Tổng quan về công nghệ truyền tải không đồng bộ ATM

Lêi më ®Çu C«ng nghÖ viÔn th«ng ®· vµ ®ang ph¸t triÓn nhanh chãng. M¹ng viÔn th«ng ngµy nay cã kh¶ n¨ng cung cÊp nhiÒu lo¹i dÞch vô tíi kh¸ch hµng, tuy nhiªn nhiÒu lo¹i dÞch vô ®­îc cung cÊp trªn c¸c m¹ng kh¸c nhau dÉn ®Õn viÖc kh¸ch hµng ( vµ c¶ nhµ khai th¸c) ph¶i ®Çu t­ chång chÐo. Trong nh÷ng n¨m 80 m¹ng tæ hîp sè b¨ng hÑp ISDN ®· ®­îc triÓn khai, thö nghiÖm vµ th­¬ng m¹i ho¸. Tuy nhiªn sù ph¸t triÓn m¹nh mÏ cña c«ng nghÖ th«ng tin vµ nhu cÇu trao ®æi th«ng tin ngµy cµng t¨ng nhanh tíi møc chãng mÆt vÒ c¶ sè l­îng vµ chÊt l­îng th× m¹ng tÝch hîp b¨ng hÑp ®· nhanh chãng trë nªn qu¸ t¶i vµ kh«ng thÓ ®¸p øng ®­îc mét khi cã c¸c yªu cÇu bæ xung thªm vµo c¸c dÞch vô ®ßi hái b¨ng th«ng lín còng nh­ thêi gian thùc. M¹ng tæ hîp b¨ng réng B-ISDN ®· ra ®êi ®ang dÇn tõng b­íc thay thÕ m¹ng th«ng tin b¨ng hÑp t¹i nhiÒu quèc gia trªn thÕ giíi. M¹ng B-ISDN ®¸p øng c¸c dÞch vô cña truyÒn h×nh sè, truyÒn h×nh cã ®é ph©n gi¶i cao (HDTV), ®iÖn tho¹i truyÒn h×nh víi chÊt l­îng cao, c¸c dÞch vô truyÒn sè liÖu víi tèc ®é cao vµ nhiÒu c¸c lo¹i dÞch vô kh¸c . N¨m 1988 ITU-T ®· quyÕt ®Þnh kiÓu truyÒn dÉn kh«ng ®ång bé ATM sÏ lµ ph­¬ng ph¸p truyÒn cho m¹ng B-ISDN trong t­¬ng lai. N¨m 1990 ITU-T ®­a ra 13 khuyÕn nghÞ vÒ ph­¬ng thøc truyÒn dÉn kh«ng ®ång bé. ChÝnh nh÷ng khuyÕn nghÞ nµy ®· ®Æt c¬ së cho m¹ng truyÒn dÉn kh«ng ®ång bé. Víi c«ng nghÖ truyÒn kh«ng ®ång bé ATM cho phÐp chóng ta x©y dùng c¸c m¹ng x­¬ng sèng cã kh¶ n¨ng t­¬ng thÝch nhiÒu chñng lo¹i thiÕt bÞ, tèc ®é truyÒn cao, sö dông b¨ng th«ng hiÖu qu¶, b¨ng th«ng ®ñ réng ®Ó tho¶ m·n c¸c nhu cÇu ngµy cµng t¨ng cña x· héi trong viÖc khai th¸c c¸c dÞch vô liªn m¹ng Internet. §Ó cã thÓ hiÓu râ b¶n chÊt cña c«ng nghÖ truyÒn dÉn kh«ng ®ång bé ATM còng nh­ khai th¸c hiÖu qu¶, ¸p dông c«ng nghÖ míi phï hîp víi nhu cÇu sö dông, khai th¸c c¸c dÞch vô b¨ng réng, chÊt l­îng cao, còng nh­ kh¶ n¨ng kÕt nèi c¸c chñng lo¹i kh¸c nhau vµo cïng mét m¹ng th× viÖc t×m hiÓu c¸c vÊn ®Ò qu¶n lý tµi nguyªn còng nh­ qu¸ tr×nh trao ®æi d÷ liÖu t¹i c¸c líp trong m« h×nh tham chiÕu ATM lµ mét viÖc rÊt quan träng. Víi môc ®Ých nªu trªn, b¶n ®å ¸n tèt nghiÖp h­íng tíi viÖc t×m hiÓu, tr×nh bµy vÒ c«ng nghÖ ATM vµ vÊn ®Ò qu¶n lý tµi nguyªn m¹ng.V× v©þ néi dung cña ®å ¸n tèt nghiÖp gåm 2 phÇn PhÇn A : Tæng quan vÒ c«ng nghÖ truyÒn t¶i kh«ng ®ång bé ATM. PhÇn B : VÊn ®Ò qu¶n lý tµi nguyªn m¹ng. ATM lµ mét kü thuËt rÊt míi vµ cßn rÊt nhiÒu vÊn ®Ò ®Õn nay vÉn ch­a ®­îc gi¶i quyÕt, ngay trong c¸c tµi liÖu tham kh¶o còng cã nh÷ng vÊn ®Ò ch­a ®­îc ®Þnh nghÜa mét c¸ch râ rµng hoÆc ch­a thèng nhÊt vÒ quan ®iÓm. Do ®ã trong giíi h¹n b¶n ®å ¸n tèt nghiÖp vµ thêi gian, mÆc dï rÊt cè g¾ng nh­ng b¶n ®å ¸n nµy cña em ch¾c ch¾n kh«ng tr¸nh khái nh÷ng thiÕu sãt , mét sè vÊn ®Ò ch­a ®­îc tr×nh bµy mét c¸ch chÆt chÏ. V× vËy em rÊt mong nhËn ®­îc sù gãp ý, hiÖu chØnh cña c¸c thÇy c« gi¸o vµ c¸c b¹n. PhÇN A TæNG QUAN VÒ C¤NG NGHÖ TRUYÒN t¶i KH¤NG §åNG Bé atm Ch­¬ng 1 Kh¸i niÖm vÒ m¹ng ®a dÞch vô b¨ng réng B-ISDN. 1.1 C¸c ®Æc ®iÓm cña m¹ng viÔn th«ng ngµy nay HiÖn nay, c¸c m¹ng viÔn th«ng hiÖn t¹i cã c¸c ®Æc ®iÓm chung lµ tån t¹i mét c¸ch riªng rÏ, øng víi mçi mét lo¹i dÞch vô th«ng tin l¹i cã Ýt nhÊt mét lo¹i m¹ng viÔn th«ng riªng biÖt ®Ó phôc vô dÞch vô ®ã. ThÝ dô: M¹ng ®iÖn tho¹i c«ng céng, cßn gäi lµ m¹ng POTS (Plain Old Telephone Service): ë ®©y th«ng tin tiÕng nãi ®­îc sè ho¸ vµ chuyÓn m¹ch ë hÖ thèng chuyÓn m¹ch ®iÖn tho¹i c«ng céng PSTN (Public Switched Telephone Network). M¹ng truyÒn sè liÖu: Bao gåm c¸c m¹ng chuyÓn m¹ch gãi ®Ó trao ®æi sè liÖu gi÷a c¸c m¸y tÝnh dùa trªn c¸c giao thøc cña X.25 vµ hÖ thèng truyÒn sè liÖu chuyÓn m¹ch kªnh dùa trªn c¸c giao thøc X.21. C¸c tÝn hiÖu truyÒn h×nh cã thÓ ®­îc truyÒn theo ba c¸ch: TruyÒn b»ng sãng v« tuyÕn, truyÒn qua hÖ thèng truyÒn h×nh CATV (Community Antenna TV) b»ng c¸p ®ång trôc hoÆc truyÒn qua hÖ thèng vÖ tinh, cßn gäi hÖ thèng truyÒn h×nh trùc tiÕp DBS (Direct Broadcast System). Mçi m¹ng trªn ®­îc thiÕt kÕ cho c¸c dÞch vô riªng biÖt vµ kh«ng thÓ sö dông cho c¸c môc ®Ých kh¸c. ThÝ dô, ta kh«ng thÓ truyÒn tiÕng nãi qua m¹ng chuyÓn m¹ch gãi X.25 v× trÔ qua m¹ng nµy lín. HËu qu¶ lµ hiÖn nay cã rÊt nhiÒu lo¹i m¹ng kh¸c nhau cïng song song tån t¹i. Mçi m¹ng l¹i yªu cÇu ph­¬ng ph¸p thiÕt kÕ, s¶n xuÊt, vËn hµnh vµ b¶o d­ìng kh¸c nhau. Nh­ vËy hÖ thèng m¹ng viÔn th«ng hiÖn t¹i cã rÊt nhiÒu nh­îc ®iÓm mµ quan träng lµ: ChØ truyÒn ®­îc c¸c dÞch vô ®éc lËp t­¬ng øng víi tõng m¹ng ThiÕu tÝnh mÒm dÎo: Sù ra ®êi cña c¸c thuËt to¸n nÐn tiÕng nãi, nÐn ¶nh vµ tiÕn bé trong c«ng nghÖ VLSI ¶nh h­ëng m¹ng mÏ tíi tèc ®é truyÒn tÝn hiÖu. Ngoµi ra cßn cã nhiÒu dÞch vô truyÒn th«ng trong t­¬ng lai mµ hiÖn nay ch­a dù ®o¸n ®­îc, mçi lo¹i dÞch vô sÏ cã tèc ®é truyÒn kh¸c nhau. Ta dÔ dµng nhËn thÊy r»ng hÖ thèng hiÖn nay rÊt khã thÝch nghi víi yªu cÇu cña c¸c dÞch vô kh¸c nhau trong t­¬ng lai. KÐm hiÖu qu¶ trong viÖc b¶o d­ìng, vËn hµnh còng nh­ viÖc sö dông tµi nguyªn. Tµi nguyªn s½n cã trong mét m¹ng kh«ng thÓ chia sÎ cho c¸c m¹ng kh¸c cïng sö dông. 1.2 Sù ra ®êi cña hÖ thèng viÔn th«ng míi - B-ISDN Nh­ ®· nªu ë trªn, yªu cÇu cã mét m¹ng viÔn th«ng duy nhÊt ngµy cµng trë nªn bøc thiÕt, chñ yÕu lµ do c¸c nguyªn nh©n sau: C¸c yªu cÇu dÞch vô b¨ng réng ®ang lªn. C¸c kü thuËt xö lý tÝn hiÖu, chuyÓn m¹ch, truyÒn dÉn ë tèc ®é cao (cì kho¶ng vµi tr¨m Mbit/s víi vµi Gbit/s) ®· trë thµnh hiÖn thùc. TiÕn bé vÒ kh¶ n¨ng xö lý ¶nh vµ sè liÖu. Sù ph¸t triÓn cña c¸c øng dông phÇn mÒm trong lÜnh vùc tin häc vµ viÔn th«ng. Sù cÇn thiÕt ph¶i tæ hîp c¸c dÞch vô phô thuéc lÉn nhau ë chuyÓn m¹ch kªnh vµ chuyÓn m¹ch gãi vµo mét m¹ng b¨ng réng duy nhÊt. So víi c¸c m¹ng kh¸c, dÞch vô tæ hîp cã nhiÒu ­u ®iÓm vÒ mÆt kinh tÕ, ph¸t triÓn, thùc hiÖn, vËn hµnh vµ b¶o d­ìng. Sù cÇn thiÕt ph¶i tho¶ m·n tÝnh mÒm dÎo cho c¸c yªu cÇu vÒ phÝa ng­êi sö dông còng nh­ ng­êi qu¶n trÞ m¹ng (vÒ mÆt tèc ®é truyÒn, chÊt l­îng dÞch vô .v.v.). Tõ nh÷ng yªu cÇu trªn mµ m¹ng tæ hîp dÞch vô sè b¨ng réng (B-ISDN - Broadband Integrated Services Digital Network) ®· ra ®êi, B-ISDN cung cÊp c¸c cuéc nèi th«ng qua chuyÓn m¹ch, c¸c cuéc nèi cè ®Þnh (Permanent) hoÆc b¸n cè ®Þnh (Semi-Permanent), c¸c cuéc nèi tõ ®iÓm tíi ®iÓm hoÆc tõ ®iÓm tíi nhiÒu ®iÓm vµ cung cÊp c¸c dÞch vô theo yªu cÇu, c¸c dÞch vô dµnh tr­íc hoÆc c¸c dÞch vô yªu cÇu cè ®Þnh. Cuéc nèi trong B-ISDN phôc vô cho c¶ c¸c dÞch vô chuyÓn m¹ch kªnh, chuyÓn m¹ch gãi theo kiÓu ®a ph­¬ng tiÖn (Multimedia), ®¬n ph­¬ng tiÖn (Monomedia), theo kiÓu h­íng liªn kÕt (Connection-Oriented) hoÆc kh«ng liªn kÕt (Connectionless) vµ theo cÊu h×nh ®¬n h­íng hoÆc ®a h­íng.B-ISDN lµ mét m¹ng th«ng minh cã kh¶ n¨ng cung cÊp c¸c dÞnh vô c¶i tiÕn, cung cÊp c¸c c«ng cô b¶o d­ìng vµ vËn hµnh (OAM), ®iÒu khiÓn vµ qu¶n lý m¹ng rÊt hiÖu qu¶. 1.3 Kh¸i niÖm vÒ ATM vµ kh¶ n¨ng cña ATM 1.3.1 Kh¸i niÖm vÒ ATM Ng­êi ta ®· nghiªn cøu vµ biÕt r»ng tÊt c¶ c¸c lo¹i th«ng tin ®Òu cã tÝnh chÊt bét ph¸ bïng næ vµ kh«ng bao giê lµ liªn tôc. H·y thö ph©n tÝch tiÕng nãi. Quan s¸t hai ng­êi ®ang nãi chuyÖn ta sÏ thÊy n¨ng l­îng tiÕng nãi ph¸t ra liªn tôc bÞ ng¾t qu·ng do ng­êi nãi ph¶i dõng l¹i nghØ hay nghe ng­êi kia nãi. Tõ rÊt l©u råi, nh÷ng n¨m ®Çu thËp kû 60, khi nghiªn cøu tÝn hiÖu tiÕng nãi, ng­êi ta ®· t×m ra ®­îc r»ng n¨ng l­îng ©m thanh chØ ®­îc ph¸t ra trong 40% cña thêi gian nãi chuyÖn. Nh­ vËy lµ nÕu ta tËn dông ®­îc thêi gian kh«ng nãi Êy cho viÖc kh¸c th× thùc tÕ ta ®· t¨ng th«ng l­îng ®­êng truyÒn lªn gÊp 2 lÇn mµ nã ®Æc biÖt cã ý nghÜa ®èi víi nh÷ng ®­êng truyÒn dµi. Vµ tõ ®ã cã ý t­ëng lµ truyÒn nh÷ng sè liÖu kh¸c nh­ th­ tÝn ®iÖn tö trong thêi gian im lÆng ®ã. Qua nghiªn cøu th«ng tin truyÒn sè liÖu, ng­êi ta thÊy r»ng th«ng tin truyÒn sè liÖu cã ®Æc tÝnh lµ bét ph¸, bïng næ, vµ tÝn hiÖu h×nh video còng vËy. Víi nh÷ng hÖ thèng chuyÓn m¹ch t­¬ng tù (Analog) th«ng th­êng tr­íc ®©y ( Circuit Switching ), mét cuéc gäi sau khi ®­îc h×nh thµnh sÏ chiÕm toµn bé b¨ng th«ng cña m¹ch ®ã. Cßn víi hÖ thèng chuyÓn m¹ch sè (Digital) sau nµy th× toµn bé tèc ®é truyÒn mét r·nh thêi gian (Single Time Slot) cña mçi khung truyÒn ®­îc g¸n cho cuéc gäi. Ph­¬ng ph¸p nµy ®­îc gäi lµ ghÐp kªnh theo thêi gian (Time Division Multiplexing). Trong mét chu kú cña khung truyÒn, nã sÏ ph¸t ra mét sè bÝt nhÊt ®Þnh cña tÝn hiÖu sè ( vÝ dô 8 bÝt ®¹i diÖn cho mét møc cña mét møc tÝn hiÖu ®iÖn tho¹i analog) vµ nhãm bit nµy sÏ ®­îc nhãm ë trong mét r·nh thêi gian nhÊt ®Þnh ®­îc g¸n cho cuéc gäi ®ã. TÝn hiÖu tho¹i cña cuéc gäi ®ã sÏ ®îi ®Ó göi tiÕp sè liÖu ®i ë r·nh thêi gian Ên ®Þnh ®ã trong c¸c khung truyÒn tiÕp theo. Ph­¬ng thøc nµy cã tªn lµ gäi lµ hÖ thèng ph©n cÊp sè ®ång bé (SDH). Nãi tãm l¹i lµ toµn bé b¨ng th«ng ®­îc g¸n cho cuéc gäi ®ã mµ kh«ng cÇn biÕt lµ nã cã truyÒn th«ng tin trªn ®ã hay nghØ trong suèt cuéc gäi. Trong chuyÓn m¹ch gãi (Packet Switching), thay b»ng viÖc tæ chøc c¸c nhãm 8-bit ®­a vµo kªnh thêi gian nhÊt ®Þnh nµo ®ã, sè liÖu ®­îc ®ãng thµnh c¸c gãi lín gåm nhiÒu byte. KÝch th­íc cña nã cã thÓ thay ®æi dùa theo nhu cÇu truyÒn nh­ng kh«ng v­ît qu¸ mét sè cho phÐp nµo ®ã (vÝ dô 4048 byte). Mçi mét gãi ®­îc göi ®i tíi c¸c nót m¹ng nh­ lµ mét chuçi c¸c bit liªn tôc nhau vµ nã chiÕm toµn bé b¨ng th«ng cña ®­êng truyÒn. NÕu kh«ng cã th«ng tin th× kh«ng cã gãi, nÕu cã nã sÏ kiÓm tra ®­êng truyÒn nÕu s½n sµng th× nã sÏ göi gãi ®ã ®i. Mçi gãi cã nh·n hiÖu ghi nã thuéc ®­êng nµo. Do ®ã c¸c gãi cña c¸c ®­êng kh¸c nhau cã thÓ ®­îc truyÒn ®i, xen lÉn trªn cïng mét ®­êng truyÒn. Nh·n hiÖu ®ã ®­îc sö dông ë c¸c nót ®Ó xem gãi ®­îc truyÒn ®i tõ ®©u vµ tíi ®©u, do ®ã c¸c nót chuyÓn m¹ch cña m¹ng cã thÓ chuyÓn c¸c gãi ®ã ®i ®óng tuyÕn ®Ó ®i ®Õn ®Þa chØ cÇn ®Õn, vµ tiÕp theo lµ mét lo¹t c¸c c«ng viÖc ®Ó ®¶m b¶o gãi ®i ®óng thø tù, kh«ng bÞ sai lçi …Tãm l¹i lµ b»ng ph­¬ng ph¸p nµy ®· gióp cho viÖc sö dông b¨ng th«ng tèt h¬n lµ chiÕm cè ®Þnh mét ®­êng cho mét cuéc gäi nh­ ph­¬ng ph¸p chuyÓn m¹ch th«ng th­êng v× khi mét ®­êng kh«ng dïng ( nghØ ) th× ®­êng kh¸c cã thÓ dïng b¨ng th«ng ®ã ®Ó truyÒn sè liÖu cña m×nh. Mét nh­îc ®iÓm cña nã lµ thêi gian trÔ : Khi mµ mét gãi ®ang truyÒn ®i râ rµng lµ gãi tiÕp theo chØ ®­îc truyÒn ®i sau khi viÖc truyÒn gãi tr­íc kÕt thóc. Do ®ã mét kÕt nèi kh«ng thÓ ®¶m b¶o lµ nã sÏ ®­îc cung cÊp mét tèc ®é truyÒn cè ®Þnh. Ngoµi ra nã cßn bÞ ¶nh h­ëng rÊt nhiÒu bëi ®iÒu khiÓn l­u l­îng còng nh­ cã sù t¾c nghÏn trong l­u th«ng, ®iÒu mµ kh«ng bao giê x¶y ra trong chuyÓn m¹ch th«ng th­êng. §Ó gi¶i quyÕt nh÷ng nh­îc ®iÓm trªn ng­êi ta ®­a ra c«ng nghÖ ATM lµ sù tæ hîp c¸c ­u ®iÓm cña 2 ph­¬ng thøc trªn. B-ISDN theo ITU-T dùa trªn c¬ së kiÓu truyÒn kh«ng ®ång bé (ATM - Asynchronous Transfer Mode). Nh­ vËy ATM sÏ lµ nÒn t¶ng cña B-ISDN trong t­¬ng lai. Trong ATM ®Ó gi¶i quyÕt tÝnh ng¾t qu·ng cña sè liÖu truyÒn cña c¸c lo¹i nguån sè liÖu ph¸t th«ng th­êng, n©ng cao hiÖu suÊt sö dông ®­êng truyÒn ng­êi ta dïng kü thuËt chuyÓn m¹ch gãi. Nh­ng ë trong ATM c¸c gãi ®ã rÊt nhá vµ cã ®é dµi cè ®Þnh lµ 53 byte gäi lµ tÕ bµo ATM. Vµ thÕ lµ gièng nh­ c«ng nghÖ ghÐp kªnh theo thêi gian víi viÖc t¹o ra c¸c r·nh thêi gian (cell slot ) b»ng thêi gian truyÒn mét tÕ bµo ®Ó cho c¸c tÕ bµo ®­îc truyÒn ®i. H×nh 1. 1: CÊu tróc khung thêi gian trong STM H×nh 1. 2: CÊu tróc luång th«ng tin trong ATM Trong kiÓu truyÒn kh«ng ®ång bé, thuËt ng÷ "truyÒn" bao gåm c¶ lÜnh vùc truyÒn dÉn vµ chuyÓn m¹ch, do ®ã "d¹ng truyÒn" ¸m chØ c¶ chÕ ®é truyÒn dÉn vµ chuyÓn m¹ch th«ng tin trong m¹ng. ThuËt ng÷ "kh«ng ®ång bé" gi¶i thÝch cho mét kiÓu truyÒn trong ®ã c¸c gãi trong cïng mét cuéc nèi cã thÓ lÆp l¹i mét c¸ch bÊt th­êng nh­ lóc chóng ®­îc t¹o ra theo yªu cÇu cô thÓ mµ kh«ng theo chu kú. §Ó minh ho¹, h×nh 1.1 vµ 1.2 biÓu diÔn sù kh¸c nhau gi÷a d¹ng truyÒn kh«ng ®ång bé vµ ®ång bé: Trong d¹ng truyÒn ®ång bé (STM - Synchronous Transfer Mode), c¸c phÇn tö sè liÖu t­¬ng øng víi kªnh ®· cho ®­îc nhËn biÕt bëi vÞ trÝ cña nã trong khung truyÒn (h×nh 1.1) Trong khi ë ATM, c¸c gãi thuéc vÒ mét cuéc nèi l¹i t­¬ng øng víi c¸c kªnh ¶o cô thÓ vµ cã thÓ xuÊt hiÖn t¹i bÊt kú vÞ trÝ nµo (h×nh 1.2). 1.3.2 C¸c ®Æc ®iÓm vµ kh¶ n¨ng cña ATM ATM lµ ph­¬ng thøc truyÒn t¶i mang ®Æc tÝnh cña chuyÓn m¹ch gãi, sö dông kü thuËt ghÐp kªnh chia thêi gian kh«ng ®ång bé, b»ng viÖc ghÐp c¸c luång tÝn hiÖu vµo c¸c khèi cã kÝch th­íc cè ®Þnh, gäi lµ tÕ bµo. TÕ bµo gåm cã tr­êng th«ng tin mang th«ng tin cña kh¸ch hµng vµ mµo ®Çu mang th«ng tin vÒ m¹ng, vÝ dô th«ng tin ®Þnh tuyÕn. V× trªn cïng mét ®­êng truyÒn, cã thÓ cã nhiÒu tÕ bµo tõ c¸c nguån tÝn hiÖu ghÐp l¹i víi nhau nªn cÇn ph¶i cã biÖn ph¸p ph©n biÖt c¸c tÕ bµo cïng chung mét nguån tÝn hiÖu, biÖn ph¸p nµy ®­îc thùc hiÖn b»ng th«ng tin ®­îc mang trong phÇn mµo ®Çu tÕ bµo. Trong ATM, mét tÕ bµo sÏ cã 48 byte cho sè liÖu vµ 5 byte cho phÇn tiªu, 5 byte nµy ph¶i cung cÊp ®ñ th«ng th«ng tin cho phÐp m¹ng truyÒn tÕ bµo ®ã ®Õn ®óng n¬i nhËn Tr­êng th«ng tin truyÒn trong suèt qua m¹ng ATM vµ kh«ng bÞ xö lý trong qu¸ tr×nh vËn chuyÓn (vÝ dô kh«ng cã ®iÒu khiÓn lçi – error control, nh­ trong m¹ng chuyÓn m¹ch gãi). Trong m¹ng ATM, thø tù c¸c tÕ bµo ®­îc gi÷ nguyªn, c¸c tÕ bµo ë phÇn thu cã thø tù gièng nh­ ë phÇn ph¸t. M¹ng ATM sö dông kü thuËt h­íng liªn kÕt (Connection- Oriented). Mét cuéc nèi ë líp ATM bao gåm mét hay nhiÒu chÆng (Link), mçi chÆng ®­îc g¸n mét sè hiÖu nhËn d¹ng kh«ng ®æi trong suèt cuéc nèi. Tuy vËy ATM còng cung cÊp mét sè giao thøc cho c¸c dÞch vô truyÒn sè liÖu kh«ng liªn kÕt (Connectionless). V× ATM lµ kü thuËt cã tÝnh chÊt cã kÕt nèi nªn ®­êng truyÒn sÏ ®­îc thiÕt lËp tr­íc khi kh¸ch hµng trao ®æi th«ng tin víi nhau. §iÒu nµy ®­îc thùc hiÖn bëi thñ tôc thiÕt lËp kÕt nèi t¹i thêi ®iÓm b¾t ®Çu vµ thñ tôc gi¶i phãng kÕt nèi t¹i thêi ®iÓm kÕt thóc. Thñ tôc kÕt nèi cuéc gäi sö dông giao thøc b¸o hiÖu ®èi víi c¸c kÕt nèi theo yªu cÇu vµ mét sè ph­¬ng thøc kh¸c, vÝ dô nh­ thñ tôc qu¶n lý m¹ng ®èi víi c¸c kÕt nèi cè ®Þnh vµ b¸n cè ®Þnh. Mét cuéc gäi b¨ng réng cã thÓ lµ cuéc gäi ®a ph­¬ng tiÖn gåm nhiÒu thµnh phÇn: tÝn hiÖu tho¹i, truyÒn sè liÖu, video… V× mçi thµnh phÇn cuéc gäi ®ßi hái mét kÕt nèi riªng rÏ do vËy ë c¸c phÇn tiÕp theo ta sÏ xem xÐt ë møc “kÕt nèi” chø kh«ng ë møc “cuéc gäi”. Mçi mét kÕt nèi ®­îc cÊp mét dung l­îng truyÒn t¶i (b¨ng tÇn) nhÊt ®Þnh trong ®iÒu kiÖn cã thÓ, phô thuéc vµo yªu cÇu cña kh¸ch hµng. §iÒu nµy ®­îc thùc hiÖn b»ng thñ tôc thiÕt lËp kÕt nèi cña qu¸ tr×nh ®­îc gäi lµ ®iÒu khiÓn chÊp nhËn kÕt nèi (CAC). Qu¸ tr×nh nµy xö lý c¸c tham sè cña kÕt nèi sÏ ®­îc thiÕt lËp theo c¸c yªu cÇu cña kh¸ch hµng. Ngoµi ra cßn cã qu¸ tr×nh xö lý kh¸c lµ ®iÒu khiÓn tham sè kh¸ch hµng (UPC) dïng ®Ó gi¸m s¸t kÕt nèi vµ ®­a ra c¸c xö lý nÕu nh­ c¸c kÕt nèi cã xu h­íng v­ît qu¸ giíi h¹n cña c¸c tham sè ®· ®­îc chÊp nhËn. C¸c th«ng tin b¸o hiÖu cho mét cuéc nèi sö dông mét kªnh truyÒn kh¸c víi kªnh truyÒn th«ng tin cña cuéc nèi ®ã, tøc lµ nã sö dông mét sè hiÖu nhËn d¹ng kh¸c. V× vËy b¸o hiÖu trong ATM lµ b¸o hiÖu ngoµi b¨ng. Ngoµi ra, B-ISDN cßn sö dông thªm thñ tôc b¸o hiÖu Meta. Do nh÷ng ®Æc ®iÓm trªn cña ph­¬ng thøc truyÒn kh«ng ®ång bé ATM mµ c¸c tÕ bµo cã kÝch th­íc nhá víi tèc ®é truyÒn lín sÏ lµm cho trÔ vµ biÕn ®éng trÔ lµ ®ñ nhá ®èi víi c¸c dÞch vô thêi gian thùc. KÝch th­íc cña c¸c tÕ bµo nhá sÏ t¹o ®iÒu kiÖn cho viÖc kÕt hîp kªnh chuyÓn m¹ch ë tèc ®é cao ®­îc dÔ dµng h¬n. ATM cã kh¶ n¨ng nhãm nhiÒu kªnh ¶o VC (Virtual Channel) thµnh ®­êng ¶o (Virtual Path) gióp cho viÖc ®Þnh tuyÕn ®­îc dÔ dµng, th«ng tin ®­îc truyÒn ®i víi tèc ®é cao h¬n. ViÖc nhãm kªnh vµ kh¶ n¨ng chuyÓn m¹ch trªn c¬ së tÕ bµo cho phÐp ®Þnh ra tèc ®é mÒm dÎo cã kh¶ n¨ng thÝch øng víi tÝnh chÊt cña tõng lo¹i dÞch vô. C¸c ®Æc ®iÓm chÝnh cña m¹ng ATM ®­îc ITU-T ®­a ra trong khuyÕn nghÞ I.237, theo ®ã c¸c kh¶ n¨ng vÒ b¸o hiÖu vµ truyÒn dÉn cña ATM bao gåm: Kh¶ n¨ng cung cÊp c¸c dÞch vô b¨ng réng. Kh¶ n¨ng cung cÊp c¸c dÞch vô cho N-ISDN víi tèc ®é c¬ së 64 Kbit/s. Cung cÊp c¸c chøc n¨ng b¸o hiÖu tõ ng­êi sö dông tíi m¹ng. Cung cÊp c¸c chøc n¨ng b¸o hiÖu gi÷a c¸c nót m¹ng. Cung cÊp c¸c chøc n¨ng b¸o hiÖu tõ ng­êi sö dông tíi ng­êi sö dông. Ch­¬ng 2 Kü thuËt B-ISDN 2.1 CÊu tróc ph©n líp – M« h×nh tham chiÕu giao thøc cña m¹ng B-ISDN Gièng nh­ bÊt kú mét c«ng nghÖ truyÒn tin míi nµo, dÇu r»ng rÊt khã kh¨n nh­ng ng­êi ta còng ph¶i cè g¾ng xem xÐt nã trªn cÊu tróc ph©n líp. Còng nh­ vËy ®èi víi ATM. CÊu tróc ph©n líp logic ®­îc sö dông trong ATM dùa trªn m« h×nh tham chiÕu liªn kÕt c¸c hÖ thèng më OSI. Nã ®­îc b¾t ®Çu b»ng líp vËt lý (PHY) n¬i mµ c¸c th«ng tin ®­îc truyÒn ®i theo d¹ng c¸c bÝt qua c¸c c¸p th­êng hay c¸p quang vµ ë ®ã còng cÇn cã nh÷ng ph­¬ng ph¸p ®Ó nhËn biÕt/ ®iÒu khiÓn ®­îc chóng. Bªn trªn líp vËt lý lµ líp ATM, n¬i mµ cã thÓ t×m thÊy c¸c tÕ bµo ATM. TÊt c¶ c¸c vÊn ®Ò ®iÒu khiÓn, qu¶n lý m¹ng ATM diÔn ra t¹i líp nµy. Vµ cuèi cïng, trªn líp ATM lµ líp t­¬ng thÝch ATM-ALL. Líp nµy ®­îc dïng nh­ lµ giao diÖn ®Ó ghÐp m¹ng ATM víi c¸c giao thøc ®ang hiÖn hµnh. Do cã nhiÒu lo¹i giao thøc nªn cã nhiÒu lo¹i ALL kh¸c nhau. §èi víi m¹ng ATM, líp ALL lµ trong suèt, nã chØ ®­îc dïng ë hÖ thèng ®Çu cuèi. Tuy vËy m« h×nh ATM sö dông kh¸i niÖm c¸c líp vµ c¸c mÆt ph¼ng riªng rÏ cho tõng chøc n¨ng riªng biÖt nh­ chøc n¨ng dµnh cho ng­êi sö dông, chøc n¨ng ®iÒu khiÓn, chøc n¨ng qu¶n lý m¹ng. Kh¸i niÖm nµy ®­îc gäi lµ m« h×nh tham chiÕu giao thøc B-ISDN (B-ISDN PRM - Protocol Reference Model). BISDN-PRM cã cÊu tróc ph©n líp tõ trªn xuèng, bao gåm c¸c chøc n¨ng truyÒn dÉn, chuyÓn m¹ch, c¸c giao thøc b¸o hiÖu vµ ®iÒu khiÓn, c¸c øng dông vµ dÞch vô. M« h×nh tham chiÕu giao thøc B-ISDN bao gåm ba mÆt ph¼ng nh­ ®­îc tr×nh bµy trªn h×nh 2.1, c¸c mÆt ph¼ng ®ã lµ: mÆt ph¼ng qu¶n lý, mÆt ph¼ng ®iÒu khiÓn (hay b¸o hiÖu) vµ mÆt ph¼ng cña ng­êi sö dông. MÆt ph¼ng qu¶n lý: Bao gåm hai chøc n¨ng chÝnh lµ chøc n¨ng qu¶n lý mÆt ph¼ng (Plane Management) vµ chøc n¨ng qu¶n lý líp (Layer Management). TÊt c¶ c¸c chøc n¨ng liªn quan tíi toµn bé hÖ thèng (tõ ®Çu cuèi tíi ®Çu cuèi) ®Òu n»m ë qu¶n lý mÆt ph¼ng, nhiÖm vô cña nã lµ t¹o sù phèi hîp lµm viÖc gi÷a nh÷ng mÆt ph¼ng kh¸c nhau. Trong khi chøc n¨ng qu¶n lý mÆt ph¼ng kh«ng cã cÊu tróc ph©n líp th× chøc n¨ng qu¶n lý líp l¹i ®­îc chia thµnh c¸c líp kh¸c nhau nh»m thùc hiÖn c¸c chøc n¨ng qu¶n lý cã liªn quan tíi tµi nguyªn vµ th«ng sè n»m ë c¸c thùc thÓ cã giao thøc (nh­ b¸o hiÖu ch¼ng h¹n). §èi víi mçi líp, qu¶n lý líp xö lý dßng th«ng tin OAM t­¬ng øng MÆt ph¼ng ng­êi sö dông: NhiÖm vô cña mÆt ph¼ng nµy lµ ®Ó truyÒn th«ng tin cña ng­êi sö dông tõ ®iÓm A tíi ®iÓm B trªn m¹ng. TÊt c¶ c¸c c¬ chÕ cã liªn quan nh­ ®iÒu khiÓn luång, ®iÒu khiÓn t¾c nghÏn, chèng lçi ®Òu ®­îc thùc hiÖn ë mÆt ph¼ng nµy. Nã còng cã cÊu tróc ph©n líp, mçi líp thùc hiÖn mét chøc n¨ng riªng biÖt liªn quan tíi viÖc cung cÊp dÞch vô cho ng­êi sö dông. MÆt ph¼ng ®iÒu khiÓn (hoÆc b¸o hiÖu): MÆt ph¼ng ®iÒu khiÓn còng cã cÊu tróc ph©n líp. MÆt ph¼ng nµy cã nhiÖm vô thùc hiÖn c¸c chøc n¨ng ®iÒu khiÓn ®­êng nèi (Connection control) vµ cuéc gäi (Call control). Chóng thùc hiÖn c¸c chøc n¨ng b¸o hiÖu cã liªn quan tíi viÖc thiÕt lËp, gi¸m s¸t vµ gi¶i phãng ®­êng nèi hoÆc cuéc gäi. H×nh 2.1 : M« h×nh tham chiÕu giao thøc B-ISDN(BISDN-BRM) 2.2 Líp vËt lý trong ATM Cã mét sù kh¸c nhau rÊt quan träng trong viÖc ph©n biÖt gi÷a líp vËt lý cña ATM vµ líp vËt lý truyÒn thèng cña c¸c hÖ thèng më OSI. T¹i líp vËt lý truyÒn thèng c«ng viÖc cña nã lµ liªn quan ®Õn viÖc t¶i c¸c phÇn tö nhá bÐ nhÊt (ë ®©y lµ c¸c bit ) tõ líp nµy ®Õn líp kh¸c.ThÕ nh­ng trong ATM phÇn tö nhá bÐ nhÊt l¹i lµ tÕ bµo. Do ®ã râ rµng líp vËt lý cña ATM ph¶i cã chøc n¨ng t¶i tÕ bµo vµ chøc n¨ng nµy ®­îc mang tªn lµ líp con héi tô truyÒn. D­íi nã lµ líp con ®­êng truyÒn vËt lý cã nhiÖm vô liªn quan ®Õn nhiÖm vô th«ng th­êng cña líp vËt lý truyÒn thèng. Nh­ vËy trong ATM, líp vËt lý ®­îc chia lµm 2 líp con lµ líp con ®­êng truyÒn vµ líp con héi tô truyÒn. 2.2.1 Líp con ®­êng truyÒn vËt lý (Physical Medium – PM) Líp con ®­êng truyÒn vËt lý lµ líp thÊp nhÊt, c¸c chøc n¨ng cña nã hoµn toµn phô thuéc vµo m«i tr­êng truyÒn dÉn cô thÓ. Líp nµy cung cÊp c¸c kh¶ n¨ng truyÒn dÉn bit, nã còng lµm nhiÖm vô m· ho¸ ®­êng truyÒn vµ nÕu cÇn thiÕt thùc hiÖn biÕn ®æi quang ®iÖn