VI. Lớp tương thích ATM (AAL)

VI. Lớp tương thích ATM (AAL)

1. Tổng quan

Thực tế phần lớn các tế bào là mang thông tin của người sử dụng, thế nhưng các thiết bị máy tính, nơi sản sinh ra các dữ liệu này lại không trực tiếp tạo ra hoặc sinh ra tế bào mà dữ liệu cần phải chuyển qua mạng phải tương thích với mạng ATM. Điều này có nghĩa là phía phát phải tạo ra được đơn vị dữ liệu có độ dài thích hợp và chuyển các tế bào này qua mạng. Phía thu phải thực hiện chức năng tạo lại dữ liệu ban đầu từ các tế bào.

Trong thực tế dữ liệu tạo ra thường lớn hơn 48 Bytes, do nhiều nguồn ứng dụng khác nhau với nhiều khuôn dạng thông tin đặc trưng cho các ứng dụng này. Do vậy mạng ATM phải cung cấp các dịch vụ vận chuyển. Mọi thủ tục chuẩn bị cho công việc này là rất phức tạp và do lớp cao nhất trong giao thức ATM đảm nhiệm, đó là lớp tương thích ATM gọi là AAL.

2. Chức năng và phân loại AAL

Các chức năng bên trong AAL là quy định người sử dụng gửi luồng dữ liệu đến các lớp cao hơn tại phía thu trong đó có chú ý đến ảnh hưởng do các lớp ATM sinh ra.

Trong lớp ATM, luồng dữ liệu có thể bị sai lệch do sai lỗi trong truyền dẫn hoặc tế bào bị trễ do độ trễ của các bộ nhớ đệm bị thay đổi hoặc do tắc nghẽn trong mạng. Từ đó, tế bào có thể bị mất hoặc phân phát nhầm địa chỉ. Các giao thức AAL được sử dụng để giải quyết các vấn đề này. Và đối với mỗi loại yêu cầu chất lượng dịch vụ khác nhau thì có những AAL tương ứng khác nhau. Để có nghiên cứu kỹ hơn về các loại AAL ta có thể xem xét chúng thông qua việc nghiên cứu AAL trong B-ISDN.

Thông qua AAL các đơn vị dữ liệu giao thức PDU (Protocol Data Unit) ở các lớp cao hơn được chia nhỏ và đưa xuống trường dữ liệu của tế bào ATM. AAL được chia nhỏ thành hai lớp con là lớp con phân đoạn và tái hợp SAR (Segmentation And Reassembly) và lớp con hội tụ CS (Convergence Sublayer).

Chức năng chính của SAR là chia các PDU của lớp cao hơn thành các phần tương ứng với 48 Bytes của trường dữ liệu trong tế bào ATM tại đầu phát. tại đầu thu SAR lấy thông tin trong trường dữ liệu của tế bào ATM để khôi phục lại các PDU hoàn chỉnh.

Lớp con SC phụ thuộc vào loại dịch vụ. Nó cung cấp các dịch vụ của lớp AAL cho các lớp cao hơn thông qua điểm truy nhập dịch vụ SAR (Service Access Point). Để giảm thiểu các thủ tục của AAL, khuyến nghị I.362 của ITU-T chia AAL thành 4 nhóm khác nhau tuỳ thuộc vào đặc điểm dịch vụ của chúng. Việc phân loại các lớp AAL chủ yếu dựa trên 3 tham số là

• 
  Mối quan hệ về mặt thời gian.
  
• 
  Tốc độ bit.
  
• 
  Dạng truyền (hay kiểu liên kết).
  

Loại B: Là các dịch vụ thời gian thực, tốc độ truyền thay đổi, kiểu hướng liên kết. Các dịch vụ của nó thường là tín hiệu Audio và Video có tốc độ thay đổi (có sử dụng nén) còn được gọi là AAL2.

Loại C: Là các dịch vụ không yêu cầu thời gian thực, tốc độ truyền thay đổi, kiểu hướng liên kết. Ví dụ của dịch vụ này là chuyển File, các dịch vụ mạng dữ liệu trong đó đấu nối đã được thiết lập từ trước khi truyền dữ liệu.

Loại D: Bao gồm các dịch vụ không yêu cầu thời gian thực, tốc độ thay đổi, kiểu không có hướng. Ví dụ cho loại dịch vụ này là chuyển các Datagrams, các áp dụng của mạng truyền dữ liệu mà ở đó không thiết lập đấu nối trước khi truyền dữ liệu. Cả AAL3/4 và AAL5 đều có thể sử dụng cho dịch vụ loại này.

Các chức năng của lớp AAL có thể rỗng (không có) nếu như lớp ATM đã đáp ứng được các yêu cầu của một dịch vụ viễn thông cụ thể nào đó. Trong trường hợp này khác hàng có thể sử dụng tất cả 48 Bytes của trường thông tin. Dung lượng của trường thông tin tế bào được chuyển trực tiếp và trong suốt lên lớp cao hơn. Trường hợp này được gọi là các chức năng của AAL0.Hình 3.12mô tả quá trình hình thành tế bào.



Hình 3.12: Quá trình hình thành tế bào

Trong đó: SDU (Service Data Unit) khối số liệu dịch vụ.

PDP (Protocol Data Unit) khối số liệu giao thức.

SAP (Service Access Point) điểm truy nhập dịch vụ.

3. AAL1

• 
  Truyền tải và phân phát các khối SDU với tốc độ bit cố định.
  
• 
  Truyền tải các thông tin về đồng bộ giữa bên phát và bên thu.
  
• 
  Truyền tải cấu trúc thông tin giữa bên phát và bên thu.
  
• 
  Khi cần thiết, chỉ thị các thông tin bị mất hoặc lỗi mà AAL1 không có khả năng sửa.
  

• 
  Phân tách và tái tạo lại các thông tin khác hàng.
  
• 
  Xử lý trễ tế bào, xử lý trễ tổ hợp thông tin tải tế bào.
  
• 
  Xử lý các tế bào mất và nhầm địa chỉ.
  
• 
  Tái tạo lại đồng hồ và cấu trúc dữ liệu tại đầu thu.
  
• 
  Kiểm tra và xử lý thông tin điều khiển giao thức AAL (PCI) dùng cho các lỗi bit.
  
• 
  Kiểm tra và có thể xử lý lỗi bít của trường thông tin.
  

a. Lớp con SAR

Đơn vị dữ liệu SAR-PDU gồm 48 Bytes. Bytes đầu tiên là trường thông tin điều khiển. PCI bao gồm 4 bits chỉ thứ tự SN (Sequence Number) và 4 bits phòng vệ số thứ tự SNP (Sequence Number Protection). Trường SN được chia ra thành bit báo hiệu lớp con hội tụ CSI (Convergence Sublayer Indication) và 3 bits đếm số thứ tự SC (Sequence Number). Cấu trúc của AAL1 được chỉ ra trong hình 3.13. Giá trị SC tạo ra khả năng phát hiện các tế bào bị mất hoặc truyền nhầm. Bit CSI có thể được sử dụng để truyền thông tin đồng bộ hoặc các thông tin về cấu trúc dữ liệu. Trường SNP chứa mã CRC là tổng kiểm tra cho phần SN dùng đa thức sinh x³+x+1, bit cuối cùng là bit P (Parity) dùng để kiểm tra chẵn lẻ cho cả 7 bits đầu của PCI.

Khi AAL1 được dùng để truyền Data có cấu trúc (dữ liệu được lấy mẫu ở tần số 8Khz) thì dòng số liệu là các dòng Data liên tục. ở đây các giới hạn cấu trúc được xác định bằng con trỏ. Vì vậy thông tin của SAR-PDU có con trỏ khác với thông tin của SAR-PDU không có con trỏ. Với Data có cấu trúc Byte đầu tiên trong vùng thông tin của các SAR-PDU có số thứ tự chẵn được dùng làm con trỏ.

b. Lớp con CS

4. AAL2

Các dịch vụ được cung cấp là:

• 
  Các SDUs xuất phát từ một nguồn có tốc độ bit biến thiên được trao đổi giữa AAL và lớp cao hơn.
  

• 
  Thông tin đồng bộ hoá được truyền tải giữa nguồn và đích.
  
• 
  Báo tin về các lỗi mà chúng không được sửa bởi AAL2.
  

• 
  Phân đoạn và ghép lại các thông tin của người sử dụng.
  
• 
  Điều khiển sự biến thiên trễ tế bào.
  
• 
  Xử lý các tế bào bị mất hoặc chèn nhầm.
  
• 
  Khôi phuc đồng hồ nguồn tại máy thu.
  
• 
  Kiểm tra AAL-PCI để pháp hiện các lỗi bít và xử lý các lỗi này.
  
• 
  Kiểm tra trường thông tin của người sử dụng để pháp hiện các lỗi bit và tiến hành các hoạt động sửa lỗi nếu có thể.
  

5. AAL 3/4

CPCS (Common Part Convergence Sublayer): Lớp con hội tụ chung

S
SCS (Service Specific Convergence Sublayer): Lớp con phụ thuộc dịch

Hình 3.14

Các gói Data có chiều dài thay đổi được đệm thêm một số bits để trở thành một số nguyên lần 32 bits, sau đó cộng thêm vào phần Header và Trailer tạo thành CS-PDU. Các CS-PDUs này được cắt thành các đoạn có chiều dài 44 Bytes và lại được cộng thêm Header và Trailer nữa rồi đưa đến lớp ATM dưới dạng các SAR-PDUs 48 Bytes.

Có hai mô hình hoạt động được định nghĩa cho AAL3 là chế độ kiểu thông điệp (Message Mode) và kiểu dòng bit (Streaming Mode).

Chế độ kiểu thông điệp cho phép truyền các AAL-SDUs có chiều dài thay đổi cũng như chiều dài cố định trong đó một AAL-SDU tương ứng với một AAL-IDU (Interface Data Unit).

Không giống như kiểu thông điệp. Chế độ kiểu dòng bit gửi một AAL-SDU trong một hoặc vài AAL-IDU và việc truyền các AAL-SDUs tới các đích qua giao diện AAL không đầy đủ sẽ bị loại bỏ.

Cả hai mô hình kiểu thông điệp và kiểu dòng bit đều cung cấp hai hoạt động truyền dẫn là hoạt động đảm bảo và hoạt động không đảm bảo. Hoạt động đảm bảo trước hết dùng cho mô hình kết nối Point to Point. Hệ thống sẽ phát lại các SDU bị mất và sẽ cung cấp các chức năng điều khiển thông tin. Hoạt động không đảm bảo không có chức năng này. Việc truyền Data trên lớp con CPCS luôn luôn là hoạt động không được đảm bảo.

a. Lớp con SAR

Hình 3.15: Cấu trúc SAR-PDU của AAL3/4

Trường kiểu đoạn ST (Segment Type) có độ dài 2 bits, nó chỉ ra loại của CS-PDU có chứa trong SAR-PDU: như phần đầu của SAR-PDU BOM (Beginnig of Message), phần cuối EOM (End of Message) và các CS-PDU đơn SSM (Single-Segment Message). Trường chỉ thị độ dài LI (Length Indicator) chỉ ra số Bytes của CS-PDU có chứa trong trường dữ liệu của SAR-PDU. LI có độ dài 6 bits. Ngoài ra trong SAR-PDU còn có trường số thứ tự gói SN (Sequence Number) dài 4 bits. Mỗi khi nhận được SAR-PDU thuộc về một cuộc nối, giá trị SN lại tăng lên 1 đơn vị.

Chức năng thứ hai của lớp con SAR là phát hiện lỗi. Trường kiểm tra lỗi CRC có độ dài 10 bits để thực hiện việc kiểm tra lỗi bit trong các SAR-PDUs. Giá trị CRC được tính trong trường tiêu đề, trường dữ liệu và trường LI. Lớp con SAR còn có khả năng phát hiện các gói bị mất hoặc chèn nhầm.

Chức năng thứ ba của SAR là đồng thời phân kênh và hợp kênh các CS-PDUs của các cuộc nối đơn ở mức ATM. Chức năng này sử dụng trường dữ liệu nhận dạng hợp kênh MID (Multiplexing Indetifier) dài 10 bits. Các SAR-PDUs với dữ liệu nhận dạng kênh MID khác nhau sẽ thuộc về các CS-PDUs riêng biệt. Việc phân kênh/ hợp kênh phải được thực hiện trên cơ sở từ đầu cuối đến đầu cuối.

Như ta đã biết lớp con CS được chia làm hai phần là phần chung CPCS và phần phụ thuộc dịch vụ SSCS. Chức năng và cấu trúc của SSCS hiện tại vẫn chưa được rõ ràng, nó đòi hỏi phải nghiên cứu thêm. Phần CPCS truyền các khung dữ liệu của người sử dụng với độ dài bất kỳ trong khoảng 1 65535 Bytes. Các chức năng của CPCS nằm trong 4 Bytes phần tiêu đề (Header) và 4 Bytes ở phần đuôi (Trailer).

Cấu trúc của CPCS-PDU như hình 3.16 trong đó trường chỉ thị phần chung CPI (Common Part Indicator) được sử dụng để quản lý phần còn lại của phần tiêu đề và phần đuôi. Trường nhãn hiệu bắt đầu Btag (Beginning Tag) và nhãn hiệu kết thúc Etag (Ending Tag) cho phép tạo nên sự liên kết một cách chính xác giữa phần tiêu đề và phần đuôi của khung. Trường kích thước bộ đệm cung cấp BASize (Buffer Alocation Size) báo hiệu cho đầu thu kích thước bộ đệm tối đa cần thiết để nhận CPCS-PDU. Trường đệm PAD (Padding) đảm bảo sao cho trường dữ liệu của CPCS-PDU là một số nguyên lần 4 Bytes do đó nó có độ dài từ (0 3) Bytes. Trường đồng chỉnh AL (Alignment) được sử dụng để đồng chỉnh phần đuôi 32 bits của CPCS-PDU. Trường độ dài Length chỉ ra độ dài của trường dữ liệu.

6. AAL5

Tuy nhiên các thủ tục trong AAL5 đơn giản hơn rất nhiều so với các thủ tục trong AAL3/4. Ví dụ ở đây không có chức năng phân/ hợp kênh cho các tế bào. Tất cả các tế bào trong AAL5 được phát đi thành dòng tế bào có số thứ tự cụ thể

Gói Data có chiều dài thay đổi (1 65535 Bytes) trước hết được thêm vào một số bits để trở thành một số nguyên lần 48 Bytes, sau đó được cộng thêm một Trailer (ở đây không có phần Header) để tạo thành các CPCS-PDUs. Cấu trúc của CPCS-PDU như hình 3.17

a. Lớp con SAR.

b. Lớp con CS

PT1: Cuối của một SAR-PDU.

PT0: Đầu/ giữa của một SAR-PDU.

AAL5 có hai mô hình hoạt động là : Message Mode và Streaming Mode. Cả hai mô hình này đều có hai cơ chế truyền dẫn là : truyền dẫn đảm bảo và truyền dẫn không đảm bảo. Sự khác biệt giữa AAL3/4 và AAL5 là AAL5 chỉ có một cấu hình đường truyền điểm -điểm (Point to Point) không có cấu hình đường truyền điểm -đa điểm (Point to Multipoint). Hoạt động của AAL5 được mô tả như hình 3.18.

KẾT LUẬN

Một cách điển hình, những tế bào ATM này có thể được truyền tải trên SONET, SDH, E1/DS1, và ở những định dạng số khác. Các tế bào có thể cònđược truyền tải một cách liên tục mà không ở dưới định dạng mạng số.

Khi môi trường của xã hội thông tin được hoàn thiện, thì mạng giao tiếp thông tin băng rộng cần thiết phải tỏ ra thích nghi với các tính năng như tốc độ cao, băng rộng, đa phương tiện. Và vì vậy phải tính đến việc thiết lập mạng thông tin tốc độ siêu cao ở tầm quốc gia. Mạng thông tin tốc độ siêu cao đã dựa vào sử dụng công nghệ ATM (phương thức truyền tải không đồng bộ) để tạo ra mạng lưới quốc gia rộng khắp với tính kinh tế và hiệu quả cho phép các nhà cung cấp dịch vụ có thể cung cấp nhiều loại hình dịch vụ thông tin khác nhau. Công nghệ ATM được hình thành từ công nghệ ATD (Asynchronous Time Division - phân chia theo thời gian không đồng bộ) đã được đưa ra trên mạng viễn thông của Pháp năm 1983 và FPS (Fast Packet Switchinh - chuyển mạch gói tốc độ cao) của Bell Lab của nước Mỹ.

ATM là sự kết hợp của công nghệ truyền dẫn và công nghệ chuyển mạch qua mạng giao tiếp chuẩn, dựa vào công nghệ ATM để phân chia và ghép tiếng nói, số liệu, hình ảnh,... vào trong một khối có chiều dài cố định được gọi là tế bào. Đặc điểm chính của ATM là thông tin được cấu tạo từ các tế bào ở trong một khổ thích hợp của thời gian thực truyền tải thông tin và cách thức truyền tải có thể chứng minh rằng tất cả các dịch vụ băng rộng không ảnh hưởng tới tốc độ thông tin. Trong mạng ATM tin tức là các tế bào được gửi từ thiết bị đầu cuối được xắp xếp trong tín hiệu số sao cho mạng với tốc độ xử lý khoảng vài Gbps có thể được sử dụng để truyền hoặc chuyển mạch các tế bào đó, cũng như vậy toàn bộ các thông tin đã được truyền bằng các tế bào với chiều dài cố định. Từ đây ta có thể thiết lập mạng liên kết đa phương tiện mà nó có thể xử lý nhiều loại hình thông tin khác nhau như tiếng nói, số liệu, hình ảnh, ... một cách đồng nhất.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] Kỹ thuật chuyển mạch 1-Học viện công nghệ bưu chính viễn thông- Nhà xuất bản Hà Nội 2007

[2] Dương Văn Thành-Chuyển mạch mềm và ứng dụng trong mạng viễn thông thế hệ sau- NXB Bưu điện.

Tham khảo các trang web:

[3] http:\\www.tailieu.vn

[4] http:\\www.webtailieu.vn

[5] http:\\www.thuvien247.net

SVTH: Trang

Каталог: file -> downloadfile4
downloadfile4 -> Những quy định mới trong bhxn của Quyết định số 1111/2011/QĐ-bhxh
downloadfile4 -> Cũng có 1 chút kinh nghiệm về kỳ thi ielts, nên hôm nay chia sẻ cùng mọi người
downloadfile4 -> Bộ Giáo dục và Đào tạo vừa công bố 6 môn thi tốt nghiệp thpt năm 2012, trong đó có môn Lịch sử. Đây là môn học được nhiều học sinh cho là “khó nuốt” nhất trong kì thi tốt nghiệp năm nay
downloadfile4 -> Câu 4: Trình bày nội dung luận cương chính trị (10/1930) từ đó chỉ ra hạn chế lịch sử của cương lĩnh này?
downloadfile4 -> Hãy đọc trước khi các bạn bước vào thế giới của ado ado là gì?
downloadfile4 -> BÀi tậP ĐẠi cưƠng hóa học hữu cơ Kiến thức cần nhớ: I. Thành phần nguyên tố
downloadfile4 -> MÔN: Phương pháp nghiên cứu khoa học Lớp: K062KT1 Thành viên nhóm: Nguyễn Thị Thu Sang 211161039 Vơ Thị Thúy Vy 211080574
downloadfile4 -> Tài liệu bồi dưỡng học sinh giỏi Hóa học lớp 8 Nguyễn Văn Hòa-thcs mỹ Quang
downloadfile4 -> Manageengine opmanager
downloadfile4 -> BÀI 1: khảo sát các dạng dữ liệu không gian

tải về 286.78 Kb.

Chia sẻ với bạn bè của bạn: