3
Ch-ơng 1: Tổng quan về ATM
1.1. Tính tất yếu phải đ-a mạng ATM vào sử dụng
1.1.1. Sự ra đời của hệ thống viễn thông mới - B_ISDN (Broadband-
Intergrated Service Digital Network)
Hiện nay, các mạng viễn thông hiện tại có đăc điểm chung là tồn tại
một cách riêng rẽ, ứng với mỗi loại dịch vụ thông tin lại có ít nhất một loại
mạng viễn thông riêng biệt để phục vụ dịch vụ đó. Thí dụ:
Mạng Telex: dùng để gửi các bức điện d-ới dạng các kí tự mã hoá
bằng 5 bit. Tốc độ truyền thấp (từ 75 tới 300 bit/s).
Mạng điện thoại công cộng, còn gọi là mạng POST (Plain Old
Telephone Service): ở đây thông tin tiếng nói đ-ợc số hoá và chuyển
mạch ở hệ thống chuyển mạch điện thoại công cộng PSTN (Public
Switch Telephone Network).
Mạng truyền số liệu: bao gồm các mạng chuyển mạch gói để trao đổi
số liệu giữa các máy tính dựa trên giao thức X.25 và hệ thống truyền số
liệu chuyển mạch kênh dựa trên giao thức X.21.
Các tín hiệu truyền hình có thể đ-ợc truyền theo ba cách: Truyền
bằng sóng vô tuyến, truyền qua hệ thống truyền hình CATV
(Community Antenna TV) bằng cáp đồng trục hoặc truyền qua hệ thống
vệ tinh còn gọi là hệ thống truyền hình trực tiếp DBS (Derect Broadcast
System).
Trong phạm vi cơ quan, số liệu giữa các máy tính đ-ợc trao đổi thông
qua mạng cục bộ LAN (Local Area Network) mà nổi tiếng nhất là mạng
Ethernet, Token Ring.
Mỗi mạng trên đ-ợc thiết kế cho các dịch vụ riêng biệt và không
thể sử dụng cho mục đích khác. Hậu quả là hiện nay có rất nhiều loại
4
mạng khác nhau cùng song song tồn tại. Mỗi mạng lại yêu cầu ph-ơng
pháp thiết kế, sản xuất, vận hành, bảo d-ỡng khác nhau.
Nh- vậy mạng viễn thông hiện nay có rất nhiều nh-ợc điểm mà
quan trọng nhất là:
Chỉ truyền đ-ợc các dịch vụ t-ơng ứng với từng mạng.
Thiếu mềm dẻo: Có nhiều dịch vụ truyền thông trong t-ơng lai mà
hiện nay ch-a dự đoán tr-ớc, mỗi loại có các tốc độ truyền khác nhau.
Ta dễ dàng nhận thấy rằng hệ thống hiện nay rất khó thích nghi với
yêu cầu của các dịch vụ khác nhau trong t-ơng lai.
Kém hiệu quả trong việc bảo d-ỡng, vận hành cũng nh- việc sử
dụng tài nguyên. Tài nguyên sẵn có trong một mạng không thể chia sẻ
cho các mạng khác cùng sử dụng.
Nh- đã nêu ở trên, yêu cầu đòi hỏi một mạng viễn thông duy nhất
ngày càng trở nên bức thiết, chủ yếu là do các nguyên nhân sau:
Các yêu cầu băng rộng đang tăng lên.
Các kỹ thuật xử lí tín hiệu, chuyên mạch, truyền dẫn (cỡ khoảng
vài trăm Mbit/s tới vài Gbit/s) đã trở thành hiện thực.
Tiến bộ về khả năng xử lí ảnh và số liệu.
Sự phát triển của các ứng dụng phần mềm trong tin học và viễn
thông.
Sự cần thiết phải tổ hợp các dịch vụ phụ thuộc lẫn nhau ở chuyển
mạch kênh và chuyển mạch gói vào trong một mạng băng rộng duy
nhất. Sự cần thiết phải thoả mãn tính mềm dẻo cho các yêu cầu về phía
ng-ời sử dụng cũng nh- ng-ời quản trị mạng( về mặt tốc độ truyền
dẫn, chất l-ợng dịch vụ,).
5
1.1.2 Giới thiệu về ATM
B-ISDN theo ITU-T ( International Telecommunication Union) dựa
trên cơ sở kiểu truyền thông không đồng bộ ATM (Asynchronous Transfer
Mode). Nh- vậy ATM sẽ là nền tảng của B-ISDN.
Trong kiểu truyền thông không đồng bộ, thuật ngữ truyền bao gồm
cả lĩnh vực truyền dẫn và chuyển mạch, do đó dạng truyền ám chỉ cả chế
độ truyền dẫn và chuyển mạch thông tin trong mạng.
Thuật ngữ không đồng bộ giải thích cho một kiểu truyền trong đó các
gói trong cùng một cuộc nối có thể lập lại một cách bất th-ờng nh- lúc
chúng đ-ợc tạo ra theo yêu cầu cụ thể mà không theo chu kì.
Trong dạng truyền đồng bộ STM (Synchronous Transfer Mode), các
phần tử số liệu t-ơng ứng với kênh đã cho đ-ợc nhân biết bởi vị trí của nó
trong khung truyền. Trong khi ở ATM, các gói thuộc về một cuộc nối lại
t-ơng ứng với các kênh ảo cụ thể và có thể xuất hiện tại bất kì vị trí nào.
Khe thời gian
Khung thời gian s
Nguyên lý STM
Kênh
2
Kênh
n
Kênh
1
Kênh
2
Kênh
n
Kênh
1
Hình 1.1: Cấu trúc khung thời gian trong STM.[1]
Tế bào
Tiêu đề tế bào ATM
Thông tin tế bào ATM
Kênh không sử dụng
Kênh
1
Kênh
5
Kênh
1
Kênh
7
Kênh
5
Kênh
1
Hình 1.2: Cấu trúc luồng thông tin trong ATM.[1]
6
ATM có hai đặc điểm quan trọng:
Thứ nhất, ATM sử dụng các gói có kích th-ớc nhỏ và cố định gọi là
các tế bào ATM (ATM Cell), các tế bào nhỏ cùng với tốc độ truyền lớn sẽ
làm cho trễ truyền và biến động trễ (Delay Jitter) giảm đủ nhỏ đối với các
dịch vụ thời gian thực, ngoài ra kích th-ớc nhỏ cũng sẽ tạo điều kiện cho
việc hợp kênh ở tốc độ cao đ-ợc dễ dàng hơn.
Thứ hai, ATM còn có một đặc điểm rất quan trọng là khả năng nhóm
một vài kênh ảo (Virtual Channel) thành một đ-ờng ảo (Virtual Parth),
nhằm giúp cho việc định tuyến đ-ợc dễ dàng.
Luồng dữ liệu có tốc độ cố định
Góidữ liệuđịnh h-ớng
Luồng dữ liệu có tốc độ thay đổi
Tế bào dữ liệu
Các tế bào báo hiệu, OAM, hoặc tế
bào trống
Hình 1.2: Nguyên lý ATM.[11]
Các lĩnh vực công nghệ mới quyết định sự ra đời và phát triển của
ATM:
Có hai yếu tố ảnh h-ởng tới ATM, đó là:
Sự phát triển nhanh chóng của công nghệ bán dẫn cũng nh- công nghệ
quang điện tử.
7
Sự phát triển các ý t-ởng mới về khái niệm hệ thống.
Các tiến bộ về mặt công nghệ:
Công nghệ bán dẫn:
Công nghệ CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor)
là công nghệ rất có triển vọng bởi độ tích hợp lớn, tốc độ cao (cỡ vài trăm
Mbit/s tới vài Gbit/s), độ tiêu tốn năng l-ợng thấp.
Công nghệ quang:
Các đ-ờng truyền dẫn quang có các -u điểm nh-: Độ suy giảm thấp,
độ rộng băng truyền lớn, kích th-ớc nhỏ, độ mềm dẻo cơ học cao, tránh
nhiễu tr-ờng điện từ, xác suất truyền lỗi thấp và không có nhiễu xuyên âm.
Các ý t-ởng mới về hệ thống:
Các quan điểm mới về hệ thống đ-ợc phát triển mạnh mẽ trong
những năm gần đây, đó là hệ thồng phải có độ mềm dẻo thích hợp, độ rộng
băng của hệ thống phải tuỳ thuộc vào yêu cầu của từng dịch vụ cụ thể, các
dịch vụ thời gian thực đ-ợc truyền theo ph-ơng pháp chuyển mạch gói.
Các ý t-ởng này phải thoả mãn hai chức năng chính của mạng là:
Tính trong suốt về mặt nội dung (Semantic Transparency):
Tính trong suốt về mặt nội dung là đảm bảo việc truyền đúng các bít
từ đầu phát tới đầu thu (tức là chính xác về mặt nội dung).
Khi mới ra đời, trong các mạch chuyển mạch gói, chất l-ợng truyền số liệu
còn kém, do đó để đảm bảo chất l-ợng truyền chấp nhận đ-ợc, ng-ời ta
phải thực hiện chức năng điều khiển lỗi trên một liên kết (Link).
Việc điều khiển lỗi này đ-ợc thực hiện bởi các giao thức HDLC
(High-Level Data Link Control) bao gồm các chức năng: giới hạn khung
(Frame Delimmiting), đảm bảo truyền bit chính xác, kiểm tra lỗi (kiểm tra
mã d- vòng CRC Cyclic Redundancy Check), sửa lỗi bằng các thủ tục
truyền lại. Hình 1.3 trình bày thủ tục điều khiển lỗi đầy đủ của mạng
chuyển mạch gói thông qua mô hình liên kết các hệ thống mở OSI (Open
8
System Interconnection). Ta thấy quá trình điều khiển lỗi đ-ợc thực hiện
trên lớp 2. ở đây quá trình điều khiển lỗi đ-ợc thực hiện trên mọi liên kết
(Link-by -Link) thông qua chuyển mạch. Do phải xử lí một loạt các thủ tục
phức tạp khác nhau làm ảnh h-ởng đến tốc độ chung của cả hệ thông.
3
2
1
3
2
1
3
2
1
3
2
1
Đầu cuối Đầu cuối
Nút chuyển
mạch
Điều khiển
lỗi đầy đủ
Điều khiển lỗi
đầy đủ
Hình 1.3: Điều khiển lỗi đầy đủ trên mọi liên kết của mạng chuyển mạch
gói.[1]
Sau này do chất l-ợng truyền dẫn và chuyển mạch tăng lên nên tỷ lệ
lỗi trên mạng giảm. Với một mạng chất l-ợng cao nh- vậy ng-ời ta chỉ cần
thực hiện một số chức năng của thủ tục HDLC nh- chức năng giới hạn
khung, chức năng truyền bit chính xác, kiểm tra lỗi trên cơ sở từ liên kết tới
liên kết (Link- by- Link). Nh- vậy chỉ có những chức năng này đ-ợc cung
cấp bởi các nút chuyển mạch trong mạng còn các chức năng khác nh- sửa
lỗi sẽ đ-ợc thực hiện trên cơ sở từ đầu cuối đến đầu cuối (End-to-End).
Bằng cách này mà ng-ời ta đã giảm đ-ợc khối l-ợng thông tin mà chuyển
mạch cần xử lí, nhờ đó mà tốc độ xử lí tại các nút tăng lên. Nh- vậy lớp 2
của mô hình tham chiếu OSI đ-ợc chia thành 2 lớp con, lớp 2a chuyên cung
cấp các chức năng cơ bản của lớp 2, lớp 2b cung cấp các chức năng bổ
sung. Các hệ thống ứng dụng nguyên lý này gọi là chuyển tiếp khung
(frame relay). Các nguyên lý này đ-ợc trình bày trên sơ đồ hình 1.4.
9
3
2b
2a
1
3
2b
2a
1
2a 2a
1 1
Đầu cuối
Đầu cuốiNút chuyển
mạch
Điều khiển lỗi đầy đủ ( từ đầu cuối tới đầu cuối )
Điều khiển lỗi
có giới hạn
Điều khiển lỗi
có giới hạn
Hình 1.4: Điều khiển lỗi có giới hạn ở mạng chuyển tiếp khung.[1]
Đối với B-ISDN ý t-ởng này còn đ-ợc mở rộng hơn nữa, các chức
năng điều khiển lỗi không còn đ-ợc cung cấp ở các nút chuyển mạch trong
mạng nữa mà trong tr-ờng hợp cần thiết sẽ đ-ợc cung cấp bởi các thiêt bị
đầu cuối.
Nh- vậy các chức năng thực hiện trong mạng đ-ợc giảm từ điều
khiển lỗi đầy đủ (Full Error Control) ở mạng chuyển mạch gói X.25 xuống
còn cực kỳ tối thiểu ở ATM, do đó các nút của ATM có độ phức tạp tối
thiểu và vì thế có tốc độ truyền rất cao, có thể lên tới 600Mbit/s. [1].
3
2
1b
1a
3
2
1b
1a
1b 1b
1a 1a
Đầu cuối
Đầu cuối
Nút chuyển mạch
Điều khiển lỗi đầy đủ ( từ đầu cuối tới đầu cuối )
Hình 1.5: Chuyển mạch tế bào trong mạng ATM với các chức năng tối
thiểu.[1]
10
Bảng 1.1 trình bày các chức năng đ-ợc thực hiện ở nút mạng ATM so
với mạng chuyển mạch gói và chuyển tiếp khung.[1]
Chức năng
Chuyển mạch gói
Chuyển tiếp khung
ATM
Truyền lại gói
X
-
-
Giới hạn khung
X
X
-
Kiểm tra lỗi
X
X
-
Rõ ràng nút mạng ATM hầu nh- không phải xử lí một thông tin điều
khiển nào trong khi nút chuyển mạch X.25 và chuyển tiếp khung phải thực
hiện một loạt các thủ tục phức tạp khác.
Tính trong suốt về mặt thời gian (Time Transparency):
Các dịch vụ thời gian thực yêu cầu dòng bit có trễ ngắn khi đ-ợc
truyền từ đầu phát tới đầu thu, tức là chúng yêu cầu chính xác về mặt thời
gian. Có thể phân biệt hai loại trễ : trễ do chuyển mạch và trễ từ điểm đầu
tới điểm cuối.
Hệ thống chuyển mạch gói và chuyển tiếp khung rất khó khăn khi
thực hiện các dịch vụ thời gian thực vì có độ trễ cao. Do độ phức tạp của
các nút chuyển mạch, chúng chỉ có thể hoạt động ở tộc độ vừa và thấp. Mặt
khác, ở trong mạng ATM chỉ cần những chức năng tối thiểu ở nút chuyển
mạch, do đó nó cho phép truyền số liệu với tốc độ cao, trễ trên mạng và các
biến động trễ giảm xuống còn vài trăm s, do đó quan hệ thời gian đ-ợc
đảm bảo nh- ở chuyển mạch kênh.
1.1.3 Những lợi ích của ATM.
Công nghệ ATM đã kết hợp các -u điểm của chuyển mạch kênh và
chuyển mạch gói. Công nghệ này đã loại bỏ đ-ợc những hạn chế của kỹ
thuật STM. Những -u điểm chính của ATM là:
11
Khả năng truyền dẫn các dịch vụ với các tốc độ khác nhau: công
nghệ ATM sử dụng các tế bào kích th-ớc nhỏ, cố định và khả năng phân
bố dải thông linh hoạt nên trong mạng ATM tốc độ truyền của các kênh
không bị hạn chế vào các tốc độ chuẩn nh- trong STM. Tốc độ các dịch
vụ trong mạng ATM có thể thay đổi rất lớn (từ nhỏ nh- truyền số liệu đến
lớn nh- HDTV (High Definition Television)). Thêm vào đó tốc độ dịch vụ
cho phép thay đổi rất nhanh, mang tính đột biến.
Khả năng truyền dẫn các dịch vụ với tốc độ cao: Trong mạng ATM
việc xử lý chuyển mạch thực hiện hoàn toàn bằng thiết bị phần cứng và
trong các nút chuyển mạch không có yêu cầu điều khiển luồng, điều khiển
lỗi nh- trong mạng STM nên giảm tối thiểu thời gian xử lý ở nút chuyển
mạch. Điều này cho phép tốc độ xử lý nhanh do đó tốc độ mạmg ATM là
rất lớn.
Khả năng ghép/ phân kênh dễ dàng: Việc ghép/ phân kênh trong
mạng ATM chỉ dựa trên các chỉ số nhận dạng kênh nên các kênh với tốc
độ truyền khác nhau hoàn toàn có thể đ-ợc ghép/ phân dễ dàng.
Việc quản lý, điều hành mạng dễ dàng: Việc thiết lập hay huỷ bỏ các
cuộc nối dựa vào các nhóm kênh ảo, đ-ờng ảo nên dễ dàng thiết lập hay
huỷ bỏ các cuộc nối.
Khả năng sử dụng hiệu suất đ-ờng truyền, các tế bào ATM có thể
đ-ợc gán cho các kênh một cách linh động, khi đ-ờng truyền rỗi sẽ đ-ợc
truyền đi nhờ đó tăng hiệu suất đ-ờng truyền.
Trễ nhỏ: Việc sử dụng các tế bào có kích th-ớc nhỏ, sử dụng đ-ờng
truyền tốc độ cao cho phép đạt đ-ợc độ trễ nhỏ.
Các loại dịch vụ ATM:
Dịch vụ CBR (Constant Bit Rate) trong dịch vụ này, tốc độ truyền của
các tế bào là không thay đổi nh- dịch vụ thoại, video. Th-ờng dịch vụ này
yêu cầu tỷ lệ mất tế bào thấp, trễ nhỏ.
12
Dịch vụ VBR (Variable Bit Rate) trong dịch vụ này tốc độ truyền tế
bào thay đổi, các dịch vụ VBR đ-ợc chia làm hai loại : VBR yêu cầu thời
gian thực và VBR không yêu cầu thời gian thực.
Dịch vụ ABR (Available Bit Rate) dịch vụ bit có sẵn: dịch vụ này chỉ
có trong mạng ATM. Tỷ lệ mất tế bào và sự thay đổi trễ truyền không
đ-ợc chuẩn hoá. Căn cứ vào các trạng thái l-u l-ợng mạng ATM sẽ cho
phép ng-ời sử dụng truyền với tốc độ không thấp hơn tốc độ tối thiểu đã
đăng ký với mạng.
Dịch vụ UBR (Unspecifed Bit Rate) dịch vụ này đ-ợc đ-a ra nhằm
khai thác tối đa khả năng của mạng ATM. Dịch vụ này vào trong mạng
không phụ thuộc vào trạng thái của mạng do dịch vụ này không quan tâm
đến mất tế bào hay các thông số QoS (Quality of Services) khác.
1.2 Một số khái niệm cơ bản về ATM
1.2.1. Xác định độ dài cơ bản cho tế bào ATM
1.2.1.1 Lựa chọn giữa hai giải pháp độ dài cố định hoặc thay đổi:
Việc lựa chọn giữa hai ph-ơng án độ dài tế bào cố định hay thay đổi
đ-ợc quyết định sau khi cân nhắc -u nh-ợc điểm của các ph-ơng pháp này
thông qua một loạt các yếu tố nh- hiệu suất băng truyền, trễ, tốc độ và độ
phức tạp tại nút chuyển mạch.
Về mặt hiệu suất băng truyền:
Có nhiều tác nhân khác nhau ảnh h-ởng tới -u nh-ợc điểm của cả hai
ph-ơng án đã nêu ở trên nh-ng các yếu tố quan trọng nhất cần phải xem xét
khi chọn lựa là: hiệu quả của băng truyền dẫn, mức độ phức tạp của chuyển
mạch và trễ. Ta có công thức chung để tính hiệu suất băng truyền .[1]:
=
Số byte thông tin
Số byte thông tin + Số byte tiêu đề
(1.1)
13
Chú ý rằng số byte thông tin ở đây là số byte thông tin hữu ích tổng
cộng cần đ-ợc truyền đi.
Sau đây sẽ lần l-ợt xem xét hiệu suất băng truyền trong tr-ờng hợp
độ dài gói cố định và độ dài gói thay đổi.
Độ dài gói cố định:
Trong tr-ờng hợp độ dài gói tế bào ATM cố định, hiệu suất băng
truyền đ-ợc tính theo công thức (1.2).[1]:
F
=
HL
L
X
X
int
(1.2)
Trong đó:
F
: Hiệu suất băng truyền của tế bào có độ dài cố định.
L: Kích th-ớc của tr-ờng số liệu của gói tính bằng byte.
H: Kích th-ớc phần tiêu đề.
X: Tổng số byte thông tin hữu ích đ-ợc truyền.
int(z): Phần nguyên của z.
Nh- vậy hiệu suất sẽ là tối -u khi toàn bộ thông tin đ-ợc truyền đi chia hết
cho kích th-ớc tr-ờng thông tin:
L
X
=int
L
X
.
Lúc đó giá trị hiệu suất của băng truyền sẽ là:
opt
F
=
HL
L
Ng-ời ta nhận thấy rằng hiệu suất phụ thuộc rất nhiều vào các byte
thông tin hữu ích đ-ợc truyền đi. Số byte thông tin hữu ích càng nhiều thì
hiệu suất tối -u càng dễ đạt đ-ợc. Ta xét từng dịch vụ ATM cụ thể:
Tiếng nói: Âm thanh tiếng nói là dịch vụ có dòng bit liên tục
CBR(Continuous Bit Rate), ta chỉ có thể gửi số liệu đi khi số liệu đ-ợc điền
đầy hoàn toàn, do đó hiệu suất đạt đ-ợc tối -u.
Tín hiệu video: Nếu sử dụng kỹ thuật mã hoá tín hiệu video với tốc độ
bit thay đổi với độ dài gói cố định thì thỉnh thoảng sẽ xảy ra tr-ờng hợp tế
14
bào ch-a đ-ợc điền đầy hoàn toàn, tuy vậy các tín hiệu video có tới hàng
ngàn byte nên cũng đạt đ-ợc hiệu suất tối -u.
Số liệu: Đối với số liệu tốc độ thấp (ví dụ số liệu đ-a vào từ bàn phím),
hiệu suất rất thấp chỉ 10%. Đối với dịch vụ truyền số liệu tốc độ cao, tr-ờng
thông tin hữu ích rất dài và cần phải cắt thành các gói cố định, hiệu suất gần
đạt tới giá trị tối -u.
Do luồng thông tin trong ATM gồm tiếng nói, tín hiệu video, số liệu tốc độ
cao nên hiệu suất cần đạt đ-ợc giá trị tối -u, kể cả khi sử dụng tế bào có độ
dài cố định.
Gói có độ dài thay đổi:
Đối với gói có độ dài thay đổi, các thông tin bổ sung vào phần tiêu đề
bao gồm các cờ để nhận biết độ dài gói, một vài bit đ-ợc chèn vào để
nhận biết các cờ chính xác. Ngoài ra còn phải cộng vào phần đầu khung
phần báo hiệu độ dài gói, lúc đó hiệu suất là
.[1]:
=
hHX
X
(1.3)
Trong đó
h
là phần thông tin bắt buộc phải bổ sung thêm để báo
hiệu độ dài thay đổi của gói ATM. Hiệu suất truyền của gói có độ dài thay
đổi rất cao, với các gói có độ dài lớn, hiệu suất này đạt gần 100%.
Xét về mặt hiệu suất truyền, nói chung gói có độ dài hay thay đổi tốt
hơn gói có độ dài cố định. Tuy nhiên việc xem xét trong từng tr-ờng hợp cụ
thể, -u thế này lại rất hạn chế do luồng thông tin của mạng băng rộng sẽ
bao gồm sự kết hợp của tiếng nói, tín hiệu video và số liệu, đều là những tín
hiệu có dòng bit liên tục.
Về mặt tốc độ chuyển mạch và độ phức tạp:
Độ phức tạp của việc chuyển mạch các gói có độ dài cố định hay
thay đổi phụ thuộc vào những chức năng mà chúng cần thực hiện nh- các
15
yêu cầu kỹ thuật t-ơng ứng với các chức năng này. Hai yếu tố quan trọng
nhất là: Tốc độ hoạt động và yêu cầu về kích th-ớc bộ nhớ của hàng đợi.
Tốc độ hoạt động:
Phụ thuộc vào số l-ợng các chức năng cần phải thực hiện và thời gian
thực hiện các chức năng đó.
Xử lí phần tiêu đề: Đối với các gói có độ dài cố định khoảng thời gian
cần thiết để xử lí phần tiêu đề là cố định. Trong tr-ờng hợp gói có độ dài
thay đổi, thời gian xử lí này không cố định và phụ thuộc vào độ dài gói,
thông th-ờng tốc độ xử lí cần lớn hơn rất nhiều mới đạt đ-ợc tốc độ truyền
tin nh- trong tr-ờng hợp gói có dộ dài cố định. Kích th-ớc gói càng nhỏ thì
yêu cầu tốc độ xử lí càng lớn. Bảng 1.4 thể hiện tốc độ xử lí cần thiết trong
hai tr-ờng hợp tốc độ 150Mbit/s. Ta thấy rằng tốc độ trong tr-ờng hợp gói
có độ dài thay đổi (2,8s) yêu cầu lớn hơn rất nhiều trong tr-ờng hợp độ dài
cố định (533ns).
Bảng 1.4. Tốc độ xử lý gói cần thiết đối với gói có độ dài cố định và gói
có độ dài thay đổi ở tốc độ 150Mbit/s.[1]
Tốc độ
Kiểu gói
Độ dài gói
Tốc độ xử lý
150Mbit/s
Độ dài cố định
48byte dữ liệu+5byte
tiêu đề
533 ns
150Mbit/s
Độ dài thay đổi
5byte dữ liệu + 5byte
tiêu đề (gói có kích
th-ớc bé nhất)
2,8s
Quản lý bộ nhớ của hàng đợi: Trong tr-ờng hợp kích th-ớc gói cố
định, hệ thống quản lý bộ nhớ có thể đ-a ra các khối nhớ với kích th-ớc cố
định t-ơng ứng với kích th-ớc của tế bào ATM. Hoạt động này hết sức đơn
giản nh- trong tr-ờng hợp quản lý bộ nhớ tự do. Trong tr-ờng hợp gói có
độ dài thay đổi, hệ thống quản lý phải có khả năng đ-a ra các khối bộ nhớ
16
có kích th-ớc khác nhau sao cho các hoạt động nh- tìm các đoạn thông tin,
tìm đoạn đầu tiên, đ-ợc tiến hành ở tốc độ cao. Việc quản lý bộ nhớ tự do
cũng trở phức tạp hơn.
Yêu cầu về kích th-ớc hàng đợi:
Trong tr-ờng hợp độ dài gói cố định, yêu cầu về kích th-ớc hàng đợi
phụ thuộc vào tải và tỷ lệ mất gói, tải và tỷ lệ mất gói càng lớn thì yêu cầu
của hàng đợi cũng phải càng lớn. Trong tr-ờng hợp gói có độ dài thay đổi,
tính toán kích th-ớc hàng đợi phức tạp hơn nhiều và sẽ phụ thuộc vào độ dài
gói. Đơn giản nhất là định kích th-ớc hàng đợi sẽ lớn hơn rất nhiều so với
tr-ờng hợp gói có kích th-ớc cố định. Việc tính toán kích th-ớc hàng đợi
một cách tối -u trong tr-ờng hợp này sẽ hết sức khó khăn.
Sau khi đối chiếu với yêu cầu tốc độ hoạt động và kích th-ớc bộ nhớ
hàng đợi, giải pháp gói kích th-ớc cố định là hợp lý nhất đối với các dịch vụ
băng rộng của ATM.
Trễ:
Nh- ta đã biết kích th-ớc gói ATM cần đ-ợc giới hạn để không phát
sinh trễ trong mạng. Trễ tiếng nói sẽ rất lớn nếu kích th-ớc gói lớn. Hình
1.5a minh hoạ một multiplexer hợp kênh các đ-ờng truyền số liệu khác
nhau vào bộ chuyển mạch, các gói số liệu trong tr-ờng hợp này có kích
th-ớc thay đổi. Đầu vào phía trên là một mẫu tiếng nói đ-ợc truyền theo
thời gian thực, đầu vào phía d-ới là một gói số liệu rất dài. Do mẫu tiếng
nói tới sau gói số liệu một chút nên phải đợi gói số liệu truyền xong mới tới
l-ợt nó đ-ợc truyền tới đầu ra. Nếu gói số liệu quá dài thì mẫu tiếng nói sẽ
bị trễ đáng kể. Ng-ợc lại nếu sử dụng các tế bào nhỏ và cố định thì trễ sẽ
giảm xuống tới một giá trị chấp nhận đ-ợc.
Nh- vậy trong mạng băng rộng, nơi các ứng dụng chính là tiếng nói,
tín hiệu video và số liệu gói, lợi ích thu đ-ợc về mặt hiệu suất truyền đối với
các gói có kích th-ớc thay đổi nhỏ hơn rất nhiều so với lợi ích thu đ-ợc khi
sử dụng các gói có kích th-ớc cố định nếu so sánh về mặt tốc độ hoạt động
17
và độ phức tạp. Mặt khác, nếu sử dụng các tế bào có kích th-ớc thay đổi thì
độ dài của các tế bào này không những không thể có dộ dài tuỳ ý mà còn
rất bị hạn chế để đảm bảo trễ nhỏ. Do đó vào năm 1988 ITU-T chọn giải
pháp sử dụng tế bào ATM có kích th-ớc cố định.
Input
Input
Input
Input
a)
b)
Output
Output
MUX
MUX
Hình 1.5a: a) Gói có kích th-ớc nhỏ bị trễ sau gói lớn.
b) Gói có kích th-ớc bé và cố định trong ATM đảm bảo trễ đủ nhỏ. [1]
1.2.1.2. Lựa chọn kích th-ớc của tế bào ATM
Sau khi đã quyết định sử dụng gói có độ dài cố định, vấn đề đặt ra là
chọn tế bào có độ dài là bao nhiêu. Kích th-ớc của tế bào sẽ ảnh h-ởng tới
các chỉ tiêu sau:
Hiệu suất băng truyền.
Trễ (trễ tạo gói, trễ hàng đợi, biến động trễ, dễ tháo gói.v.v.).
Độ phức tạp khi thực hiện.
Hiệu suất băng truyền:
Hiệu suất truyền đ-ợc quyết định bởi tỷ lệ giữa kích th-ớc phần tiêu
đề và kích th-ớc phần dữ liệu, kích th-ớc tr-ờng dữ liệu càng lớn thì hiệu
suất càng cao.
18
Trễ:
Trễ của hệ thống bao gồm một số loại trễ nh- trễ tạo gói, trễ hàng
đợi, trễ tháo gói,
Trễ tạo gói phụ thuộc vào kích th-ớc tr-ờng số liệu trong tế bào.
Hình 1.6 thể hiện hiệu suất truyền đối với các tế bào có độ dài khác nhau
(so sánh giữa hai tế bào có tr-ờng tiêu đề H= 4 và H= 5 (Header)) và trễ tạo
gói của chúng (so sánh giữa hai tốc độ truyền tiếng nói là 64kbit/s và
34kbit/s).
Hình 1.6 Hiệu suất truyền và trễ tạo gói đối với các tr-ờng số liệu có độ
dài khác nhau.[1]
Trễ hàng đợi bị ảnh h-ởng bởi tỉ lệ giữa độ lớn tr-ờng số liệu và độ lớn
tr-ờng tiêu đề H. Hình 1.7 thể hiện sự phụ thuộc của trễ hàng đợi và tỷ lệ
L/H. Ta nhận thấy trễ bé nhất khi L/H có giá trị từ 8 đến 16, t-ơng ứng với
kích th-ớc tế bào từ 32 +4 byte tới 64 + 4 byte.
Trễ tháo gói đ-ợc quyết định bởi biến động trễ là nguyên nhân của
trễ tổng của một vài hàng đợi. Trễ tháo gói cũng bị ảnh h-ởng bởi độ dài tế
bào.
Trễ (ms)
Hiệu suất
băng truyền
(%)
Độ dài tr-ờng
số liệu (byte)
4
(H=4)
5
(H=5)
16
8
4
2
8
16
32
64
128
50
60
70
80
90
100
19
Trễ toàn mạng, theo khuyến nghị Q.161 của ITU-T cần phải đ-ợc giới
hạn sao cho giá trị của nó nhỏ hơn 25ms. Nếu tổng trễ lớn hơn giá trị này
thì cần phải lắp thêm bộ khử tiếng vang. Theo kết quả nghiên cứu của ITU-
T, độ dài của tế bào có ảnh h-ởng trực tiếp tới trễ:
Hình1.7: Trễ hàng đợi phụ thuộc vào tỷ lệ L/H với các hiệu suất tải khác
nhau.[1].
Đối với các tế bào có độ dài t-ơng đối ngắn (32byte hoặc nhỏ hơn)
thì trễ tổng rất nhỏ, do đó trong hầu hết các tr-ờng hợp không cần bộ khử
tiếng vang.
Đối với các tế bào có độ dài lớn (hơn 64byte) thì trễ tăng lên đáng kể,
do đó lúc này có hai giải pháp:
Lắp bộ khử tiếng vang cho hầu hết các cuộc thoaị.
Đối với các cuộc thoại, ta chỉ điền đầy một phần của tr-ờng số liệu để giảm
trễ. Tuy vậy ph-ơng pháp này làm giảm hiệu suất truyền.
Đối với các gói có độ dài trung bình ở khoảng giữa 32byte và 64
byte, phần lớn ta không sử dụng bộ khử tiếng vang nếu số nút chuyển
0
40
80
160
120
200
240
280
Trễ hàng đợi (s)
32+4
64+4
128+4
8
10
16
20
30
32
60
L/H
0,85
0,80
0,75
0,70
0,65
Hiệu suất tải:
20
mạch, số lần chuyển giữa mạng ATM và mạng đồng bộ và khoảng cách
truyền không quá lớn.[1].
Độ phức tạp khi thực hiện:
Độ phức tạp của hệ thống phụ thuộc vào hai thông số cơ bản, đó là
tốc độ xử lý và dung l-ợng bộ nhớ cần thiết.
Hình 1.8: Sự phụ thuộc của kích th-ớc tế bào tới thời gian xử lý và kích
th-ớc bộ nhớ [1].
Để giới hạn tỉ lệ mất tế bào, ta cần phải cung cấp một hàng đợi có kích
th-ớc đủ lớn. Vì vậy kích th-ớc tế bào càng lớn thì kích th-ớc hàng đợi
cũng phải càng lớn. Mặt khác, khi có một gói tới nút chuyển mạch thì phần
tiêu đề của nó cũng cần đ-ợc xử lí ngay trong khoảng thời gian một tế bào,
do đó khi kích th-ớc tế bào càng lớn thì thời gian dành cho việc thực hiện
càng nhiều và tốc độ yêu cầu càng thấp. Thí dụ trên hình 1.8, đối với tế bào
16 byte, ta chỉ cần 8000 bit hàng đợi nh-ng thời gian xử lý phải nhỏ hơn
1s. Đối với tế bào 256byte, ta cần hơn 6000 bit cho một hàng đợi nh-ng
thời gian xử lý cho phép hơn 15s. Tuy vậy tốc độ không phải là vấn đề
32
16
8
4
2
32
16
64
128
256
8.000
16.000
32.000
64.000
Kích th-ớc tế
bào (byte)
M-Kích th-ớc
bộ nhớ (bit)
P- Thờ gian xử lí
một tế bào (s)
21
quan trọng nhất vì công nghệ hiện nay cho phép xử lý rất nhiều thông tin
trong vòng 1s, nh- vậy vấn đề chính là giới hạn bộ nhớ.
Các giá trị độ dài giữa 32byte và 64 byte đ-ợc -a chuộng hơn cả. Sự
lựa chọn này phụ thuộc vào thông số chính đ-ợc đề cập ở trên. Cuối cùng
ITU-T đã đặt ra thoả hiệp sử dụng tế bào có tr-ờng số liệu dài 48 byte và 5
byte tr-ờng tiêu đề.
1.2.2. Phân loại tế bào ATM
Tế bào ATM có thể đ-ợc phân loại theo lớp cấu thành và chức năng. Tr-ớc
hết tế bào ATM đ-ợc chia thành tế bào lớp ATM và tế bào lớp vật lý. Tế
bào ATM đ-ợc tạo ra trong lớp ATM còn tế bào lớp vật lý đ-ợc tạo ra trong
lớp vật lý. Tế bào lớp ATM đ-ợc phân chia thành tế bào đ-ợc gán và tế bào
không đ-ợc gán. Còn tế bào lớp vật lý đ-ợc chia thành tế bào rỗng, tế bào
hợp lệ và tế bào không hợp lệ.
Đặc điểm của loại tế bào nh- sau:
Tế bào rỗng: Là tế bào đ-ợc lớp vật lý xen vào/tách ra để luồng tế bào
danh giới giữa lớp ATM và lớp vật lý có tốc độ phù hợp với tốc độ của
đ-ờng truyền.
Tế bào hợp lệ: Là các tế bào có tiêu đề không có lỗi hoặc có lỗi đơn đã
đ-ợc sửa bởi chu trình sửa lỗi HEC (Header Error Control).
Tế bào không hợp lệ: Là tế bào có nhiều lỗi không thể sửa đ-ợc (bị loại
bỏ tại lớp vật lý). Tế bào rỗng, tế bào hợp lệ và tế bào không hợp lệ chỉ tồn
tại ở lớp vật lý.
Tế bào đ-ợc gán: Là các tế bào mang thông tin dịch vụ sử dụng cho các
dịch vụ lớp ATM.
Tế bào không gán là tế bào không đ-ợc sử dụng, không mang thông tin
dịch vụ. Tế bào đ-ợc gán và tế bào không đ-ợc gán là các tế bào ở lớp
ATM.
22
Hình 1.9 chỉ ra các loại tế bào.
Hình 1.9: Phân loại tế bào
1.2.3. Hoạt động của ATM
Nh- đã nghiên cứu ở trên ta thấy, ATM là ph-ơng thức chuyển tải định
h-ớng, chuyển gói nhanh dựa trên ghép kênh không đồng bộ phân chia theo
thời gian. Nó sử dụng 48 byte số liệu và 5 byte tiêu đề. Tiêu đề có nhiệm vụ
cung cấp viêc định tuyến và bảo đảm số liệu đ-ợc thu một cách chính xác.
Tiêu đề gồm các tr-ờng sau đây: điều khiển luồng chung, phần tử
nhận dạng đ-ờng ảo, phần tử nhận dạng kênh ảo, loại tr-ờng tải độ -u tiên
mất tế bào và khống chế lỗi mào đầu.
SAP
Tế bào đ-ợc gán Tế bào đ-ợc gán
Tế bào không gán Tế bào không gán
Tế bào hợp lệ
Tế bào không hợp lệ
Tế bào rỗng
Tế bào bị
loại bỏ
Tế bào rỗng
Lớp ATM
Lớp vật lý
SAP : Điểm truy nhập dịch vụ
23
Tiêu đề Tải
Phần tử
nhận dạng
đ-ờng ảo
(8bit)
Phần tử
nhận dạng
kênh ảo
(16 bit)
Loại
tr-ờng tải
(3 bit)
Khống chế
lỗi tiêu đề
(8bit)
Điều khiển
luồng
chung
(4 bit)
Ưu tiên
mất tế bào
(1bit)
Hình 1.10: Khuôn dạng tế bào ATM. [2]
Điều khiển luồng chung (GFC Generic Flow Control):
Tr-ờng này đ-ợc sử dụng để điều khiển luồng l-u l-ợng trên các kết
nối ATM từ một thiết bị đầu cuối tới một mạng. GFC còn đ-ợc sử sụng để
giảm các jitter tế bào trong các dịch vụ tốc độ không đổi CBR và để gán
luồng số liệu hợp lệ trong mạng.
Phần tử nhận dạng đ-ờng ảo (VPI Virtual Path Identifier) và phần
tử nhận dạng kênh ảo (VCI Virtual Channel Identifier):
ATM đ-ợc định h-ớng kết nối, có nghĩa là tr-ớc khi số liệu đ-ợc
phát đi giữa hai cổng thì một kết nối logic hoặc ảo phải đ-ợc thiết lập qua
một kết nối đ-ờng ảo (VPC Virtual Path Connection) và kết nối mạch ảo
(VCC Virtual Channel Connection). Thông tin định tuyến của tế bào đ-ợc
l-u trong các tr-ờng địa chỉ VPI và VCI này của tr-ờng tiêu đề. Chức năng
cơ bản của các tr-ờng này là nhận dạng đ-ờng truyền tới đích và bảo đảm
đ-ờng truyền chính xác. Do những đ-ờng định tuyến này chỉ có ý nghĩa
cục bộ giữa tuyến nối (link) và các nút ATM cho nên chúng có thể đ-ợc sử
dụng lại sau khi kết nối đã đ-ợc giải toả.
24
Các cổng truyền thông có thể có nhiều VCC nh-ng chỉ có một VPC
Các VCI và VPI là các địa chỉ t-ơng ứng của các VCC và VPC này. Hình
2.6 trình bày loại kết nối này.
Loại tải tin (PT- Payload Type): Tr-ờng này cung cấp thông tin về loại
số liệu chứa trong tế bào, chẳng hạn số liệu ng-ời dùng, số liệu báo hiệu, số
liệu bảo d-ỡng. Nó cũng cho biết thông tin về tế bào ATM đã bị tác động
bởi tắc nghẽn l-u l-ợng.
Hình 1.11: VPI và VCI[2]
Ưu tiên mất tế bào (CLP- Cell Lost Priority): Tr-ờng CLP đ-ợc sử dụng
để chỉ rõ xem một tế bào có bị huỷ bỏ trong quá trình tắc nghẽn mạng hay
không. Nếu bit CLP của một tế bào ATM là 0 thì tế bào đ-ợc -u tiên cao
hơn so với các tế bào có bit CLP đ-ợc xác lập về 1. Kết quả là khi tắc nghẽn
xảy ra, các tế bào có bit xác lập về 1 sẽ bị huỷ bỏ tr-ớc một tế bào có bit
CLP xác lập về 0.
Điều khiển lỗi mào đầu (HEC): Chức năng chính của tr-ờng HEC là sửa
sai các lỗi đơn giản xảy ra tại tr-ờng tiêu đề của tế bào và phát hiện các sai
lỗi nhiều bit.
1.2.4. Các kết nối trên một mạng ATM
Một tổng đài ATM nhận các loại thông tin khác nhau và phân chia
nhỏ nó thành các tế bào 48 byte với một mào đầu 5 byte cho mỗi tế bào.
Một thí dụ trong đó bao gồm thông tin thoại và số liệu là: Ông K ở thành
phố Kanss, Missouri gọi cô M ở thành phố Colorado và nói chuyên với cô
cùng một lúc với việc sử dụng một micro nối với máy trạm của mình. Trong
VC
VP
VC
VP
VC
VP
VC
VP
VC
VP
VC
Đ-ờng truyền dẫn
VP
25
tr-ờng hợp này tổng đài ATM cần xử lý hai loại thông tin (thoại và số liệu).
Hiển nhiên là hai loại thông tin này có các yêu cầu chuyển tải khác nhau.
Thoại là thông tin nhạy cảm với thời gian và cần đ-ợc gửi đi nhanh chóng
và tức thời. Mặt khác số liệu có thể chịu đựng đ-ợc sự chậm trễ nào đó
nh-ng không chấp nhận bất kì sự sai lệch nào. Tổng đài ATM phải tính đến
tất cả các yếu tố đó.
Cả hai loại thông tin sẽ theo cùng một đ-ờng ảo (VP) nh-ng có các
mạch ảo (VC) khác nhau. Giả dụ dữ liệu nhận VC1 còn thoại nhận VC2,
các dữ liệu đ-ợc chia nhỏ và đ-ợc truyền đi qua VP0 và VC1. Nếu xung đột
xảy ra, số liệu phải bị huỷ bỏ hoặc đ-ợc l-u trữ lại. Đồng thời, thoại đ-ợc
phân chia thành các tế bào và đ-ợc truyền đi qua VP0 và VC2. Nếu xung
đột xảy ra, các tế bào đ-ợc l-u trữ đệm hoặc bị huỷ bỏ. Tổng đài ATM sẽ
quyết định bao nhiêu tế bào đ-ợc gửi đi từ mỗi loại thông tin theo đúng các
yêu cầu của mỗi loại tin tức.
1.2.5. Cấu trúc tế bào ATM
Đặc điểm của ATM là h-ớng liên kết. Do đó khác với mạng chuyển
mạch gói, địa chỉ nguồn và đích, số thứ tự gói (để sắp xếp lại thứ tự gói) là
không cần thiết trong ATM. Hơn nữa, do chất l-ợng của đ-ờng truyền rất
tốt nên cơ chế chống lỗi từ liên kết tới liên kết cũng đ-ợc bỏ qua. Ngoài ra
ATM cũng không cung cấp các cơ chế điều khiển luồng giữa các nút mạng
do cơ cấu điều khiển cuộc gọi của nó. Vì vậy chức năng cơ bản còn lại của
phần tiêu đề trong tề bào ATM là nhận dạng cuộc nối ảo.
Phần tiêu đề của tế bào ATM có hai dạng: một là các tế bào đ-ợc
truyền trên giao diện giữa ng-ời sử dụng và mạng (UNI - User_Network
Interface), dạng còn lại là các tế bào đ-ợc truyền giữa các nút trong mạng
(NNI Network_Network Interface). Hình 1.12 và hình 1.13 thể hiện cấu
trúc tế bào ATM ở giao diện NNI và UNI.
26
Bit
8 7 6 5 4 3 2 1
VPI
VPI VCI
VCI
VCI
PT
CLP
HEC
Phần dữ liệu (48 octet)
1
2
3 octet
4
5
Hình 1.12: Cấu trúc tế bào ATM tại giao diệnn NNI.[1]
Bit
Phần dữ liệu (48 octet)
GFC
VPI
VPI VCI
VCI
VCI PT
CLP
HEC
1
2
3 octet
4
5
8 7 6 5 4 3 2 1
Hình 1.13: Cấu trúc tế bào ATM tại giao diện UNI.[1]
1.2.5.1. Số hiệu nhận dạng kênh ảo VCI và đ-ờng ảo VPI
Do kênh truyền ATM có thể truyền với tốc độ từ vài Kbit/s tới
Mbit/s tại một thời điểm nào đó, do đó VCI đ-ợc dùng để nhận dạng kênh
đ-ợc truyền đồng thời trên đ-ờng truyền dẫn. Thông th-ờng trên một đ-ờng
truyền có hàng ngàn kênh nh- vậy, vì thế VCI có độ dài 16 bit (t-ơng ứng
với 65536 kênh).
27
Do mạng ATM có đặc điểm h-ớng liên kết nên mỗi cuộc nối đ-ợc
gán một số hiệu nhận dạng VCI tại thời điểm thiết lập. Mỗi giá trị VCI chỉ
có ý nghĩa tại từng liên kết từ nút tới nút của mạng. Khi cuộc nối kết thúc,
VCI đ-ợc giải phóng để dùng cho cuộc nối khác. Ngoài ra VCI còn có -u
điểm trong việc sử dụng cho các cuộc nối đa dịch vụ. Thí dụ trong dịch vụ
điện thoại truyền hình, âm thanh và hình ảnh đ-ợc truyền trên 2 kênh có
VCI riêng biệt, do đó ta có thể bổ sung hoặc huỷ bỏ một dịch vụ trong khi
đang thực hiện một dịch vụ khác.
VPI đ-ợc sử dụng để thiết lập cuộc nối đ-ờng ảo cho một số cuộc nối
kênh ảo VCC. VPI cho phép đơn giản hoá một số các thủ tục chọn tuyến
cũng nh- quản lý, nó có độ dài 8 bit hoặc 12 bit tuỳ thuộc vào dạng tế bào
ATM đang đ-ợc truyền qua giao diện NNI hay UNI.
Tổ hợp của VCI và VPI tạo thành giá trị duy nhất cho mỗi cuộc nối.
Tuỳ thuộc vào vị trí đối với hai điểm cuối của cuộc nối mà nút chuyển
mạch ATM sẽ định đ-ờng dựa trên các giá trị VCI và VPI hay chỉ dựa vào
VPI. Tuy vậy cần l-u ý rằng VPI và VCI chỉ có ý nghĩa trên từng chặng liên
kết của cuộc nối. Chúng đ-ợc sử dụng để việc chọn đ-ờng trên các chặng
này dễ dàng hơn. Do số VCI và VPI quá nhỏ nên chúng không thể dùng
nh- một số hiệu nhận dạng toàn cục vì khả năng xảy ra hai cuộc nối sử
dụng ngẫu nhiên cùng một số VCI và VPI là rất cao. Để khắc phục, ng-ời
ta cho VCI và VPI là duy nhất trên mỗi đoạn liên kết (link). Trên từng đoạn
liên kết này, hai nút chuyển mạch sử dụng VPI và VCI nh- số hiệu nhận
dạng cho mỗi cuộc nối trên đoạn đó. Khi đã qua nút chuyển mạch, VPI và
VCI nhận các giá trị mới phù hợp với đoạn tiếp theo.
1.2.5.2. Kiểu tế bào (Payload Type - PT)
PT là một tr-ờng gồm 3 bit có nhiệm vụ phân biệt các kiểu tế bào
khác nhau nh-: tế bào mang thông tin của ng-ời sử dụng, tế bào mang các
thông tin về giám sát, vận hành, bảo d-ỡng (Operation Admintration
Maintenance, OAM). Nếu bit đầu của PT có giá trị bằng 0 thì đây là tế bào