Chương 3: Các loại tế bào ATM
Thuật ngữ tế bào chỉ được sữ dụng tại lớp vật lý và lớp ATM.
Có các loại tế bào sau đây:
a) Tế bào tại lớp vật lý:
+ Tế bào trống (Idle Cell):
lá tế bào do lớp vat lý chèn vào
hoặc tách ra từ dòng tế bào của lớp ATM để phù hợp với tốc độ
vật lý của môi trường truyền dẫn.

+ Tế bào hợp lệ (Valid Cell) : là tế bào có phần mào
đầu không có lỗi hoặc đã được sữa lỗi. Tế bào này sẽ được
truyền đi trên mạng.
+ Tế bào không hợp lệ (Invalid Cell): là tế bào có phần
header bò lỗi mà không sửa được. Tế bào này sẽ bò loại bỏ bởi
lớp vật lý.
b) Tế bào ở lớp ATM:
+ Tế bào được chỉ đònh (Assigned Cell):
là tế bào có mang
thông tin dòch vụ của lớp ATM.Hình mô tả nguyên lý chuyển mạch VP và VC.
+ Tế bào không chỉ đònh (Unassigned Cell): là tế bào không
mang thông tin dòch vụ của lớp ATM . Tế bào này được đưa
xuống lớp vật lý khi lớp ATM không có dữ liệu truyền.
Như vậy ta thấy có sự trùng lắp về chức năng giữa tế bào
trống và tế bào không chỉ đònh.Cả hai loại tế bào này đều được
dùng để phối hợp tốc độ giữa dòng tế bào và kênh truyền dẫn
khi không có dữ liệu ATM. ITU_T trong khuyến nghò I.321 đặt
chức năng phồi hợp tốc độ ở lớp vật lý và dùng tế bào trống.
Trong khi đó ATM Forum lại đặt chức nang này tại lớp ATM và

Chuyển mạch
dùng tế bào không chỉ đònh. Đây là một trong những điểm
không tương thích mức thấp giữa hai hai thống chuẩn hóa.
2.1.2 Mô hình giao thức chuẩn cho ATM:
Việc xây dựng mô hình giao thức chuẩn cho B-ISDN
nói chung và ATM nói riêng dựa theo mô hình bảy lớp OSI. Cấu
trúc của nó như hình sau:

Mô hình giao thức chuẩn cho ATM
Ở đây mô hình sữ dụng khái niệm của các mặt phẳng để thể
hiện các nhóm yêu cầu cần đề cập tới,bao gồm ba loại mặt
phẳng:
MẶT PHẲNG
ĐIỀU KHIỂN
MẶT PHẲNG
NGƯỜI SỬ DỤNG
MẶT PHẲNG QUẢN LÝ
QUẢN LÝ MẶT PHẲNG
QUẢN LÝ LỚP
LỚP BẬC CAO LỚP BẬC CAO
LỚP TƯƠNG THÍCH ATM(AAL)
LỚP ATM
LỚP VẬT LÝ
+ Mặt phẳng quản lý (Management Plane): có hai
chức năng chính là quản lý lớp và quản lý mặt phẳng.Tất cả các
chức năng liên quan đến toàn bộ hệ thống bao gồm cả việc phối
hợp các mặt phẳng được thực hiện bởi chức năng quản lý mặt
phẳng. Chức năng này không có cấu trúc phân lớp.
Quản lý lớp có cấu trúc phân lớp có cấu trúc phân lớp tương
ứng với các lớp trong mặt phẳng người sữ dụng. Chức năng này

PM
SAR
LỚP PHÂN LỚP CHỨC NĂNG
LỚP BẬC CAO
CS
AAL
Mô tả thuộc tính dòch vụ
Phân tách và tổ hợp tế bào
Điều khiển luồng chung(GFC)
Tạo & tách Header
Thông dòch giá trò VPI/VCI
Ghép và tách tế bào
Các chức năng lớp bậc cao
Phối hợp tốc độ
Thích ứng với khung truyền dẫn
Tạo và khôi phục khung truyền dẫn
Môi trường vật lý
Ta đã biết rằng tế bào ATM có kích thước nhỏ, chiều dài cố
đònh gồm 53 bytes trong đó 48 bytes dữ liệu và 5bytes tiêu đề.
Kích thước nhỏ có tác dụng giảm thời gian trễ tại các bộ đệm
và chiều dài cố đònh làm tăng hiệu quả chuyển mạch; điều này
có ý nghóa lớn vì ATM là mạng có tốc độ cao. Phần mào đầu
dùng để đònh tuyến tế bào và được cập nhật bằng các giá trò
nhận dạng mới tại các nút chuyển mạch. Trường thông tin được
truyền thông suốt qua mạng và không hề thay đổi trong quá
trình truyền tải. Có hai cấu trúc tế bào ATM: một dùng cho UNI
và một dùng cho NNI. Hai cấu trúc này giống nhau hoàn toàn ở
vùng dữ liệu, chỉ khác nhau ở một số trường trong phần tiêu đề
như hình sau :
Trong đó :

VPI
Bit 8
Bit 1
Byte 1
Byte 5
CẤU TRÚC HEADER TẠI UNI
CẤU TRÚC HEADER TẠI NNI
thì được gọi là kết nối đường ảo và khi dựa trên cả hai giá trò
VPI/VCI thì gọi là kết nối kênh ảo.
+ PT_Payload- Type: Kiểu thông tin gồm 3 bit dùng để chỉ
thò thông tin được truyền là thông tin khách hàng hay thôn g tin
mạng. Nếu bit đầu tiên bằng 0 cho biết tế bào mang thông tin
của người sử dụng, bằng 1 cho biết tế bào mang thông tin khai
thác và bảo dưỡng (OAM) ở lớp ATM.
Bit thứ 2 để chỉ thi tắc nghẽn hướng đi EFCI (Explicit
Forward Congestiom Indication). Bit thứ 3 được dùng bởi AAL5
để đánh dấu tế bào cuối cùng của thông điệp (message). Các
giá trò và ý nghóa của 3 bit PT được liệt kê trong bảnh sau :
+ CLP_Cell Loss Priosity: ưu tiên tổn thất tế bào gồm 1 bit.
Các tế bào có CLP=0 có mức ưu tiên cao và CLP=1 có mức ưu
tiên thấp hơn. Các tế bào có CLP=1 sẽ bò loại bỏ khi tắc nghẽn
trong mạng.
+ HEC _ Header Error Check: kiểm tra lỗi tiêu đề gồm 8
bit. Trường này được xử lý ở lớp vật lý và có thể được dùng để
sửa các lỗi bò 1 lỗi bit hoặc để phát hiện các lỗi bò nhiều lỗi bit.
Giải thuật để xác đònh giá trò của HEC như sau: 4 byte header
được viết dưới dạng đa thức theo biến x rồi nhân với x
8
sau đó
chia cho đa thức sinh G(x)=x

và VCI bằng các giá trò mới phù hợp với kết nối đầu ra. Trong
thực tế còn xảy ra trường hợp gia trò VPI thay đổi và VCI không
đổi. Sơ đồ miêu tả chức năng của các giá trò VPI và VCI tại nút
chuyển mạch như sau:
+ Tạo và tách mào đầu tế bào: các chức năng này được thực
hiện tại những điểm có kết cuối của lớp ATM. Tại phía phát
chức năng tạo mào đầu sẽ được thực hiện sau khi nhận trường
dữ liệu tế bào từ lớp AAL để tạo ra mào đầu tế bào tương ứng,
riêng giá trò điều khiển lỗi mào đầu (HEC) được tính toán và
chèn vào ở lớp vật lý. Mào đầu kết hợp với trường thông tin tạo
thành tế bào ATM. Tại phía thu, chức năng tách mào đầu được
thực hiện để tách phần mào đầu tế bào ra khỏi tế bào ATM và
gửi trường thông tin của tế bào cho lớp AAL.
+ Điều khiển luồng chung (GFC): chức năng điều khiển
luồng chung chỉ có tại giao diện người sử dụng và mạng (UNI)
nó phục vụ việc điều khiển luồng tín hiệu từ người sử dụng vào
mạng. Chức năng này cho phép khách hàng có thể tham gia vào
việc điều khiển lưu lượng tùy thuộc vào các loại chất lượng dòch
vụ (QOS) khác nhau theo hướng từ người sử dụng về phía mạng
nhưng không tham gia được theo hướng ngược lại. Thông tin
GFC không được truyền tải qua tất cả các thành phần mạng. Đối
với mạng riêng của người sử dụng, GFC có thể được dùng để
phân chia dung lượng giữa các thiết bò đầu cuối và đã được áp
dụng trong các mạng LAN sử dụng công nghệ ATM.
2.1.2.2 Lớp vật lý:
Đầu vào Đầu ra
Cổng VPI VCI

N a b


vùng Payload của khung truyền dẫn. Thường thì kích thước của
khung không phù hợp với kích thước tế bào nên trong phương
thức truyền này không thể đồng bộ ở mức tế bào.
- Truyền trực tiếp tế bào: phương thứ này dùng một luồng
tế bào liên tục không có cấu trúc khung. Các thông tin vận hành
bảo dưỡng OAM mức vật lý có thể được truyền đi trên cùng một
luồng bằng cách dùng các tế bào có header đặc biệt. Các tế bào
OAM mức vật lý có thể được chèn vào luồng tế bào bằng nhiều
cách; một cách điển hình là tạo thành khung theo đó cứ 26 tế
bào mang thông tin thì đến một tế bào OAM. Nếu tốc độ vật lý
là 155 Mbit/s, thì tốc độ dữ liệu sẽ là:
(155x26)/(26+1)= 147,60 Mbit/s
Ngoài ra, tế bào OAM cũng có thể được chèn vào luồng
thông tin khi có yêu cầu.
+ Chèn và tách tế bào trống: Khi không có tế bào thông tin
hoặc OAM cần truyền, TC sẽ chèn vào các tế bào trống để giữ
cho tốc độ luồng tế bào luôn tương ứng với tốc độ truyền dẫn. Ở
phía thu các tế bào trống sẽ được tách bỏ. Các tế bào trống có
phần header là cố đònh (các bit VPI, VCI và PT bằng 0, CLP=1),
còn vùng thông tin chứa chuỗi 01101010 liên tục.
+ Đồng bộ tế bào (cell delineation): chức năng này được
thực hiện trên trường HEC dùng để phân biệt ranh giới của các
tế bào (đồng bộ tế bào) dựa vào quy luật mã hóa của trường
CRC. Quy trình đồng bộ như sau:
Ngay sau khởi tạo, phía thu ở trạng thái HUNT. Ở trạng thái
này dòng tế bào sẽ được kiểm tra từng bit để tìm mã HEC đúng.
Tiền đồng
bộ(PRESY
NCH)
Tìm kiếm

lỗi cho 4 byte đầu của header dùng mã CRC. Cơ chế sửa lỗi
header được trình bày như hình trang bên.
Sau khi khởi tạo phía thu sẽ ở chế độ sửa lỗi, khi phát hiện 1
lỗi đơn thì lỗi này sẽ được sửa và sau đó chuyển sang chế độ
phát hiện lỗi. Ở chế độ phát hiện lỗi tất cả các tế bào mà mào
đầu bò lỗi sẽ bò hủy bỏ; còn khi kiểm tra mào đầu mà không có
lỗi phần thu sẽ tự động chuyển sang chế độ sửa lỗi.
Phát hiện lỗi
(loại bỏ cell)
Sửa
lỗi
Phát
hiện
lỗi
Phát hiện lỗi nhóm
(loại bỏ cell)
Không phát hiện lỗi
(không xử lý)
Phát hiện lỗi đơn
(sửa lỗi)
Không phát
hiện lỗi
(không xử lý)
Chức năng sửa lỗi và phát hiện lỗi có tác dụng tránh được
các lỗi bit đơn và làm giảm xác suất gửi các tế bào có lỗi ở mào
đầu.