Công nghệ chuyển mạch ATM
LỜI NÓI ĐẦU

Cùng với sự phát triển của công nghệ tiên tiến là xu hướng hội tụ mạng truyền thông
giữa mạng cố định và mạng di động và internet sang mạng thế hệ kế tiếp NGN (Next
Generation Network). Hạ tầng mạng thay đổi không ngừng nhằm đáp ứng các nhu cầu
ngày càng cao của người sử dụng, sự tác động này liên quan ảnh hưởng tới rất nhiều
lĩnh vực trong viễn thông trong đó bao gồm cả kỹ thuật chuyển mạch. Kỹ thuật chuyển
mạch là 1 trong những kỹ thuật nền tảng của các mạng truyền thông.
Chuyển mạch ATM Là phương thức truyền tải không đồng bộ, kết hợp chuyển mạch
kênh, chuyển mạch gói, và phương pháp ghép TDM thống kê
Tiểu luận này, chúng em nghiên cứu về công nghệ chuyển mạch ATM
Trong khi làm còn nhiều thiếu sót, mong cô giúp đỡ.
Hà Nội ,ngày 18 tháng 1 năm 2011
Sinh viên thực hiện:
DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 2.1 Cấu trúc cell
Hình 2.2 Cấu trúc tế bào ATM tại giao diện NNI
Hình 2.3 Cấu trúc tế bào ATM tại giao diện UNI
Hình 2.4 kênh ảo và đường ảo
Hình 2.5 Mô hình tham chiếu B.ISDN
Hình 2.6 Mô hình các lớp của ATM so với mô hình OSI
Hình 2.7 lớp vật lý
Hình 2.8 Lớp ATM
Hình 2.9 2 dạng header UNI và NNI
1
Công nghệ chuyển mạch ATM
Hình 2.10 VCC,VPC

số liệu giữa các máy tính dựa trên giao thức của X.25 và hệ thống truyền số liệu chuyển
mạch kênh dựa trên các giao thức X.21.
Các tín hiệu truyền hình: Có thể được truyền theo 3 cách: truyền bằng sóng vô
tuyến, truyền qua hệ thống mạng truyền hình CATV (Community Antena TV) bằng cáp
đồng trục hoặc truyền qua hệ thống vệ tinh còn gọi là hệ thống truyền hình trực tiếp
DBS (Direct Broadcast System).
Trong phạm vi cơ quan, số liệu giữa các máy tính được trao đổi thông qua mạng
cục bộ LAN thường là mạng: Ethernet, Token Bus, và Token Ring.
3
Công nghệ chuyển mạch ATM
Hậu quả là hiện nay có rất nhiều loại mạng khác nhau cùng song song tồn tại.
Mỗi mạng lại yêu cầu phương pháp thiết kế, sản xuất, vận hành, bảo dưỡng khác nhau.
Như vậy hệ thống mạng viễn thông hiện tại có rất nhiều nhược điểm mà quan trọng là:
 Chỉ truyền được các dịch vụ độc lập tương ứng với từng mạng.
 Thiếu mềm dẻo: Sự ra đời của các thuật toán nén tiếng nói, nén ảnh,…và
tiếng bộ trong công nghệ VLSI ảnh hưởng mạng mẽ tới tốc độ truyền tín hiệu.
 Kém hiệu quả trong việc bảo dưỡng, vận hành cũng như việc sử dụng tài
nguyên. Tài nguyên có trong một mạng không thể chia sẻ cho các mạng khác cùng sử
dụng.
1.2 Sự ra đời của hệ thống viễn thông mới B-ISDN:
 ISDN là gì?
- ISDN (Intergated Services Digital Network – Mạng số tích hợp dịch vụ)
là tập các giao thức nhằm kết hợp mạng điện thoại số và dịch vụ truyền dữ liệu. Nói
một cách khác, mạng ISDN cho phép tất cả các thông tin thoại (phone), số liệu (data) và
hình ảnh (video) có thể truyền qua một đường dây thuê bao (subscriber line) với tốc độ
cao và chất lượng tốt.
- Mục tiêu của ISDN là nhằm tạo ra một mạng diện rộng có cung cấp khả
năng kết nối điểm-điểm trong môi trường số. Điều này thực hiện được bằng cách tích
hợp thành một tất cả các dịch vụ truyền riêng biệt mà không cần thêm kết nối hay
đường dây thuê bao mới.

dịch vụ chuyển mạch kênh, chuyển mạch gói theo kiểu đa phương tiện (Multimedia),
đơn phương tiện (Monomedia), theo kiểu hướng liên kết (Connection – Oriented) hoặc
không liên kết (Connectionless) và theo cấu hình đơn hướng hoặc đa hướng. B-ISDN là
mạng thông minh có khả năng cung cấp các dịch vụ cải tiến, cung cấp các công cụ bảo
dưỡng và vận hành (OAM), điều khiển và quản lý mạng rất hiệu quả.
1.3 Khái niệm cơ bản về ATM:
Là phương thức truyền tin trong đó thông tin được chia thành các gói có chiều
dài nhỏ không thay đổi gọi là các tế bào tin. Tế bào tin được truyền độc lập và sẽ được
sắp xếp lại thứ tự ở đầu thu. ATM không đồng bộ bởi lý do các gói trong cùng một
cuộc kết nối có thể lập lại một cách bất thường như lúc chúng được tạo ra theo yêu cầu
cụ thể mà không theo một chu kì nào cả.
ATM có thể truyền được tất cả các dịch vụ viễn thông mà không cần quan tâm
đến đặc tính và chất lượng của dịch vụ và thỏa mãn được các yêu cầu:
• Mềm dẻo và phù hợp với các dịch vụ tương lai
• Có hiệu qủa trong việc sử dụng tài nguyên
• Chỉ sử dụng một mạng duy nhất cho tất cả các dịch vụ
Vì vậy, cuối cùng ITU – T quyết định chọn phương thức truyền ATM làm mạng
phục vụ cho các dịch vụ trong mạng băng rộng. Thật vậy mạng ATM có những ưu điểm
sau:
- Điều khiển được nhiều loại lưu thông khác nhau như: Dữ liệu, tiếng nói,
hình ảnh, Video, …
- Khả năng sử dụng đường truyền hiệu qủa: Cho phép truyền các ứng dụng
hình ảnh, dữ liệu, .. có tốc độ cố định, hoặc biến đổi theo thời gian hoặc ngắt quãng.
- Dùng kỹ thuật chuyển mạch bằng phần cứng: Với chiều dài tế bào cố
định là 53 Bytes, ATM cho phép việc xử lý chuyển mạch bằng các phần cứng có tốc độ
rất nhanh, giảm thiểu thời gian chuyển mạch và tăng đáng kể tốc độ truyền.
- Cho khả năng thiết lập các nhóm kênh ảo: Nhóm kênh ảo được định
nghĩa bằng chỉ số nhận dạng ảo (VPI/VCI), Do vậy có thể tạo mới, thay đổi lưu lượng
hoặc lộ trình bằng cách điều khiển việc gán các nhãn địa chỉ tại các nút chuyển mạch.
Khả năng này cho phép việc quản lý và điều hành mạng năng động.

nguyên lý này được gọi là chuyển tiếp khung (Frame Relay).
 Tính trong suốt về mặt thời gian
Các dịch vụ thời gian thực yêu cầu dòng bit có trễ rất ngắn khi được truyền từ
đầu phát đến đầu thu, tức là chúng yêu cầu tính chính xác về thời gian. Có thể phân biệt
hai loại trễ: trễ do chuyển mạch và trễ từ điểm đầu đến điểm cuối. Đặc trưng bằng hai
tham số: trễ D và biến động J. Mạng ATM chỉ cần những chức năng tối thiểu ở nút
chuyển mạch, do đó nó cho phép truyền số liệu tốc độ rất cao, trễ trên mạng và các biến
động trễ giảm xuống, do đó quan hệ thời gian được đảm bảo như trong trường hợp
chuyển mạch kênh.

6
Công nghệ chuyển mạch ATM
CHƯƠNG 2: CẤU TRÚC MẠNG PHÂN LỚP ATM
2.1 Cấu trúc tế bào ATM:
Ta biết rằng, đặc điểm của ATM là hướng liên kết. Do đó khác với mạng chuyển
mạch gói, địa chỉ nguồn và đích, số thứ tự gói là không cần thiết trong ATM. Hơn thế,
do chất lượng của đường truyền rất tốt nên các cơ chế chống lỗi trên cơ sở từ liên kết
tới liên kết cũng được 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 tế bào ATM là nhận dạng cuộc nối ảo.
Như đã xem xét để lựa chọn tế bào ATM thì tế bào ATM là tế bào cố định, có 53
Bytes: 5 Bytes tiêu đề và 48 Bytes dữ liệu.
ATM cell có cấu trúc giống nhau cho bất kỳ loại dịch vụ nào.
Hình 2.1 Cấu trúc cell
- Header: 5 Octet (5 bytes). Thông tin chứa trong Header giúp cho việc tìm
đường của các ATM cell qua mạng. Do mạng ATM hoạt động theo cách kết nối có
hướng nên các cell chỉ có thể luân chuyển qua các vùng mà các kết nối tồn tại. Lưu ý:
Các cell Header không dùng để khởi tạo bắt tay trong các kết nối.
- Payload: 48 Octet(48 bytes). Chứa Data của người sử dụng, và các tín hiệu điều
khiển tương ứng. Sau khi phát xong các cell, bên phần thu sẽ tổ chức lại các luồng

vậy, vì thế VCI có độ dài 16 bit (Tương ứng với 65535 kênh).
Do mạng ATM có đặc điểm hướng liên kết nên mỗi cuộc nối được 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 được giải phóng để dùng cho
cuộc nối khác. Ngoài ra VCI còn có ưu điểm trong việc sử dụng cho các cuộc nối đa
dịch vụ như dịch vụ điện thoại truyền hình, âm thanh và hình ảnh sẽ được truyền trên
8