cung cấp việc điều hành liên quan đến nguồn và tham số của giao thức tương ứng. Ngoài ra nó còn điều khiển dòng thông tin đối với các lớp cấu thành. 1.2.5 Lớp vật lý Lớp vật lý được tạo lên bởi lớp con môi trường vật lý PM và lớp con kết hợp truyền dẫn TC. Và chức năng của mỗi lớp con được mô tả trên bảng 1-4. Lớp con PM cung cấp thông tin liên quan đến môi trường vật lý, và các thông tin thời gian bit, lớp con TC chuyển đổi luồng tế bào ATM thành luồng mã hoá bít dữ liệu. (1) Chức năng môi trường vật lý. Chức năng PM liên quan đến môi trường vật lý để truyền dẫn như sợi quang, phần tử phát quang, phần tử nhận quang, bộ nối v.v... (2) Chức năng thông tin thời gian bit Chức năng này chuyển đổi luồng bit dữ liệu thành dạng sóng phù hợp với môi trường truyền dẫn hoặc ngược lại, đưa vào hoặc lấy ra các thông tin về thời gian của bit, và thực hiện mã hoá và giải mã đường truyền. Như vậy thông tin được chuyển từ phân lớp PM sang phân lớp TC bao gồm dòng bit/mã dữ liệu và thông tin thời gian tương ứng. (3) Chức năng tạo và nhận dạng khung. Chức năng này tạo ra hoặc xác định khung truyền dẫn. Trong trường hợp truyền dẫn trên cơ sở các tế bào ATM, chức năng này không cần vì không có các khung truyền dẫn riêng biệt. Tuy nhiên, trong trường hợp truyền dẫn SDH cần phải có khung STM-n và trong trường hợp truyền dẫn dựa trên khuyến nghị G.702 cần có khung tín hiệu DS-3. (4) Chức năng thích ứng khung truyền dẫn. Trang 14/72
Chức năng này là ghép các dòng tế bào ATM vào những khoảng với tải phù hợp của khung truyền dẫn hoặc lấy lại dòng các tế bào ATM từ khung truyền dẫn. Điều này đòi hỏi đối với trường hợp truyền dẫn trên cơ sở SHD hay trên cơ sở khuyến nghị G.702. (5) Chức năng nhận dạng biên của tế bào. Chức năng này xác định khung của tế bào ATM trong dòng các tế bào ATM. Nó thực hiện việc ngẫu nhiên hoá đối với hướng phát, xác định, và khẳng định đường biên của tế bào ATM và thực hiện việc giải ngẫu nhiên theo hướng ngược lại. (6) Chức năng tạo và xác nhận tín hiệu HEC. Chức năng này tạo và xác định tín hiệu HEC (Giám sát lỗi ghép đầu) của tín hiệu ghép đầu tế bào ATM. Theo hướng phát, nó tạo tín hiệu HEC nhờ 4 byte trong tín hiệu ghép đầu ATM và đưa nó vào trong byte thứ 5. Theo hướng ngược lại, nó kiểm tra tính thích hợp của tín hiệu HEC đối với tín hiệu nhận được trong cùng một quá trình và bỏ qua tế bào nếu phát hiện ra lỗi không sửa được. (7) Chức năng phân định tốc độ tế bào. Chức năng này ghép thêm các tế bào rỗi vào các tế bào ATM với các thông tin phù hợp để tạo ra tốc độ tế bào bằng với dung lượng PT của hệ thống truyền dẫn hoặc loại bỏ các tế bào rỗi để tách các tế bào có dữ liệu. 1.2.6 Lớp ATM Lớp ATM độc lập đối với lớp vật lý và các chức năng được chỉ ra trong bảng 1-4. (1) Chức năng ghép và tách tế bào. Chức năng này ghép các tế bào ATM với các luồng ảo và kênh ảo khác nhau để tạo nên dòng tế bào tổng hợp, hoặc ngược lại cung cấp chức năng tách các tế bào. Trong khi đó, các tế bào ghép không nhất thiết phải là dòng tín hiệu liên tục. (2) Chức năng chuyển đổi tế bào VPI/VCI Chức năng này được yêu cầu đối với tổng đài ATM hay các nút nối chéo ATM. Nó ghép các giá trị mới vào các giá trị trong trường VPI/VCI. (3) Chức năng tạo ra và nhận dạng tín hiệu ghép đầu của tế bào. Chức năng này được dùng cho điểm xác định lớp ATM để tạo ra hoặc nhận dạng 4 byte đầu của tín hiệu ghép đầu tế bào ATM. Nó ghép các thông tin nhận được từ lớp bậc cao đến các trường tương ứng để tạo ra tín hiệu ghép đầu tế bào và thực hiện quá trình ngược lại để nhận dạng tín hiệu ghép đầu. Ngoài ra nó dịch tín hiệu nhận dạng điểm truy nhập dịch vụ SAPI thành tín hiệu VPI và VCI. (4) Chức năng điều khiển dòng chung. Trang 15/72
Chức năng điều khiển dòng chung điều khiển việc truy nhập và dòng thông tin trong UNI. Trong trường hợp này, thông tin điều khiển dòng được chuyển vào các tế bào chỉ định và không chỉ định. 1) Kết nối lớp ATM Sự kết nối riêng biệt cho lớp ATM đối với luồng bậc cao được gọi là kết nối ATM. Nó thực hiện việc kết nối với thiết bị đầu cuối nhờ kết nối chuỗi các phần tử kết nối. Kết nối ATM bao gồm 2 loại kết nối, kênh ảo CE và luồng ảo VP. VC cung cấp kết nối logic một hướng giữa các đầu cuối thực hiện việc chuyển tế bào ATM và VP cung cấp kết nối logic của kênh ảo. Một VCI (nhận dạng kênh ảo) được chỉ định cho mỗi một kênh ảo và một VPI (nhận dạng luồng ảo) được chỉ định cho mỗi luồng ảo. Có thể có các tuyến kênh ảo khác nhau trong VPC (kết nối luồng ảo) được xác định bởi VCI được chỉ định cho từng tuyến. Mặt khác, kênh ảo trong các luồng ảo khác nhau có thể có cùng một VCI. Như vậy một kênh ảo hoàn toàn có thể xác định bởi sự kết hợp giữa VPI và VCI. Trong trường hợp có chuyển mạch xảy ra trong việc kết nối kênh ảo, giá trị VCI không giữ cùng một giá trị giữa các đầu cuối. Hơn nữa, trong trường hợp tuyến VP kết cuối nhờ hệ thống nối chéo số, hệ thống tập chung và hệ thống chuyển mạch, VPI cũng bị thay đổi. Tuy nhiên, vì VCI thay đổi chỉ khi tuyến VC được kết cuối, nó giữ cùng một giá trị trong cùng một VPC (kết nối luồng ảo). Mối liên quan được chỉ ra trên hình 1-6. Trên hình 1-6 (a). Svpi và Svci thể hiện tốc độ chuyển mạch VP và VC một cách tương ứng. Như được chỉ ra trên hình này, VCI không thay đổi trong trường hợp chuyển mạch VP, còn cả VCI và VPI thay đổi trong trường hợp chuyển mạch VC. Kết nối ATM, đối với VP và VC tương ứng được chỉ ra trên hình 1-6 (b). Trang 16/72
Hình 1-6. Kết nối lớp ATM Hình 1-7 là ví dụ về chuyển mạch VP và chuyển mạch VC/VP. Trên hình vẽ chuyển mạch VP tương ứng với xen rẽ kênh hoặc nối chéo, chuyển mạch VC/VP tương ứng với chuyển mạch thông thường. 24 bit được chỉ định cho VPI/VCI trong giao diện mạng khách hàng (UNI) và 28 bit được chỉ định cho giao diện nút mạng (NNI). Số bit VPI/VCI thực sự được dùng cho việc chỉ định luồng được xác định bởi sự thoả thuận giữa khách hàng và mạng. Trong trường hợp này khách hàng sẽ yêu cầu ít hơn một số và mạng được xác định, trường VPI được chỉ định sẽ được lắp đầy liên tục nhờ các bit có ý nghĩa thấp, và các bit VPI không sử dụng phải được đặt về không. Mối quan hệ như vậy được ứng dụng tương tự cho VCI. Như chỉ ra trên bảng 1-5 các giá trị VPI/VCI cố định được chỉ định trước trong UNI để chỉ tín hiệu Meta VC và tín hiệu quảng bá chung VC. Hình 1-7: Chuyển mạch VP và VC Phần sử dụng VPI VCI 00000000 hoặc Kênh ảo tín hiệu Meta 00000000 00000001 XXXXXXXX Tín hiệu quảng bá kênh ảo 00000000 00000010 00000000 hoặc Trang 17/72
XXXXXXXX Chặng YYYYYYYY 00000000 00000011 Dòng OAM F4 Xuyên suốt YYYYYYYY 00000000 00000100 Bảng 1-5: Giá trị VPI/VCI xác định trước (1) Kết nối kênh ảo Kết nối kênh ảo VCC là kết nối tuyến kênh ảo với điểm kết nối giao diện với lớp thích ứng ATM. Tuyến kênh ảo có nghĩa là luồng ảo một hướng để tải các tế bào ATM giữa các điểm mà ở đó VCI được chỉ định, và các điểm mà ở đó VCI được dịch hoặc giải phóng.VCC có thể được cung cấp nhờ các hệ thống chuyển mạch hoặc nhờ các kết nối thường xuyên và bán thường xuyên. Trình tự tế bào được đảm bảo trong cùng một VCC. Mạng tạo ra người sử dụng VCC với chất lượng dịch vụ QoS nhờ các tham số như độ tổn thất các tế bào hoặc độ trễ của tế bào. Các tham số của lưu lượng sử dụng được xác định trong quá trình thiết lập VCC với sự thoả thuận giữa khách hàng và mạng. Và mạng sẽ giám sát xem các tham số có được giữ đúng không. 4 phương pháp sau được dùng cho việc thiết lập hoặc giải phóng VCC trong giao diện khách hàng-mạng. Thứ nhất, việc thiết lập và giải phóng có thể được thực hiện nhờ việc đặt trước mà không cần trình tự báo hiệu. Nó được áp dụng cho kết nối cố định hoặc kết nối bán cố định. Thứ hai, áp dụng quá trình báo hiệu meta. Có nghĩa là báo hiệu VC được thiết lập hoặc giải phóng nhờ tín hiệu meta VC. Thứ ba, sử dụng quá trình báo hiệu mạng. Báo hiệu VCC được sử dụng để thiết lập hoặc giải phóng đối với thông tin thông suốt. Thứ tư, áp dụng cho quá trình báo hiệu khách hàng-khách hàng. Báo hiệu VCC được sử dụng để thiết lập VCC trong VPC được chỉ định trước giữa hai UNI. Bốn kiểu chỉ định giá trị VCI trong UNI được áp dụng: chỉ định bởi mạng, chỉ định bởi khách hàng, thoả thuận giữa khách hàng và mạng và phương pháp tiêu chuẩn. Nhìn chung, giá trị VCI được chỉ định không liên quan đến dịch vụ được cung cấp nhờ VC. Đối với khả năng thay đổi đầu cuối hoặc để tiện lợi cho việc khởi tạo, điều mong muốn là chỉ được giá trị cố định đối với cùng giá trị VCI đối với một vài dịch vụ. Ví dụ, khởi tạo thiết bị đầu cuối có thể đơn giản hoá nhờ cố định báo hiệu meta VCI với cùng một giá trị trong tất cả UNI. VPI/VCI chỉ định trước được chỉ ra trong bảng 1-5. Quy trình chuyển đổi VCI hoặc VCI/VPI là cần thiết vì phần ghép đầu của tế bào ATM được chứa trong phần tử mạng ATM chẳng hạn như hệ thống chuyển mạch ATM, hệ thống phối luồng số, hệ thống tập chung v.v... như vậy việc thiết lập hoặc giải phóng xảy ra trong một hoặc nhiều NNI khi thiết lập hoặc giải phóng VCC trong mạng ATM. Trang 18/72
Trong trường hợp đó, tuyến VC được thiết lập hoặc giải phóng tương ứng với quá trình báo hiệu trong mạng hoặc liên mạng. VCI được chỉ định trước ứng với 4 trường hợp như sau: chỉ thị kênh không được chỉ định trước, chỉ thị tế bào lớp vật lý, chỉ định kênh tín hiệu meta VC và chỉ thị kênh quảng bá VC. Trong hai trường hợp đầu CVI (và VPI) được chỉ thị là "0". (2) Kết nối luồng ảo. Kết nối luồng ảo là kết nối giữa tuyến có luồng ảo với những điểm tại đó VPI được chỉ định với những điểm tại đó VCI được dịch hoặc giải phóng. Tuyến có luồng ảo là nhóm các tuyến có kênh ảo nối các điểm tại đó VPI được chỉ định và các điểm mà tại đó VPI được dịch hoặc giải phóng. VPI có thể được cung cấp nhờ hệ thống chuyển mạch hoặc kết nối cố định hoặc bán cố định. Chuỗi tế bào được đảm bảo trong mỗi VCC của cùng VPC, và QoS được thể hiện bằng các tham số chẳng hạn như tỷ lệ tổn thất tế bào, hoặc độ trễ được cung cấp đối với mỗi một kết nối. Trong trường hợp này QoS của VPC phải đảm bảo chất lượng tốt nhất của VCC có trong VPC. Các tham số của lưu lượng được sử dụng được xác định trên cơ sở thiết lập VPC theo thoả thuận giữa khách hàng và mạng lưới và mạng giám sát xem tham số có được đảm bảo không. Hai phương pháp sau được áp dụng cho việc thiết lập hoặc giải phóng VPC giữa VPC và các điểm cuối VPC. Thứ nhất, việc thiết lập hoặc giải phóng được thực hiện mà không cần quá trình báo hiệu. Trong trường hợp đó, VPC được thiết lập hoặc giải phóng theo kiểu định trước. Thứ hai, việc thiết lập hoặc giải phóng tuỳ theo nhu cầu cần thiết. Điều đó bao gồm cả việc kết nối VPI hoặc giải phóng bởi điều khiển phía khách hàng hoặc điều khiển do mạng lưới. VPI được định trước giống như VCI định trước trong NNI. Như vậy, VPI được chỉ định trước cho việc chỉ thị tế bào không được chỉ định trước, chỉ thị tế bào lớp vật lý, chỉ thị kênh báo hiệu meta VC và tín hiệu quảng bá chung VC. Trong trường hợp tế bào không chỉ định trước và tế bào lớp vật lý, VPI (và VCI) được chỉ định là "0". Trong trường hợp báo hiệu meta VC và tín hiệu quảng bá VC, VPI được chỉ định trong UNI như được chỉ ra trên bảng 1-5. 1.2.7 Lớp thích ứng ATM Lớp thích ứng ATM được phân thành phân lớp kết hợp CS và phân lớp chia và kết hợp SAR. CS tạo ra các thông tin dịch vụ khách hàng bậc cao trong khối dữ liệu giao thức PDU và ngược lại. Phân lớp SAR chia PDU để tạo ra vùng thông tin khách hàng của tế bào ATM và ngược lại. Chức năng lớp thích ứng ATM phụ thuộc vào loại dịch vụ mức cao. 1) Phân loại AAL (1) Phân loại theo chiều ngang. Như đã mô tả ở trên, dịch vụ BISDN được phân chia loại A và D theo tốc độ bit không đổi, tính chất thời gian thực, tính chất kết nối, v.v... Theo việc tiêu chuẩn hoá ban đầu của ITU-T, các loại AAL được gọi là AAL 1-4 tương ứng với 4 loại. Tuy nhiên AAL-3 và AAL-4 được kết hợp thành AAL-3/4 vì chúng tương tự ở nhiều điểm và AAL- Trang 19/72
5 được thêm vào cho các thông tin tốc độ cao. AAL-1 cung cấp chức năng AAL cho các dịch vụ kết nối thời gian thực với tốc độ bit không đổi tại cùng một tốc độ bit, thông tin thời gian chuyển đổi giữa phát và thu, phát hiện lỗi và chỉ thị lỗi không xác định được. Cũng bằng cách đó, AAL-2 cung cấp dịch vụ loại B, AAL-3/4 cung cấp dịch vụ loại C và D, còn AAL-5 đơn giản hoá chức năng AAL-3/4 để cung cấp thông tin tốc độ cao. Các chức năng đại diện của AAL-1~5 được tổng kết trong bảng 1-6. Loại AAL Chức năng đại diện Chuyển SDU của cùng một tốc độ bit theo cùng một tốc độ AAL-1 Chuyển thông tin thời gian giữa phát và thu Chỉ thị việc xác nhận lỗi Chuyển SDU theo tốc độ thay đổi AAL-2 Chuyển thông tin thời gian giữa phát và thu Chỉ thị việc xác nhận lỗi hoặc không phát hiện lỗi Cung cấp dịch vụ loại C và D từ AAL-SAP đến ATM-SAPs AAL-3/4 Chuyển nhờ phương thức kết nối hoặc không kết nối Đơn giản hoá chức năng AAL-3/4 AAL-5 Truyền tốc độ cao Bảng 1-6 Các chức năng đại diện của AAL-1 ~ AAL-5 (2) Phân loại theo chiều đứng AAL được phân loại theo chiều đứng thành các phân lớp SAR (chia và ghép) và CS (phân lớp kết hợp) ứng với việc chuyển đổi thông tin khách hàng (U-SDU) và tế bào ATM thực hiện bởi AAL. Phân lớp SAR cung cấp chức năng liên quan đến chức năng chia và ghép U-SDU, còn CS cung cấp các chức năng để kết hợp chức năng đặc trưng liên quan đến dịch vụ của lớp dịch vụ cấp cao. CS nhận U-SDU từ lớp sử dụng cấp cao hơn, thêm tín hiệu ghép đầu và cuối liên quan đến việc xử lý lỗi và việc định trước chuỗi dữ liệu để tạo ra SAR-PDU, và gửi đến lớp ATM. Phân lớp SAR phân tích tín hiệu đầu và cuối của SAR-PDU nhận được từ lớp ATM, kết hợp SAR-PDU vào CS-PDU nếu lỗi được phát hiện, rồi gửi tới CS. CS phân tích tín hiệu ghép đầu và cuối của CS-PDU, rồi chỉ lấy ra U-SDU nếu lỗi được phát hiện và chuyển đến lớp khách hàng. Giao thức giữa các khách hàng giữa các phần giống như việc điều khiển lưu lượng được thực hiện bởi CS. AAL thực hiện quá trình hư được mô tả trên hình 1-8. Việc phân loại theo chiều dọc như vậy được áp dụng cho AAL-1 đến AAL-5. Trang 20/72