Chương II : Các khái niệm cơ bản về ATM

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 :



Đồ án tốt nghiệp



Tổng quan về mạng ATM



Ton b thụng tin c ghộp kờnh v chuyn mch trong mng ATM u

c thc hin t bo cú di c nh. Phn tớn hiu ghộp u c chia thnh

cỏc phn iu khin chung cho lung tớn hiu GFC (General Flow Control), phn

tớn hiu xỏc nh ng o VPI (Virtual Path Identify), xỏc nh kờnh o VCI

(Virtual Channel Identify), loi ti PT (Payload Type), tớn hiu xỏc nh t bo u

tiờn CLP v tớn hiu kim tra li phn tớn hiu ghộp u HEC.

2.1.2 Cỏc loi t bo ATM cell

Chúng ta cú th phõn loi t bo ATM theo chc nng v phõn loi theo v trớ t

bo c s dng trong mng.

2.1.2.1 Phõn loi theo chc nng

Chúng ta cú mt s loi t bo sau õy :

a) Idle cell

Idle cell cho phộp tc truyn dn cell phự hp vi bng thụng truyn dn.

Nu khụng cú cell a vo bng thụng cho trc thỡ cỏc Idle cell s c xen

vo. Nh th gi c s ng bộ cho tc truyn dn ca mụi trng vt lý.

Loi t bo ny khụng c a n lp ATM

b) Unassigned cell

Loi ny l cell cú VPI v VCI hn hoi nhng vựng Payload trng

c) Cỏc OAM cell ca lp vt lý

i vi phng phỏp phỏt trc tip cell vo lp vt lý (s c tỡm hiu k

phn sau), mi cell th 27 c dựng mang thụng tin OAM liờn quan n lp

vt lý. Khi lp vt lý thu cỏc cell ny thỡ nú khụng c a n lp ATM.

d) Cỏc VP/VC cell

Trang :



Tổng quan về mạng ATM



Đồ án tốt nghiệp



Cỏc cell ny dựng cho vic thụng tin liờn lc bờn trong kờnh o hoc ng o.

Chỳng ta cú th k ra mt s loi sau:

- Cell dựng cho vic truyn Data ca ngi s dng

- Cell dựng cho vic bỏo hiu Meta-signalling.

- Cell dựng cho vic bỏo hiu Broad-band signalling.

- Cỏc VC OAM cell.

e) Cỏc VP/VC OAM cell

Cỏc cell ny dựng truyn dũng thụng tin F4, F5. Cỏc cell ny cho phộp kim

tra v giỏm sỏt cht lng cng nh tớnh sn sng ca cỏc ng o v kờnh o.

2.1.2.2 Phõn loi theo v trớ s dng trong mng

Cú hai dng t bo c s dng trong mng : t bo c s dng ti giao din

ngi s dng vi mng UNI (User Network Interface) v loi t bo c s

dng ti giao din mng vi mng NNI ( Network-Network Interface). Chỳng

c phõn bit vi nhau nh 5 byte tiờu .

a) UNI header

Chỳng ta s tỡm hiu cu trỳc t bo ATM giao din UNI qua hỡnh v sau :

Bit

8



5



4



1



GFC



VPI



1



VPI



VCI



2

3



VCI

VCI



PT

HEC



CLP



Byte



4

5



Hình 3.5 : Cấu trúc phần

*) Vựng GFC (Generic Flow Control): Header tế bào ATM UNI



Trang :



Đồ án tốt nghiệp



Tổng quan về mạng ATM



Gm 4 bit dựng iu khin cỏc chc nng cc b nh truyn truy sut v gi

cỏc cell trong ATM LAN. Nú ch cú ý ngha cc b. Vựng GFC dựng phõn bit

hai mụ hỡnh hot ng sau :

- Controlled Access : trong mụ hỡnh ny cỏc bit GFC mang cỏc giỏ tr xỏc nh

iu khin dũng data cc b (bỏo hiu cho mng lm th no hp kờnh

cỏc t bo ca cỏc cuc ni khỏc nhau)

- Uncontrolled Access : Vựng GFC khụng cú chc nng gỡ trong mụ hỡnh ny.

Tt c cỏc Station cho cỏc bit ny bng 0 thỡ li ny phi bỏo cỏo v cho vựng

qun lý lớp.

*) Vựng a ch (VPI/VCI)

Cú 24 bit a ch trong UNI c dựng cho vic nhn dng kờnh o VCI v

ng o VPI : 8 bit dựng cho VPI v 16 bit dựng cho VCI.



*)Vựng PT (Payload type)

Cú 3 bớt dựng cho vic nhn dng thụng tin. Vựng Payload type c dựng

phõn bit cỏc cell khụng phi ca ngi s dng. Ni dung ca mi bit trong vựng

ny c xỏc nh trong phn sau. Giỏ tr mc nh l 000

*) Vựng CLP (Cell Lost Priority)

Vựng CLP cho phộp phõn bit gia cell cú u tiờn cao v u tiờn thp.

Nu CLP cú giỏ tr bng 1 thỡ cell cú u tiờn thp, nu cell cú giỏ tr bng 0 thỡ

nú cú u tiờn cao hn. Trong trng hp dung lng truyn dn ca kt ni b

quỏ ti thỡ cỏc cell cú u tiờn thp hn s b tc b trc tiờn.

*) Vựng HEC (header error control)

Vựng HEC c dựng cho vic phỏt hin li, ng b u mi cell, nhn bit

gii hn cell (cell delinetion).

*) i tn (Scrambling)

ti u hoỏ vic nhn bit gii hn cell dựng HEC, vựng payload ca ATM

cell c phỏt i di dng Scrambling (i tn). ch HUNT, chc nng

Trang :



Tổng quan về mạng ATM



Đồ án tốt nghiệp



phc hi v thụng tin ban u cha c ATM thc hin. ch PRESYNCH

v SYNCH, vic phc hi v thụng tin ban u c thc hin cho 48 byte

payload. Ngoi tr vic truyn cell trc tip vo lp vt lý, vic i tn luụn c

thc hin bng th tc Self-Synchronounizing Scrambler (SSS),vi a thc sinh

X43 +1 do thut gii i tn ny ũi hi cỏc c tớnh truyn dn tng i n

gin. Mt th tc khỏc c nh ngha cho vic truyn trc tip cell l Distributed

Sample Scrambling (DSS) vi a thc sinh X31 + X28 +1.



*) Cỏc giỏ tr mc nh ca tiờu ATM cell

Cú mt s giỏ tr mc nh c xỏc nh trc cho mt s byte trong header

ca ATM cell. Cỏc giỏ tr ny dựng phõn bit cell c s dng lp ATM vi

nhng cell mc vt lý v cỏc cell khụng xỏc nh. Tng t nh vy, cú mt s

giỏ tr mc nh cho tiờu cell ti giao din UNI. Bng 3.3 túm tt cỏc giỏ tr mc

nh ca ATM Forum :

Byte 1



Byte 2



Byte 3



Byte 4



T bo lp vt pppp 0000 0000 0000 0000 0000 0000 ppp1

lý (1), (2)

T bo OAM 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1001

lp vt lý

Cỏc idle cell

0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001

Cỏc cell

c gỏn



khụng aaaa 0000



0000 0000 0000 0000 0000 aaa0



a : bit s dng cho cỏc chc nng lp ATM.

p : bit s dng cho lp vt lý.

(1) : phỏt trc tip cell vo lp vt lý hoc cỏc cell khụng c gỏn : vựng CLP khụng

c s dng.

(2) : cỏc cell thuc v lp vt lý thỡ khụng c a n lp ATM.



Bng 3.3 : Cỏc giỏ tr mc nh cho UNI cell

Trang :



Tổng quan về mạng ATM



Đồ án tốt nghiệp



B nhn dng kờnh

bỏo hiu trao i

B nhn dng kờnh

bỏo hiu qung bỏ



VPI

0000 0000



VCI

0000 0000 0000 0001



0000 0000



0000 0000 0000 0010



Bng 3.4 : Cỏc giỏ tr mc nh ca VPI v VCI ca UNI cell



b) NNI header

Cu trỳc ca header NNI cell c th hin trong hỡnh 3.9

Bit

8



5

4

VPI



1

1

VCI



VPI

VCI

VCI

VCI



2



Byte



3

PT

PT



HEC



CLP

CLP 4

5



Hìnhkhỏc: vi UNI ch Headernbào ATM NNI : 12 cho VPI v 16 cho

NNI 3.6 Cấu trúc phần nú cú tế 28 bit a ch

VCI. iu ny ng vi s lng b nhn dng ng o ln hn ti giao din

Network Mode. Tt c cỏc vựng khỏc ging nh UNI header nờn ta khụng cp

õy.

Byte 1



Byte 2



Byte 3



Byte 4



Dựng cho lp vt lý 00000000 00000000 00000000 0000 ppp1

(1),(2)

Cỏc cell OAM cho 00000000 00000000 00000000 0000 1001

lp vt lý

Idle cell

00000000 00000000 00000000 0000 0001

Cỏc cell khụng c 00000000 00000000 00000000 000aa aaa0

gỏn

Trang :



Đồ án tốt nghiệp



Tổng quan về mạng ATM



a : dùng cho lớp ATM

p : dùng cho lớp vật lý

(1) : truyền trực tiếp vào lớp vật lý hoặc các cell không đợc gán. CLP không

đợc sử dụng

(2) : Các cell thuộc về lớp vật lý không đợc đa đến lớp ATM



Bảng 3.5 : Các byte header mặc định của NNI cell (CCITT I.361)



2.2 MT S KHI NIM LIấN QUAN N NG O V KấNH O



2.2.1 ng o VP (virtual path) v kờnh o VC (virtual channel). Mi quan

h gia chỳng

- VP l khỏi nim ch vic truyn n hng cỏc t bo ATM cú cựng mt giỏ

tr nhn dng ng o VPI. Trờn ng truyn cú th cú mt vi ng o. S

VP ny ph thuc vo s bit ca VPI trong phn tiờu ca t bo ATM.

- VC l khỏi nim dựng ch vic truyn n hng cỏc t bo ATM tng ng

vi mt giỏ tr nhn dng chung duy nht VCI. Nhiu VC cú th kt hp li

thnh ng o. S kờnh o ph thuc vo s bit VCI cú trong phn tiờu t

bo ATM.



Hình 2.2 : Mối quan hệ đờng truyền vật lý với đờng ảo và kênh ảo

Mt ng truyn dn cha mt hay nhiu ng dn o v mt ng dn o

li cha mt hay nhiu kờnh o. Nh vy nhiu kờnh o cú th c t vo mt

ng dn.

Cỏc lung thụng tin hot ng trong mng ATM cú tc khỏc nhau, cú nhng

yờu cu khỏc nhau vớ d nh tớn hiu thoi v tớn hiu Video hot ng trong thi

gian thc nhng s liu thỡ khụng cn thit phi hot ng trong thi gian thc.

Mt khỏc do cỏc t bo c to ra t cỏc ngun c lp nờn cú th xy ra tranh

chp cỏc khe thi gian cho t bo card ATM giao tip vi mỏy tớnh. Chớnh vỡ th

mi loi hỡnh thụng tin c gỏn cho mt giỏ tr VCI riờng. Vớ d nh trờn hỡnh

Trang :



Tổng quan về mạng ATM



Đồ án tốt nghiệp



2.3, VCI=1 c ấn nh cho s liu vn bn, VCI =2 c ấn nh cho ting núi

v VCI=3 c ấn nh cho Video.

Điểm A



Điểm B

Kênh ảo VCI=1 (văn bản)



H

Số liệu văn bản



P



H



P



Kênh ảo VCI=2 (thoại)



H



P



H



P



Thoại

Kênh ảo VCI=3 (Video)



H



P



H



P



Video



Card ATM



Hình 2.3 : Kênh ảo cho các ứng dụng khác nhau

2.2.2 Liờn kt kờnh o v liờn kt ng o

- Liờn kt kờnh o theo khuyn ngh ca ITU-T l s truyn n hng cỏc t

bo m ti ú cỏc giỏ tr VCI c gỏn vo v ti im m cỏc giỏ tr ú b thay

i hoc b xoỏ.

- Liờn kt ng o l liờn kt gia hai im m ti ú cỏc giỏ tr VPI c gỏn,

thay i hoc b xúa.

2.2.3 Kt ni kờnh o v kt ni ng o

a) Kt ni kờnh o

Kt ni kờnh o l tp hp ca mt s liờn kt kờnh o. Theo ITU-T VCC l

s múc ni ca mt s cỏc liờn kt kờnh o gia 2 im m ti ú cú th truy nhp

vo lp thớch ng ATM

Thc cht VCC l mt ng ni logic gia hai im dựng truyn cỏc t

bo ATM. Thụng qua VCC, th t truyn cỏc t bo ATM s c bo ton.

b) Kt ni ng o

Kt ni ng o VPC l s múc ni ca mt s liờn kt ng o. VPC l s

kt hp ca cỏc VCC. Trong một VPC, mi liờn kt kờnh o u cú mt s hiu

VCI riờng. Tuy vy nhng VC thuc về cỏc VPI khỏc nhau cú th cú cỏc s VCI



Trang :



Tổng quan về mạng ATM



Đồ án tốt nghiệp



ging nhau. Mi VC c nhn dng (duy nht) thụng qua t hp hai giỏ tr VPI

v VCI.

Liên kết VC



VC



VP



Liên kết VP



VP



VC



Liên kết VP



Chuyển mạch VP



VP



Liên kết VC



Liên kết VP



VC



VP



Chuyển mạch VP



Hình 2.4 : Kết nối VP và VC

2.3 TểM TT

Trong chng 2 ny chỳng ta ó tỡm hiu khỏi nim v ATM cell cng nh

cỏc loi ATM cell c s dng. ng thi chỳng ta ó tỡm hiu nhng khỏi nim

c bn v kờnh o, ng o cng nh cỏc liờn kt ca chỳng trong mng nhm

mc ớch giỳp h thng thụng tin bng rng hot ng mt cỏch cú hiu qu.

Chng 3 s trỡnh by rừ hn tỏc dng ca cỏc ng o v kờnh o ny.



Trang :



Tổng quan về mạng ATM



Đồ án tốt nghiệp



CHNG III : CU TRC PHN LP CA MNG

ATM



3.1. MU THAM CHIU GIAO THC B-ISDN

Mu tham chiu giao thc ca mng B-ISDN bao gm mt bng qun lý, mt

bng kim tra v mt bng ngi s dng nh ch ra trờn hỡnh 3.1 mt bng iu

hnh c phõn chia thnh qun lý mt bng v qun lý lớp.

Mặt bằng

quản lý

Mặt

bằng

khách

Giao thức

hàng

của lớp

mức cao



Mặt bằng

điều khiển

Giao thức

của lớp

mức cao



QuảQuả

n lýn lý

Lớp mặt

bằn

g



Lớp thích ứng

ATM

Lớp ATM

Lớp vật

lý

Hình 3.1 : Mẫu tham chiều giao

thức B-ISDN

3.1.1 Mt bng khỏch hng (user plane)

Mt bng khỏch hng cung cp chc nng iu khin nh vn chuyn cỏc

lung thụng tin khỏch hng, iu khin dũng tin, sa li,... Trong trng hp ny,

thụng tin khỏch hng ch ra cỏc thụng tin dch v trong B-ISDN khỏc nhau nh

thoi, hỡnh nh, d liu, ho... Thụng tin khỏch hng cú th c truyn riờng

trong mng B-ISDN hay bng cỏc quy trỡnh tng ng.

3.1.2 Mt bng iu khin (Control plane)



Trang :



Tổng quan về mạng ATM



Đồ án tốt nghiệp



Mt bng iu khin (hay bỏo hiu) cung cp chc nng kt ni v iu khin

cuc gi. Núi cỏch khỏc, mt bng iu khin cung cp cỏc chc nng liờn quan

in vic thit lp cuc gi, giỏm sỏt cuc gi, gii phúng cuc gi... Ngoi ra nú

cú th cung cp cỏc chc nng iu khin thay i cỏc c tớnh ca dch v i

vi ng kt ni ó c thc hin.

3.1.3 Mt bng qun lý (Management plane)

Mt bng qun lý : Bao gm 2 chc nng chớnh l chc nng qun lý lớp

(Layer Management) v qun lý mt bng (Plane Management). Tt c cỏc chc

nng liờn quan ti ton b h thng (t u cui n u cui) u nm qun lý

mt bng. Nhim v ca nú l to s phi hp lm vic gia nhng mt bng

khỏc. Trong khi chc nng qun lý mt bng khụng cú cu trỳc phõn lp thỡ chc

nng qun lý lp li c chia thnh cỏc lp khỏc nhau nhm thc hin cỏc chc

nng qun lý liờn quan ti ti nguyờn v thụng s nm thc th giao thc (nh

bỏo hiu chng hn). i vi mi lp, qun lý lp x lý dũng thụng tin OAM

(Operation Adminitration Maintenant) tng ng.

3.1.4 Chc nng ca cỏc lp trong mụ hỡnh tham chiu B-ISDN

Giao thc ca mt bng iu khin v mt bng khỏch hng c phõn loi

thnh lp mc cao, lp thớch ng ATM (AAL), lớp ATM v lp vt lý. Chc nng

ca cỏc lp c mụ t trong bng sau :



Lớp



Phõn lớp



Lp bc cao

Lp thớch ng

ATM (AAL )



Cỏc chc nng

Chc nng lp bc cao



Kt hp CS



Chc nng kt hp



Phõn nh v

kt hp li



Chc nng phõn chia v kt hp

li



Trang :