Website: Email : Tel (: 0918.775.368
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
khuyến nghị về ATM, đặt cơ sở cho mạng ATM cũng nh phần lớn các tham số của nó.

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
3.1. Mở đầu .
3.2. Đặc điểm kỹ thuật của B-ISDN
3.3. Kỹ thuật liên kết mạng trong B-ISDN

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

- 4

Website: Email : Tel (: 0918.775.368
5.4 Các giao thức điều khiển truy nhập phơng tiện truyền

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,
chủ yếu là do các nguyên nhân sau :
- Các yêu cầu dịch vụ băng đang tăng lên
- Các kỹ thuật xử lý tín hiệu, chuyể mạch truyền dẫn ở tốc độ cao ( khoảng vài trăm
Mbit/s tới vài Gbit/s) đã trở thành hiện thực.
- Những tiến bộ về khả năng xử lý ảnh và số liệu
- Sự phát triển của mạng ứng dụng phền mềm trong lĩch vực tin học và viễn thông.

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

Phần tiêu đề của tế bào ATM
Phần thông tin của ngời sử dụng
Hình 1.2 : cấu trúc luồng thông tin trong ATM
Khoa điện- điện tử

- 7


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

Website: Email : Tel (: 0918.775.368
- 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
khiển lỗi trên mọi liên kết ( link by link ). Việc điều khiển lỗi nay đợc thực hiện bởi các
thủ tục HDL ( Hight level Data Link control) bao gồm các chức năng : giới hạn khung (
frame delimiting ), đảm bảo truyền bit chính xác, kiểm tra lỗi ( kiểm tra mã d vòng
CRC - Cyclic Redundancy Check ), sửa lỗi bằng các thủ tục truyền lại. Hình 1.3 trình
bày thủ tục điều khiển lỗi đầy đủ của mạng chuyển mạch gói thông qua mô hình liên
kết các hệ thống mở OSI. Ta thấy rằng quá trình điều khiển đợc thực hiện trên lớp 2. Ơ
đây quá trình điều khiển lỗi đợc thực hiện trên mọi liên kết thông qua nút chuyển mạch,
do đó nút chuyển mạch phải xử lý rất nhiều thông tin làm ảnh hỏng tới độ xử lý và độ
tin cậy của hệ thống.

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
Website: Email : Tel (: 0918.775.368
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
không còn đợc cung cấp ở các nút chuyển mạch trong mạng nữa mà trong trờng hợp
cần thiết, sẽ đợc cung cấp bởi các thiết bị đầu cuối. Nh vậy các chức năng điều khiển
trong mạng đợc giảm từ điều khiển lỗi đầy đủ ( full error control ) ở mạng chuyển gói
X 25 xuống còn cực kỳ tối thiểu ở mạng ATM, do đó các nút ở ATM có độ phức tạp tối
thiểu và vì thế có tốc độ truyền rất cao, có thể lên tới 600 Mbit/s ( Hình 1.5). Bảng 1.1
trình bày các chức năng đợc thực hiện ở tại nút mạng chuyển mạch gói thế hệ cũ và
mạng chuyển mạch gói thế hệ mới ( phơng pháp chuyển tiếp khung) của mạng ATM.
Rõ ràng nút mạng ATM hầu nh không phải xử lý thông tin điều khiển nào trong khi đó
nút mạng của hệ thống chuyển gói thế hệ cũ phải xử lý rất nhiều thông tin.
- Độ trong suốt về mặt thời gian ( time transferency).

Website: Email : Tel (: 0918.775.368
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

Website: Email : Tel (: 0918.775.368
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
rất quan trọng vì có thể dựa vào đó để đánh giá chất lợng mạng.
2.1.2 . Tốc độ tự nhiên, tốc độ trung bình, tốc độ bit cực đại và tốc độ truyền dịch vụ
của mạng.
Mạng băng rộng tơng lai cần đợc truyền một số lợng lớn các dịch vụ, từ các dịch vụ tốc
độ thấp nh : đo lờng từ xa, báo động từ xa, tiếng nói, fax, tới các dịch vụ tốc độ trng
bình nh : âm nhạc, điện thoại truyền hình, truyền số liệu tốc độ cao hoặc các dịch vụ có
tốc độ rất cao nh : HDTV, th viện vidio... Các dịch vụ này có tốc độ từ vài bit/s tới vài
trăm Mbit/s, thời gian truyền từ vìa giây tới vài giờ ( Hình 2.1).
Hình 2.1. Đặc điểm tốc độ thời gian truyền của các dịch vụ băng rộng.
Có thể biểu diễn tốc độ bit tự nhiên của dịch vụ bằng hàm S(t), hàm này kéo dài trong
thời gian truyền thông tin T. Có hai giá trị quan trọng là : tốc độ bit cực đại ( the peak
natural bit rate ) và tốc độ trung bình E(S(t)) đợc tính trong khoangr thời gian T. Quãng

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

Website: Email : Tel (: 0918.775.368
Tốc độ ruyền tren mạng
Tốc độ truyền tự nhiên
của dịch vụ
0 t(s)
Hình 2.3 : Chất lợng giảm do tốc độ truyền nhỏ hơn tốc độ bit cực đại
Mặt khác, nếu tốc độ truyền luôn lớn hơn hoặc bằng tốc độ bit cực đại của dịch vụ thì
các thông tin vô nghĩa sẽ đợc sử dụng để điền đầy vào khoảng chênh lệch giữa tốc độ
bit tự nhiên và tốc độ truyền, do đó sẽ tiêu phí độ rộng băng truyền. Điều này đợc minh
hoạ trên hình 2.4.
Tốc độ
(bit/s) tiêu phí độ rộng băng truyền
Tốc độ truyền trên mạng

Tốc độ bit tự nhiên của dịch vụ
0 t(s)
Hình 2.4 : Tiêu phí độ rộng băng truyền do tốc độ truyền lớn hơn tốc độ bit cực đại
Qua hai thí dụ trên, có thể kết luận rằng cần phải lựa chọn tốc độ truyền thích hợp tuỳ

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).
Nói chung đội trễ D giữa đầu thu và đầu phát giữa các tế bào ATM có thể khác nhau đ-
ợc biểu thị bằng độ trễ cực đại DM và độ trễ cực tiểu Dm. Sự khác nhau giữa DM và
Dm dẫn tới biến động trễ : J =D
M
-D
m
.
Chú ý : biến động trễ là độ trễ không đồng đều của các thông tin tới cùng một điểm
cuối tại các thời điểm khác nhau. Nó dẫn tới việc khôi phục tiến hiệu không chính xác
trong các dịch vụ yêu cầu thời gian thực.
Theo ITU-T, nếu trễ giữa hai đầu cuối lớn hơn 25msthì phải lắp thêm các bộ khử tiếng
vang. Tuy vậy trễ trong mạng phần lớn có giá trị xấp xỉ một giá trị trung bình Do nào
đó, xác suất xảy ra trễ khác xa giá trị Do này rất nhỏ.
Xác suất trễ
Khoa điện- điện tử

10
-6
1000ms
Truyền hình quảng bá 10
-6
10
-8
10
-8
1000ms
Âm thanh chất lợng cao 10
-5
10
-7
10
-7
1000ms
Xử lý điều khiển từ xa 10
-3
10
-3
10
-3
1000ms
Bảng 2.2 : Tỷ lệ lỗi và trễ chấp nhận đợc đối với từng dịch vụ của mạng ATM.
2.2. lựa chọn kiểu truyền chuyển B-ISDN.
Nh đã trình bày trong 1.2.1 ITU-T chọn kiểu truyền không đồng bộ là dạng truyền
cho B-ISDN truyền tơng lai ; nguyên nhân để lựa chọn ATM nh nền tảng củaB-ISDN
( đã giới thiệu sơ qua ở 1.1) sẽ rõ ràng hơn sau khi ta xem một hệ thống thông tin khác
nhau.

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
đầu cuối tới đầu cuối ( giữa các thiết bị đầu cuối ngời sử dụng). Tại nút mạng chỉ có
chức năng phát hiện lỗi để huỷ bỏ các khung vì không cần thiết phải truyền các khung
này, ngoài ra cũng không có chức năng điều khiển luồng hoặc phân kênh hợp kênh.
Trong chuyển mạch khung, các chức năng phát hiện lỗi và điều khiển luồng vẫn còn
giữa lại ở nút mạch do đó việc truyền lại khung và điều khiển luồng bằng cửa sổ trợt
vẫn đợc thực hiện trên cơ sở các liên kết.
Hai hệ thống chuyển mạch khung và chuyển tiếp khung có rất nhiều u điểm, tuy vậy
chúng vẫn không có khả năng thực hiện các dịch vụ thời gian thực do trế lớp.
2.2.5.Dạng truyền không đồng bộ.
Sau khi xem xét rất nhiều hệ thống khác nhau, cuối cùng ITU-T quyết định lấy
ATM là mạng phục vụ cho các dịch vụ băng rộng bởi vì ATM thoả mãn đợc các yêu
cầu đặt ra, các u điểm của nó là :
- Mềm dẻo và phù hợp với các dịch vụ trong tơng lai.
- Có hiệu quả trong việc sử dụng tài nguyên.
- Chỉ sử dụng một mạng duy nhất cho tất cả các dịch vụ.
ATM còn có các tên gọi khác nh ATD( asynchronous time division ), IBCN
( intergrated broadband commulication network).

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
-FD : Trễ chuyển mạch -QD: Trễ hàng đợi -DD: Trễ tháo gói
Hình b:
-FD: trễ của mạng đồng bộ
Hình 2.7 : các loại trễ khác nhau trong mạng ATM.
Trong mạng ATM thuần tuý, thông tin đợc đóng gói thành các tế bào và khôi phục
thành các trạng thái đầu ở nơi nhận tin. Các tế bào đợc sử dụng khắp mọi nơi trên
mạng. Ngựoc lại trong mạng kết hợp một phần của mạng hoạt động với tế bào phần
khác hoạt động, với các khung thời gian. Các loại trễ bao gồm :
- Trễ truyền ( TD) phụ thuộc vào khoảng cách điểm đầu và điểm cuối thông thờng có
giá trị từ 4-5 às /km.
- Trễ tạo gói : ( PD) xảy ra khi các thông tin đợc đóng gói vào các tế bào.
- Trễ chuyển mạch cố định : (FD) xảy ra khi một tế bào ATM đi qua chuyển mạch, nó
có giá trị cố định.
- Trễ hàng đợi (QD) trễ này có giá trị thay đổi xảy ra tại các hàng đợi trong hệ thống
chuyển mạch.
Khoa điện- điện tử

- 18

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
+ PD

- Trong mạng kết hợp.
D
2
=TD
i
+FD
j
+ maxqQD
j
+ k.PD +SD
1
Trong đó :
i: - Đoạn liên kết của đờng truyền
j: - Số chuyển mạch ATM
k: - Số lần tạo gói / tháo gói giữa mạng ATM và mạng đồng bộ
SD
1- trễ

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
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
Khoa điện- điện tử

- 19

Website: Email : Tel (: 0918.775.368
huỷ bỏ. Trong cả hai trờng hợp đều có thể xảy ra lỗi nhân (multiplication error) do chỉ
cần một bit trong phần tiêu đề cũng dẫn tới cả tế bào. Tỷ lỗi đợc gọi là B.
2.3.2.2. Sự mất tế bào do tràn hàng đợi.
Do kích thớc thích hợp của các hàng đợi trong mạng sự mất tế bào do tràn hàng đợi
giảm xuống tơí giá trị chấp nhận đợc ,giá trị này khoảng 10
-8
. Việc tính toán kích thớc
hàng đợi đợc giảm nhẹ rất nhiều bởi tính chất hớng liên kết (connection - oriented))của
ATM vì nó tạo khả năng đẻ mạng cho phép hoặc từ chối một cuộc nối nhỏ hơn hoặc lớn
hơn tải con lại trong hàng đợi .
2.4:Xác đinh độ dài cho tế bào ATM
Sau khi tính toán các tham số trễ và tỷ lệ nỗi ,ta đi đến tính toán kích thớc của tế
bào ATM ,cụ thể là lựa chọn các giải pháp :độ dài ttế bào là cố định hay thay đổi ra sao
để cho trễ ,tỷ lệ nỗi cũng nh độ phức tạp khi thực hiện là tối thiểu .
2.4.1Lựa chọn giă 2giải pháp độ dài cố định hoặc thay đổi.
2.4.1.1: Về mặt hiệu xuất băng truyền
Có hai quan điểm khác nhau về độ dài gói ,độ dài cố định hoặc thay đổi .Nhiều
nhân tố khác nhau ảnh hởng tới u điểm và nhợc điểm của cả hai giải pháp nhng các
yếu tố quan trọng nhất cần phải xem xét khi lựa chọn là hiệu quả của băng truyền dẫn
mức độ phức tạp của chuyển mạch và trễ. Ta có công thức chung để tính hiệu suất băng

= 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
luồng thông tin của mạch băng rộng sẽ bao gồm sự kết hợp của tiếng nói, tín hiệu
video và số liệu đều là những tín hiệu có dòng bit liên tục./
2.4.1.2. Về mặt tốc độ chuyển mạch và độ phức tạp.
Độ phức tạp của việc thực hiện chuyển mạch đối với gói có độ dài cố định hay thay
đổi phụ thuộc vào các chức năng của chúng cũng nh các yuê cầu kỹ thuật tơng ứng với
các chức năng này. Hai nhân tố quan trọng nhất là tốc độ hoạt động và yêu cầu vềkích
thớc bộ nhớ hàng đợi.
tốc độ hoạt động :
Phụ thuộc vào các chức năng cần phải thực hiện và thời gian thực các chức năng đó.
- Xử lý phần tiêu đề : đối với các gói có độ dài cố định khoảng thời gian để xử lý phần
tiêu đề là cố định.
Trong trờng hợp gói có độ dài thay đổi, thời gian xử lý là không cố định và phụ thuộc
vào độ dài gói.
- Quản lý bộ nhớ của hàng đợi : trong trờng hợp kích thớc gói cố định, hệ thống quản
lý bộ nhớ có thể đa ra các khối nhớ với kích thớc cố định tơng ứng với kích thớc của tế
bào ATM. hoạt động này hết sức đơn giản nh trong trờng hợp quản lý bộ nhớ tự do.
Trong trờng hợp gói có độ dài thay đổi, hệ thống quản lý bộ nhớ phải có khả năng đa ra
các khối bộ nhớ có kích thớc khác nhau sao cho các hoạt động nh tìm các đoạn thông
tin , tìm đoạn đầu tiên,...đợc tiến hành ở tốc độ cao. Việc quản lý bộ nhớ tự do cũng trỏ
lên phức tạp hơn.
yêu cầu về kích thớc hàng đợi :

- 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
hiệu suất truyền đối với các tế bào có độ dài khác nhau ( so sánh giữa hai tế bào H = 4
và H= 5 ) cũng nh trễ tạo gói của chúng ( so sánh giữa hai tốc độ truyền tiếng nói là 64
Kbit/s và 32Kbit/s).

Trễ(às) (%) Hiệu suất băng truyền

4
(H=4)
2 100
4 90

4
(H=5) 80
8 70

16 60
8 16 32 64 128
Hình 2.9 : HIệu suất truyền và trễ toạ gói đối với các trờng dữ liệu có độ dài khác nhau.
Khoa điện- điện tử

- 22


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.
- Độ phức tạp của hệ thống phụ thuộc vào hai thông số cơ bản đó là tốc độ xử lý và
dung lợng bộ nhớ cần thiết.
P M
Khoa điện- điện tử

- 23

Website: Email : Tel (: 0918.775.368
2 P 6400
4 3200
8
16 1600

32 M 8000
Kích thớc tế bào
16 32 64 128 256 (byte)
Trong đó:
P : thời gian xử lý một tế bào (às).
M: kích thớc bộ nhớ (bit).
Hình 2.11 : Sự phụ thuộc của kích thớc tế bào tới thời gian xử lý và kích
thớc bộ nhớ.
Để giới hạn tỷ lệ mất tế bào, ta cần cung cấp một hàng đợi có kích thớc đủ lớn. Vì vậy
kích thớc tế bào càng lớn thì kích thớc hàng đợi cũng phải càng lớn. Mặt khác khi có
một gói tới nút chuyển mạch thì phần tiêu đề của nó cũng cần phải đợc xử lý ngay trong
khoảng thời gian một tế bào, do đó kích thớc tế bào càng lớn thì việc thời gian dành
cho việc thực hiện càng nhiều và tốc độ yêu cầu càng thấp.

Khoa điện- điện tử

- 25

TE LFC
Các dịch
vụbăngrông
Các dịch vụ cho N-
ISDN có tóc độ64
Kbps
Chức năng báo
hiệu
Giữa các nút mạng
LFC
TE hoặc bộ
cung cấpdịchvụ