Tài liệu Ứng dụng của công nghệ atm

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LấI NÃI đầU Nhu cầu vỊ giao tiếp trao đỉi thông tin đối với loài ngƣời trỏ nên không thĨ thiếu trong cuộc sống hàng ngày và nhu cầu Êy ngày càng tăng cùng với sự phát triĨn rất cao cđa trí tuƢ loài ngƣời. Bắt đâu từ chiếc máy điƢn thoại, là một sự nhảy vọt lớn trong thông tin cđa loài ngƣời, con ngƣời dần dần tiến tới viƢc truyỊn dữ liƢu chữ, truyỊn sè liƢu đi từ điĨm này tới điĨm khác. tiếp đó là viƢc truyỊn hình ảnh làm con ngƣời gắn bó với nhau hơn và bây giờ ngƣời ta muốn dùng tất cả các loại thông tin khác nhau nhƣ tiếng nói, hình ảnh, số liƢu trong cùng một lĩc( nhƣ cầu truyỊn hình) truyỊn từ một điĨm đến nhiỊu điĨm hoỈc từ một điĨm đến một điĨm. Cứ mỗi lần nhƣ vậy, cùng với sự tiến bộ trong thông tin, những hƢ thống thông tin cùng với sự cung cấp cho nó ngày càng lớn dần lên, nó đã và đang đỈt ra những thách thức mới vỊ mỈt quản lý cho con ngƣời. Mạng dịch vơ tỉ hỵp số băng hĐp N - ISDN ra đời vào đầu những năm 80 nhƣ là một cứu cánh cho sự phát triĨn này. Nó cho phép một mạng có thĨ cung cấp tất cả các dịch vơ hiƢn có. Tuy nhiên, sự phát triĨn mạnh mẽ cđa công nghƢ thông tin và nhu cầu trao đỉi thông tin ngày càng tăng nhanhvà đa dạng hoá cđa xã hội đòi hỏi phải cấp bách các dịch vơ truyỊn ảnh bao gồm cả ảnh tĩnh và ảnh động chất lƣỵng cao và truyỊn sè liƢu, truyỊn file tốc độ siêu cao mà chĩng yêu cầu tốc độ bít tới vài trăm Mb/s, thậm chí tới hàng chơc Gb/s. Nói chung mạng ISDN băng hĐp không thĨ đáp ứng, thoả mãn đƣỵc các yêu cầu bỉ xung nêu trên. một mạng viƠn thông thống nhất đáp ứng tất cả các loại hình dịch vơ viƠn thông và xƣ lý tin với tốc độ yêu cầu rất khác nhau từ một vài Kb/s đến hàng chơc Gb/s, thậm chí hàng Tb/s gọi là mạng số liên kết đa dịch vơ băng rộng (B-ISDN) và chỉ có B- ISDN với có khả năng cung cấp dịch vơ đa phƣơng tiƢn. Ngày nay một số giải pháp kỹ thuật đã đƣỵc đỊ xuất nhằm cải thiƢn độ thực hiƢn cđa mạng viƠn thông và tiến tới thực hiƢn B-ISDN. Trong số các Công nghƢ thông tin khác nhau phải kĨ đến công nghƢ quan trọng nhất đó là phƣơng thức truyỊn không đồng bộ ( Asynchronous transfer Mode - ATM). ATM có thĨ ứng dơng trong các môi trƣờng khác nhau nhƣ mạng LAN, mạng WAN, mạng công cộng, mạng cáp truyỊn hình. Do vậy ITU-T đã quyết định rằng kiĨu truyỊn không đồng bộ ATM sẽ là phƣơng pháp truyỊn cho mạng B-ISDN trong tƣơng lai và đã đƣa ra các khuyến nghị vỊ ATM, đỈt cơ sở cho mạng ATM cịng nhƣ phần lớn các tham sè cđa nã. Tại ViƢt Nam hiƢn nay cùng với sự phát triĨn nhanh chóng cđa ngành Bƣu chính ViƠn thông, công nghƢ ATM cịng đã bắt đầu đƣỵc chĩ trọng nghiên cứu nhằm đáp ứng đƣỵc những nhu cầu ngày càng tăng cđa xã hội. Bản đồ án này là một phần trong quá trình nghiên cứu, tìm tòi nhằm tiến tới nhanh chóng áp dơng công nghƢ mịi nhọn này tại ViƢt Nam, nội dung chđ yếu là : nghiên cứu hƢ thống ATM và ứng dơng ATM trong mạng cơc bé (ATM-LAN). KHOA ĐIỆN- ĐIỆN TỬ -1 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỊ án gồm hai phần : Phần A: Trình bày lý thuyết chung vỊ công nghƢ truyỊn tải không đồng bộ ATM nhƣ đỈc điĨm chung, các dịch vơ, các tính toán đĨ thiết lập tham sè ATM, các giao thức ở các tiếp giáp khác nhau, chuyĨn mạch truyỊn dẫn. Phần B: Trình bày các ứng dơng cđa công nghƢ ATM và đỈc biƢt là ứng dơng trong mạng ATM-LAN. Phần này tôi cố gắng trình bày trong phạm vi có thĨ vỊ kiến thức mạng ATM-LAN, ứng dơng quan trọng cđa ATM là mô phỏng ATM-LAN. B-ISDN là một kỹ thuật rất mới, ATM- LAN cịng chƣa đƣỵc sƣ dơng rộng rãi do còn một số vấn đỊ cần giải quyết, do đó bản đồ án không tránh khỏi một số thiếu sót và nhiỊu vấn đỊ vẫn chƣa đƣỵc trình bày và giải quyết. Vì vật tôi rất mong đƣỵc sự góp ý và giĩp đỡ cđa các thầy cô và các bạn. KHOA ĐIỆN- ĐIỆN TỬ -2 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP MƠC LƠC Lời nói đầu. Phần I: Cơ sở lý thuyết chung vỊ công nghƢ chuyĨn tải không đồng bộ ATM. Chƣơng I : ATM giải pháp cho các dịch vơ viƠn thông băng rộng 1.1 Giới thiƢu. 1.1.1 Các đỈc điĨm cđa mạng viƠn thông ngày nay. 1.1.2 Sù ra đời cđa hƢ thống viƠn thông mới B- ISDN 1.2 Giới thiƢu vỊ ATM và khả năng cđa ATM. 1.2.1 Khái niƢm cơ bản vỊ ATM. 1.2.2 Các lĩnh vực công nghƢ mới quyết định sự ra đời và phát triĨn cđa ATM Chƣong II : Xây dựng các tham số cơ bản cho B-ISDN 2.1. Các tham sè cđa hƢ thống. 2.1.1.Tốc độ bit tự nhiên, tốc độ bit trung bình, tốc độ bit cực đại và tốc đọ truyỊn dịch vơ cđa mạng 2.1.2. Các tham số đỈc trƣng cho chất lƣỵng mạng. 2.2. Lựa chọn kiĨu truyỊn cho B-ISDN. 2.2.1. chuyĨn mạch kênh 2.2.2.chuyĨn mạch kênh đa tốc độ 2.2.3 chuyĨn mạch kênh tốc độ cao 2.2.4. chuyĨn mạch gói. 2.2.5. dạng truyỊn không đồng bộ ATM. 2.3. Tính toán các tham số cơ bản cho ATM. 2.3.1. Độ trƠ. 2.3.2. Tỷ lƢ lỗi. 2.4. Xác định độ dại cho tế bào ATM. 2.4.1. Lựa chọn giữa hai giải pháp độ dài cố định hay thayđỉi 2.4.2. Lựa chọn kích thƣớc cđa tế bào ATM. 2.5. Tóm tắt. Chƣơng III : kỹ thuật mạng ATM 3.1. Mở đầu . 3.2. ĐỈc điĨm kỹ thuật cđa B-ISDN 3.3. Kỹ thuật liên kết mạng trong B-ISDN 3.3.1. Mô hình sắp xếp các lớp mạng cđa B- ISDN 3.3.2. Một số khái niƢm có liên quan đến kênh ảo và đƣờng ảo 3.3.3. Các ứng dơng cđa cuộc nối kênh ảo và đƣờng ảo. 3.4. Cấu trĩc tế bào ATM. 3.4.1.Sè liƢu nhận dạng kênh ảo VCD và đƣờng ảo VPI. 3.4.2 KiĨu tế bào. 3.4.3 CLP KHOA ĐIỆN- ĐIỆN TỬ -3 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 3.4.4HEC 3.4.5GFC 3.5 Nguyên lý chuyĨn mạch và báo hiƢu trong ATM. 3.5.1 Nguyên lý chuyĨn mạch 3.5.2 Nguyên lý báo hiƢu 3.6 Cấu trĩc phân lớp cđa mạng ATM 3.6.1Tỉng quan 3.6.2 Các lớp thấp trong B- ISDN 3.6.3 Các lớp cao trong B-ISDN 3.7 Mạng cđa ngƣời sƣ dơng và các vấn đỊ thông tin liên mạng 3.7.1ĐỈc điĨm giao diƢn UNI 3.7.2Mô hình mạng CN 3.8 Tóm tắt Chƣơng IV : hƢ thống truyỊn dẫn trong ATM 4.1 Tỉng quan 4.2 Các thiết bị truyỊn dẫn băng rông 4.2.1 Bộghép kênh SDH 4.2.2 Bộ phân kênh SDH 4.2.3 Bộ hân luồng thông tin đồng bộ 4.2.4 Bộ tập trung và bộ dãn ATM 4.2.5 Bộ nối xuyên ATM 4.2.6 ChuyĨn mạch ATM 4.2.7 Các khối dịch vơ 4.2.8 phần tƣ kết nối liên mạng IWU 4.3 Các chức năng truyỊn dẫn băng rộng 4.3.1 Tạo ra các tế bào ATM từ dong thông tin lên tơc 4.3.2 TruyỊn dẫn tế bào ATM 4.3.3 Ghép kênh và tập trung dòng thông tin 4.3.4 Phân luồng và trung chuyĨn dòng tế bào 4.4 Mạng truyỊn dẫn SONET/SDH 4.5 Cấu trĩc truyỊn dẫn băng rộng 4.5.1 Cấu trĩc mạng địa phƣơng 4.5.2 Câu trĩc mạng trung kế 4.6 Tóm tắt Phần B : tỉng quan mô hình cấu trĩc mạng băng rộng Chƣơng V : tỉng quan vỊ mô hình mạng ATM 5.1 Cấu trĩc mạng cơc bé KHOA ĐIỆN- ĐIỆN TỬ -4 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 5.2 Phƣơng tiƢn truyỊn 5.3 Quan hƢ giữa phƣơng tiƢn truyỊn và cấu trĩc 5.4 Các giao thức điỊu khiĨn truy nhập phƣơng tiƢn truyỊn 5.4.1Truy nhập ngẫu nhiên CSMA/CD 5.4.2Token BUS 5.4.3Token Ring 5.5 Kiến trĩc ATM - LAN 5.6 Mô phỏng ATM - LAN Chƣơng IV : Mô phỏng mạng ATM-LAN 6.1 Tỉng quan 6.2 Kiến trĩc giao thức 6.3 Mô phỏng LAN 6.3.1 Giới thiƢu 6.3.2 Client và Server trên LAN mô phỏng 6.3.3 Toàn cơc cđa mô phỏng LAN 6.3.4 Dạng khung LAN mô phỏng KHOA ĐIỆN- ĐIỆN TỬ -5 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƣơNG I : ATM GIảI PHáP CHO CáC DịCH VƠ VIƠN THôNG BăNG RẫNG 1.1Giới thiƢu. 1.1.1.Các đỈc điĨm cđa mạng viƠn thông ngày nay. Cho đến nay các mạng viƠn thông là các mạng chuyên dơng, ứng với mỗi loại dịch vơ thông tin lại có Ýt nhất một loại mạng viƠn thông đĨ phơc vơ dịch vơ đó. Ví dơ ;  mạng telex : dùng đĨ gƣi các bức điƢn dƣới dạng ký tự đã đƣỵc mã 5 bit ( mã Baudot). Tốc độ truyỊn rất thấp ( từ 75 đến 300 bit/s ).  Mạng điƢn thoại công cộng : còn gọi là mạng POTS ( plain old telephone service ), ở đây thông tin tiếng nói đƣỵc số hoá và chuyĨn mạch qua hƢ thống mạch điƢn thoại công cộng PSTN ( Public switched telephone network )  Mạng truyỊn sè liƢu bao gồm mạng truyỊn mạch gói đĨ trao đỉi giữa các máy tính dựa trên các thđ tơc X25 và mạng truyỊn sè liƢu chuyĨn mạch kênh X21.  Các tín hiƢu truyỊn hình có thĨ truyỊn theo 3 cách : truyỊn bằng sóng vô tuyÕn, truyỊn qua hƢ thống mạng truyỊn hình CATV ( community antenna TV) bằng cáp đồng trơc hoỈc qua hƢ thống vƢ tinh, còn gọi hƢ thống truyỊn hình trực tiếp DBS ( direct broadcast system ).  Trong phạm vi cơ quan viƢc truyỊn sè liƢu giữa các máy tính đƣỵc thực hiƢn bởi mạng cơc bé LAN ( local area network ) mà nỉi tiếng nhất là mạng Ethernet, token bus và token ring Mỗi mạng trên đƣỵc thiết kế cho các dịch vơ riêng biƢt và không thĨ sƣ dơng cho các mơc đích khác. Ví dơ : ta không thĨ truyỊn hƢ thống nói qua mạng truyĨn mạch gói X25 vì trƠ qua mạng này quá lớn. Hậu quả là hiƢn nay có rất nhiỊu loại mạng khác nhau cùng song song tồn tại. Mỗi mạng lại yêu cầu phƣơng pháp thiết kế, sản xuất, vận hành, bảo dƣỡng khác nhau. Nhƣ vậy mạng viƠn thông hiƢn tại có rất nhiỊu nhƣỵc điĨm mà quan trọng nhất là : - Chỉ truyỊn đƣỵc các dịch vơ độc lập tƣơng ứng với từng loại mạng . - Thiếu mỊm dỴo : sù ra đời cđa các thuật toán nén tiếng nói, nén ảnh và tiến bộ trong công nghƢ VLSI ảnh hƣởng mãnh mẽ tới tốc độ truyỊn tín hiƢu. Ngoài ra còn có nhiỊu dịch vơ truyỊn thông trong tƣơng lai mà hiƢn nay chƣa dự đoán trƣớc đƣỵc, mỗi loại dịch vơ sẽ có tốc độ truyỊn khác nhau. Ta dƠ dàng nhận thấy rằng hƢ thống hiƢn nay rất khó thích nghi yêu cầu cđa các dịch vơ khác trong tƣơng lai. - Kém hiƢu quả trong viƢc bảo dƣỡng, vận hành cịng nhƣ viƢc sƣ dơng tài nguyên. Vì tài nguyên sẵn có trong một mạng không thĨ chia sỴ cho các mạng khác cùng sƣ dơng. 1.1.2.Sù ra đời cđa hƢ thống viƠn thông mới B- ISDN Nhƣ đã nêu trên, yêu cầu có một mạng viƠn thông duy nhất ngày càng trở nên bức thiết, chđ yếu là do các nguyên nhân sau : - Các yêu cầu dịch vơ băng đang tăng lên KHOA ĐIỆN- ĐIỆN TỬ -6 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - Các kỹ thuật xƣ lý tín hiƢu, chuyĨ mạch truyỊn dẫn ở tốc độ cao ( khoảng vài trăm Mbit/s tới vài Gbit/s) đã trở thành hiƢn thực. - Những tiến bộ vỊ khả năng xƣ lý ảnh và số liƢu - Sự phát triĨn cđa mạng ứng dơng phỊn mỊm trong lĩch vực tin học và viƠn thông. - Sự cần thiết phải tỉ hỵp các dịch vơ phơ thuộc lẫn nhau ở chuyĨn mạch kênh và chuyĨn mạch gói vào một mạng băng rộng duy nhất. So với các mạng khác, dịch vơ tỉ hỵp và mạng tỉ hỵp có nhiỊu ƣu điĨm vỊ mỈt kinh tế, phát triĨn, thực hiƢn vận hành và bảo dƣỡng. - Sự cần thiết phải thoả mãn tính mỊn dỴo cho các yêu cầu vỊ phía ngƣời sƣ dơng, cịng nhƣ ngƣời quản trị mạng ( vỊ mỈt tốc độ truyỊn, chất lƣỵng dịch vơ ). - Khuyến nghị ITU -T121 đƣa ra tỉng quan vỊ khả năng cđa B-ISDN nhƣ sau : B-ISDN cung cấp các cuộc nối thông qua chuyĨn mạch các cuộc nối cố định ( parmanent ) hoỈc bán cố định ( Semi – parmanent ), các cuộc nối từ điĨm tới điĨm, hoỈc từ điĨm tới nhiỊu điĨm và cung cấp các dịch vơ theo yêu cầu cố định. Cuộc nối trong B- ISDN phơc vơ cho các dịch vơ chuyĨn mạch kênh, chuyĨn mạch gói theo kiĨu đa phƣơng tiƢn( Multimedia ), đơn phƣơng tiƢn ( monomedia) theo kiĨu hƣớng liên kết ( connectionless) và theo cấu hình đơn hƣớng hoỈc đa hƣớng B- ISDN là một mạch thông minh có khả năng cung cấp các dịch vơ cải tiến, cung cấp các cung cơ bảo dƣỡng và vận hành (OAM), điỊu khiĨn và quản lý mạch rất hiƢu quả. 1.2. Giới thiƢu vỊ ATM và khả năng cđa ATM. 1.2.1. Khái niƢm cơ bản vỊ ATM. B-ISDN theo ITU-T dựa trên cơ sở truyỊn không đồng bộ ATM. Nhƣ vậy ATM sẽ là nỊn tảng cđa B- ISDN trong tƣơng lai. Hình 1.1. Cấu trĩc khung thời gian trong ATM Kênh 1 Kênh 2 Kênh n Kênh 1 Kênh 2 Kênh n Khe thời gian Hình 1.1 : Cấu trĩc khung thời gian trong STM Kênh 1 Kênh 5 Kênh1 Kênh 1 Kênh không sƣ dơng KHOA ĐIỆN- ĐIỆN TỬ -7 Kênh 5 Kênh 1 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Phần tiêu đỊ cđa tế bào ATM Phần thông tin cđa ngƣời sƣ dơng Hình 1.2 : cấu trĩc luồng thông tin trong ATM Trong kiĨu truyỊn không đồng bộ, thuật ngữ “ truyỊn “ bao gồm cả lĩnh vực truyỊn dẫn và chuyĨn mạch, do đó “ dạng truyỊn “ ám chỉ cả chế độ truyỊn dẫn và chuyĨn mạch thông tin trong mạng. Thuật ngữ “ không đồng bộ” giải thích cho mét kiĨu truyỊn trong đó các gói trong cùng một cuộc nối có thĨ lỈp lại một cách bất thƣờng nhƣ lĩc chĩng đựoc tạo ra theo yêu cầu cơ thĨ mà không theo chu kỳ. ĐĨ minh hoạ, hình 1.1 và 1.2 biĨu diƠn sự khác nhau giữa dạng truyỊn đồng bộ và dạng truyỊn không đồng bộ. Trong dạng truyỊn đồng bộ STM ( Synchronous transfer mode ), các phần tƣ sè liƢu tƣơng ứng với kênh đã cho đƣỵc nhận biết bởi vị trí cđa nã trong khung truyỊn ( Hình 1 ) trong khi ở ATM các gói thuộc vỊ một cuộc nối lại tƣơng ứng với các kênh ảo cơ thĨ và có thĨ xuất hiƢn tại bất kỳ vị trí nào ( Hình 2). ATM còn có hai đỈc điĨm quan trọng  Thứ nhất : ATM sƣ dơng các gói có kích thƣớc nhỏ và cố định gọi là các tế bào ATM ( ATM cell), các tế bào nhỏ cùng với tốc độ truyỊn lớn sẽ là cho trƠ truyỊn và biến động trƠ ( delay jitter) giảm đđ nhỏ đối với dịch vơ thời gian thực, ngoài ra kích thƣớc nhỏ cịng sẽ tạo điỊu kiƢn cho viƢc hỵp kênh ở tốc độ cao đƣỵc dƠ dàng hơn.  Thứ hai : còn có một đỈc điĨm rất quan trọng là khả năng nhóm một vài kênh ảo ( Virtual path) 1.2.2.Các lĩnh vực công nghƢ mới quyết định sự ra đời và phát triĨn cđa ATM. Có hai yếu tố ảnh hƣởng tới ATM đó là : - Sự phát triĨn nhanh chóng cđa công nghƢ bán dẫn cịng nhƣ công nghƢ quang điƢn tƣ. - Sự phát triĨn các ý tƣởng mới và khái niƢm hƢ thống . 1.2.2.1. Các tiến bộ vỊ mỈt công nghƢ.  Công nghƢ bán dẫn : Công nghƢ CMOS là công nghƢ rất có triĨn vọng bởi độ tích hỵp lớn, tốc độ cao ( khoảng vài trăm Mbit/s tới vài Gbit/s, độ tiêu tốn năng lƣỵng thấp.  Công nghƢ quang : Các đƣòng truyỊn dẫn quang có các ƣu điĨm nhƣ : độ suy giảm thấp ( dẫn tói khoảng cách truyỊn lớn), độ rộng băng truyỊn lớn, kích thƣớc nhỏ, độ mỊn dỴo cơ học cao, tránh đƣỵc nhiƠu cđa trƣờng điƢn từ, xác suất truyỊn lỗi thấp và không có nhiỊu xuyên âm. 1.2.2.2. Các ý tƣởng mới vỊ khái niƢm hƢ thống. KHOA ĐIỆN- ĐIỆN TỬ -8 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Các quan điĨm mới vê hƢ thống đựoc phát triĨn mạnh mẽ trong những năm gần đây, đó là hƢ thống phải có độ mên dỴo thích hỵp, độ rộng băng cđa hƢ thống tuỳ thuộc cào yuê cầu cđa từng dịch vơ cơ thĨ, các dịch vơ thời gian thực đựoc truyỊn theo phƣơng pháp truyỊn mạng gói. Các ý tƣởng này phải thoả mãn hai chức năng chính cđa mạng đó là : - Tính trong suốt vỊ mỈt nội dung ( Semantic transparency ). Tính trong suốt vỊ nội dung là chức năng đảm bảo viƢc truyỊn đĩng từ đàu phát tới đầu thu ( tức là sự chính xác vỊ mỈt nội dung ) §Çu cuèi Nót chuyÓn m¹ch §Çu cu«i 3 §iÒu khiÎn lçi ®Çy ®ñ §iÒu khiÓn lçi ®Çy ®ñ 3 3 3 2 2 2 2 1 1 1 1 Hình 1.3 : ĐiỊu khiĨn lỗi đầy đđ trên mọi liên kết cđa mạng ChuyĨn mạch gói Trong các mạng chuyĨn gãi khi mới ra đời, chất lƣỵng truyỊn sè liƢu còn thấp, do đó đĨ đảm bảo chất lƣỵng truyỊn chấp nhận đƣỵc, ngƣời ta phải thực hiƢn chức năng điỊu khiĨn lỗi trên mọi liên kết ( link by link ). ViƢc điỊu khiĨn lỗi nay đƣỵc thực hiƢn bởi các thđ tơc HDL ( Hight level Data Link control) bao gồm các chức năng : giới hạn khung ( frame delimiting ), đảm bảo truyỊn bit chính xác, kiĨm tra lỗi ( kiĨm tra mã dƣ vòng CRC - Cyclic Redundancy Check ), sƣa lỗi bằng các thđ tơc truyỊn lại. Hình 1.3 trình bày thđ tơc điỊu khiĨn lỗi đầy đđ cđa mạng chuyĨn mạch gói thông qua mô hình liên kết các hƢ thống mở OSI. Ta thấy rằng quá trình điỊu khiĨn đƣỵc thực hiƢn trên lớp 2. Ơ đây quá trình điỊu khiĨn lỗi đƣỵc thực hiƢn trên mọi liên kết thông qua nĩt chuyĨn mạch, do đó nĩt chuyĨn mạch phải xƣ lý rất nhiỊu thông tin làm ảnh hƣỏng tới độ xƣ lý và độ tin cậy cđa hƢ thống. §Çu cuèi Nót chuyÓn m¹ch §iÒu khiÓn lçi ®Çy ®ñ ( tõ ®Çu cuèi ®Õn ®Çu cuèi) 3 1 3 2b 2b 2a §Çu cuèi §iÒu khiÎn lçi cã giøa h¹n KHOA ĐIỆN- ĐIỆN TỬ 2a 2a 1 1 §iÒu khiÎn lçi cã giøa h¹n -9 2a 1 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Hình 1.4 : ĐiỊu khiĨn lỗi có giới hạn ở mạng chuyĨn tiếp khung. §Çu cuèi 3 Nót chuyÓn m¹ch §iÒu khiÓn lçi ®Çy ®ñ ( tõ ®Çu cuèi ®Õn ®Çu cuèi) 2 §Çu cuèi 3 2 1b 1b 1b 1b 1a 1a 1a 1a Hình 1.5 : chuyĨn mạch tế bào trong mạng ATM với các chức năng tối thiĨu. Chức năng Chuyển mạch gói Chuyển tiếp khung ATM Truyền lại gói X Giới hạn khung X X Kiểm tra lỗi X X Bảng 1.1 : Các chức năng thực hiƢn ở nĩt mạng cđa X25 chuyĨn tiếp khung ATM. Đối với B- ISDN ý tƣởng này còn đƣỵc mở rộng hơn nữa, các chức năng điỊu khiĨn lỗi không còn đƣỵc cung cấp ở các nĩt chuyĨn mạch trong mạng nữa mà trong trƣờng hỵp cần thiết, sẽ đƣỵc cung cấp bởi các thiết bị đầu cuối. Nhƣ vậy các chức năng điỊu khiĨn trong mạng đƣỵc giảm từ điỊu khiĨn lỗi đầy đđ ( full error control ) ở mạng chuyĨn gãi X 25 xuống còn cực kỳ tối thiĨu ở mạng ATM, do đó các nĩt ở ATM có độ phức tạp tối thiĨu và vì thế có tốc độ truyỊn rất cao, có thĨ lên tới 600 Mbit/s ( Hình 1.5). Bảng 1.1 trình bày các chức năng đƣỵc thực hiƢn ở tại nĩt mạng chuyĨn mạch gói thế hƢ cị và mạng chuyĨn mạch gói thế hƢ mới ( phƣơng pháp chuyĨn tiếp khung) cđa mạng ATM. Rõ ràng nĩt mạng ATM hầu nhƣ không phải xƣ lý thông tin điỊu khiĨn nào trong khi đó nĩt mạng cđa hƢ thống chuyĨn gói thế hƢ cị phải xƣ lý rất nhiỊu thông tin. - Độ trong suốt vỊ mỈt thời gian ( time transferency). KHOA ĐIỆN- ĐIỆN TỬ - 10 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Các dịch vơ thời gian thực yêu cầu dòng bit có trƠ rất ngắn khi đƣỵc truyỊn từ đầu phát tới đầu thu. Có thĨ phân biƢt hai loại trƠ : trƠ do chuyĨn mạch và trƠ do truyỊn từ điĨm đầu tới điĨm cuối. HƢ thống chuyĨn mạch gói và chuyĨn tiếp khung rất khó khăn khi thực hiƢn các dịch vơ thời gian thực vì độ trƠ cao. Do độ phức tạp cđa nĩt chuyĨn mạch, chĩng chỉ có thĨ hoạt động ở tốc độ vừa và thấp. Mạng ATM chỉ cần các chức năng tối thiĨu ở nĩt chuyĨn mạch , do đó nó cho phép truyỊn sè liƢu với tốc độ rất cao, trƠ trên mạng bảo nhƣ trong trƣờng hỵp chuyĨn mạch kênh. 1.3.Tóm tắt. Chƣơng này đã trình bày các đỈc điĨm cđa các mạng viƠn thông hiƢn hữu cịng nhƣ các hạn chế cđa chĩng và nhu cầu dịch vơ băng rộngđang tăng lên. Từ đó vấn đỊ đỈt ra là phải có một mạng tỉ hỵp băng rộng duy nhất ( B-ISDN) thay thế tất cả các mạng viƠn thông nói trên. Chính trên cơ sở này mà ATM hình thành và phát triĨn. Sự phát triĨn cđa kỹ thuật ATM là kết quả trực tiếp cđa các ý tƣởng mới vỊ khái niƢm hƢ thống đƣỵc hỗ trỵ bởi các thành tựu to lớn trong công nghƢ bán dẫn và công nghƢ quang điƢn tƣ. ATM có khả năng đáp ứng đƣỵc một loạt các dịch vơ băng rộng khác nhau, kĨ cả trong lĩnh vực gia đình cịng nhƣ trong thƣơng mại. KHOA ĐIỆN- ĐIỆN TỬ - 11 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chƣơng II : các tham số và đỈc điĨm cơ bản cđa B-ISDN. 2.1. các tham sè cđa hƢ thống. Sau đây sẽ trình bày một số tham sè cđa các dịch vơ trong mạng băng rộng sau đó sẽ trình bày tới các tham số và tính toán vỊ lỗi cịng nhƣ trƠ trong mạng. Các tham số này rất quan trọng vì có thĨ dựa vào đó đĨ đánh giá chất lƣỵng mạng. 2.1.2 . Tốc độ tự nhiên, tốc độ trung bình, tốc độ bit cực đại và tốc độ truyỊn dịch vơ cđa mạng. Mạng băng rộng tƣơng lai cần đƣỵc truyỊn một số lƣỵng lớn các dịch vơ, từ các dịch vơ tốc độ thấp nhƣ : đo lƣờng từ xa, báo động từ xa, tiếng nói, fax, tới các dịch vơ tốc độ trng bình nhƣ : âm nhạc, điƢn thoại truyỊn hình, truyỊn sè liƢu tốc độ cao hoỈc các dịch vơ có tốc độ rất cao nhƣ : HDTV, thƣ viƢn vidio... Các dịch vơ này có tốc độ từ vài bit/s tới vài trăm Mbit/s, thời gian truyỊn từ vìa giây tới vài giờ ( Hình 2.1). KHOA ĐIỆN- ĐIỆN TỬ - 12 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Hình 2.1. ĐỈc điĨm tốc độ thời gian truyỊn cđa các dịch vơ băng rộng. Có thĨ biĨu diƠn tốc độ bit tự nhiên cđa dịch vơ bằng hàm S(t), hàm này kéo dài trong thời gian truyỊn thông tin T. Có hai giá trị quan trọng là : tốc độ bit cực đại ( the peak natural bit rate ) và tốc độ trung bình E(S(t)) đƣỵc tính trong khoangr thời gian T. Quãng thời gian T cùng với hai giá trị E(S(t)) và S là các tham sè quan trọng cđa dịch vơ. Ta có công thức : S = max[s(t)] T E[s(t)]= 1/T  s(t )dt 0 Tỷ lƢ giữa E và S đƣỵc gọi là đại lƣỵng B ( Bustinss). B đỈc trƣng cho sù thay đỉi cđa tốc độ dòng bit theo thời gian. ĐĨ minh hoạ cho 2 đại lƣỵng E và S đƣỵc thĨ hiƢn trên hình 2.2. B = S/ E[s(t)] S(t) (bit/s) S E[s(t)] 0 t(s) T Hình 2.2 : Đồ thị minh hoạ đại lƣỵng S, S(t) và E. Rõ ràng tốc độ bit tự nhiên S(t) đối với mỗi phiên liênlạc, nhƣng S và E(St)) nhƣ nhau đối với mỗi loại dịch vơ, bảng 2.1 trình bày một số giá trị E và B cđa vài loại dịch vơ. Dịch vô Truyền số liệu KHOA ĐIỆN- ĐIỆN TỬ E[s(t)](Mbit/s) 1,5-130 - 13 B 10 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Truền văn bản , tài liệu Điện thoại truyền hình/ hội nghị truyền hình TV Truyền hình phân giải cao 1,5-45 1,5-130 30-130 130 1-10 5 2-3 5 Bảng 2.1 : Các đỈc điĨm tham sè E và B cđa một số dịch vơ. Sau đây ta xét mối liên hƢ giữa tốc độ truyỊn và tốc độ bit cực đại ( hay tốc độ truyỊn tự nhiên cđa dịch vơ ) và ảnh hƣởng cđa nó đến chất lƣỵng truyỊn. Từ hình 2.3 nhận thấy rằng, nếu tốc độ truyỊn nhỏ hơn tốc độ bit cực đại S thì chất lƣỵng bịgiảm xuống do một số bit sẽ phải cắt bỏ đĨ đảm bảo tốc độ bit tự nhiên cđa dịch vơ phù hỵp với tốc độ truyỊn. Tốc độ (bit/s) Phần bị giảm chất lƣỵng truyỊn Tốc độ ruyỊn tren mạng Tốc độ truyỊn tự nhiên cđa dịch vơ 0 t(s) Hình 2.3 : Chất lƣỵng giảm do tốc độ truyỊn nhỏ hơn tốc độ bit cực đại MỈt khác, nếu tốc độ truyỊn luôn lớn hơn hoỈc bằng tốc độ bit cực đại cđa dịch vơ thì các thông tin vô nghĩa sẽ đƣỵc sƣ dơng đĨ điỊn đầy vào khoảng chênh lƢch giữa tốc độ bit tự nhiên và tốc độ truyỊn, do đó sẽ tiêu phí độ rộng băng truyỊn. ĐiỊu này đƣỵc minh hoạ trên hình 2.4. Tốc độ (bit/s) tiêu phí độ rộng băng truyỊn Tốc độ truyỊn trên mạng Tốc độ bit tự nhiên cđa dịch vơ 0 t(s) Hình 2.4 : Tiêu phí độ rộng băng truyỊn do tốc độ truyỊn lớn hơn tốc độ bit cực đại Qua hai thí dơ trên, có thĨ kết luận rằng cần phải lựa chọn tốc độ truyỊn thích hỵp tuỳ theo yêu cầu dịch vơ. 2.1.2. Các tham số đỈc trƣng cho chất lƣỵng mạng. KHOA ĐIỆN- ĐIỆN TỬ - 14 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nhƣ đã trình bày ở 1.2.2.2 đĨ truyỊn thông tin một cách tin cậy, mạng phải đảm bảo hai chỉ tiêu : - Trong suốt vỊ mỈt nội dung. - Trong suốt vỊ mỈt thời gian. 2.1.2.1 : Các tham số liên quan đến tính trong suốt vỊ mỈt nội dung. Tính trong suốt vỊ mỈt nội dung đảm boả cho mạng khả năng truyỊn thông tin một cáh chính xác từ nguồn tới đích với số lỗi cho phép. TruyỊn thực tế có 3 loại lỗi : - Lỗi đơn vị số liƢu dƣ ( residual error data unit rate) : là các lỗi không thĨ khôi phơc đƣỵc. - Lỗi sè liƢu bị phân phối nhầm (misdelivered data unit rate) : là lỗi khi sè liƢu bị truyỊn tới các đích sai. - Lỗi sè liƢu không đƣỵc truyỊn đi ( not delivered data unit rate) : là lỗi khi sè liƢu không đƣỵc truyỊn tới địa chỉ cho trƣớc. Nhƣ vậy các loại lỗi trên đỈc trƣng cho tính thông suốt vỊ mỈt nội dung và gây ra một tỷ lƢ lỗi tr nào đó, chĩng có thĨ đƣỵc định nghĩa bởi các tham sè sau : - Tỷ lƢ lỗi bit : Đƣỵc đỈc trƣng bằng tham số tỷ lƢ bit lỗi BER ( bit error rate) : BER = Tỉng sè bit lỗi / Tỉng số các bit đƣỵc gƣi đi Các bit lỗi có thĨ xảy ra riêng biƢt ( lỗi đơn) hay xảy ra liên tơc thành nhóm. - Tỷ lƢ lỗi gãi : trong các mạng hoạt động dựa trên nguyên lý chuyĨn mạng gói, một nhóm các lỗi có thĨ xẩy ra do một nhóm thông tin bị mất hoỈc bị định đƣờng nhầm ( misrouted). Tỷ lƢ gói đƣỵc đỈc trƣng bằng tham số tỷ lƢ lỗi gói PER ( packet error rate ) : PER =Sè gói bị lỗi/Tỉng số gói đƣỵc gƣi Trong thực tế, lỗi gói thƣờng xảy ra do hai nguyên nhân : các gói bị mất do định đƣờng sai hoỈc do tắc nghẽn ; đƣỵc đỈc trƣng bằng tỷ lƢ mất gói PLR (packet loss rate ) : PLR = Tỉng số gói bị mất / Tỉng số gói đƣỵc gƣi Các gói tới các đích không mong muốn nhƣng các đích này lại chấp nhận chĩng nhƣ các gói đĩng. Đại lƣỵng đỈc trƣng cho trƣờng hỵp này đƣỵc gọi là tỷ lƢ chèn gói PIR (packet insertion rate ) : KHOA ĐIỆN- ĐIỆN TỬ - 15 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP PIR = Tỉng số gói chèn vào đích nhầm/tỉng số các gói đƣỵc gƣi đi Trong mạng các lỗi có thĨ xuất hiƢn ở phần truyỊn dẫn tại các bộ tập trung kênh hoỈc tại nĩt chuyĨn mạch. 2.1.2.2 : Các tham số liên quan đến tính trong suốt vỊ mỈt thời gian. Độ trong suốt vỊ mỈt thời gian đảm bảo độ trƠ đđ nhỏ cho các dịch vơ thông tin trên mạng, đỈc biƢt là các dịch vơ thời gian thực. Trong suốt vỊ mỈt thời gian đƣỵc đỈc trƣng bởi hai tham số là trƠ D và biến động trƠ J ( delay jitter). Nói chung đội trƠ D giữa đầu thu và đầu phát giữa các tế bào ATM có thĨ khác nhau đƣỵc biĨu thị bằng độ trƠ cực đại DM và độ trƠ cực tiĨu Dm. Sự khác nhau giữa DM và Dm dẫn tới biến động trƠ : J =DM-Dm. Chĩ ý : biến động trƠ là độ trƠ không đồng đỊu cđa các thông tin tới cùng một điĨm cuối tại các thời điĨm khác nhau. Nó dẫn tới viƢc khôi phơc tiÕn hiƢu không chính xác trong các dịch vơ yêu cầu thời gian thực. Theo ITU-T, nếu trƠ giữa hai đầu cuối lớn hơn 25msthì phải lắp thêm các bộ khƣ tiếng vang. Tuy vậy trƠ trong mạng phần lớn có giá trị xấp xỉ một giá trị trung bình Do nào đó, xác suất xảy ra trƠ khác xa giá trị Do này rất nhỏ. Xác suất trƠ 1 trƠ D0 Hình 2.5 : Hàm mật độ trƠ cđa các dịch vơ truyỊn trên mạng. Tham sè trƠ D lại chia thành hai loại gồm : - TrƠ truyỊn : Dt - TrƠ xƣ lý : Dp. Lĩc đó D đƣỵc tính : D = Dt + Dp TrƠ Dt xảy ra tại các nĩt chuyĨn mạch và đƣỵc cấu tạo vật lý cđa mỗi nĩt cịng nhƣ phƣơng pháp xƣ lý thông tin cuả chĩng. Theo ITU-T độ trƠ trung bình trong chuyĨn đã tƣng lên đáng kĨ. Bảng 2.2 : ThĨ hiƢn tỷ lƢ lỗi và trƠ cho phép cđa các loại dịch vơ khác nhau Dịch vô BER PLR PIR Trễ -7 -3 -3 Thoại 10 10 10 25ms/500ms -7 -6 -6 Truyền số liệu 10 10 10 1000ms -6 -8 -8 Truyền hình quảng bá 10 10 10 1000ms -5 -7 -7 Âm thanh chất lƣợng cao 10 10 10 1000ms -3 -3 -3 Xử lý điều khiển từ xa 10 10 10 1000ms KHOA ĐIỆN- ĐIỆN TỬ - 16 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Bảng 2.2 : Tỷ lƢ lỗi và trƠ chấp nhận đƣỵc đối với từng dịch vơ cđa mạng ATM. 2.2. lựa chọn kiĨu truyỊn chuyĨn B-ISDN. Nhƣ đã trình bày trong 1.2.1 ITU-T chọn kiĨu truyỊn không đồng bộ là dạng truyỊn cho B-ISDN truyỊn tƣơng lai ; nguyên nhân đĨ lựa chọn ATM nhƣ nỊn tảng cđaB-ISDN ( đã giới thiƢu sơ qua ở 1.1) sẽ rõ ràng hơn sau khi ta xem mét hƢ thống thông tin khác nhau. 2.2.1. ChuyĨn mạch kênh. Phƣơng pháp chuyĨn mạch này đã đƣỵc sƣ dơng từ lâu trong mạng điƢn thoại, nhày nay nó vẫn đƣỵc sƣ dơng trong N- ISDN. ChuyĨn mạch kênh sƣ dơng phƣơng pháp ghép kênh theo thời gian DTM ( time division multiplexing). ChuyĨn mạch kênh rất thiỊu phần mỊm dỴo do các thông tin phải truyỊn theo một tấn số cố định dẫn tới giới hạn vỊ mỈt tốc độ và không thích hỵp cho viƢc truyỊn các dịch vơ băng rộng có đỈc điĨm khác nhau. 2.2.2. chuyĨn mạch kênh đa tốc độ. ĐĨ khắc phơc sự thiếu mỊn dỴo cđa chế độ truyỊn đơn tốc độ trong chuyĨn mạch kênh, ngƣời ta đƣa ra hƢ thống chuyĨn mạch kênh đa tốc độ MRCS ( Multirate circuit switching ). Các đƣờng nối trong MRCS đƣỵc chia thành n kênh cơ bản gồm các khung thời gian với các khe thời gian có độ dài khác nhau, mọi cuộc liên lạc có thĨ đƣỵc xây dựng từ n kênh này. hƢ thống chuyĨn mạch MRCS rất phức tạp do mỗi kênh cơ sở cđa một đƣờng nối phải giữa đồng bộ với các kênh khác. Do đó ITU-T cịng không coi MRCS là giải pháp cho mạng băng rộng. 2.2.3. chuyĨn mạch kênh tốc độ cao. Các tài nguyên trong hƢ thống chuyĨn mạch kênh tốc độ cao FCS ( Fast circuit suitching) chỉ đƣỵc cung cấp khi thông tin đƣỵc gƣi đi và khi gƣi xong thông tin tài nguyên đƣỵc giải phóng trở lại. Sự cung cấp này đƣỵc thiết lập mỗi lần gƣi nhƣ trong trƣờng hỵp chuyĨn mạch gói, nhƣng dƣới sự điỊu khiĨn cđa tín hiƢu báo hiƢu liên kết nhanh ( fast associated signalling) chƣ không nằm tiêu đỊ nhƣ trong chuyĨn mạch gói. Sự kết hỵp giữa FCS và MRCS đƣỵc gọi là hƢ thống chuyĨn mạch nhanh đa tốc độ MRFCS ( Multirate fast circuit switching ). Tuy vậy nó cịng còn một vài nhƣỵc điĨm, đỈc biƢt là phức tạp khi thiết kế và điỊu khiĨn mét hƢ thống nhƣ vậy, vì ở đây yêu cầu khả năng thiết lập và hủ bỏ cuộc nối trong một khoảng thời gian rất ngắn. FCS và MRCS cịng không đƣỵc lựa chọn làm giải pháp cho mạch băng rộng. 2.2.4. chuyĨn mạch gói. ĐĨ đảm bảo chất lƣỵng truyỊn chấp nhận đƣỵc từ đầu cuối tới đầu cuối, cần có độ phức tạp cđa X25 nhằm xƣ lý lỗi và điỊu khiĨn luồng giữa các đƣờng liên kết ( Link by link). MỈt khác những gói có độ dài khác nhau yêu cầu quản lý bộ đƢm rất phức tạp do đó tốc độ hoạt động không cao. Trong X25 líp hai sƣ dơng truy nhập đƣờng liên kết bằng LAPB( balalced link access procedure ). LAPB đƣỵc sƣ dơng đĨ thực hiƢn các chức năng nhƣ nhận biết giới hạn khung ; chèn tách các bit chống lỗi, truyỊn lại các khung bị mất bằng thđ tơc ARQ ( automatic repeat request) điỊu khiĨn luồng. KHOA ĐIỆN- ĐIỆN TỬ - 17 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Các hƢ chuyĨn mạch gói sau này đƣỵc cải tiến thành hai hƢ thống thành chuyĨn mạch khung ( Frame switching) và chuyĨn tiếp khung (Frame relaying). Trong chuyĨn tiếp khung viƢc truyỊn lại các khung sè liƢu bị lỗi chỉ đƣỵc truyỊn từ đầu cuối tới đầu cuối ( giữa các thiết bị đầu cuối ngƣời sƣ dơng). Tại nĩt mạng chỉ có chức năng phát hiƢn lỗi đĨ hủ bỏ các khung vì không cần thiết phải truyỊn các khung này, ngoài ra cịng không có chức năng điỊu khiĨn luồng hoỈc phân kênh hỵp kênh. Trong chuyĨn mạch khung, các chức năng phát hiƢn lỗi và điỊu khiĨn luồng vẫn còn giữa lại ở nĩt mạch do đó viƢc truyỊn lại khung và điỊu khiĨn luồng bằng cƣa sỉ trƣỵt vẫn đƣỵc thực hiƢn trên cơ sở các liên kết. Hai hƢ thống chuyĨn mạch khung và chuyĨn tiếp khung có rất nhiỊu ƣu điĨm, tuy vậy chĩng vẫn không có khả năng thực hiƢn các dịch vơ thời gian thực do trế lớp.’ 2.2.5.Dạng truyỊn không đồng bộ. Sau khi xem xét rất nhiỊu hƢ thống khác nhau, cuối cùng ITU-T quyết định lấy ATM là mạng phơc vơ cho các dịch vơ băng rộng bởi vì ATM thoả mãn đƣỵc các yêu cầu đỈt ra, các ƣu điĨm cđa nó là : - MỊm dỴo và phù hỵp với các dịch vơ trong tƣơng lai. - Có hiƢu quả trong viƢc sƣ dơng tài nguyên. - Chỉ sƣ dơng một mạng duy nhất cho tất cả các dịch vơ. ATM còn có các tên gọi khác nhƣ ATD( asynchronous time division ), IBCN ( intergrated broadband commulication network). 2.3. Tính toán các tham số cơ bản cho ATM. Nhƣ đã đỊ cập ở trên các tham số ở ATM đỊu đƣỵc tính toán dựa trên cơ sở hai yêu chính là độ trong suốt vỊ mỈt thời gian đỈc trƣng bởi độ trƠ và độ trong suốt vỊ mỈt nội dung, đỈc trƣng bởi tỷ lƢ lỗi. 2.3.1. Độ trƠ. TrƠ khi truyỊn thông qua mạng ATM đƣỵc quyết định bởi các phần khác nhau cđa mạng, mỗi phần đóng góp vào trƠ tỉng cđa mạng. Hình 2.7 trình bày trƠ qua các khâu khá nhau cđa mạng. ChuyÓn m¹chATM TD1 PD TD2 M¹ng ATM TD3 FD1+QD1 ChuyÓn n¹ch ATM TD4 FD2+QD2 DD (a) TrƠ trong mạng ATM thuần tuý ChuyÓn m¹chATM KHOA ĐIỆN- ĐIỆN TỬ M¹ng ®ßng Bé ChuyÓn n¹ch ATM - 18 FD2+QD2 DD ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TD1 PD TD2 TD3 TD4 FD1+QD1 (b) trƠ trong mạng kết hỵp giữa ATM và mạng đồng bộ Trong đó : Hình a: -PD : TrƠ tạo gói -TD: trƠ truyỊn -FD : TrƠ chuyĨn mạch -QD: TrƠ hàng đỵi -DD: TrƠ tháo gói Hình b: -FD: trƠ cđa mạng đồng bộ Hình 2.7 : các loại trƠ khác nhau trong mạng ATM. Trong mạng ATM thuần tuý, thông tin đƣỵc đóng gói thành các tế bào và khôi phơc thành các trạng thái đầu ở nơi nhận tin. Các tế bào đƣỵc sƣ dơng khắp mọi nơi trên mạng. Ngựoc lại trong mạng kết hỵp một phần cđa mạng hoạt động với tế bào phần khác hoạt động, với các khung thời gian. Các loại trƠ bao gồm : - TrƠ truyỊn ( TD) phơ thuộc vào khoảng cách điĨm đầu và điĨm cuối thông thƣờng có giá trị từ 4- TrƠ tạo gói : ( PD) xảy ra khi các thông tin đƣỵc đóng gói vào các tế bào. - TrƠ chuyĨn mạch cố định : (FD) xảy ra khi một tế bào ATM đi qua chuyĨn mạch, nó có giá trị cố định.’ - TrƠ hàng đỵi (QD) trƠ này có giá trị thay đỉi xảy ra tại các hàng đỵi trong hƢ thống chuyĨn mạch. - TrƠ tháo gói : (DD) xảy ra tại đầu thu cđa mạng ATM và tại gianh giới giữa mạng ATM và mạng đồng bộ trong trƣờng hỵp kết hỵp. Nhƣ vậy ta có thĨ tính toán trƠ tỉng cộng nhƣ sau : - Trong mạng thuần tuý ATM : D1 i j j + PD - Trong mạng kết hỵp. D2 i j j 1 Trong đó : i: - Đoạn liên kết cđa đƣờng truyỊn j: - Sè chuyĨn mạch ATM k: - Số lần tạo gói / tháo gói giữa mạng ATM và mạng đồng bộ SD1- trƠ trong các mạng đồng bộ Bảng 2.3: Trình bày trƠ qua từng khâu trong mạng Tốc độ KHOA ĐIỆN- ĐIỆN TỬ 150 Mbit/s 600 Mb/s - 19 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Kích thƣớc tế bào (byte) TD() FD() QD() PD() SD() D1() D2() 16 32 64 16 32 64 4000 64 200 2000 900 6264 9365 4000 128 400 4000 900 8528 13828 4000 256 800 8000 900 12256 21956 4000 16 50 2000 900 6166 9016 4000 32 100 4000 900 8123 13132 4000 64 200 8000 900 12364 21364 2.3.2. Tỷ lƢ lỗi. Cịng nhƣ các hƢ thống khác các lỗi xảy ra trong ATM là do sự không hoàn hảo cđa hƢ thống chuyĨn dẫn hoỈc cđa hƢ thống chuyĨn mạch. 2.3.2.1. Sự mất tế bào do lỗi ở phần tiêu đỊ. Lỗi truyỊn sẽ dẫn tới sự thay đỉi không mong muốn các thông tin truyỊn. Nếu lỗi xảy ra ở phần số liƢu cđa tế bào thì cả tế bào vẫn đƣỵc truyỊn tới điĨm cuối do ATM không có bất cứ một cơ chế chống lỗi nào khi truyỊn từ kiên kết tới liên kết. Nếu lỗi xảy ra ở phần tiêu đỊ thì chuyĨn mạch ATM sẽ không dịch nhầm phần tiêu đỊ này và sau đó tế bào có thĨ bị định đƣờng sai. điỊu này xảy ra khi phần tiêu đỊ mang giá trị cđa một đƣờng nối khác. Nếu phần tiêu đỊ mang một giá trị không tồn tại thì tế bào dẽ bị hủ bá. Trong cả hai trƣờng hỵp đỊu có thĨ xảy ra lỗi nhân (multiplication error) do chỉ cần một bit trong phần tiêu đỊ cịng dẫn tới cả tế bào. Tỷ lỗi đƣỵc gọi là B. 2.3.2.2. Sự mất tế bào do tràn hàng đỵi. Do kích thƣớc thích hỵp cđa các hàng đỵi trong mạng sự mất tế bào do tràn hàng đỵi giảm xuống tơí giá trị chấp nhận đƣỵc ,giá trị này khoảng 10 -8. ViƢc tính toán kích thƣớc hàng đỵi đƣỵc giảm nhĐ rất nhiỊu bởi tính chất hƣớng liên kết (connection - oriented))cđa ATM vì nó tạo khả năng đỴ mạng cho phép hoỈc từ chối một cuộc nối nhỏ hơn hoỈc lớn hơn tải con lại trong hàng đỵi . 2.4:Xác đinh độ dài cho tế bào ATM Sau khi tính toán các tham sè trƠ và tỷ lƢ nỗi ,ta đi đến tính toán kích thƣớc cđa tế bào ATM ,cơ thĨ là lựa chọn các giải pháp :độ dài ttế bào là cố định hay thay đỉi ra sao đĨ cho trƠ ,tỷ lƢ nỗi cịng nhƣ độ phức tạp khi thực hiƢn là tối thiĨu . 2.4.1Lựa chọn giƣă 2giải pháp độ dài cố định hoỈc thay đỉi. 2.4.1.1: VỊ mỈt hiƢu xuất băng truyỊn Có hai quan điĨm khác nhau vỊ độ dài gói ,độ dài cố định hoỈc thay đỉi .NhiỊu nhân tố khác nhau ảnh hƣởng tới ƣu điĨm và nhƣỵc điĨm cđa cả hai giải pháp nhƣng các KHOA ĐIỆN- ĐIỆN TỬ - 20