Bài giảng Hệ thống viễn thông - Chương 4: Mạng tích hợp số đa dịch vụ băng rộng B-ISDN (P2)

4.3 MÔ HÌNH GIAO THỨC CHUẨN CỦA B-ISDN  Chức năng của mặt bằng quản lý gồm quản lý mặt bằng và quản lý lớp  Quản lý mặt bằng: quản lý tổng thể toàn hệ thống  Quản lý lớp: quản lý tài nguyên và tham số trong thực thể các nghi thức  Mặt bằng điều khiển: quản lý thông tin điều khiển cuộc gọi và điều khiển kết nối  Mặt bằng khách hàng: hỗ trợ truyền thông tin cho người dùng 4.3 MÔ HÌNH GIAO THỨC CHUẨN CỦA B-ISDN  Các giao thức của mặt bằng điều khiển và mặt bằng khách hàng được chia thành: lớp mức cao, lớp thích ứng ATM (AAL), lớp ATM và lớp vật lý  Lớp thích ứng ATM (AAL): được hình thành từ lớp con hội tụ (CS – Convergence Sublayer), lớp con phân đoạn và lắp ráp (SAR – Segmentation and Reassembly Sublayer).  CS: biến đổi thông tin dịch vụ khách hàng của lớp mức cao thành khối số liệu giao thức PDU (Protocol Data Unit)  SAR: tạo nên phần thông tin khách hàng của tế bào ATM bằng việc ngăn chặn PDU PDU PDUCS-header Pad CS-trailer Cell header Cell payload SAR-PDU header SAR-PDU payload SAR-PDU trailer SAR-PDU header SAR-PDU payload SAR-PDU trailer Higher layer CS layer SAR layer ATM layer Cell header Cell payload Adaptation Layer : A detailed view 4.3 MÔ HÌNH GIAO THỨC CHUẨN CỦA B-ISDN  Lớp ATM:  Ghép và tách các cell (Cell Multiplexing and Demultiplexing): ở chiều phát (ghép các cell từ các kênh ảo và đường ảo thành một dòng cell không liên tục), ở chiều thu (tách các cell từ dòng cell không liên tục đến các kênh ảo và đường ảo của chúng  Dịch tên đường ảo VPI và tên kênh ảo VCI  Tạo và tách các cell header (cell header generation/extraction)  Điều khiển lưu lượng chung 4.3 MÔ HÌNH GIAO THỨC CHUẨN CỦA B-ISDN  Lớp vật lý gồm: lớp con hội tụ truyền dẫn và lớp con môi trường vật lý  Lớp con hội tụ truyền dẫn (Convergence Transmission Sublayer): phân chia tốc độ tế bào, tạo ra và xác nhận byte sửa sai đầu đề (header), phát hiện biên giới tế bào, tạo ra các khung truyền dẫn (transmission frame)  Lớp con môi trường truyền dẫn (Physical Medium Sublayer): bước truyền dẫn cuối cùng qua cáp sợi quang hoặc cáp đồng trục CHƯƠNG 4: MẠNG TÍCH HỢP SỐ ĐA DỊCH VỤ BĂNG RỘNG B-ISDN 4.1 Khái quát về B-ISDN 4.2 Cấu trúc mạng B-ISDN 4.3 Mô hình giao thức chuẩn B-ISDN 4.4 Công nghệ truyền dẫn trên B-ISDN 4.5 Nguyên lý cơ bản của ATM 4.6 Khả năng dịch vụ của B-ISDN 16 4.4 CÔNG NGHỆ TRUYỀN DẪN TRÊN B-ISDN  Tốc độ bit yêu cầu của các dịch vụ B- ISDN là khác nhau→khó tích hợp chúng trên một mạng thống nhất  Công nghệ hiện nay không đáp ứng được yêu cầu ứng dụng dịch vụ B-ISDN → cần tìm ra một giải pháp mới  Giải pháp ATM được đề xuất là giải pháp chìa khóa để xây dựng B-ISDN 4.4 CÔNG NGHỆ TRUYỀN DẪN TRÊN B-ISDN  Kết hợp các ưu điểm, khắc phục nhược điểm của chuyển mạch kênh và chuyển mạch gói, và sử dụng ATDM để đáp ứng yêu cầu của B-ISDN. Đây là ý tưởng khoa học, là bản chất của công nghệ ATM  Với ATM, độ rộng dãi tần sử dụng có thể được gán động theo yêu cầu. 4.5 NGUYÊN LÝ CƠ BẢN CỦA ATM  ATM truyền tải thông tin dưới dạng tế bào  Các bản tin đến sẽ được chia nhỏ thành các tế bào có kích thước như nhau  Dán tiêu đề cho các tế bào để định hướng cho tế bào đi tới đích mong muốn  Tế bào gồm có 2 phần: trường thông tin (mang thông tin khách hàng), trường tiêu đề (mang thông tin quản lý các quá trình xử lý trong mạng) 4.5 NGUYÊN LÝ CƠ BẢN CỦA ATM  Cấu trúc tế bào ATM:  Tế bào ATM có kích thước nhỏ  Chiều dài cố định là 53 byte (48 byte mang thông tin khách hàng, 5 byte mang thông tin về mạng)  Có 2 dạng cấu trúc tế bào (2 cấu trúc này chỉ khác nhau phần tiêu đề dùng cho giao diện UNI và NNI) UNI và NNI 21 4.5 NGUYÊN LÝ CƠ BẢN CỦA ATM Cấu trúc tế bào ATM 4.5 NGUYÊN LÝ CƠ BẢN CỦA ATM  Các loại tiêu đề tế bào Cấu trúc tiêu đề tế bào 4.5 NGUYÊN LÝ CƠ BẢN CỦA ATM  Tiêu đề tế bào gồm các trường: GFC, VPI, VCI, PT, CLP, HEC  GFC (4 bits) (trường điều khiển luồng chung): điều khiển truy nhập vật lý, làm giảm độ rung pha của các dịch vụ có tốc độ bit không đổi (CBR), chỉ định dung lượng đồng nhất đối với các dịch vụ có tốc độ bit thay đổi, điều khiển mức độ quá tải dòng có tốc độ bít thay đổi (VBR) 4.5 NGUYÊN LÝ CƠ BẢN CỦA ATM  VPI/VCI (trường định tuyến)  UNI: gồm 24 bit (8 bit VPI và 16 bit VCI)  NNI: gồm 28 bit (12 bit VPI và 16 bit VCI)  Chuyển mạch dựa trên giá trị của VPI gọi là kết nối đường ảo, dựa trên VPI/VCI được gọi là kết nối kênh ảo. Khái niệm đường ảo và kênh ảo trong lớp vật lý 4.5 NGUYÊN LÝ CƠ BẢN CỦA ATM  Kênh ảo (VC): chỉ tồn tại vật lý khi cần thiết nghĩa là chỉ tồn tại trong thời gian thực sự truyền tải tế bào  Kênh vật lý: là một đường khổng lồ chung cho mọi nguồn truyền tin  Một kết nối giữa các đầu cuối đòi hỏi sự kết hợp của một chuỗi nhiều liên kết với nhau từ nguồn tới đích  Việc quyết định khả năng sử dụng của từng liên kết này tùy vào băng tần khách hàng yêu cầu và dung lượng còn lại của các liên kết. 4.5 NGUYÊN LÝ CƠ BẢN CỦA ATM  Đường ảo (VP): là một tập hợp các liên kết ảo có chung điểm kết cuối. Chuỗi các liên kết ảo liên kết với nhau tạo thành một kết nối đường ảo VPC  Trường truyền tải thông tin PT: gồm 3 bit dùng để chỉ thị thông tin được truyền tải là thông tin khách hàng hay thông tin mạng  Trường điều khiển lỗi tiêu đề HEC: gồm 8 bit được xử lý ở lớp vật lý dùng để sửa lỗi 1 bit hoặc để phát hiện các lỗi nhiều bit CHƯƠNG 4: MẠNG TÍCH HỢP SỐ ĐA DỊCH VỤ BĂNG RỘNG B-ISDN 4.1 Khái quát về B-ISDN 4.2 Cấu trúc mạng B-ISDN 4.3 Mô hình giao thức chuẩn B-ISDN 4.4 Công nghệ truyền dẫn trên B-ISDN 4.5 Nguyên lý cơ bản của ATM 4.6 Khả năng dịch vụ của B-ISDN 28 4.6 KHẢ NĂNG DỊCH VỤ CỦA B-ISDN  Mục đích của B-ISDN là kết hợp nhiều dịch vụ vào cùng một mạng  Các dịch vụ này có đặc tính khác nhau. Tín hiệu của các dịch vụ này được chuyển giao theo cả hai chiều hoặc một chiều.  Các tín hiệu dịch vụ B-ISDN có phạm vi phân bố dãi thông rất rộng  Các tín hiệu hình ảnh và tiếng nói có thể trở thành các tín hiệu có tốc độ bit bằng nhau nhờ phương pháp số hóa. Tốc độ bit của các tín hiệu số liệu biến đổi rất rộng. Tín hiệu hình ảnh, âm thanh được xử lý theo thời gian thực, còn trường hợp số liệu thì không cần như vậy. 4.6 KHẢ NĂNG DỊCH VỤ CỦA B-ISDN  Chuyển mạch gói là lý tưởng đối với tốc độ thấp hoặc số liệu nhóm.  Chuyển mạch kênh là thích hợp với tiếng nói, hình ảnh.  Chuyển mạch phân chia thời gian thích hợp với tín hiệu thoại.  Chuyển mạch kênh phân chia không gian thích hợp với tín hiệu video tốc độ cao BÀI TẬP  Truyền một khối PDU (Protocol Data Unit) có kích thước 23392 bit qua mạng ATM. Thủ tục ở phía phát như sau:  Thêm 32 bit CRC vào khối PDU  Lấy kết quả thu được chia làm nhiều đoạn (fragment)  Mỗi fragment được đóng gói thành một tế bào ATM. Mỗi tế bào ATM gồm 48 byte dữ liệu (data) và 5 byte tiêu đề (header)  a. Tính số lượng tế bào  b. Tính hiệu suất truyền khi không có lỗi  c. Giả sử các tế bào ATM này thuộc giao diện UNI, tính tổng số bit VPI, tổng số bit VCI của các tế bào trên GiẢi  Số lượng tế bào là (23392+32)/(48×8)= 61 tế bào  Hiệu suất khi truyền không có lỗi  Tổng số bit VPI là 8×61 = 488 bit  Tổng số bit VCI là 16×61 = 976 bit BÀI TẬP  Cần 344 bits HEC để gắn tiêu đề cho các tế bào ATM. Thủ tục ở phía phát như sau:  Thêm 32 bit CRC vào khối PDU  Lấy kết quả thu được chia làm nhiều đoạn (fragment)  Mỗi fragment được đóng gói thành một tế bào ATM. Mỗi tế bào ATM gồm 48 byte dữ liệu (data) và 5 byte tiêu đề (header)  a. Tính số lượng tế bào.  b. Tính kích thước khối PDU.  c. Tính hiệu suất khi truyền không có lỗi.  d. Tính tổng số bit PT của các tế bào trên. GIẢI  a. Số lượng tế bào là 344/8=43 tế bào  b. Kích thước khối PDU là (43×48×8)-32= 16480 bit  c. Hiệu suất khi truyền không có lỗi là  d. Tổng số bit PT của các tế bào trên là 43×3= 129 bit