Líp: Tin học công nghiệp-KSCLC-K45
Các lớp Vật lý, ATM, AAL.
GIỚI THIỆU CHUNG
Đến cuối những năm 80, chóng ta được chứng kiến sự bùng nổ trong
lĩnh vực điện tử, đặc biệt là trong tin học. Những điều này đã ảnh hưởng
mạnh mẽ đến công nghệ viễn thông. Các mạng viễn thông ngày nay đang
phát triển nhanh chóng. Phải kế đến đầu tiên là sự ra đời của mạng tổ hợp
dịch vụ số băng hẹp (N-ISDN) vào đầu thập kỷ 80 và sự ứng dụng rộng rãi
của nó vào cuối những năm 80. Tuy vậy, tính chất đột phá của N-ISDN vẫn
chưa đủ khả năng đáp ứng những nhu cầu dịch vụ mới. Các ứng dụng này sẽ
được thoả mãn trong nay mai cùng với sự ra đời của mạng tổ hợp dịch vụ số
băng rộng (Broadband ISDN hay B-ISDN). B-ISDN có khả năng truyền các
thông tin liên quan đến nhiều ứng dụng khác nhau nh truyền hình số, truyền
hình độ phân giải cao, điện thoại truyền hình, các dịch vụ truyền số liệu
khác
Để thiết lập cơ sở cho các mạng băng rộng, hiệp hội viễn thông quốc
tế ITU-T đã đưa ra các chuẩn truyền dẫn băng rộng đầu tiên dựa trên khái
niệm mạng phân cấp số đồng bộ SDH (Synchronous Digital Hierarchy).
SDH là kiểu truyền dẫn rất mềm dẻo, nó có thể ứng dụng cho cả mạng thông
tin hiện tại.
1
Líp: Tin học công nghiệp-KSCLC-K45
Vào năm 1988 mới chỉ có rất Ýt các khuyến nghị liên quan tới B-
ISDN. Tuy vậy, ITU-T đã quyết định lấy kiểu truyền không đồng bộ ATM
(Asynchronous Transfer Mode) sẽ là phương pháp truyền cho mạng B-ISDN
trong tương lai.
PHẦN I: TỔNG QUAN VỀ MẠNG ATM
CHƯƠNG I: CÁC MỤC TIÊU CỦA ATM.
Chế độ truyền dẫn dị bộ (ATM) là công nghệ ghép kênh và chuyển
mạch theo các tế bào được thiết kế cho mục đích chung, đây là một chế độ
truyền áp dụng cho nhiều loại dịch vụ. ATM có thể xử lý cả lưu lượng kết

nối theo kiểu nối thông một cách trực tiếp hay thông qua các lớp thích ứng.
Nối thông ảo ATM có thể làm việc ở tốc độ bit không đổi (CBR) hay ở tốc
độ bit thay đổi (VBR). Mỗi tế bào ATM được gửi vào mạng chứa thông tin
địa chỉ cho phép thiết lập kết nối ảo từ nơi phát đến nơi nhận. Sau đó, các tế
bào được truyền lần lượt ở các kết nối ảo này. ATM đảm bảo cả nối thông
vĩnh viễn hay nối thông chuyển mạch ảo (PVC và SVC). ATM là dị bộ vì
các tế bào không được phát định kỳ như ở các khe thời gian dành cho số liệu
trong chế độ truyền đồng bộ (STM).
ATM tạo điều kiện tốt nhất cho việc tiêu chuẩn hoá cấu trúc mạng khi
định nghĩa các phương pháp ghép kênh và chuyển mạch với SONET/STM
làm nền tảng cho việc truyền dẫn ở tốc độ rất cao. ATM cung cấp nhiều chế
2
Líp: Tin học công nghiệp-KSCLC-K45
độ chất lượng dịch vụ (QoS) để đáp ứng các yêu cầu khác nhau về độ trễ và
khả năng tổn thất. Như vậy, ý tưởng của ATM là toàn bộ mạng có thể được
xây dựng bằng cách sử dụng ATM và các lớp ứng dụng của nó, để cung cấp
các dịch vụ như:
- Tiếng nói.
- Số liệu gói.
- Video.
- Hình ảnh.
-
Bằng cách sử dụng các kết nối chuyển mạch ảo (VAC) ATM cung
cấp các dịch vụ theo yêu cầu độ rộng băng (bandwidth on demand) và cả
thâm nhập kiểu LAN đến độ rộng băng có sẵn.
I.1. Tế bào ATM và truyền dẫn.
Đơn vị cơ bản của ATM là tế bào (cell). Phần này sẽ trình bày cơ sở
của tế bào ATM.
I.1.1. Tế bào ATM.
Các tiêu chuẩn ATM định nghĩa một tế bào có độ dài cố định gồm 53

byte trong đó 5 byte tiêu đề và 48 byte tải trọng, xem hình I.1. Các bit bên
trong tế bào được truyền trên đường truyền dẫn theo thứ tự từ trái qua phải.
Các tế bào được sắp xếp trên đường truyền dẫn vật lý PDH/SDH: DS1, DS3
hay SONET của Bắc Mỹ, E1, E3 và E4 hay STM của ETSI.
3
Lớp: Tin hc cụng nghip-KSCLC-K45
Ton b thụng tin c ghộp kờnh v chuyn mch trong mng ATM
cỏc t bo cú di c nh ny. Tiờu ca t bo xỏc nh ni nhn,
kiu t bo v mc u tiờn. Nhn dng ng dn o (VPI) v nhn dng
kờnh o (VCI) xỏc nh ni nhn. Trng iu khin lu lng chung
4
Tiêu đề Tải trọng
GPC VPI VCI PT
CLP
HEC
H P H P H P
H P H P
Đờng truyền dẫn ảo
GFC: Điều khiển lu lợng chung
VPI: Nhận dạng đờng dẫn
VCI: Nhận dạng kênh ảo
CLP: u tiên tổn thất tế bào
HEC: Kiểm tra lỗi tiêu đề
PT: Dạng tải trọng
Hình I.1: Khuôn dạng và truyền dẫn tế bào ATM
Líp: Tin học công nghiệp-KSCLC-K45
(GFC) cho phép máy ghép kênh điều khiển tốc độ của thiết bị đầu cuối
ATM. Kiểu tải trọng (PT) chỉ thị tế bào chứa số liệu của người sử dụng, số
liệu báo hiệu hay thông tin bảo dưỡng. Trong các khoảng thời gian tắc
nghẽn, các tế bào có mức ưu tiên thấp hơn bị loại bỏ trước các tế bào có mức

ưu tiên cao hơn.
Do tiêu đề quan trọng hơn nên kiểm tra lỗi tiêu đề (HEC) thực hiện
kiểm tra và sửa lỗi của phần này. Trường tải trọng được truyền qua mạng
nguyên vẹn không được kiểm tra và sửa lỗi. ATM dựa trên các giao thức lớp
cao hơn để kiểm tra và sửa lỗi cho phần này. Kích thước cố định của các tế
bào cho phép đơn giản việc thực hiện chuyển mạch và ghép kênh ATM ở tốc
độ cao.
Khi sử dụng ATM, các gói dài không gây trễ các gói nhỏ vì chúng
được cắt mảnh thành các gói nhỏ. Nhờ vậy, ATM có thể truyền tải lưu lượng
tốc độ bit cố định (CBR) cho tiếng và video cùng với các lưu lượng thay đổi
(VBR) mặc dù lưu lượng này có các gói rất dài trong cùng một mạng.
I.1.2. Ví dụ chia đoạn tế bào.
Các chuyển mạch ATM nhận số liệu của người sử dụng, tiếng thoại,
video và cắt mảnh chúng thành các tế bào có độ dài cố định rồi ghép chúng
thành một luồng chung rồi truyền chúng trên một môi trường truyền dẫn vật
lý. Một ví dụ của truyền thông đa phương tiện là một người muốn gửi bản
thảo cuốn truyện mình cho toà soạn. Đồng thời, anh ta cũng muốn thể hiện
niềm sung sướng của mình vì nhận được nhuận bút của cuốn sách.
5
H P
H P H P H P H P
M¹ng
ATM
Luång ATM vµo thiÕt bÞ
cña m¹ng ATM
TiÕng
Sè liÖu
Video
H×nh I.2: VÝ dô th«ng tin ®a ph%¬ng tiÖn sö dông ATM
Card giao tiÕp

ATM
Líp: Tin học công nghiệp-KSCLC-K45
Hình I.2 mô tả ví dụ thực tế nói trên khi người này đang ngồi trước
máy tính, máy tính của anh ta có một card giao tiếp ATM, mét card âm
thanh và một video camera. Máy tính được nối đến một tổng đài ATM nội
hạt, tổng đài này lại được nối đến một mạng WAN công cộng ATM và Toà
soạn cũng nối đến mạng này. Người này đặt một cuộc gọi đa phương tiện
đến Toà soạn, bắt đầu phát số liệu về bản thảo và bắt đầu nói chuyện với
Toà soạn, ở đầu kia Toà soạn có thể nhìn thấy mặt của những người khác
nhờ được cung cấp lưu lượng văn bản, tiếng và video trong thời gian thực.
Toà soạn vừa nhìn văn bản vừa nói chuyện đối thoại vơi tác giả. Ta hãy xét
chi tiết hơn ví dụ này ở từng thời điểm.
6
H P H P H P
H P H P
§êng dÉn ¶o
H P H P H P
H P H P
Kªnh ¶o VCI=1 (v¨n b¶n)
H P H P H P
H P H P
Kªnh ¶o VCI=3 (video)
V¨n b¶n
TiÕng
Video
§iÓm A
§iÓm B
H×nh I.3: Kªnh ¶o cho c¸c øng dông kh¸c nhau
Líp: Tin học công nghiệp-KSCLC-K45
Xét ví dụ trên chi tiết hơn, một đường dẫn ảo được thiết lập giữa A và

B. Trên đường dẫn này 3 mạch ảo được Ên định cho số liệu văn bản, tiếng
và video. Hình I.3 cho thấy phương thức kết hợp 3 kiểu lưu lượng nói trên
trên cùng một đường dẫn ảo với các mạch ảo: VCI=1 Ên định cho số liệu
văn bản, VCI=2 Ên định cho tiếng, VCI=3 Ên định cho video.
I.2. Nguyên lý hoạt động.
Phần này trình bày 2 ví dụ về cách phân đoạn lưu lượng của người sử
dụng thành các tế bào, chuyển mạch qua mạng và xử lý ở phần người sử
dụng phía thu.
I.2.1. Thí dụ ATM đơn giản.
7
Lớp: Tin hc cụng nghip-KSCLC-K45
Ta xem xột li vớ d xột phn trờn. Mỏy tớnh cú mt card giao tip
ATM phõn on lung s liu thnh cỏc on 48 byte. Bc tip theo h
thng ỏnh a ch cho cỏc t bo bng VPI, VCI v in vo cỏc trng cũn
li ca tiờu c 5 byte. Kt qu nhn c cỏc t bo 53 byte t cỏc
ngun: ting, video, s liu vn bn. Vỡ cỏc t bo ny c to ra t cỏc
ngun c lp nờn cú th xy ra sự tranh chp cỏc khe thi gian cho t bo
card giao tip vi mỏy tớnh. trỏnh iu ny, 3 kiu thụng tin trờn c ấn
nh cỏc ni thụng kờnh o: VCI=1 cho s liu vn bn, VCI=2 cho ting
núi, VCI=3 cho video v VPI=0 chung cho c 3. õy l mt vớ d rt n
gin trong thc t thng cú rt nhiu giỏ tr VCI trờn mt VPI.
I.2.2. Thớ d chuyn mch ATM.
8
Nguồn
thông tin
Đóng gói
Đóng gói
Lập chuỗi
Lập chuỗi
Phiên dịch

Phiên dịch
Rút gọn
Rút gọn
Mux
DMux
DMux
Mux
Chuyển
mạch
ATM















A
A
A
D D
D D

E E
E E
E E
E E
E
B
B
C
C
C
C
D
F
C
F
F
F
2 2
2 2
3 1
1
F
3
DS3/E
DS3/E
Nhận
thông tin
Bảng phiên
dịch đầu đề
đờng truyền

x x
x
x
y
z
k k
l l
m
g
n
n
n
I
1
I
2
I
n
O
1
O
2
O
n
Số liệu
Đầu đề
Các đầu
đề vào
Các đầu
đề ra

Hình I.4: Ví dụ chế độ truyền dị bộ ATM
Líp: Tin học công nghiệp-KSCLC-K45
Thí dô minh hoạ một chuyển mạch ATM được cho ở hình I.4. Nguồn
video được đưa vào chức năng đóng gói, được gán VPI/VCI tịa địa chỉ D.
Luồng bit liên tục được chia thành các tế bào có độ dài cố định bao gồm tiêu
đề và tải trọng (phần tô đậm). Tốc độ của luồng video lớn hơn tốc độ của
luồng bit liên tục DS3 có các địa chỉ logic nơi nhận A và máy tính tốc độ
9
Líp: Tin học công nghiệp-KSCLC-K45
cao đóng gói trực tiếp với địa chỉ là B. Các nguồn nói trên được ghép kênh
theo thời gian trên các đường truyền dẫn E3 hay SDH.
Chức năng đầu tiên của chuyển mạch ATM là phiên dịch địa chỉ logic
thành các đại chỉ vật lý tương ứng với các cửa ra của chuyển mạch và địa chỉ
ra logic. VPI/VCI. Tiêu đề chuyển mạch bổ xung này được gắn vào đầu của
mỗi tế bào giống nh đã được trình bày ở phần trước. Trên hình I.1.5a có 3
kết nối điểm. E3 có địa chỉ A, địa chỉ này được phiên dịch vào C cho cổng ra
vật lý 1. Nguồn video có địa chỉ D được dịch vào địa chỉ E được dành cho
cổng 2. Nguồn máy tính có địa chỉ B được dịch vào F dành cho cổng 3.
Chuyển mạch ATM sử dụng trường địa chỉ nơi nhận vật lý để chuyển
các tế bào ATM đến các cửa vật lý tương ứng và đường truyền dẫn liên kết
với nó. Các đấu nối tốc độ bit không đổi (CBR) (chẳng hạn video và E3) sau
đó bị loại bỏ các địa chỉ logic và đưa đến nơi nhận thông tin qua chức năng
lập chuỗi. Các thiết bị nh trạm công tác có thể nhận tế bào ATM trực tiếp. Ở
Hình I.1.5b các đầu đề x, y, z, tương ứng với các đường vào I1, , In được
bảng phiên dịch dịch thành các đầu đề n, i, k, tương ứng với các đường ra
O1, On.
I.3. Chọn kích thước tải trọng.
Khi nghiên cứu về kích thước tế bào tiêu chuẩn ATM, ở hội nghị
ATM forum người ta tranh luận về 32 byte và 64 byte tải trọng. Kích thước
48 byte là dung hoà giữa 2 quan điểm trên. Việc chọn tiêu đề 5 byte cũng là

sự lựa chọn, cân nhắc giữa 3 byte và 8 byte.
I.4. Nguyên lý kết nối mạng ATM.
10
Líp: Tin học công nghiệp-KSCLC-K45
Có 3 khái niệm ở ATM là: đường truyền dẫn ảo (VP) và kênh ảo
(VC). Các khái niệm này tạo nên các khối kiến trúc cơ sở của ATM.
I.4.1. Đường truyền dẫn, đường dẫn ảo và kênh ảo.
Để hiểu rõ các khái niệm ở trên, ta xét 1 ví dụ:
- Giả thiết cac tế bào là các phần tử chạy qua các điểm A,B và C.
- Các đường truyền dẫn là các đường truyền vật lý giữa các điểm
A, B, và C.
- Các đường dẫn ảo là các tuyến đi từ nút chuyển mạch đầu tiên
đến nút chuyển mạch cuối cùng (Điểm xuất phát và điểm đích của cả quá
trình).
- Các kênh ảo là các đường truyền cụ thể được xác định bởi
đường dẫn ảo.
Hình I.5 minh hoạ ví dụ này.
11
§iÓm C
§iÓm A
§iÓm B
VCC2
VCC3
VCC1
VCC2
VCC3
VCC4
VCC2
VCC3
VCC1

VCC2
VCC3
VCC4
Th©m nhËp vËt lý
Th©m nhËp vËt lý
VP1=A-B (Tèc ®é cao) VCC1= tèc ®é 1
VP2=A-C (Tèc ®é trung b×nh) VCC2= tèc ®é 2
VP3=C-B (Tèc ®é thÊp) VCC3= tèc ®é 3
ABC= C¸c nót chuyÓn m¹ch VCC4= tèc ®é 4
H×nh I.5: VÝ dô truyÒn tÕ bµo cho nguyªn lý ATM
VP1
VP2 VP3
Líp: Tin học công nghiệp-KSCLC-K45
Ba đường truyền dẫn tạo ra một tập hợp các đường dẫn giữa 3 điểm
A, B và C. Tồn tại nhiều đường dẫn nối 2 điểm tạo nên rất nhiều khả năng
cho các tuyến khác nhau như: các tuyến chính hay các đường dẫn ảo là VP1
từ A đến B, VP2 từ A đến C và VP3 là từ C đến B. Vậy một tế bào có thể đi
từ A đến B theo thủ tục: từ A đến C theo VP2, sau đó đến B theo VP3 hoặc
trực tiếp từ A đến B theo VP1. Nếu tế bào này chọn VP1, nó sẽ có thể chọn
1 trong 4 kênh: VCC1, VCC2, VCC3, VCC4. Các tốc độ khác nhau sẽ gây
ra trễ khác nhau. Tại ví dụ của chúng ta đương VP1 cho phép tốc độ cao,
đường VP2 tốc độ thấp hơn, còn VP3 có tốc độ thấp và tránh lưu lượng quá
lớn ở đường tốc độ cao (VP1).
Bây giờ hãy để hệ thống chọn tuyến theo VP và các kênh VCC cho
các tế bào chạy từ A đến B. Vì cần tốc độ cao nên chọn đường từ A đến B:
12
Líp: Tin học công nghiệp-KSCLC-K45
VP1. Hoặc trong quá trình hoạt động hệ thống thấy không có nhu cầu tốc độ
cao có thể đi theo tuyến A-C-B Hình I.6 bổ xung thêm đường từ A đến B
(VP5), là tuyến đường không có sự thay đổi về cấu trúc trật tự, khối lượng

vận chuển tế bào không đổi và giữ nguyên tốc độ tự A đến B. Đây chính là
chế độ STM hay phân kênh theo thời gian. Giả thiết rằng các tế bào giữa A
và B phải đi theo lịch trình và tốc độ là không thay đổi, nếu số lượng tế bào
quá lớn phải đợi đợt tiếp sau hoặc không nhiều thì lịch trình vẫn thực hiện.
Nh vậy, ta thấy khi chọn các tốc độ VCC1 đến VCC4 linh hoạt hơn nhiều
khi chọn VCC5 khi nhu cầu lịch trình của hệ thống là khác nhau và ngược
lại VCC5 có hiệu suất cao khi nhu cầu lịch trình là đã được định hướng
trước một cách chính xác.
13
§iÓm C
§iÓm A
§iÓm B
VCC2
VCC3
VCC1
VCC2
VCC3
VCC4
VCC2
VCC3
VCC1
VCC2
VCC3
VCC4
Th©m nhËp vËt lý
Th©m nhËp vËt lý
VP1=A-B (Tèc ®é cao) VCC1= tèc ®é 1
VP2=A-C (Tèc ®é trung b×nh) VCC2= tèc ®é 2
VP3=C-B (Tèc ®é thÊp) VCC3= tèc ®é 3
ABC= C¸c nót chuyÓn m¹ch VCC4= tèc ®é 4

H×nh I.6: VÝ dô so s¸nh STM vµ ATM
VCC5
VCC5§êng STM
VP1
VP2 VP3
Líp: Tin học công nghiệp-KSCLC-K45
Lưu ý rằng các mức ưu tiên hay việc chọn VCC có thể thay đổi theo
lịch trình cũng như các mức ưu tiên giữa các VP ở ATM. Cũng có thể lập
cấu hình một VCC bổ xung ngay lập tức và cho mức ưu tiên cao nhất.
I.4.2. Quan hệ đường truyền dẫn, đường dẫn ảo và các kênh ảo.
Hình I.7 biểu thị quan hệ giữa đường truyền dẫn vật lý, đường dẫn ảo
(VP) và kênh ảo (VC).
14
VC
§êng truyÒn dÉn
VC
VP
VP
VC
VP
VP
VC
VP
VP
H×nh I.7: Quan hÖ gi÷a VC, VP vµ ®%êng truyÒn dÉn
Líp: Tin học công nghiệp-KSCLC-K45
Một đường truyền dẫn chứa một hay nhiều đường dẫn ảo, còn mỗi
đường dẫn ảo lại chứa một hay nhiều kênh ảo. Nh vậy, nhiều kênh ảo có thể
được đặt vào một đường dẫn. Chuyển mạch có thể được thực hiện hoặc ở
mức đường truyền dẫn, hoặc đường dẫn ảo, hoặc kênh ảo.

Khả năng chuyển mạch đến tận kênh ảo cũng giống nh hoạt động của
các tổng đài tư nhân hay tổng đài nhánh công cộng (PBX) hay chuyển mạch
điện thoại trong mạng điện thoại. PBX/chuyển mạch có thể chuyển mạch
từng kênh trong nhóm trung kế (đường dẫn). Hình I.8 minh hoạ sự giống
nhau này.
15
ChuyÓn
m¹ch VC
ChuyÓn
m¹ch VC
ChuyÓn
m¹ch VC
VPs
C¸c ®êng dÉn
truyÒn dÉn
H×nh I.8: ChuyÓn m¹ch nèi chÐo
Bé nèi chÐo VP
Líp: Tin học công nghiệp-KSCLC-K45
I.4.3. Các kết nối đường ảo (VPC) và các kết nối kênh ảo (VCC).
Ở líp ATM người sử dụng được lựa chọn hoặc VPC hay VCC với
định nghĩa nh sau:
Các kết nối ảo (VPC) được chuyển mạch chỉ trên cơ sở của nhận dạng
đường ảo (VPI). Người sử dụng VPC có thể Ên định các VCC trong suốt đối
với VPI vì chúng đi theo cùng tuyến.
Các kết nối kênh ảo (VCC) được chuyển mạch trên cơ sở kết hợp các
giá trị VPI và nhận dạng kênh ảo (VCI).
16
Lớp: Tin hc cụng nghip-KSCLC-K45
C 2 VPI v VCI c s dng nh tuyn t bo qua mng. Lu ý
rng cadcs giỏ tr VPPI v VCI phi duy nht cho mi ng truyn dn.

Nh vy, ng truyn dn gia 2 thit b mng (chng hn 2 tng i ATM)
c s dng cỏc VPI v VCI mt cỏch c lp (Hỡnh I.9). Mi tng i in
i mt VPI v VCI vo lờn mt VPI v mt VCI ra. thớ d ny tng i
1, tng i 2 cú mt ng truyn dn duy nht gia chỳng. Trờn ng
truyn dn ny cú nhiu ng truyn dn o. Ti giao tip ngi s dng
ATM (ATM UNI) thit b u vo ca chuyn mch 1 cung cp kờnh video
ng dn o 1 (VPI 1) v kờnh o 6 (VCI 6). Sau ú, chuyn mch 1 gỏn
VCI 15 ra cho VCI 6 vo v CPI 12 ra cho VPI 1 vo. Vy VPI 12 chuyn
mch 2 lm vic vi VCI 15. Sau ú kờnh o ny c nh tuyn t chuyn
mch 2 n chuyn mch 3 ng dn v kờnh khỏc (VPI 16 v VCI 8).
Nh vy, cỏc VPI v VCI c gn cho tng chng trong mng. Sau cựng
chuyn mch 3 phiờn dch VPI 16 v VPI 1 v VCI 8 trờn VCI 16 thnh VCI
6 trờn VPI 1.
17
VPI=01
VCI=06
VPI=12
VCI=15
VPI=16
VCI=08
VPI=01
VCI=06
Chuyển
mạch 1
Chuyển
mạch 2
Chuyển
mạch 3
VPI/VCI đợc xem nh
địa chỉ mạng (L3)

VPI/VCI đợc xem nh địa chỉ đ
ờng truyền số liệu (L2)
ATM UNI
ATM UNI
Hình I.9: Minh hoạ việc sử dụng VPI/VCI trên
cơ sở đ%ờng truyền và đầu cuối đến đầu cuối
Lớp: Tin hc cụng nghip-KSCLC-K45
CHNG II: CC LP VT Lí, ATM, AAL.
Trong chng ny, ta s xem xột vic thnh lp ton b ngn xp giao
thc ISDN bng rng (B-ISDN) trờn c s ATM. Ba giao thc thp nht
c gii thiu, trc ht nh ngha chc nng do chỳng thc hin, sau ú
l cỏch giao tip.
18
Mặt phẳng quản lý
MP điều khiển MP ngời sử dụng
Các lớp thích ứng ATM
Lớp ATM
Lớp vật lý
Quản
lý
lớp
Quản
lý
mặt
phẳng
Các lớp cao Các lớp cao
Hình II.1: Mô hình tham khảo giao thức B-ISDN ATM
Líp: Tin học công nghiệp-KSCLC-K45
Các lớp chính của mô hình tham khảo giao thức ISDN là: lớp Vật lý,
líp ATM nơi thực hiện cấu trúc tế bào và lớp thích ứng ATM để hỗ trợ các

dịch vụ cao hơn như: mô phỏng mạch, chuyển tiếp khung, SMDS. Lớp vật
lý tương ứng với lớp 1 của mô hình tham khảo 7 líp OSI, líp ATM và một
phần của lớp AAL tương ứng với lớp 2 của OSI và các lớp cao hơn tương
ứng với lớp 3 và cao hơn của OSI.
Trước tiên sẽ trình bày các giao tiếp vật lý khác nhau và các môi
trường (phương tiện truyền thông) hiện đã được định nghĩa. Sau đó, sẽ đi chi
tiết về lớp ATM định nghĩa cấu truc tế bào cho cả giao tiếp người sử dụng
(UNI) và giao tiếp nút mạng (NNI). Ở mức thấp sẽ mô tả ý nghĩa của tất cả
các trường tiêu đề, các loại tải trọng, và các chức năng mà chúng cung cấp.
Cuối cùng sẽ trình bày mức cao hơn tiếp theo trong giao thức đó là lớp thích
ứng AAL.
II.1. Thực tế của lớp mặt phẳng- tổng quan.
Nếu các mặt của hình lập phương của giao thức B-ISDN nói trên được
trải phẳng ra thì ta sẽ được một mô hình 2 chiều như bảng sau:
19
Líp: Tin học công nghiệp-KSCLC-K45
Tên líp Các chức năng thực hiện
Các líp cao Chức năng lớp cao
LÍP

QUẢN
LÝ
A Líp con hội tụ Phần chung (CP)
A (CS) Dịch vụ đặc thù (SS)
L Líp con SAR Phân đoạn và ráp lại
ATM
Điều khiển lưu lượng chung
Tạo/lấy ra đầu đề gọi
Phiên dịch VCI/VPI của tế bào
Ghép/phân kênh tế bào

Vật lý
Líp con hội
tụ truyền
dẫn (TC)
Khử ghép tốc độ bit
Phác hoạ tế bào
Thích ứng truyền dẫn
Tạo/khôi phục truyền dẫn
Môi trường
vật lý (PM)
Đồng bé bit
Môi trường vật lý
20
Lớp: Tin hc cụng nghip-KSCLC-K45
Bt u t di bng lờn, lp vt lý cú 2 lớp con: Lớp con hi t truyn
dn (TC) v lp con mụi trng truyn dn (PM):
- Lớp con PM giao tip vi mụi trng vt lý trc tip v
chuyn lung bit ó c khụi phc n lp con TC.
- Lớp con TC ly ra v a cỏc t bo vo cỏc khung c ghộp
kờnh phõn chia theo thi gian TDM (PDH hay SDH) ri chuyn hoc ly
chỳng n/ t lp ATM.
Lớp ATM thc hin ghộp, chuyn mch v hot ng iu khin trờn
c s thụng tin phn u t bo ATM v chuyn ti hoc nhn cỏc t bo
t lp thớch ng ATM. AAL cú 2 lớp con: phõn on v lp rỏp li (SAR) v
lp con hi t (CS). CS li c chia tip thnh: phn chung (CP) v dch v
c thự (SS). AAL chuyn hoc nhn cỏc khi s liu giao thc (PDU) ti/t
cỏc lp cao hn. Cỏc PDU cú th cú chiu di thay i hoc chiu di c
nh khỏc vi chiu di t bo ATM.
21
Dịch vụ đặc thù

Phần chung
Phân đoạn và ráp lại
Mức kênh ảo
Mức đờng dẫn ảo
Mc đờng truyền dẫn
Đoạn số
Đoạn tái sinh
Liên kết dữ liệu
Vật lý
Vật lý
ATM
AAL
SAR
CS
Các lớp con B-ISDN
Các lớp B-ISDN
Các lớp OSI
Hình II 2: Các lớp OSI, các lớp con và các lớp B-ISDN
Líp: Tin học công nghiệp-KSCLC-K45
Ta xét một ví dụ cho các giao thức hay các giao tiếp đã được tiêu
chuẩn cho từng lớp và việc thực hiện chúng sẽ ở phần cứng hay phần mềm.
Hình II.3 mô tả một số thí dụ ở từng lớp bằng các hộp cùng với mũi tên cho
thấy xu thế nên thực hiện chúng bằng phần mềm. Các mũi tên minh hoạ rằng
việc thực hiện ATM chuyển dịch từ xu thế sử dụng phần cứng ở các mức
thấp đến xu thế sử dụng phần mềm ở các mức cao hơn.
ATM cho phép các thiết bị có các giao tiếp vật lý khác nhau truyền
tải độc lập số liệu của các lớp cao hơn bằng cách sử dụng 1 giao thức chung
được định nghĩa rõ ràng cho phép dễ dàng đạt được chất lượng cao và thực
hiện phần cứng kinh tế.
22

Líp: Tin học công nghiệp-KSCLC-K45
Bây giê, xem xét các lớp của mô hình giao thức B-ISDN/ATM , trước
hết là lớp vật lý.
II.2. Lớp vật lý.
Lớp vật lý bảo đảm việc truyền dẫn các tế bào ATM trên môi trường
vật lý và kết nối 2 thiết bị ATM. Lớp vật lý được chia thành 2 líp con: líp
con phụ thuộc môi trường vật lý (PMD) và lớp con hội tụ truyền dẫn (TC).
Líp con TC biến đổi lưu lượng tế bào thành lưu lượng ổn định của các bit và
các byte cho truyền dẫn trên môi trường vật lý. Líp con PMD cung cấp các
bit trong các tế bào ATM cho truyền dẫn thực tế.
II.2.1. Líp con phụ thuộc môi trường vật lý (PMD).
Líp con PMD đảm bảo đặt các bit truyền dẫn lên môi trường vật lý.
Có 3 hiệp hội định nghĩa lớp vật lý này cho ATM: ANSI, CCITT và ATM
23
C¸c thÝ dô líp cao
C¸c thÝ dô líp AAL
C¸c thÝ dô líp ATM
C¸c thÝ dô líp vËt lý
Xu thÕ
phÇn mÒm
Xu thÕ
phÇn mÒm
H×nh II.3: Xu thÕ chuyÓn tõ phÇn cøng sang phÇn mÒm
Líp: Tin học công nghiệp-KSCLC-K45
Forum. Dưới đây, ta tổng kết các giao tiếp đã chuẩn hoá về tốc độ bit và môi
trường vật lý.
II.2.1.1. Các tiêu chuẩn ANSI.
Tiêu chuẩn ANSI T1.624 hiện thời định nghĩa 3 giao tiếp trên cơ sở
SONET ATM quang đơn mốt cho ATM UNI:
- STS-1 ở 51,84 Mbit/s.

- STS-3c ở 155,52 Mbit/s.
- STS-12c ở 622,08 Mbit/s.
ANSI T1.624 cũng định nghĩa hoạt động ở tốc độ DS3 44,736 Mbit/s
sử dụng giao thức hội tụ vật lý (PLCP) từ tiêu chuẩn 802.6 DQDB.
II.2.1.2 Các khuyến nghị của CCITT.
Định nghĩa 2 giao tiếp vật lý trên cơ sở cấp bậc số đồng bộ quang cho
ATM tương ứng với các tốc độ ANSI nói trên. Đó là:
- STM-1 ở 155,52 Mbit/s.
- STM-4 ở 622,08 Mbit/s.
24
Líp: Tin học công nghiệp-KSCLC-K45
Vì tốc độ truyền tải (và tốc độ tải trọng) của STM-1 và STM-4 tương
ứng với ANSI nên việc tương tác giữa 2 tiêu chuẩn đơn giản. ITU-T tiêu
chuẩn hoá các tốc độ giao tiếp điện, vật lý bổ xung sau:
- DS1 ở 1,544 Mbit/s.
- E1 ở 2.048 Mbit/s.
- DS2 ở 6.372 Mbit/s.
- E3 ở 34,358 Mbit/s.
- DS3 ở 44,736 Mbit/s.
II.2.1.3. Các giao tiếp của ATM Forum.
ATM Forum định nghĩa 4 tốc độ giao tiếp vật lý. Hai trong số đó dành
cho các mạng công cộng: DS3 và STS-3c theo tiêu chuẩn ANSI và ITU-T.
Giao tiếp STS-3c có thể được đảm bảo ở OC-3 hoặc bằng cáp quang đơn
mốt hoặc đa mốt. Ba tốc độ giao tiếp và môi trường sau được sử dụng cho
các mạng tư nhân:
- 100 Mbit/s trên cơ sở FDDI.
- Trên cơ sở kênh sợi quang ở 155,52 Mbit/s.
- Đôi dây xoắn bọc kim (STP) ở 155.,52 Mbit/s.
Các giao tiếp kênh sợi quang và PMD trên cơ sở FDDI đều sử dụng
sợi đa mốt, còn ở giao tiếp STP các cáp loại 1 và 2 đuợc quy định bởi

EIA/TIA. ATM Forum còng quy định truyền dẫn trên đi dây chung trong
nhà được gọi là đôi dây xoắn bọc kim (UTP) loại 3 và 5.
25