1 Hiện trạng thế giới viễn thông ngày nay

Đồ án tốt nghiệp



Tổng quan về mạng ATM



mt dch v no ú. Kt qu l cú s tn ti ca mt s ln cỏc mng c lp trờn

khp th gii vi nhng yờu cu v thit k, sn xut v bo trỡ khỏc nhau.

Nh vy ta thy rng h thng mng vin thụng hin ti cú rt nhiu nhc

im m quan trng nht l :

- Ph thuc vo dch v : Mi mng ch cú kh nng vn chuyn mt dch v

hoc mt kiu thụng tin c bit m nú c thit k cho mc ớch ú. Ch cú

mt s gii hn nhng trng hp cú th thớch ng cho nhiu loi dch v khỏc

nhng phi cú thit b b xung (nh Modem) vi mt hiu sut s dng ti

nguyờn mng kộm.

- Thiu tớnh mm do : S tin b trong vic mó hoỏ õm thanh, hỡnh nh v

ting núi trong nhng gii thut nộn cng nh s phỏt trin trong cụng ngh

tớch hp h thng cc ln VLSI ó nh hng ti tc truyn tớn hiu. Trong

tng lai cỏc dch v mi vi nhng nhu cu cha c bit trc s xut hin,

vỡ th mt mng chuyờn mụn hoỏ s cú nhng khú khn ln trong vic thớch

ng vi nhng thay i hoc vi nhng yờu cu ca dch v mi trong tng

lai.

- Kộm hiu qu : Nhng ti nguyờn bờn trong ca mng ny khụng th c s

dng cho cỏc mng khỏc. õy l mt s kộm hiu sut trong vic s dng ti

nguyờn trờn mng.



1.2 S RA I CA H THNG VIN THễNG MI B-ISDN

VI PHNG THC TRUYN THễNG ATM

Nh ó cp trờn, yờu cu cú mt mng vin thụng duy nht ngy cng

tr nờn bc thit, do nhng nguyờn nhõn ch yu sau :

- Cỏc yờu cu dch v bng rng ang tng lờn.

- Cỏc k thut x lý tớn hiu, chuyn mch, truyn dn tc cao (c khong

vi trm Mbps ti vi Gbps) ó tr thnh hin thc.

- S phỏt trin ca cỏc ng dng phn mm trong lnh vc tin hc v vin thụng.

- S cn thit phi t hp cỏc dch v ph thuc ln nhau chuyn mch kờnh v

chuyn mch gúi vo mt mng bng rng duy nht.

Trang :



Đồ án tốt nghiệp

-



Tổng quan về mạng ATM



S cn thit phi tho món tớnh mm do cho cỏc yờu cu v khớa cnh v phớa

ngi s dng cng nh ngi qun tr mng (v mt tc truyn, cht lng

dch v...)



Mng s hoỏ a dch v bng rng B-ISDN ra i xut phỏt t nhu cu bc

thit ca thc t trờn. Mng B-ISDN c phỏt trin bng cỏch m rng kh nng

ca mng ISDN ang tn ti vi mc ớch trang b thờm cỏc loi tớn hiu bng

rng v nh nh hng ca tiờu chun truyn dn quang ng b. Mng B-ISDN

kt hp tớn hiu thi gian thc v nhúm cỏc tớn hiu d kiu nh cỏch phõn b

bng rng t nhúm cỏc dch v bng hp nh l giỏm sỏt t xa cỏc thit b truyn

s liu in thoi Fax n cỏc dch v bng rng bao gm in thoi thy hỡnh, hi

ngh truyn hỡnh truyn nh vi chớnh xỏc cao, truyn s liu tc cao...

to ra c mng B-ISDN nh vy, gii phỏp õy l dựng b ghộp kờnh

thng nht bờn ngoi cỏc tớn hiu khỏc nhau vi dng tớn hiu nh nhau v xp li

vi nhau theo th t ni tip. Vic thng nht bờn ngoi to nờn cỏc t bo v

phng phỏp ghộp kờnh ATM gi l ATDM ( ghộp kờnh phõn chia theo thi gian

khụng ng b ) v h thng truyn thụng da trờn c s cỏc t bo ATM c

gi l phng phỏp thụng tin ATM.



1.3 CC LNH VC CễNG NGH MI QUYT NH TI S

RA I V PHT TRIN CA ATM

Cú hai yu t nh hng ti ATM, ú l :

- S phỏt trin nhanh chúng ca cụng ngh bỏn dn cng nh cụng ngh quang

in t.

- S phỏt trin cỏc ý tng mi v khỏi nim h thng.

1.3.1 S phỏt trin k thut

Trong nhng nm gn õy, s phỏt trin k thut c trong lnh vc in t ln

quang ó cho phộp s phỏt trin mt cỏch kinh t nhng mng vin thụng mi hot

ng nhng tc rt cao.

*) K thut bỏn dn



Trang :



Đồ án tốt nghiệp



Tổng quan về mạng ATM



Nhng h thng thụng tin bng rng cú th phỏt trin da trờn nhng k thut

khỏc nhau, cú trin vng nht l CMOS ( Complementary Metal Oxide

Semiconductor), ECL ( Silicon Bipolar) v GaAs ( Gallium arsenide)

*) K thut quang

K thut quang cng phỏt trin mt cỏch nhanh chúng. Cỏp quang ó c lp

t cho nhng h thng truyn dn tc cao trong nhiu nm nay. Loi cỏp

quang m c dựng trong B-ISDN cú th s l cỏp n mode vỡ tim nng ca

cỏp n mode cho nhng h thng truyn dn bng rng thỡ hu nh khụng hn

ch.

1.3.2 Nhng phỏt trin trong khỏi nim h thng

Mt cuc cỏch mng ln trong nhng khỏi nim h thng i vi nhng mng

hng gúi ó xy ra. Nhng lý do c bn trong nhng thay i khỏi nim ny l

nhu cu v s mm do cao hn, nhu cu v vn chuyn dch v ch khụng n

thun l d liu thun tuý, c bit l nhng dch v tc cao v nhng tin b

trong k thut cho phộp phỏt trin nhng h thng tc , cht lng cao v

phc tp ln hn vi giỏ c chp nhn c.

Nhng ý tng c bn bờn trong sự thay i nhng khỏi nim, ú l vic

nhng chc nng khụng c lp li nhiu ln trong mng, nu nhng dch v yờu

cu nhng chc nng ny vn cú th m bo cht lng khi nhng chc nng ny

ch thc hin mt ln. í tng c bn ny cú th vn dng vo 2 chc nng : S

trong sut thụng tin v s trong sut thi gian.

1.3.2. 1 Sự trong sut v thụng tin

ú l kh nng vn chuyn thụng tin m khụng cú li sai xy ra ca mng, cú

ngha l s li sai t u ny n u kia ca tuyn thụng tin l cú th chp nhn

c i vi dch v.

Trong nhng mng chuyn mch gúi u tiờn, cht lng ca mụi trng

truyn khỏ kộm. m bo mt cht lng t u cui ny n u cui kia ca

thụng tin cú th chp nhn c thỡ th tc thụng tin phi thc hin vic kim tra

sai trờn mi kt ni (hỡnh 1.1a). Vic kim tra sai ny c thc hin bi cỏc giao

thc HDLC (High Level Data Link Control)

Trang :



Tổng quan về mạng ATM



Đồ án tốt nghiệp



Node chuyển mạch



Đầu cuối



3

2

1



3

2b

2a

1



Kiểm tra sai

đầy đủ



3

2

1



3

2

1



Kiểm tra sai

đầy đủ



(a)

2a

1



2a

1



3

2

1



3

2b



Kiểm tra sai đầy đủ

Kiểm tra sai

hạn chế



Đầu cuối



Kiểm tra sai

hạn chế



2a

1



(b)



3

2

1b

1a



Kiểm tra sai đầy đủ



1b

1a



1b

1a



3

2

1b

1a



(c)

Hỡnh 1.1: (a) Kim tra sai y trờn mi kt ni trong mng chuyn mch gúi

(b) Kim tra sai hn ch trong mng chuyn tip khung

(c) Chuyn mch cell trong mng ATM

Vi s ra i ca dch v ISDN bng hp, cht lng ca truyn dn v chuyn

mch c tng lờn, v nh vy gim c li sai trong mng. Trong mt mng

cht lng cao nh vy, thỡ ch cn thc hin chc nng ct lừi ca th tc HDLC

(Frame Delimiting, Bit Transparency v error checking) trờn tng liờn kt, v

nhng chc nng khỏc nh chc nng phc hi li sai trờn ton b kt ni t u

cui ny n u cui kia. Nh ta thy trong hỡnh 1.1b lớp 2 trong mụ hỡnh h

thng m c chia thnh 2 lớp con, lớp 2a h tr nhng chc nng c bn ca lp

2, v lp 2b h tr nhng chc nng b xung. Khỏi nim ny c gi l chuyn

tip khung (Frame Relay) c nhiu nh khai thỏc vin thụng a ra nh l mt

s nõng cp ca X.25.

Trang :



Tổng quan về mạng ATM



Đồ án tốt nghiệp



i vi mng B-ISDN cỏc chc nng iu khin li khụng cũn c cung cp

cỏc nỳt chuyn mch trong mng. Trong trng hp cn thit, chỳng s c

cung cp cỏc thit b u cui.

Ta cú th túm tt li thnh bng 1.1. Nhng chc nng thc hin bờn trong

mng c gim t s kim tra li sai y trong X.25 ti mt s ti thiu tht

s trong ATM. iu ny cng phn ỏnh s phc tp ca nhng node bờn trong

mng : nhng node X.25 cú phc tp ln, nhng node frame relay cú phc

tp nh hn, v nh vy cho phộp tc cao hn. ATM cú phc tp ti thiu

nờn cú th t ti tc rt cao (vớ d 600Mbps)



Phỏt li gúi

nh dng khung

Kim tra sai



Chuyn mch

gúi

X

X

X



Chuyn tip

khung

x

x



Chuyn

mch cell

-



Bng 1.1 : S phỏt trin chc nng bờn trong mng

Nh vy ta cú th kt lun rng : do vic tng cht lng ca mng vin thụng,

s trong sut thụng tin cú th c m bo m ch cn thc hin iu khin sai

2 u cui, vic ny lm gim phc tp ca cỏc node trờn mng to kh nng

tng c tc truyn.

1.3.2.2 Sự trong sut v thi gian

Sự trong sut v thi gian xỏc nh kh nng ca mng v s vn chuyn thụng

tin qua mng t ngun ti ớch vi mt thi gian ti thiu, cú ngha l nú cú th

c chp nhn bi cỏc dch v ca mng. Mt vi dch v thi gian thc nh

truyn õm thoi tc 64kbps, in thoi thy hỡnh...yờu cu v s trỡ hoón

trong mng phi rt ngn. Nhng h thng chuyn mch gúi v chuyn tip khung

khú m cú th h tr c nhng dch v loi ny. S d nh vy l do chỳng cú

nhng cu to v hot ng phc tp t trung bỡnh n cao trong nhng node

Trang :



Tổng quan về mạng ATM



Đồ án tốt nghiệp



chuyn mch, nh yờu cu m nhng gúi kớch thc ln, v nh vy s gõy ra

cỏc hot ng vi tc t trung bỡnh ti thp, chỳng s to ra mt s trỡ hoón v

mt jitter tng i ln trờn s trỡ hoón ny. iu ny lm cho nú khụng th vn

chuyn c nhng dch v thi gian thc, nh vy nhng mng ny khụng th

m bo c s trong sut v thi gian.

Ngc li, ATM ch cn nhng chc nng ti thiu trong nhng node chuyn

mch, v nh vy nú cho phộp mt tc vn chuyn rt cao, do ú s trỡ hoón

qua mng v jitter trờn s trỡ hoón ny cú giỏ tr rt nh (vi trm às), nh vy nú

m bo c tr rt nh u thu.

Nh vy, cú th kt lun rng : do tc cao ca nhng node ATM trong

mng, cú th thc hin c s trong sut v thi gian v nh vy cú th vn

chuyn c nhng dch v thi gian thc qua mt mng ATM.



1.4



Vớ d

thy rừ c tm quan trng ca mng bng t hp dch v s bng rng

BISDN cng nh vai trũ ca phng thc truyn dn ATM chúng ta hóy xột mt

vớ d c th v truyn thụng a phng tin:

Chúng ta hóy xột n mt cuc tho lun ký kt hp ng thng mi qua

mng. Trong ú hai bờn i tỏc u nhỡn c nhau thụng qua một Video camera

ni vi mỏy tớnh, cú th giao tip vi nhau qua một card õm thanh, ng thi trong

quỏ trỡnh m phỏn ụi bờn cú th truyn cỏc s liu cú liờn quan cng nh cỏc

vn bn ký kt trờn mỏy tớnh ú. Mỏy tớnh ca hai bờn u cú mt card giao tip

ATM. Nh vy card giao tip ATM ny nhn s liu, ting thoi , hỡnh nh Video

v ct mnh chỳng thnh cỏc t bo cú di c nh ri ghộp chỳng thnh mt

lung chung v truyn chỳng trờn mụi trng truyn dn vt lý.

Mạng

ATM

Thoại

Số liệu



H



P



H



P



H



Video

User



Card giao tiếp

ATM



Trang :



Hình 1.2 : Thông tin đa phơng tiện sử dụng mạng ATM



Đồ án tốt nghiệp



Tổng quan về mạng ATM



Nh ta ó bit tớn hiu Video v õm thoi rt nhy cm vi thi gian : cỏc tớn

hiu ny khụng th quỏ chm tr v tr khụng th thay i quỏ ln. Mt hỡnh

nh mt ngi núi hay mộo ting s phỏ hoi cht lng hi thoi trong thi gian

thc ca ng dng a phng tin ny. S liu cú th c gi i nh hng

ni thụng hay khụng theo ni thụng. Trong c hai trng hp s liu khụng nhy

cm vi thi gian thc nh Video v ting núi. Tuy nhiờn s liu rt nhy cm vi

li, vỡ vy ATM cn phi phi bit c gia ting, Video v s liu, dnh u tiờn

lu lng cho ting v Video m bo tr gii hn cho hai thụng tin ny ng thi

m bo rng tn tht lu lng s liu mc thp nht.



1.5



Túm tt

Chng ny ó trỡnh by cỏc c im ca mng vin thụng hin ti cng nh

cỏc mt hn ch ca chỳng. T ú t ra vn cn phi cú mt mng t hp bng

rng duy nht B-ISDN phc v tt c cỏc loi dch v trong ú ỏp ng c cỏc

nhu cu dch v thụng tin bng rng ngy cng tng. ATM c la chn nh l

kiu truyn duy nht cho mng mi. S phỏt trin ca k thut ATM l kt qu

ca s phỏt trin cỏc cụng ngh mi nh cụng ngh bỏn dn, cụng ngh quang

in t cng nh s phỏt trin trong khỏi nim h thng.



Chng II



: Cỏc khỏi nim c bn v ATM



Trang :



Tổng quan về mạng ATM



Đồ án tốt nghiệp



Ch truyn dn d b ATM l cụng ngh ghộp kờnh v chuyn mch theo

cỏc t bo, c ngh s dng cho mng bng rng tớch hp dch v BISDN.

ATM c phỏt trin m rng cung cp cỏc loi dch v : dch v bng rng,

dch v bng hp, cỏc dch v thi gian thc cng nh cỏc dch v khụng cn thi

gian thc.

ATM cú hai c im rt quan trng l :

- Th nht, ATM s dng cỏc gúi cú kớch thc nh v c nh, gi l t bo

ATM (ATM cell). Cỏc t bo nh cựng vi tc truyn dn ln (cú th lờn ti

600Mbps) s lm cho tr truyn v bin ng tr (Delay jitter) gim nh i

vi cỏc dch v thi gian thc. Ngoi ra kớch thc t bo nh cng s to iu

kin cho vic hp kờnh tc cao c d dng hn.

- Th hai, ATM cũn cú kh nng nhúm vi kờnh o (virtual channel) thnh mt

ng o (virtual path) nhm giỳp cho vic nh tuyn c d dng.



2.1 T BO ATM

2.1.1 Cu trỳc t bo ATM

T bo ATM l khi tớn hiu c bn trong phng phỏp truyn tin ATM. Theo

quy nh ca ITU-T v mt s t chc quc t khỏc, t bo ATM cu to t 53

byte trong ú 5 byte u tiờn c dnh cho phn tớn hiu ghộp u (overhead),

cũn 48 byte cũn li c dnh cho phn thụng tin. Hỡnh 2.1 miờu t cu trỳc ca

mt t bo ATM. Cỏc bit trong t bo c truyn trờn ng truyn dn theo th

5 Byte

48 Byte

t t trỏi qua phi bng cỏc k thut PDH,SONET/SDH.

Tiêu đề

(Overhead)



GFC



VPI



Tải trọng

(Payload)



VCI



PT CLP



GFC (General Flow Control) : Điều khiển lu lợng chung

VPI (Virtual Path Identify) : Nhận dạng đờng ảo

VCI (Virtual Channel Identify) : Nhận dạng đờng ảo

PT (Payload Type) : Dạng tải trọng

CLP (Cell Loss Priority) : Ưu tiên tổn thất tế bào

HEC (Header Error Check) : Kiểm tra lỗi tế bào



Hình 2.1 : Cấu trúc tế bào ATM



HEC



Trang :