Đồ án tốt nghiệp

Lời nói đầu
Nhu cầu về giao tiếp trao đổi thông tin đối với loài ngời trỏ nên không thể thiếu
trong cuộc sống hàng ngày và nhu cầu ấy ngày càng tăng cùng với sự phát triển rất cao
của trí tuệ loài ngời. Bắt đâu từ chiếc máy điện thoại, là một sự nhảy vọt lớn trong
thông tin của loài ngời, con ngời dần dần tiến tới việc truyền dữ liệu chữ, truyền số liệu
đi từ điểm này tới điểm khác. tiếp đó là việc truyền hình ảnh làm con ngời gắn bó với
nhau hơn và bây giờ ngời ta muốn dùng tất cả các loại thông tin khác nhau nh tiếng nói,
hình ảnh, số liệu trong cùng một lúc( nh cầu truyền hình) truyền từ một điểm đến
nhiều điểm hoặc từ một điểm đến một điểm. Cứ mỗi lần nh vậy, cùng với sự tiến bộ
trong thông tin, những hệ thống thông tin cùng với sự cung cấp cho nó ngày càng lớn
dần lên, nó đã và đang đặt ra những thách thức mới về mặt quản lý cho con ngời.
Mạng dịch vụ tổ hợp số băng hẹp N - ISDN ra đời vào đầu những năm 80 nh là một
cứu cánh cho sự phát triển này. Nó cho phép một mạng có thể cung cấp tất cả các dịch
vụ hiện có. Tuy nhiên, sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ thông tin và nhu cầu trao
đổi thông tin ngày càng tăng nhanhvà đa dạng hoá của xã hội đòi hỏi phải cấp bách các
dịch vụ truyền ảnh bao gồm cả ảnh tĩnh và ảnh động chất lợng cao và truyền số liệu,
truyền file tốc độ siêu cao mà chúng yêu cầu tốc độ bít tới vài trăm Mb/s, thậm chí tới
hàng chục Gb/s. Nói chung mạng ISDN băng hẹp không thể đáp ứng, thoả mãn đợc các
yêu cầu bổ xung nêu trên. một mạng viễn thông thống nhất đáp ứng tất cả các loại hình
dịch vụ viễn thông và xử lý tin với tốc độ yêu cầu rất khác nhau từ một vài Kb/s đến
hàng chục Gb/s, thậm chí hàng Tb/s gọi là mạng số liên kết đa dịch vụ băng rộng (B-
ISDN) và chỉ có B- ISDN với có khả năng cung cấp dịch vụ đa phơng tiện. Ngày nay
một số giải pháp kỹ thuật đã đợc đề xuất nhằm cải thiện độ thực hiện của mạng viễn
thông và tiến tới thực hiện B-ISDN.
Trong số các Công nghệ thông tin khác nhau phải kể đến công nghệ quan trọng nhất
đó là phơng thức truyền không đồng bộ ( Asynchronous transfer Mode - ATM). ATM
có thể ứng dụng trong các môi trờng khác nhau nh mạng LAN, mạng WAN, mạng
công cộng, mạng cáp truyền hình. Do vậy ITU-T đã quyết định rằng kiểu truyền không
đồng bộ ATM sẽ là phơng pháp truyền cho mạng B-ISDN trong tơng lai và đã đa ra các

Mục lục
Lời nói đầu.
Phần I: Cơ sở lý thuyết chung về công nghệ chuyển tải không đồng bộ ATM.
Chơng I : ATM giải pháp cho các dịch vụ viễn thông băng rộng
1.1 Giới thiệu.
1.1.1 Các đặc điểm của mạng viễn thông ngày nay.
1.1.2 Sự ra đời của hệ thống viễn thông mới B- ISDN
1.2 Giới thiệu về ATM và khả năng của ATM.
1.2.1 Khái niệm cơ bản về ATM.
1.2.2 Các lĩnh vực công nghệ mới quyết định sự ra đời và phát
triển của ATM
Chong II : Xây dựng các tham số cơ bản cho B-ISDN
2.1. Các tham số của hệ thống.
2.1.1.Tốc độ bit tự nhiên, tốc độ bit trung bình, tốc độ bit cực
đại và tốc đọ truyền dịch vụ của mạng
2.1.2. Các tham số đặc trng cho chất lợng mạng.
2.2. Lựa chọn kiểu truyền cho B-ISDN.
2.2.1. chuyển mạch kênh
2.2.2.chuyển mạch kênh đa tốc độ
2.2.3 chuyển mạch kênh tốc độ cao
2.2.4. chuyển mạch gói.
2.2.5. dạng truyền không đồng bộ ATM.
2.3. Tính toán các tham số cơ bản cho ATM.
2.3.1. Độ trễ.
2.3.2. Tỷ lệ lỗi.
2.4. Xác định độ dại cho tế bào ATM.
2.4.1. Lựa chọn giữa hai giải pháp độ dài cố định hay thayđổi
2.4.2. Lựa chọn kích thớc của tế bào ATM.
2.5. Tóm tắt.
Chơng III : kỹ thuật mạng ATM

Chơng IV : hệ thống truyền dẫn trong ATM
4.1 Tổng quan
4.2 Các thiết bị truyền dẫn băng rông
4.2.1 Bộghép kênh SDH
4.2.2 Bộ phân kênh SDH
4.2.3 Bộ hân luồng thông tin đồng bộ
4.2.4 Bộ tập trung và bộ dãn ATM
4.2.5 Bộ nối xuyên ATM
4.2.6 Chuyển mạch ATM
4.2.7 Các khối dịch vụ
4.2.8 phần tử kết nối liên mạng IWU
4.3 Các chức năng truyền dẫn băng rộng
4.3.1 Tạo ra các tế bào ATM từ dong thông tin lên tục
4.3.2 Truyền dẫn tế bào ATM
4.3.3 Ghép kênh và tập trung dòng thông tin
4.3.4 Phân luồng và trung chuyển dòng tế bào
4.4 Mạng truyền dẫn SONET/SDH
4.5 Cấu trúc truyền dẫn băng rộng
4.5.1 Cấu trúc mạng địa phơng
4.5.2 Câu trúc mạng trung kế
4.6 Tóm tắtPhần B : tổng quan mô hình cấu trúc mạng băng rộng
Chơng V : tổng quan về mô hình mạng ATM
5.1 Cấu trúc mạng cục bộ
5.2 Phơng tiện truyền
5.3 Quan hệ giữa phơng tiện truyền và cấu trúc
Khoa điện- điện tử


mạng telex : dùng để gửi các bức điện dới dạng ký tự đã đợc mã 5 bit ( mã Baudot).
Tốc độ truyền rất thấp ( từ 75 đến 300 bit/s ).
Mạng điện thoại công cộng : còn gọi là mạng POTS ( plain old telephone service ), ở
đây thông tin tiếng nói đợc số hoá và chuyển mạch qua hệ thống mạch điện thoại công
cộng PSTN ( Public switched telephone network )
Mạng truyền số liệu bao gồm mạng truyền mạch gói để trao đổi giữa các máy tính
dựa trên các thủ tục X25 và mạng truyền số liệu chuyển mạch kênh X21.
Các tín hiệu truyền hình có thể truyền theo 3 cách : truyền bằng sóng vô tuyến,
truyền qua hệ thống mạng truyền hình CATV ( community antenna TV) bằng cáp đồng
trục hoặc qua hệ thống vệ tinh, còn gọi hệ thống truyền hình trực tiếp DBS ( direct
broadcast system ).
Trong phạm vi cơ quan việc truyền số liệu giữa các máy tính đợc thực hiện bởi
mạng cục bộ LAN ( local area network ) mà nổi tiếng nhất là mạng Ethernet, token bus
và token ring
Mỗi mạng trên đợc thiết kế cho các dịch vụ riêng biệt và không thể sử dụng cho các
mục đích khác. Ví dụ : ta không thể truyền hệ thống nói qua mạng truyển mạch gói
X25 vì trễ qua mạng này quá lớn. Hậu quả là hiện nay có rất nhiều loại mạng khác nhau
cùng song song tồn tại. Mỗi mạng lại yêu cầu phơng pháp thiết kế, sản xuất, vận hành,
bảo dỡng khác nhau. Nh vậy mạng viễn thông hiện tại có rất nhiều nhợc điểm mà quan
trọng nhất là :
- Chỉ truyền đợc các dịch vụ độc lập tơng ứng với từng loại mạng .
- Thiếu mềm dẻo : sự ra đời của các thuật toán nén tiếng nói, nén ảnh và tiến bộ trong
công nghệ VLSI ảnh hởng mãnh mẽ tới tốc độ truyền tín hiệu.
Ngoài ra còn có nhiều dịch vụ truyền thông trong tơng lai mà hiện nay cha dự đoán trớc
đợc, mỗi loại dịch vụ sẽ có tốc độ truyền khác nhau. Ta dễ dàng nhận thấy rằng hệ
thống hiện nay rất khó thích nghi yêu cầu của các dịch vụ khác trong tơng lai.
- Kém hiệu quả trong việc bảo dỡng, vận hành cũng nh việc sử dụng tài nguyên. Vì tài
nguyên sẵn có trong một mạng không thể chia sẻ cho các mạng khác cùng sử dụng.
1.1.2.Sự ra đời của hệ thống viễn thông mới B- ISDN
Nh đã nêu trên, yêu cầu có một mạng viễn thông duy nhất ngày càng trở nên bức thiết,

tảng của B- ISDN trong tơng lai.
Hình 1.1. Cấu trúc khung thời gian trong ATM
Kênh
1
Kênh
2
Kênh
n
Kênh
1
Kênh
2
Kênh
n
Khe thời gian
Kkung thời gian 125à
Hình 1.1 : Cấu trúc khung thời gian trong STM

Kênh
1
Kênh
5
Kênh1 Kênh
1
Kênh
5
Kênh
1
Kênh không sử dụng


tử.
- Sự phát triển các ý tởng mới và khái niệm hệ thống .
1.2.2.1. Các tiến bộ về mặt công nghệ.
Công nghệ bán dẫn :
Công nghệ CMOS là công nghệ rất có triển vọng bởi độ tích hợp lớn, tốc độ cao
( khoảng vài trăm Mbit/s tới vài Gbit/s, độ tiêu tốn năng lợng thấp.
Công nghệ quang :
Các đòng truyền dẫn quang có các u điểm nh : độ suy giảm thấp ( dẫn tói khoảng cách
truyền lớn), độ rộng băng truyền lớn, kích thớc nhỏ, độ mền dẻo cơ học cao, tránh đợc
nhiễu của trờng điện từ, xác suất truyền lỗi thấp và không có nhiều xuyên âm.
1.2.2.2. Các ý tởng mới về khái niệm hệ thống.
Các quan điểm mới vê hệ thống đựoc phát triển mạnh mẽ trong những năm gần đây, đó
là hệ thống phải có độ mên dẻo thích hợp, độ rộng băng của hệ thống tuỳ thuộc cào yuê
cầu của từng dịch vụ cụ thể, các dịch vụ thời gian thực đựoc truyền theo phơng pháp
truyền mạng gói.
Các ý tởng này phải thoả mãn hai chức năng chính của mạng đó là :
Khoa điện- điện tử

- 8

Đồ án tốt nghiệp

- Tính trong suốt về mặt nội dung ( Semantic transparency ). Tính trong suốt về nội
dung là chức năng đảm bảo việc truyền đúng từ đàu phát tới đầu thu ( tức là sự chính
xác về mặt nội dung )
-
Hình 1.3 : Điều khiển lỗi đầy đủ trên mọi liên kết của mạng
Chuyển mạch gói
Trong các mạng chuyển gói khi mới ra đời, chất lợng truyền số liệu còn thấp, do đó
để đảm bảo chất lợng truyền chấp nhận đợc, ngời ta phải thực hiện chức năng điều

2b
1
2a
1
2a
1
2b
2a
1
3 3
Nút chuyển mạch
Điều khiển lỗi đầy đủ
( từ đầu cuối đến đầu cuối)
Đầu cuối Đầu cuối
Điều khiẻn
lỗi có giứa
hạn
Điều khiẻn lỗi
có giứa
hạn
Đồ án tốt nghiệp

Hình 1.4 : Điều khiển lỗi có giới hạn ở mạng chuyển tiếp khung.
Hình 1.5 : chuyển mạch tế bào trong mạng ATM với các chức năng tối thiểu.
Chức năng Chuyển mạch gói Chuyển tiếp khung ATM
Truyền lại gói X - -
Giới hạn khung X X -
Kiểm tra lỗi X X -
Bảng 1.1 : Các chức năng thực hiện ở nút mạng của X25 chuyển tiếp khung ATM.
Đối với b- isdn ý tởng này còn đợc mở rộng hơn nữa, các chức năng điều khiển lỗi

1a
2
1b
1a
3 3
Nút chuyển mạch
Điều khiển lỗi đầy đủ
( từ đầu cuối đến đầu cuối)
Đầu cuối Đầu cuối

Đồ án tốt nghiệp

Chơng này đã trình bày các đặc điểm của các mạng viễn thông hiện hữu cũng nh
các hạn chế của chúng và nhu cầu dịch vụ băng rộngđang tăng lên. Từ đó vấn đề đặt ra
là phải có một mạng tổ hợp băng rộng duy nhất ( B-ISDN) thay thế tất cả các mạng viễn
thông nói trên. Chính trên cơ sở này mà ATM hình thành và phát triển. Sự phát triển
của kỹ thuật ATM là kết quả trực tiếp của các ý tởng mới về khái niệm hệ thống đợc hỗ
trợ bởi các thành tựu to lớn trong công nghệ bán dẫn và công nghệ quang điện tử. ATM
có khả năng đáp ứng đợc một loạt các dịch vụ băng rộng khác nhau, kể cả trong lĩnh
vực gia đình cũng nh trong thơng mại.
Chơng II : các tham số và đặc điểm cơ bản của B-ISDN.
Khoa điện- điện tử

- 11

Đồ án tốt nghiệp

2.1. các tham số của hệ thống.
Sau đây sẽ trình bày một số tham số của các dịch vụ trong mạng băng rộng sau đó
sẽ trình bày tới các tham số và tính toán về lỗi cũng nh trễ trong mạng. Các tham số này

S(t) (bit/s)
S
E[s(t)]
0 t(s)
T
Hình 2.2 : Đồ thị minh hoạ đại lợng S, S(t) và E.
Rõ ràng tốc độ bit tự nhiên S(t) đối với mỗi phiên liênlạc, nhng S và E(St)) nh nhau đối
với mỗi loại dịch vụ, bảng 2.1 trình bày một số giá trị E và B của vài loại dịch vụ.
Dịch vụ E[s(t)](Mbit/s) B
Truyền số liệu 1,5-130 10
Truền văn bản , tài liệu 1,5-45 1-10
Điện thoại truyền hình/ hội nghị truyền hình 1,5-130 5
TV 30-130 2-3
Truyền hình phân giải cao 130 5
Bảng 2.1 : Các đặc điểm tham số E và B của một số dịch vụ.
Sau đây ta xét mối liên hệ giữa tốc độ truyền và tốc độ bit cực đại ( hay tốc độ truyền
tự nhiên của dịch vụ ) và ảnh hởng của nó đến chất lợng truyền.
Từ hình 2.3 nhận thấy rằng, nếu tốc độ truyền nhỏ hơn tốc độ bit cực đại S thì chất l-
ợng bịgiảm xuống do một số bit sẽ phải cắt bỏ để đảm bảo tốc độ bit tự nhiên của dịch
vụ phù hợp với tốc độ truyền.
Tốc độ (bit/s) Phần bị giảm chất lợng truyền
Khoa điện- điện tử

- 13

Đồ án tốt nghiệp

Tốc độ ruyền tren mạng
Tốc độ truyền tự nhiên
của dịch vụ

lệ lỗi tr nào đó, chúng có thể đợc định nghĩa bởi các tham số sau :
Khoa điện- điện tử

- 14

Đồ án tốt nghiệp

- Tỷ lệ lỗi bit : Đợc đặc trng bằng tham số tỷ lệ bit lỗi BER ( bit error rate) :
BER = Tổng số bit lỗi / Tổng số các bit đợc gửi đi

Các bit lỗi có thể xảy ra riêng biệt ( lỗi đơn) hay xảy ra liên tục thành nhóm.
- Tỷ lệ lỗi gói : trong các mạng hoạt động dựa trên nguyên lý chuyển mạng gói, một
nhóm các lỗi có thể xẩy ra do một nhóm thông tin bị mất hoặc bị định đờng nhầm
( misrouted).
Tỷ lệ gói đợc đặc trng bằng tham số tỷ lệ lỗi gói PER ( packet error rate ) :
PER =Số gói bị lỗi/Tổng số gói đợc gửi
Trong thực tế, lỗi gói thờng xảy ra do hai nguyên nhân : các gói bị mất do định đờng
sai hoặc do tắc nghẽn ; đợc đặc trng bằng tỷ lệ mất gói PLR (packet loss rate ) :
PLR = Tổng số gói bị mất / Tổng số gói đợc gửi
Các gói tới các đích không mong muốn nhng các đích này lại chấp nhận chúng nh các
gói đúng. Đại lợng đặc trng cho trờng hợp này đợc gọi là tỷ lệ chèn gói PIR (packet
insertion rate ) :
PIR = Tổng số gói chèn vào đích nhầm/tổng số các gói đợc gửi đi

Trong mạng các lỗi có thể xuất hiện ở phần truyền dẫn tại các bộ tập trung kênh hoặc
tại nút chuyển mạch.
2.1.2.2 : Các tham số liên quan đến tính trong suốt về mặt thời gian.
Độ trong suốt về mặt thời gian đảm bảo độ trễ đủ nhỏ cho các dịch vụ thông tin trên
mạng, đặc biệt là các dịch vụ thời gian thực. Trong suốt về mặt thời gian đợc đặc trng
bởi hai tham số là trễ D và biến động trễ J ( delay jitter).

pháp xử lý thông tin cuả chúng. Theo ITU-T độ trễ trung bình trong chuyển mạch số
phải nhỏ hơn 450 às . Trong ATM, giá trị này còn bé hơn do tốc độ xử lý đã tng lên
đáng kể.
Bảng 2.2 : Thể hiện tỷ lệ lỗi và trễ cho phép của các loại dịch vụ khác nhau
Dịch vụ BER PLR PIR Trễ
Thoại 10
-7
10
-3
10
-3
25ms/500ms
Truyền số liệu 10
-7
10
-6
10
-6
1000ms
Truyền hình quảng bá 10
-6
10
-8
10
-8
1000ms
Âm thanh chất lợng cao 10
-5
10
-7


Đồ án tốt nghiệp

thời gian với các khe thời gian có độ dài khác nhau, mọi cuộc liên lạc có thể đợc xây
dựng từ n kênh này. hệ thống chuyển mạch MRCS rất phức tạp do mỗi kênh cơ sở của
một đờng nối phải giữa đồng bộ với các kênh khác. Do đó ITU-T cũng không coi
MRCS là giải pháp cho mạng băng rộng.
2.2.3. chuyển mạch kênh tốc độ cao.
Các tài nguyên trong hệ thống chuyển mạch kênh tốc độ cao FCS ( Fast circuit
suitching) chỉ đợc cung cấp khi thông tin đợc gửi đi và khi gửi xong thông tin tài
nguyên đợc giải phóng trở lại. Sự cung cấp này đợc thiết lập mỗi lần gửi nh trong trờng
hợp chuyển mạch gói, nhng dới sự điều khiển của tín hiệu báo hiệu liên kết nhanh ( fast
associated signalling) ch không nằm tiêu đề nh trong chuyển mạch gói.
Sự kết hợp giữa FCS và MRCS đợc gọi là hệ thống chuyển mạch nhanh đa tốc độ
MRFCS ( Multirate fast circuit switching ). Tuy vậy nó cũng còn một vài nhợc điểm,
đặc biệt là phức tạp khi thiết kế và điều khiển một hệ thống nh vậy, vì ở đây yêu cầu
khả năng thiết lập và huỷ bỏ cuộc nối trong một khoảng thời gian rất ngắn. FCS và
MRCS cũng không đợc lựa chọn làm giải pháp cho mạch băng rộng.
2.2.4. chuyển mạch gói.
Để đảm bảo chất lợng truyền chấp nhận đợc từ đầu cuối tới đầu cuối, cần có độ
phức tạp của X25 nhằm xử lý lỗi và điều khiển luồng giữa các đờng liên kết ( Link by
link). Mặt khác những gói có độ dài khác nhau yêu cầu quản lý bộ đệm rất phức tạp do
đó tốc độ hoạt động không cao.
Trong X25 lớp hai sử dụng truy nhập đờng liên kết bằng LAPB( balalced link access
procedure ). LAPB đợc sử dụng để thực hiện các chức năng nh nhận biết giới hạn khung
; chèn tách các bit chống lỗi, truyền lại các khung bị mất bằng thủ tục ARQ ( automatic
repeat request) điều khiển luồng.
Các hệ chuyển mạch gói sau này đợc cải tiến thành hai hệ thống thành chuyển mạch
khung ( Frame switching) và chuyển tiếp khung (Frame relaying).
Trong chuyển tiếp khung việc truyền lại các khung số liệu bị lỗi chỉ đợc truyền từ

khá nhau của mạng.
TD
1
TD
2
TD
3
TD
4
PD FD
1
+QD
1
(a) Trễ trong mạng ATM thuần tuý
TD
1
TD
2
TD
3
TD
4
PD FD
1
+QD
1
(b) trễ trong mạng kết hợp giữa ATM và mạng đồng bộ
Trong đó :
Hình a:
-PD : Trễ tạo gói -TD: trễ truyền

Chuyển
mạchAT
M
Chuyển
nạch
ATM
FD
2
+QD
2
DD
Mạng
đòng
Bộ
Đồ án tốt nghiệp

- Trễ hàng đợi (QD) trễ này có giá trị thay đổi xảy ra tại các hàng đợi trong hệ thống
chuyển mạch.
- Trễ tháo gói : (DD) xảy ra tại đầu thu của mạng ATM và tại gianh giới giữa mạng
ATM và mạng đồng bộ trong trờng hợp kết hợp.
Nh vậy ta có thể tính toán trễ tổng cộng nh sau :
- Trong mạng thuần tuý ATM :
D
1
=TD
i
+FD
j
+ maxqQD
j

QD(à)
200 400 800 50 100 200
PD(à)
2000 4000 8000 2000 4000 8000
SD(à)
900 900 900 900 900 900
D
1
(à)
6264 8528 12256 6166 8123 12364
D
2
(à)
9365 13828 21956 9016 13132 21364
2.3.2. Tỷ lệ lỗi.
Cũng nh các hệ thống khác các lỗi xảy ra trong ATM là do sự không hoàn hảo của
hệ thống chuyển dẫn hoặc của hệ thống chuyển mạch.
2.3.2.1. Sự mất tế bào do lỗi ở phần tiêu đề.
Lỗi truyền sẽ dẫn tới sự thay đổi không mong muốn các thông tin truyền. Nếu lỗi
xảy ra ở phần số liệu của tế bào thì cả tế bào vẫn đợc truyền tới điểm cuối do ATM
không có bất cứ một cơ chế chống lỗi nào khi truyền từ kiên kết tới liên kết. Nếu lỗi
xảy ra ở phần tiêu đề thì chuyển mạch ATM sẽ không dịch nhầm phần tiêu đề này và
Khoa điện- điện tử

- 19

Đồ án tốt nghiệp

sau đó tế bào có thể bị định đờng sai. điều này xảy ra khi phần tiêu đề mang giá trị của
một đờng nối khác. Nếu phần tiêu đề mang một giá trị không tồn tại thì tế bào dẽ bị

Nh vậy hiệu suất sẽ tối u khi toàn bộ thông tin đợc truyền đi chia hết cho kích thớc tr-
ờng thông tin.
Lúc đó, giá trị hiệu suất băng truyền sẽ là :

Fopt
=L/(L+H)
Khoa điện- điện tử

- 20

Đồ án tốt nghiệp

Ngời ta nhận thấy rằng hiệu suất phụ thuộc rất nhiều vào các byte thông tin hữu ích
đựơc truyền đi, số byte thông tin hữu ích dài thì hiệu suất tối u càng dễ đạt đợc.
Do luồng thông tin trong ATM gồm : tiếng nói, tín hiệu video, số liệu tốc độ cao lên
hiệu suất gần đạt đợc 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 xung và phần tiêu đề bao gồm các
cờ để nhận biết giới hạn gói một vài bit đợc trèn thêm để nhận biết các cờ chính
xác. Ngoài ra còn phải cộng thêm vào phần đầu khung phần báo hiệu độ dài gói, lúc đó
hiệu suất là :
= X/ (X+H+h
v
)
Trong đó : hv là phần thông tin bắt buộc phải bổ xung thêm để báo hiệu độ dài gói
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 tới 100%.
Kết luận :
Xét về mặt hiệu suất truyền nói chung gói có độ dài thay đểi tốt hơn là gói có độ dài
cố định. Tuy nhiên khi xem xét trong từng trờng hợp cụ thể, u thế này lại rất hạn chế do

gói có độ dài lớn nhất, lúc đó kích thớc hàng đợi sẽ lớn hơn rất nhiều so với trờng hợp
gói có kích thớc cố định. Việc tính toán kích thớc hàng đợi một cách tối u trong trờng
hợp này sẽ hết sức khó khăn.
Kết luận : sau khi đối chiếu với yêu cầu về tốc độ hoạt động và kích thớc bộ nhớ
hàng đợi, giải pháp gói có kích thớc cố định là hợp lý nhất đối với các dịch vụ băng
rộng của ATM.
2.4.1.3. trễ.
Nh ta đã biết trong mục 1.2.1 kích thớc của gói ATM cần phải giới hạn để không
phát sinh ra trễ trong mạng. Trễ tiếng nói sẽ rất lớn nếu kích thớc gói lớn.
2.4.1.4. Kết luận.
Trong mạng băng rộng nơi các ứng dụng chính đợc sử dụng là tiếng nói, tín hiệu
video và gói số liệu lợi ích thu về hiệu suất truyền đối với các gói có kích thớc thay đổi
nhỏ hơn rất nhiều so với lợi ích thu đợc khi sử dụng các gói có kích thớc cố định, nếu
so sánh về mặt tốc độ hoạt động và độ phức tạp. Mặt khác nếu sử dụng tế bào có kích
thớc thay đổi thì độ dài của các tế bào này không những không thể 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 cố kích thớc cố định.
2.4.2. lựa chọn kích thớc 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
kích thớc bao nhiêu. kích thớc củ tế bào sẽ ảnh hởng tới các chỉ tiêu sau :
- Hiệu suất băng truyền.
- Trễ ( trễ tạo gói,trễ hàng đợi, trễ tháo gói, trễ chuyển mạch, trễ truyền dẫn...)
- Độ phức tạp khi thực hiện.
2.4.2.1.Hiệu suất băng truyền.
Hiệu suất băng truyền đợc quyết định bởi tỷ lệ giữa kích thớc phần tiêu đề và kích
thớc truyền dữ liệu càng dài thì hiệu quả càng cao ( xem 2.4.1.1.).
2.4.2.2. Trễ.
Trễ của hệ thống bao gồm một số loại trễ nh trễ tạo gói,trễ hàng đợi, trễ tháo gói, trễ
chuyển mạch, trễ truyền dẫn...nh trình bày ở mục 2.3.1.
Trễ tạo gói phụ thuộc vào kích thớc của trờng số liệu trong tế bào. Hình 2.9 thể hiện

Trễ hàng đợi (às)

280 32+4 64+4 128+4
240
200
160
120
80
40
L/H
0 8 10 16 20 30 32 60
Trong đó : Hiệu suất tải
0.85
0.80
0.75
0.70
0.65
Hình 2.10 : Trễ hàng đợi phụ thuộc vào tỷ lệ L/H với các hiệu suất tải khác nhau.
Trễ toàn mạng theo khuyến nghị Q161 của ITU-T cần phải đợc 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 vọng. Theo kết quả nghiên cứu của ITU-T độ dài tế bào có ảnh hởng trực tiếp tới
trễ :
- Đối với các tế bào có độ dài tơng đối ngắn ( 32 byte hoặc nhỏ hơn) thì trễ tổng rất
nhỏ.
- đối với các gói có độ dài trung bình ở khoảng giữa 32- 64 byte, phần lớn các trờng
hợp ta không cần bộ khử tiếng vọng.
2.4.2.3. Độ phức tạp khi thực hiện.
Khoa điện- điện tử

- 23

2.4.2.4. Kết luận.
Các giá trị độ dài ở kích thớc giữa 32 - 64 byte đợc a chuộng hơn cả. Sự lựa chọn này
phụ thuộc vào ba thông số chính đã đề cập ở trên. Cuối cùng ITU-T đã đạt đợc một thoả
hiệp sử dụng tế bào có trờng số liệu 48 byte và 5 byte trờng tiêu đề.
2.5. tóm tắt.
Trong chơng II, ta đã xem xét các tham số quan trọng của mạng ATM đó là các tham
số liên quan đến lỗi và trễ. Từ các tham số này cũng nh các yêu cầu về dịch vụ cụ thể
ngời ta đã xem xét và lựa chọn các tham số truyền trong mạng ATM nh độ dài hàng
đợi, tốc độ xử lý, kích thớc tế bào ATM. Cuối cùng ITU-T chọn giải pháp tế bào ATM
kích thớc cố định có độ dài 53 byte, trong đó trờng số liệu dài 48 byte, phần tiêu đề dài
5 byte.
Khoa điện- điện tử

- 24

Đồ án tốt nghiệp Chơng III: kỹ thuật mạng ATM.
3.1. Mở đầu.
Sau khi xét các tham số quan trọng của mạng ATM ở chơng II, chơng III sẽ tiếp tục đề
cập tới các kỹ thuật của ATM và các chức năng của từng lớp. ở đây còn đề cập đến
cấu trúc của tế bào ATM, nguyên tắc chuyển mạch báo hiệu, chức năng vận hành giám
sát bảo dỡng OAM trong mạng ATM.
3.2. Đặc điểm kỹ thuật của B-ISDN.
Khoa điện- điện tử

- 25

TE LFC