Giới thiệu các dịch vụ mạng truy nhập ATM

................................... 20 4.1.1 Mô hình cơ sở hạ tầng ........................................................... 21 4.1.2 Ráp nối ................................................................................... 21 4.1.3 Cáp ......................................................................................... 22 4.1.4 Kết nối.................................................................................... 22 4.1.5 Xung nhịp chuẩn.................................................................... 22 5 BÁO HIỆU........................................................................................... 23 5.1 Chức năng mạng truy nhập .......................................................... 23 5.2 Phân loại hệ thống........................................................................ 24 5.2.1 Phương án 1 ........................................................................... 24 25.2.2 Phương án 2 ........................................................................... 24 5.2.3 Phương án 3 ........................................................................... 25 5.2.4 Phương án 4 ........................................................................... 26 5.2.5 Phương án 5 ........................................................................... 27 5.3 Báo hiệu tại UNIX, UNIW và UNIH................................................ 27 5.4 Báo hiệu tại ANI ........................................................................... 27 5.4.1 Giao diện VB5 ....................................................................... 27 5.4.2 Giao diện giữa các mạng ATM ............................................. 27 5.4.3 Giao diện Đối tượng sử dụng-Mạng...................................... 28 6 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................... 29 6.1 Normative References................................................................... 29 6.2 Informative References ................................................................. 30 7 CÁC TỪ VIẾT TẮT............................................................................ 31 PHỤ LỤC A............................................................................................ 34 A.1 Cơ cấu mạng thuê bao gia đình ................................................... 34 Figure A-1 Home Network Fabric.................................................. 34 A.1.1 Chuyển mạch mức cao hơn................................................... 35 A.1.2 Khối Interworking................................................................. 35 A.1.3 Ví dụ Fabric mạng thuê bao gia đình.................................... 35 A.2 ....................................................................................................... 36 A.3 Các chức năng bổ sung ................................................................ 37 A.4 Mạng thuê bao gia đình Non-ATM .............................................. 39 31.Giới thệu Khuôn khổ cấu trúc băng rộng cho các thuê bao gia đình của diễn đàn ATM (ATM Forum Residential Broadband-RBB) xác định các hệ thống truy nhập và mạng thuê bao gia đình. 1.1 Cấu trúc chuẩn Cấu trúc Residential Broadband chuẩn xác định giao diện RBB trong phạm vi các mạng thuê bao gia đình và truy nhập khác nhau. Cấu trúc RBB chuẩn bao gồm 5 thành phần sau: 1. Mạng nhân ATM. 2. Mạng truy nhập ATM. 3. Kết cuối mạng truy nhập. 4. Mạng ATM thuê bao gia đình. 5. Hệ thống đầu cuối ATM. Hình 1-1 Cấu trúc RBB chuẩn Trong cấu trúc chuẩn, có thể sẽ không có một hoặc nhiều thành phần, khi đó các giao diện tại một hoặc nhiều điểm chuẩn là như nhau. Có thể có một hoặc nhiều hơn một giao diện cho mỗi điểm chuẩn. Chú ý : Trong hình 1-1 không có điểm chuẩn UB, TB hoặc SB do không có ánh xạ trực tiếp các điểm chuẩn tới các giao diện chuẩn được xác định là áp dụng cho mọi trường hợp. Cụ thể, các điểm chuẩn S và T trong Khuyến nghị I.310 của ITU-T có ý nghĩa quan trọng trong hệ thống báo hiệu hiệu xác định các thành phần chức năng không M¹ng nh©n ATM M¹ng Truy nhËp ATM KÕt cuèi m¹ng truy nhËp HÖ thèng ®Çu cuèi ATM ANI UNI w UNI UNI X H M¹ng thuª bao gia ®×nh ATM 4thích hợp với môi trường RBB. Do đó, việc giải thích chính xác các điểm chuẩn này phụ thuộc vào cấu trúc mạng nội hạt và môi trường điều chỉnh. Cấu hình chuẩn trong phần này và các phần tiếp theo được chia thành các nhóm chức năng mà thường phù hợp với các thiết bị thực tế. Các thiết bị thực tế có thể bao gồm một hoặc nhiều nhóm chức năng, hoặc chỉ một phần của một nhóm chức năng. Trong trường hợp cuối cùng, giao diện giữa các thiết bị hoặc hệ thống phù hợp với các nhóm chức năng không phải là đối tượng nghiên cứu trong tài liệu này nhưng có thể được đề cập đến trong các tài liệu hoặc tiêu chuẩn khác. Cấu hình chuẩn cũng chỉ ra các giao diện hoặc bao gồm hoặc tham chiếu tới các tiêu chuẩn khác. Khi có nhiều hơn hai nhóm chức năng trong một thiết bị, không cần giao diện giữa các nhóm. 1.2 Các thành phần chuẩn 1.2.1 Mạng nhân ATM Mạng nhân ATM (Hình 1-2) bao gồm các nhóm chức năng sau: 1. Mạng của một hoặc nhiều chuyển mạch ATM 2. Các dịch vụ 3. Quản lý mạng Hình 1-2 Mô tả các chức năng của mạng nhân ATM Hình 1-2 Mô tả mạng ATM nhân 1.2.2 Mạng truy nhập ATM Mạng truy nhập ATM bao gồm các nhóm chức năng sau: Mạng ATM nhân Quản lý mạng Các chuyển mạch ATM Các dịchvụ 51. Kết cuối số ATM (ADT) 2. Mạng phân bố truy nhập ADT là một vấn đề được đề cập trong toàn tài liệu này. Các công nghệ mạng truy nhập cá nhân có thuật ngữ phù hợp với chức năng này. Hình 1-3 Mô tả mạng truy nhập ATM 1.2.3 Kết cuối mạng truy nhập Kết cuối mạng truy nhập (NT) là một nhóm chức năng kết nối mạng truy nhập ATM và mạng ATM thuê bao gia đình. UNIW là giao diện tại mạng mạng truy nhập bên cạnh NT. UNIX là giao diện tại nhà cạnh NT. Chức năng của NT phụ thuộc vào công nghệ mạng Truy nhập và mạng thuê bao gia đình. NT có thể thụ động hoặc tích cực. Sự thụ động của NT chỉ ra rằng các giao diện tại UNIX và UNIX là như nhau tại mọi lớp. NT có thể bao gồm các thành phần thụ động (ví dụ như bộ bảo vệ điện tử) hoặc các thành phần tích cực trong điện tử hoặc vùng quang học (ví dụ như bộ lọc hoặc bộ khuếch đại) nhưng không bao gồm các thành phần tích cực trong vùng kỹ thuật số ( nó không bao gồm điều biến /giải điều biến hoặc các chức năng mức cao hơn). NT tích cực có thể bao gồm các chức năng mức PMD trong vùng kỹ thuật số chẳng hạn như điều biến/giải điều biến và bộ chuyển đổi trung gian. Nó cũng có thể bao gồm các chức năng tại các mức TC và MAC. Các thiết bị có NT cũng có Mạng truy nhập ATM Đầu cuối ATM số Mạng phân phối truy nhập 6thể bao gồm các chức năng khác (ví dụ như thiết bị phân phối tại thuê bao gia đình). 1.2.4 Mạng ATM thuê bao gia đình. Mạng ATM thuê bao gia đình (HAN) kết nối đầu cuối mạng truy nhập và hệ thống đầu cuối ATM. HAN bao gồm các nhóm chức năng sau: 1. Thiết bị phân phối tại thuê bao gia đình (Home distribution Device) 2. Mạng phân phối tại thuê bao gia đình (Home Distribution Network) Hình 1-4 Mô tả mạng ATM tại gia đình Thiết bị Phân phối tại thuê bao gia đình thực hiện chuyển mạch và/hoặc tập trung các kết nối ảo ATM giữa UNIX và các thiết bị được kết nối với mạng ATM thuê bao gia đình tại UNIH , bao gồm cả hỗ trợ cho kết nối ảo ATM giữa các thiết bị. Nó bao gồm cả các chức năng lớp PHY, MAC hoặc ATM, có thể bao gồm cả báo hiệu. Thiết bị phân phối tại thuê bao gia đình là tuỳ ý và không cần đưa ra trong toàn bộ mạng ATM thuê bao gia đình. Một vài chức năng của nó có thể được thực hiện cùng với đầu cuối mạng trong từng thiết bị. Mạng phân phối thuê bao gia đình chuyển tải lưu lượng ATM đi từ hệ thống đầu cuối ATM bằng kết nối điểm - điểm, cấu trúc hình sao hoặc hình cây và phân nhánh. 1.2.5 Hệ thống đầu cuối ATM Hệ thống đầu cuối ATM bao gồm các chức năng trên lớp ATM, có thể bao gồm các ứng dụng đầu cuối - đối tượng sử dụng. Mạng ATM gia đình Mạng phân phối tại gia đình Thiết bị phân phối tại gia đình 71.3 Các giao diện chuẩn 1.3.1 Giao diện mạng truy nhập Giao diện mạng truy nhập (ANI) là giao diện giữa mạng truy nhập và mạng nhân ATM. Nó hoàn toàn độc lập với bất cứ công nghệ mạng truy nhập nào. Phần 5 sẽ mô tả chi tiết về giao diện ANI. 1.3.2 Giao diện UNIW, UNIX, UNIH UNIW, UNIX,UNIH là các giao diện cho công nghệ mạng truy nhập, đầu cuối mạng truy nhập, mạng thuê bao gia đình và hệ thống kết cuối ATM. Các giao diện này hỗ trợ các tế bào cơ bản UNI, hoặc khung cơ bản UNI để ATM chuyển tải giữa các thành phần. 2. Các dịch vụ Các dịch vụ và tính năng của mạng băng rộng thuê bao gia đình ATM giống như đối với các mạng ATM khác. Các nhà quản lý mạng có thể chọn lọc để đưa ra các đề nghị toàn bộ hay một phần các dịch vụ và tính năng. Điều đó mang đến khả năng các kết nối giữa hệ thống đầu cuối ATM với mạng RBB và hệ thống đầu cuối ATM với các mạng ATM khác là như nhau. 2.1 Cấu hình kết nối Các kết nối điểm-điểm và điểm-đa điểm được sử dụng trong mạng RBB như trong UNI3.1. Các dạng kết nối khác đang được nghiên cứu trong ATM Forum và ITU- T để áp dụng cho các mạng RBB trong tương lai. 2.2 Các dạng kết nối Các kết nối đường dẫn ảo và kênh ảo trong mạng RBB như trong UNI3.1 2.3 Xác lập kết nối Các kết nối ảo cố định trong mạng RBB như trong UNI3.1 Các kết nối ảo chuyển mạch trong mạng RBB như trong UNI3.1. Cơ cấu và tính năng cho SVCs được mô tả trong phần 5. 82.4 Quản lý lưu lượng Các loại hình dịch vụ CBR, rt-VBR, nrt-VBR, ABR và UBR, các tham số lưu lượng liên quan và các tham số QoS cho các mạng RBB như trong TM4.0. Các mức PHY của một số công nghệ mạng truy nhập RBB có các đặc tính (chẳng hạn như băng rộng không đối xứng, tốc độ động, ...) không điển hình của các lớp PHY được sử dụng trong môi trường không phải là thuê bao gia đình ( non-residential). Các ảnh hưởng của các đặc tính này lên quản lý lưu lượng ATM đang được nghiên cứu. Các đặc tính đó cũng có thể tác động đến điều khiển nạp các kết nối ( Connection Admission Control) và sự phân phối mạng truy nhập tới QoS đầu cuối-đầu cuối. 3 Các mạng truy nhập ATM Phần này đề cập đến một vài mạng truy nhập ATM mà đang được ATM Forum quan tâm nhưng không cung cấp toàn bộ các công nghệ truy nhập RBB. 3.1 Cấu trúc chuẩn ATM qua Hybrid Fiber Coax (HFC) Hình 3-1: Cấu trúc chuẩn NT thụ động ATM qua HFC Hình 3-1 mô tả cấu trúc chuẩn của ATM qua hệ thống truyền dẫn HFC cáp truyền hình (CATV) với một NT thụ động. Trong một hệ thống truyền dẫn HFC, các tín hiệu số đã điều chế được phân chia tần số theo quang học và môi trường vật lý đồng trục (coaxial physical medium) dọc theo các tín hiệu truyền hình cáp đồng trục. Thiết bị tại khu vực trung tâm (được gọi là headend) truyền tín hiệu qua môi Mạng phân bố HFC Mạng ATM nhân Mạng truy nhập ATM Đầu cuối mạng truy nhập Mạng ATM gia đình Mạng phân bố HFC Thiết bị phân phối tại gia đình Adaptor Hệ thống đầu cuối ATM Trạm hệ thống đầu cuối ATM Station Station Bộ tách RF Điều kiển Headend 9trường vật lý theo hướng đi (tới các thuê bao). Các thiết bị thuê bao có thể thu được bất kỳ tín hiệu nào (nhưng không nhất thiết là hiểu tín hiệu đó) bằng cách điều chỉnh kênh tương ứng với tần số (FDM). Theo hướng về (về phía tổng đài), môi trường vật lý phân chia các thiết bị thuê bao (được gọi là trạm - station) mà chỉ có các headend nhận được tín hiệu. Giao thức lớp điều khiển truy nhập trung gian (MAC) phân xử các truy nhập bằng các Station. Các Headend Controller (HC) cung cấp các chức năng cần thiết để hỗ trợ ATM qua các HFC. Nó bao gồm chuyển mạch ATM và/hoặc tập trung, báo hiệu, các chức năng lớp MAC, các chức năng TC và các chức năng PMD hướng đi, hướng về. Mạng phân chia HFC bao gồm các thành phần như các bộ phối hợp, các nút sợi, khuếch đại và bộ nối định hướng (directional couplers). Các dịch vụ Non-ATM sẽ thường phân chia các thiết bị HFC nhưng không được đề cập đến trong tài liệu này. Chức năng trong mạng CATV để đảm bảo tính an toàn và toàn vẹn của tín hiệu. Nó bao gồm nhóm các điều kiện thuận lợi và khả năng bảo vệ, bộ tách và nối định hướng. Station là một thực thể trong thuê bao gia đình cần thiết để hỗ trợ cho chuyển tải ATM qua CATV. Nó bao gồm các chức năng lớp PMD, TC và MAC. Station là một thành phần của một thực thể khác trong mô hình RBB chuẩn. Có hai trường hợp cho NT và HAN: Trong trường hợp phân phối thụ động thuê bao gia đình, HAN có cấu trúc cáp đồng trục hình cây phân nhánh, với các bộ tách RF tại các điểm phân nhánh. Các chức năng của station còn được đưa ra trong hệ thống đầu cuối ATM và các thiết bị nối. Trong gia đình có thể có hơn một hệ thống đầu cuối ATM hoặc thiết bị nối với mỗi một Station. Trong trường hợp phân phối tích cực, thiết bị phân phối tại thuê bao gia đình bao gồm một Station, HAN được phân tích trong phần 4. 10 IEEE 802.14 phát triển tiêu chuẩn cho chuyển tải ATM qua mạng truy nhập HFC. Tiêu chuẩn này cũng bao gồm các lớp vật lý hướng đi và về, giao thức MAC. Giao thức MAC bảo đảm cung cấp các dịch vụ đã đề cập trong phần 2. 3.2 Mạng truy nhập trên cơ sở mạng quang thụ động ATM Hình 3-2 Cấu trúc mạng Phần này mô tả mạng quang ATM và cấu trúc truy nhập của hệ thống. Hình 3-2 mô tả cấu trúc truy nhập, từ FTTH(Fiber to the Home), qua FTTB/C (Fiber to the Building/Curb), tới FTTCab (Fiber to the Cabinet). Hình 3-2 mô tả mạng truy nhập quang OAN có cấu trúc đa dạng chẳng hạn như vòng, điểm-đa điểm, điểm- điểm, được phổ biến trong các cấu trúc. Phần 3.3 và 3.4 phân tích trường hợp FTTC và FTTCab sử dụng thiết bị cáp đồng. Mạng quang thụ động ATM (ATM-PON) là một trong các cấu hình OAN. Các bộ tách quang thụ động cho phép khả năng PON được chia chéo các đầu cuối/ONUs (Optical Network Unit) qua nhiều thuê bao. Do các thiết bị phân tách, các chức năng trong PON được yêu cầu cung cấp bảo mật và an toàn. Ngoài ra điều khiển truy nhập trung gian (MAC) được yêu cầu để phân xử truy nhập trong hướng về. Mạng truynhập Mạng thuê bao gia đình 11 3.2.1 Mạng quang thụ động ATM cho FTTH Hình 3-3 Cấu trúc chuẩn ATM qua FTTH sử dụng PON Hình 3-3 minh hoạ cấu trúc chuẩn ATM qua FTTH sử dụng PON. Đầu cuối kênh quang (OLT) cung cấp các chức năng cần thiết để hỗ trợ ATM qua PON. OLT thường gồm các chức năng sau: 1. Kết nối chéo hoặc chuyển mạch lớp ATM. 2. Các chức năng lớp MAC, bao gồm địa chỉ hướng đi và điều khiển truyền dẫn hướng về. 3. Các chức năng lớp PHY, bao gồm bộ chuyển đổi E/O (điện tử/quang) và O/E (quang/điện tử). 4. Độ an toàn mạng truy nhập 5. Giao diện tại mạng nhân ATM Mạng phân phối PON bao gồm thiết bị phân chia sợi có chức năng tách quang thụ động. Đầu cuối mạng PON cung cấp các chức năng cần thiết để hỗ trợ ATM qua thiết bị PON. NT bao gồm các chức năng sau: 1. Hợp kênh lớp ATM. 2. Chức năng lớp MAC, bao gồm địa chỉ hướng đi, điều khiển truyền dẫn hướng về. Mạng nhân ATM Mạng truy nhập ATM Đầu cuối mạng truy nhập Mạng ATM thuê bao gia đình Hệ thống đầu cuối ATM Đầu cuối kênh quang OLT Phân tách kênh quang thụ động 12 3. Các chức năng lớp PHY, bao gồm bộ chuyển đổi E/O và O/E. 4. Độ an toàn mạng truy nhập. 5. Giao diện tới HAN. 3.2.1.1 Chức năng các phần tử mạng a) Đầu cuối kênh quang (OLT) OLT gồm 3 phần: đầu cuối kênh giao diện nút truy nhập (ANI-LT), đầu cuối kênh PON (PON-LT), và kết nối chéo đường dẫn ảo/kênh ảo (VP/VC-CC) cho VP. 1. ANI-LT: Đầu cuối kênh giao diện nút truy nhập kết nối OLT tới mạng ATM hoặc nút ATM. 2. VP/VC-XC: Kết nối chéo đường dẫn ảo/ kênh ảo cung cấp các kết nối giữa ANI-LT và PON-LT. 3. PON-LT: Đầu cuối kênh PON quản lý quá trình chuyển đổi quang-điện, chèn các tế bào ATM vào hướng đi vận chuyển PON và trích các tế bào ATM từ hướng về vận chuyển PON. Điều khiển cơ cấu hướng đi được thực hiện nhờ PON-LT. b) Đầu cuối mạng quang (NT) NT bao gồm ba phần: Đầu cuối kênh PON (PON-LT), hợp kênh đường dẫn ảo (VP-MUX) cho bộ hợp kênh VP và đầu cuối kênh giao diện mạng thuê bao (UNI- LT). 1. PON-LT: Đầu cuối kênh PON quản lý quá trình chuyển đổi quang-điện, chèn các tế bào ATM vào hướng đi vận chuyển PON và trích các tế bào ATM từ hướng về vận chuyển PON trên cơ sở thu đồng bộ từ điều khiển cơ cấu hướng đi. 2. VP-MUX: Bộ hợp đường dẫn ảo tổ hợp các UNI-LT tới PON-LT. Chỉ có các tế bào ATM hợp lệ qua được VP-MUX, do đó nhiều VP có thể chia độ rộng băng tần hướng về một cách có hiệu quả. 3. UNI-LT: Đầu cuối kênh giao diện mạng thuê bao (UNI-LT) giao diện UNIx với mạng ATM thuê bao gia đình HAN. 13 3.2.1.2 Mô hình giao thức chuyển giao ATM Hình 3-4 Mô hình giao thức chuyển tải ATM Trong cấu trúc này, giao thức chuyển tải ATM tại UNIPON bao gồm lớp vật lý, lớp truy nhập và lớp ATM. Cấu trúc này chỉ dùng cho địa chỉ chuyển tải của ATM sử dụng dữ liệu mà không dùng cho điều khiển hay quản lý địa chỉ của ATM. 3.2.2 Mạng quang thụ động ATM cho FTTC/cab Hình 3-5 Cấu trúc chuẩn ATM qua FTTC/Cab sử dụng PON và xDSL Hình 3-5 minh hoạ cấu trúc chuẩn cho ATM qua FTTC/Cab sử dụng hệ thống PON và xDSL. Đầu cuối kênh quang OLT cung cấp các chức năng cần thiết để hỗ trợ ATM qua PON.OLT thường bao gồm các chức năng sau: 1. Kết nối chéo hoặc chuyển mạch lớp ATM Mạng nhân ATM Mạng truy nhập ATM Đầu cuối mạng truy nhập Mạng ATM thuê bao gia đình Hệ thống đầu cuối ATM Đầu cuối kênh quang Phân tách quang thụ động Khối mạng quang 14 2. Các chức năng lớp MAC, bao gồm địa chỉ hướng đi và điều khiển truyền dẫn hướng về. 3. Các chức năng lớp PHY, bao gồm bộ chuyển đổi E/O (điện tử/quang) và O/E (quang/điện tử). 4. Độ an toàn mạng truy nhập. 5. Giao diện tới mạng nhân ATM. Mạng phân chia PON bao gồm thiết bị phân chia sợi có bộ tách quang thụ động. Các dịch vụ Non-ATM được chuyển qua mạng PON. Bất cứ NT thụ động hay tích cực đều được áp dụng. ONU cung cấp các chức năng cần thiết để hỗ trợ ATM qua thiết bị PON. ONU thường bao gồm các chức năng sau: 1. Hợp kênh lớp ATM. 2. Các chức năng lớp MAC, bao gồm địa chỉ đường đi, điều khiển truyền dẫn đường về. 3. Các chức năng lớp PHY, bao gồm bộ chuyển đổi E/O và O/E. 4. Độ an toàn mạng truy nhập. 5. Giao diện hệ thống truyền dẫn xDSL. Khối giao diện ATM xDSL cung cấp các chức năng kết cuối mạng, ví dụ như chuyển đổi từ hệ thống truyền dẫn xDSL thành giao diện hệ thống đầu cuối. Nó bao gồm các chức năng sau: 1. Khối thu phát xDSL - Thiết bị đầu cuối từ xa (xTU-R) 2. Hợp kênh/ Phân kênh 3. Các chức năng lớp ATM 4. Giao diện HAN 3.2.2.1 Chức năng các phần tử mạng a) Đầu cuối kênh quang (OLT) 15 OLT bao gồm 3 phần: Đầu cuối kênh giao diện nút truy nhập (ANI-LT), Kết nối chéo đường dẫn ảo và kênh ảo tuỳ ý (VP-XC) cho VP/VC và đầu cuối kênh PON. 1. ANI-LT: Đầu cuối kênh giao diện nút truy nhập (ANI-LT) kết nối OLT với mạng nhân ATM hoặc một nút ATM. 2. VP/VC-XC: Kết nối chéo đường dẫn ảo và kênh ảo (VP/VC-CC) cung cấp các kết nối giữa ANI-LT và PON-LT. 3. PON-LT: đầu cuối kênh PON quản lý quá trình chuyển đổi quang-điện, chèn các tế bào ATM vào hướng đi tải PON và tách các tế bào ATM từ các hướng về tải PON. Điều khiển cơ cấu hướng đi được thực hiện nhờ PON-LT. b) Khối mạng quang và xTU-C ONU kết nối cơ cấu phân phối mạng truy nhập PON bằng hệ thống truyền dẫn xDSL. ONU bao gồm 3 phần: Đầu cuối kênh PON (PON-LT), tổ hợp đường dẫn ảo/kênh ảo (VP-MUX) cho bộ hợp kênh VP và Khối thu phát xDSL-Trung tâm (xTU-C). 1. PON-LT: Đầu cuối kênh PON quản lý quá trình chuyển đổi quang-điện, PON- LT tách các tế bào ATM từ hướng đi vận chuyển PON và chèn các tế bào ATM vào hướng về vận chuyển PON trên cơ sở thu đồng bộ từ điều khiển cơ cấu hướng đi. 2. VP-MUX: Bộ hợp đường dẫn ảo tổ hợp các xTU-Cs tới PON-LT. Chỉ có các tế bào ATM hợp lệ qua được VP-MUX, do đó nhiều VP có thể phân chia độ rộng băng tần hướng về một cách có hiệu quả. 3. xTU-C: Xem chi tiết trong phần 3.4 và 3.5 c) xDSL-AIU Xem chi tiết trong phần 3.4 và 3.5. 3.2.2.2 Mô hình giao thức chuyển tải ATM Hình 3-6 minh hoạ mô hình giao thức chuyển tẩi ATM có cấu trúc chuẩn như trong hình 3-5. 16 Tham khảo thêm trong tài liệu [3] Hình 3-6 Giao thức chuyển tải PON 3.3 Kênh thuê bao số không đối xứng ADSL Kênh thuê bao số không đối xứng là một hệ thống truyền dẫn hỗ trợ tốc độ bit cao qua mạng truy nhập đôi cáp đồng xoắn hiện hành. ADSL cung cấp cho kênh hướng đi ( tới hệ thống đầu cuối ATM) tốc độ bit cao và tốc độ bit thấp cho kênh hướng về ( là hướng từ hệ thống đầu cuối ATM về phía mạng). ADSL có thể hỗ trợ tốc bit lên đến 6 Mb/s trên hướng đi và 640kb/s trên hướng về, phụ thuộc vào độ dài của mạch vòng. Hình 3-7 so sánh cấu trúc chuẩn RBB với mô hình chức năng ADSL Hình 3-7: Đối chiếu mô hình chức năng ADSL lên cấu trúc chuẩn RBB 17 ADSL-ADT có thể bao gồm các chức năng sau: 1. Tập trung và/hoặc chuyển mạch 2. Khối thu phát ADSL-Trung tâm (ATU-C) 3. Các chức năng lớp ATM 4. Giao diện mạng nhân ATM 5. Bộ tách POST để phân bịêt kênh POST và kênh ADSL. Đầu cuối khối thu phát ADSL-Trung tâm (ATU-C) cung cấp các chức năng cần thiết để hỗ trợ truyền dẫn qua thiết bị cặp dây đồng xoắn điểm-điểm. Nó bao gồm các chức năng sau: 1. Các chức năng lớp PMD, chẳng hạn như giải điều chế hướng về, điều chế hướng đi, bộ trộn, FEC, bộ chèn. 2. Các chức năng lớp TC, ví dụ như OAM, mô tả tế bào. 3. Các chức năng phân tách POST . ADSL-AIU bao gồm các chức năng sau: 1. Khối thu phát ADSL - Đầu cuối từ xa (ATU-R). 2. Hợp kênh/phân kênh. 3. Các chức năng lớp ATM. 4. Giao diện HAN. ATU-R ngược lại của ATU-C. Nó bao gồm các chức năng sau: 1. Các chức năng lớp PMD, chẳng hạn như giải điều chế hướng đi, điều chế hướng về, bộ trộn, FEC, bộ chèn. 2. Các chức năng lớp TC, ví dụ như OAM, mô tả tế bào. 3. Các chức năng phân tách POST. 3.3.1 Chuyển tải của ATM qua ADSL Chuyển tải ADSL có 3 đặc điểm đáng chú ý: 1. Tính bất đối xứng và dung lượng kênh 18 2. Sửa chữa và chèn lỗi 3. Đáp ứng tốc độ động và tái phân chia tốc độ Tỷ lệ bất đối xứng và dung lượng kênh là một chức năng của việc giảm bớt kênh và môi trường nhiễu và được thiết lập bằng cách lựa chọn một trong các tốc độ có thể (với tốc độ cơ bản 32kb/s). Cấu hình cơ bản của chuyển tải ATM qua ADSL được đưa ra trong ADSSL Forum[4ư. Nó bao gồm cấu trúc cơ bản, kênh hoá, TC và mức vật lý OAM nhưng không đề cập đến vấn đề phức tạp liên quan tới trạng thái ngầm đối ngẫu và đáp ứng tốc độ động. Technical Subcommittee T1E1 đang phát triển phần 2 của ANSI T1.413. 3.4 Kênh thuê bao số tốc độ cao VDSL Kênh thuê bao số tốc độ cao VDSL là một hệ thống truyền dẫn làm tăng tốc độ bit của mạng truy nhập cáp đồng. Nó tương tự như khái niệm ADSL nhưng nó có sự khác biệt sau. Tốc độ bit tối đa hướng đi cao hơn nhưng độ rộng tín hiệu nhỏ hơn. Cả hai hệ thống VDSL đối xứng và bất đối xứng đều đang được quan tâm. VDSL sử dụng nhiều phổ hơn so với ADSL. Nhìn từ góc độ điểm truyền dẫn, vấn đề chính là RF làm tăng phổ và băng thông tương thích với ADSL. Nhìn từ góc độ điểm ATM, các kết quả rất giống với ADSL, chẳng hạn như dung lượng kênh, đáp ứng tốc độ động. Có 2 vấn đề đáng quan tâm. Khả năng tăng dung lượng của VDSL để đưa ra thêm các ứng dụng và khả năng chuyển đổi từ ADSL. Do đó, xác định ATM HAN cần tính đến sự phân bố của các dịch vụ theo các khía cạnh tốc độ bit, đa dịch vụ, đa QOS và các thiết bị liên quan. Hình 3-8 So sánh cấu hình chuẩn RBB với mô hình chức năng VDSL Hình 3-8 Đối chiếu mô hình VDSL (trường hợp NT tích cực) lên cấu hình chuẩn RBB VDSL-ADT (Đầu cuối số VDSL ATM) bao gồm các chức năng sau: 1. Khối thu phát ADSL-Trung tâm (VTU-C) 19 2. Bộ phân tách POST để phân biệt kênh POST và VDSL. 3. Tập trung và/hoặc chuyển mạch 4. Hợp kênh/Phân kênh 5. Giao diện một số loại mạng truy nhập quang (kênh PON hoặc điểm - điểm) trong cấu trúc FTTC/Cab/B. 6. Giao diện mạng nhân ATM, trong trường hợp ADT được đặt vị tại trung tâm (FTTE-Fiber To the Exchange) Khối thu phát ADSL-Trung tâm (VTU-C) cung cấp các chức năng cần thiết để hỗ trợ truyền dẫn qua thiết bị đôi cáp đồng xoắn điểm-điểm. Nó bao gồm các chức năng sau: 1. Các chức năng lớp PMD như giải điều chế đường về, điều chế đường đi, trộn, FEC và chèn. 2. Các chức năng lớp TC chẳng hạn như OAM, mô tả tế bào 3. Các chức năng tách POST Mạng phân phối VDSL bao gồm thiết bị cáp đôi dây đồng xoắn VDSL-AUT bao gồm các chức năng sau: 1. Khối thu phát ADSL-Trung tâm (VTU-C) 2. Hợp kênh/Phân kênh 3. Các chức năng lớp ATM. 4. Giao diện mạng ATM thuê bao gia đình. Khối thu phát ADSL-Đầu cuối từ xa(VTU-R) ngượclại với VTU-C. Nó bao gồm các chức năng sau: 1. Các chức năng lớp PMD như điều chế đường về, giải điều chế đường đi, trộn, FEC và chèn. 2. Các chức năng lớp TC chẳng hạn như OAM, mô tả tế bào 3. Các chức năng tách POST Xem chi tiết thêm trongtài liệu tham khảo số [3] 20 4 Mạng ATM thuê bao gia đình Giống như khái niệm trong phần 1.2.4, mạng ATM thuê bao gia đình (HAN) kết nối đầu cuối mạng truy nhập và hệ thống đầu cuối ATM. Hình 4.1 mô tả HAN, bao gồm các nhóm chức năng sau: 1. Thiết bị phân phối tại thuê bao gia đình. 2. Mạng phân phối tại thuê bao gia đình. Hình 4-1 Mô tả HAN Thiết bị phân phối tại thuê bao gia đình thực hiện kết nối chéo, chuyển mạch và/hoặc tổ hợp các kết nối ảo ATM giữa UNIX và một hoặc nhiều hệ thống đầu cuối ATM. Nó bao gồm các chức năng lớp PHY, MAC hoặc ATM, cũng có thể có cả báo hiệu. Thiết bị phân phối thuê bao gia đình là tuỳ ý. Mạng phân phối thuê bao gia đình có cấu hình kết nối điểm -điểm, cấu hình sao hoặc hình cây và có phân nhánh. 4.1 Cơ sở hạ tầng Tại liệu này sẽ giới thiệu mô hình chuẩn cơ sở hạ tầng thuê bao gia đình, nó dựa trên 2 yếu tố cơ bản: 1. Phạm vi yêu cầu từ 50m đến 100m đối với mạng dây dẫn trong các toà nhà. Có một thuận lợi khi sử dụng phạm vi hẹp do hệ thống truyền dẫn sử dụng cáp 21 đồng và plastic (POF). Trong trường hợp cáp đồng, phạm vi hẹp cho phép công suất truyền dẫn thấp có thể sử dụng để hỗ trợ EMC. Trường hợp sử dụng cáp plastic, hệ thống truyền dẫn (hạn chế sự suy giảm) có thể sử dụng một công suất thoả mãn giới hạn an toàn. 2. Mức độ cho phép phải được thực hiện theo cách mà cơ sở hạ tầng có thể được thiết lập do một người không có kinh nghiệm thực hiện. Điều đó có nghĩa là cáp có thể được lắp đặt vòng quanh các thiết bị ở góc phòng hay khung cửa (allowance must be made for the way in which the infrastructure is likely to be installed by an unskilled person who may be more concerned with aesthetics than specifications. This means that retrofitted cables may be routed around features such room corners and door frames, and may be subject to tight bends). Hình 4-2 mô tả cơ sở hạ tầng tại gia đình. Hình 4-2 Mô hình chuẩn cơ sở hạ tầng 4.1.1 Mô hình cơ sở hạ tầng Mô hình duy nhất là mô hình điểm - điểm ATM cổ điển. Các mô hình khác không được đề cập đến trong tài liệu này 4.1.2 Ráp nối Hình 4-3 minh hoạ 3 trường hợp ráp nối với độ phức tạp tăng dần 1. Kết nối trực tiếp thiết bị đầu cuối qua cáp chờ sẵn (như nối dây). 2. Kết nối trực tiếp tới một cáp cố định mà đầu cuối cố định trong hộp kết nối ( gắn chặt trong tường). 3. Kết nối qua một dây nối trong một đầu cuối cơ sở hạ tầng cáp cố định trong hộp gắn trên tường. 22 Các kết nối trong thiết bị đầu cuối không được tính là kết nối đôi do cấu hình đòi hỏi 1, 2 và 3 đôi kết nối riêngbiệt Hình 4-3 Cấu hình ráp nối 4.1.3 Cáp Có 3 loại: 1. 100 Ohm loại 5TP 2. 120 Ohm loại 5 TP 3. Cáp quang plastic Khoảng cách tối đa giữa các nút ( ví dụ như giữa NT hoặc thiết bị chuyển mạch và một thành phần của CPE) là 50m. Nó bao gồm cả chiều dài của bất cứ nút nối dây nào. Tối đa là 15 điểm gấp khúc và độ gấp khúc không nhỏ hơn 90 độ trong bất kỳ một kết nối điểm-điểm nào. Trong HAN, có 1 giới hạn bán kính gấp khúc nhỏ nhất cho POF, nhưng không áp dụng cho thiết bị cáp đôi xoắn khác. 4.1.4 Kết nối Các dạng kết nối: 1. 8 vị trí nút kết nối thu nhỏ cho loại 5 UTP 2. F07 3. Fiber Jack 4.1.5 Xung nhịp chuẩn Các ứng dụng trong các trường hợp mà bao gồm các dịch vụ băng hẹp tại một số điểm trong mạng có thể yêu cầu công suất xung nhịp chuẩn của mạng (chẳng hạn 8kHz). 23 Hệ thống truyền dẫn trong thuê bao gia đình cung cấp xung nhịp chuẩn. Không đòi hỏi PHY hỗ trợ xung nhịp vòng trong hệ thống đầu cuối ATM. 5 Báo hiệu 5.1 Chức năng mạng truy nhập Trong mạng truy nhập thực hiện quản lý tài nguyên động, một tài nguyên có thể dung chung cho cả các NT hoặc hệ thống đầu cuối ATM, có một phần mức VC, và/ hoặc có một tài nguyên có khả năng thay đổi. Một tài nguyên được dùng chung đó có thể là một thiết bị ( chẳng hạn như kênh hướng ngược HFC) hoặc một trung kế điểm - điểm (ví dụ như trung kế SONET/SDH giữa một ONU và một AN). Để thực hiện quản lý tài nguyên động, mạng truy nhập cần có những điểm sau: 1. Khả năng phân biệt các tế bào thuộc về các VC khác nhau ( của các thuê bao khác nhau) và thực hiện tập trung và/hoặc chuyển mạch lớp ATM hoặc MAC. 2. Khả năng thực hiện lần lượt các mức tế bào. 3. Điều khiển thu nhận các kết nối (trừ khi đưa ra các loại hình dịch vụ UBR và/hoặc các loại hình dịch vụ ABR không có MCR) 4. Khả năng xử lý và dàn xếp các loại hình dịch vụ ATM, lưu lượng và QoS ( ví dụ bằng báo hiệu hoặc giao thức điều khiển kết nối mang) 5. Nhận biết các tài nguyên và khả năng định vị chúng Một mạng truy nhập mà có thể thực hiện quản lý tài nguyên làm cho sử dụng việc sử dụng khả năng biến đổi và dùng chung các tài nguyên một cách hiệu quả hơn nhưng chi phí phức tạp hơn. Trong một vài trường hợp, ADT trong mạng truy nhập hoạt động như một bộ tập trung ATM; Mạng truy nhập thực hiện toàn bộ các kết nối ảo ATM chéo qua một ANI, việc chuyển từ UNIW thành ANI được thực hiện, và mạng truynhậpkhông cung cấp chuyển đổi các VC giữa hai điểm cuối trên mạng truy nhập. Trong các trường hợp khác, các nhà cung cấp mạng truy nhập hy vọng sẽ cung cấp các dịch vụ lớp cao hơn, hoặc cung cấp chuyển mạch của các VC giữa các điểm cuối thuê 24 bao mà kết nối với mạng truy nhập. Trong trường hợp này mạng truy nhập hoạt động như một chuyển mạch ATM. 5.2 Phân loại hệ thống Có 5 phương án được xác định là đáp ứng tổ hợp các công nghệ mạng truy nhập khác nhau. 5.2.1 Phương án 1 Trong phương án 1, mạng truy nhập sử dụng như một bộ tập trung ATM và không thực hiện bất cứ sự quản lý tài nguyên động nào. Trong mặt phẳng điều khiển, tất cả các dịch vụ và tính năng, tính toán thông dụng và tính cước đều được đặt trong mạng nhân ATM. Tại ANI, có một báo hiệu VCC, một ILMI VCC và có thể có các VCC khác dành riêng cho mỗi UNI ( hình 5-1). Mạng truy nhập không đưa ra hoặc thay đổi các bản tin trên các VCC dành riêng này. Mạng nhân có thể xác nhận NT hoặc hệ thống đầu cuối ATM, có thể dựa vào sự liên kết cố định của các dịch vụ và các hoá đơn để phân chia trường VPI/VCI của ANI. ANI trong phương án này phù hợp với giao diện VB5.1 (xem thêm phần 5.4) Hình 5-1 Phương án 1 5.2.2 Phương án 2 Trong phương án 2, mạng truy nhập hoạt động như một bộ tập trung ATM và thực hiện quản lý tài nguyên động. Trong mặt phẳng điều khiển, tất cả các dịch vụ và tính năng, chuyển mạch, các dịch vụ lớp cao và tính toán thông thường được địnhvị trong mạng nhân ATM. Tại ANI, có báo hiệu VCC, ILMI VCC và các VCC dành riêng cho từng UNI ( Hình 5-2).Mạng truy nhập không đưa ra hoặc sửa 25 đổi các bản tinh báo hiệu. Cũng có một giao thức điều kiển kết nối mang và một VCC giành riêng cho mạng. BCCP đòi hỏi luồng thông tin chéo qua ANI. Mạng nhân có thể xác nhận NT hoặc hệ thống đầu cuối ATM, có thể dựa vào sự liên kết cố định của các dịch vụ và các hoá đơn để phân chia trường VPI/VCI của ANI. ANI trong phương án này phù hợp với giao diện VB5.2 (xem thêm phần 5.4) Hình 5-2 Phương án 2 5.2.3 Phương án 3 Trong phương án 3, mạng truy nhập thực hiện chức năng quản lý nguồn tài nguyên động. Nó hoạt động như một bộ tập trung ATM hoặc một chuyển mạch ATM. Mạng truy nhập cung cấp các dịch vụ và các tính năng trong mặt phẳng điềukhiển nhưng không thực hiện hiện tính năng tính toán thông thường. Nó cũng cung cấp các chuyển mạch và/ hoặc các dịch vụ lớp cao. Để cung cấp các dịch vụ, các tham số dịch vụ được đặt trong mạng nhân ATM. Tại ANI, báo hiệu VCC được dùng chung cho các thuê bao. Bản tin báo hiệu được đưa ra và sửa chữa trong phạm vi mà mạng truy nhập có thể: 1. Dàn xếp lưu lượng dịch vụ và các tham số QoS cho VCC 2. Hỗ trợ các dịch vụ mặt phẳng điều khiển mà mạng truy nhập yêu cầu 3. Xác nhận số chủ gọi cho mạng nhân ATM Điều này đòi hỏi mạng nhân ATM điều khiển giao thức báo hiệu tại UNI và ANI. Để xác nhận số chủ gọi ( ví dụ như bản tin SETUP hoặc ADD PARTY), mạng truy nhập có thể xác nhận NT hoặc hệ thống đầu cuối ATM hoặc dựa vào sự liên kết cố định của các tham số dịch vụ của từng UNI. Các bản ghi tính toán thông thường được đặt trong mạng nhân ATM. Sự liên kết giữa các đối tượng sử dụng SVCC và các hoá đơn thuê bao là nhờ có xác định được số chủ gọi. Điều này đòi hỏi mạng nhân trông chờ vào mạng truy nhập bảo đảm xác nhận được số chủ gọi. 26 ANI hoặc là giao diện giữa các mạng ATM hoặc UNI. Trong trường hợp sau, mạng truynhập là bên sử dụng của giao diện vầ mạng nhân ATM là bên mạng. (xem thêm phân 5.4) Hình 5-3 Phương án 3 5.2.4 Phương án 4 Trong phương án 4, mạng truynhập thực hiện quản lý tài nguyên động. Nó hoạt động như một chuyển mạch ATM. Mạng truy nhập cung cấp các dịch vụ trong mặt phẳng điều khiển và /hoặc các dịch vụ lớp cao, tính năng tính toán thông thường. Mạng truy nhập bao gồm các tham số dịch vụ vầ các bản ghi tính toán thông thường. Tại ANI, báo hiệu VCC được dùng chung cho các thuê bao. Bản tin báo hiệu được đưa ra và sửa chữa trong phạm vi mà mạng truy nhập có thể: 1. Dàn xếp lưu lượng dịch vụ và các tham số QoS cho VCC 2. Sắp xếp lại các VPI/VCI tại UNIW lên VPI/VCI tại ANI 3. Thực hiện tính toán thông thường. 4. Hỗ trợ các dịch vụ mặt phẳng điều khiển mà mạng truy nhập yêu cầu Điều này đòi hỏi mạng nhân ATM điều khiển giao thức báo hiệu tại UNI và ANI. Mạng truy nhập có thể xác nhận NT hoặc hệ thống đầu cuối ATM hoặc dựa vào sự liên kết cố định của các tham số dịch vụ của từng UNIW. ANI hoặc là giao diện giữa các mạng ATM hoặc UNI. Trong trường hợp sau, mạng truynhập là bên sử dụng của giao diện vầ mạng nhân ATM là bên mạng. (xem thêm phân 5.4) Hình 5-4 Phương án 4 27 5.2.5 Phương án 5 Trong trường hợp này, kênh báo hiệu giữa mạng truy nhập và mạng nhân ATM không qua giao diện ANI nhưng đưa ra một giao diện khác. Giao diện này có thể là UNI hoặc NNI giữa quá trình xử lý cuộc gọi truy nhập và mạng nhân ATM Hình 5-5 Phương án 5 5.3 Báo hiệu tại UNIX, UNIW và UNIH Giao thức báo hiệu cho các SVC sẽ tuỳ theo SIG4.0, bao gồm các thủ tục phân tích địa chỉ ILMI4.0. Các hệ thống đầu cuối và các NT có thể nghiên cứu về cấu hình PVC sử dụng ILMI 4.0. 5.4 Báo hiệu tại ANI 5.4.1 Giao diện VB5 Giao diện này dựa trên mô hình cấu trúc mạng ITU-T trong khuyến nghị G.902 của ITU-T. ANI trong trường hợp này có thể phân chia thành 2 loại 1 VB5.1: Giao diện này được đưa ra trong khuyến nghị G.967.1 của ITU-T. Giao diện VB5.1 cung cấp cho hợp kênh/kết nối cheo ATM trong mạng truy nhập ở mức VP hoặc VC dưới sự điều khiển qua giao diện Q3. Trong khuyến nghị Q.832.1 của ITU-T cũng đề cập đến sự kết hợp quản lý VB5.1 2 VB5.2: Giao diện này được đưa trong khuyến nghị G.967.2 của ITU-T. Ngoài VB5.1, VB5.2 cung cấp vị trí các kết nối trong mạng truy nhập do các nút dịch vụ điều khiển 5.4.2 Giao diện giữa các mạng ATM Giao diện giữa các mạng ATM (AINI) là giao diện giữa hai mạng ATM với nhau. Chú ý rằng AINI dựa trên giao thức intranetwork hiện hành, chẳng hạn như B- ISUP và PNNI. Tuy nhiên không loại trừ khả năng AINI giữa các mạng sử dụng các giao thức intranetwork khác. 28 AINI sử dụng báo hiệu PNNI để cung cấp các dịch vụ SVC. 5.4.3 Giao diện Đối tượng sử dụng-Mạng UNI được xác định trong SIG4.0 có thể được sử dụng như một ANI. Mặc dù nó được định nghĩa như một giao diện đối tượng sử dung-mạng, nó vẫn có thể được sử dụng như một ANI . 29 6 Tài liệu tham khảo 6.1 Normative References [1] The ATM Forum Technical Committee “Residential Broadband Physical Interfaces Specification”, under development, expected to be available in 1998. [2] ATM Forum Technical Committee, "Frame-Based User-To-Network Interface (FUNI) Specification V2.0", AF-SAA-0088.000, July 1997. [3] DAVIC 1.2 Specifications Part 8, Section 7.6 "Short Range Baseband Asymmetric PHY on Copper and Coax". Digital Audio-Visual Council, June 1997. [4] The ADSL Forum, "ADSL Forum Technical Report TR-002: ATM over ADSL Recommendations"; March 1997. [5] IEC 603-7 “Connectors for Frequencies Below 3 MHz for use with Printed Boards”, Part 7; 1996. Electrical specifications may be found in ISO/IEC 11801:1195, “Information Technology - Generic cabling for customer premises”. [6] IEC 1754-AA Interface Standard, New Work Item Proposal. [7] TIA/EIA PN-3871 Intermateability Standard, Work in Progress. [8] The ATM Forum Technical Committee "ATM User-Network Interface (UNI) Signalling Specification" Version 4.0, af-sig-0061.000, July, 1996. [9] The ATM Forum Technical Committee, “ATM Inter-Network Interface (AINI)”, Work in progress, expected to be available in 1998. [10] The ATM Forum Technical Committee "User-Network Interface (UNI) Specification 3.1", September 1994. 30 [11] ITU-T Recommendation G.902 (11/95): “Framework Recommendation on functional Access Networks (AN); Architecture and functions, access types, management and service node aspects”. [12] Draft new ITU-T Recommendation G.967.1 (12/97). V-interfaces at the service node (SN) - VB5.1 reference point specification. [13] Draft new ITU-T Recommendation G.967.2 (12/97). V-interfaces at the service node (SN) - VB5.2 reference point specification. 6.2 Informative References [14] 31 7 Các từ viết tắt AAL ATM Adaptation Layer Lớp tương thích ATM ABR Available Bit Rate Tốc độ bit có giá trị ADSL Asymmetric Digital Subscriber Line Kênh thuê bao số bất đối xứng ADT ATM Digital Terminal Kết cuối số ATM AINI ATM Inter-Network Interface Giao diện giữa các mạng ATM AIU ATM Interworking Unit Khối hoạt động ATM ANI Access Network Interface Giao diện mạng truy nhập ATM Asynchronous Transfer Mode Kiểu chuyển tải không đồng bộ ATE ATM Terminating Equipment Thiết bị đầu cuối ATM ATU ADSL Transceiver Unit Khối thu phát ADSL BCCP Bearer Connection Control protocol Giao thức điểu khiển kết nối mang BER Bit Error Ratio Tốc độ lỗi bit B- ISUP Broadband Integrated Services User Part CBR Constant Bit Rate Tốc độ bit không đổi CDV Cell Delay Variation CTD Cell Transfer Delay Trễ chuyển tải tế bào FEC Forward Error Correction Sửa chữa lỗi FTTC Fiber-to-the-curb FTTH Fiber-to-the-home HAN Home ATM Network Mạng ATM thuê bao gia đình HDN Home Distribution Network Mạng phân phối thuê bao gia đình HFC Hybrid Fiber Coax 32 ILMI Integrated Local Management Interface Giao diện quản lý nội hạt tích hợp MAC Media Access Controller Điều khiển truy nhập trung gian MCR Minimum Cell Rate Tốc độ tế bào tối thiểu NNI Network Node Interface Giao diện nút mạng NT Network Termination Kết cuối mạng OAM Operations and Management Vận hành và quản lý OAN Optical Access Network Mạng truy nhập quang OLT Optical Line Termination Kết cuối kênh quang ONU Optical Network Unit Khối mạng quang PC Personal Computer Máy tính cá nhân PHY Physical (layer) Lớp Vật lý PMD Physical Media Dependent (sub- layer) Môi trường vật lý phụ thuộc (dưới lớp) PNNI Private Network Node Interface Giao diện nút mạng riêng POF Plastic Optical Fiber Sợi quang plastic PON Passive Optical Network Mạng quang thụ động PVC Permanent Virtual Connection Kết nối ảo cố định QoS Quality of Service Chất lượng dịch vụ RBB Residential Broadband Băng rộng thuê bao gia đình SDH Synchronous Digital Hierarchy Phân lớp số đồng bộ SONE T Synchronous Optical Network Mạng quang đồng bộ STB Set Top Box SVC Switched Virtual Circuit Kênh ảo chuyển mạch TC Transmission Convergence (sub- Tập trung truyền dẫn 33 layer) UBR Unspecified Bit Rate Tốc độ bit không xác định UNI User Network Interface Giao diện đối tượng sử dụng-Mạng UPI User Premises Interface Giao diện giả thiết đối tượng sử dụng VBR Variable Bit Rate Tốc độ bit thay đổi rt-VBR Real-Time Variable bit Rate Tốc độ bít thay đổi theo thời gian thực nrt- VBR Non-Real-Time Variable bit Rate Tốc độ bít thay đổi theo thời gian không thực 34 Phụ lục A A.1 Cơ cấu mạng thuê bao gia đình Sự kết hợp của thiết bị và mạng phân phối thuê bao gia đình được nghĩ đến như một cơ cấu mạng thuê bao gia đình. Đa số các chức năng của cơ cấu này đều phù hợp với thiết bị phân phối nhưng mạng phân phối cũng bao gồm các chức năng của thiết bị phân phối có thể bị phá huỷ. Các yếu tố khác của cơ cấu này có thể là Interworking Unit mà cho phép kết nối các dạng mạng khác nhau. Cơ cấu mạng thuê bao gia đình bao gồm số lượng các lựa chọn khác nhau, ví dụ như trong hình A-1. Hình A- 1 Cấu trúc mạng thuê bao gia đình 1. Một dây nối ảo (ví dụ như ., cấu trúc rỗng) 2. Một cơ cấu phát đơn giản sao chép toàn bộ tế bào của nhiều cổng. Hường về của cơ cấu này phải các tổ hợp tế bào thích hợp với nhau. 3. Lựa chọn một cơ cấu phát sao cho các tế bào tới các cổng nhưng cũng có thể lựa chọn phát VC 35 4. Một cơ cấu chuyển mạch ATM có khả năng của chuyển mạch nội hạt quản lý được giao diện của mạng. 5. Cấu trúc chuyển mạch này có thể được tập trung (một hộp) hoặc được phân chia (hiều hộp). A.1.1 Chuyển mạch mức cao hơn Cũng có thể cơ một số thành phần cần thiết thực hiện định tuyến IP. Điều này đòi hỏi kết nối các lớp IP với nhau trong nhà và được chia thành từng phần và bổ sung cho của cơ cấu mạng thuê bao gia đình. Ngoài ra cần có sự điều khiển thông minh để quản lý các chức năng này. A.1.2 Khối Interworking Khối Interworking cung cấp các kết nối giữa các thành phần non-ATM của TE và /hoặc các kiểu mạng khác chẳng hạn như 10/100BaseT (Ethernet), IEEE 1394, Universal Serial Bus (USB), POTS or ISDN. A.1.3 Ví dụ cấu hình mạng thuê bao gia đình Một ví dụ cấu hình mạng thuê bao gia đình có liên quan tới VDSL được mô tả trong hình A-2. Một giao diện VDSL có khả năng hỗ trợ một số lượng các thiết bị đầu cuối tại từng thuê bao gia đình. Trong trường hợp này, mạng thuê bao gia đình sao chép toàn bộ lưu lượng ATM đến toàn bộ các cổng ra bằng cách sử dụng cấu hình thu phát. Thiết bị đầu cuối sẽ lựa chọn các lưu lượng đó. Kiểu cấu hình mạng này cho phép sao chép nhiều phim trên một vài Television trong gia đình. Hình A- 2: Giao diện VDSL cạnh các giao diện ATM sử dụng phát đơn 36 A.2 Ví dụ cấu hình Permitting Multiple Attachment Mục đích của mạng ATM thuê bao gia đình là gắn các thiết bị với nhau. Các chức năng hỗ trợ toàn bộ và không hạn chế của TM 4.0 đòi hỏi chức năng chuyển mạch ATM toàn bộ. A.2.1 Cấu hình mạng tối thiểu Có hai loại hình dịch vụ khác nhau: 1. Loại hình giải trí tại STB 2. Dịch vụ dữ liệu/thông tin cho PC. Điều đó chứng tỏ rằng số cổng tối thiểu là 2. Hình A-3 minh hoạ cách cung cấp 2 cổng. Lưu lượng hướng đi được sao chép cả hai cổng, bằng cách đó tránh được việc định tuyến các tế bào trong thiết bị phân phối tại thuê bao gia đình. Lưu lượng hướng về đơn giản chỉ là sự kết hợp lại với nhau. Không có thêm điều kiện gì cho việc liên lạc tại nhà. Hình A- 3: Kết nối 2 thiết bị Phương pháp này bao gồm các chức năng sau: Chất lượng dịch vụ QoS QoS hướng đi sẽ được bảo vệ một cách tự động, nhưng QoS hướng về sẽ chỉ được bảo vệ khi có một vài phương tiện viễn thông tạo ra các VC theo mức độ ưu tiên tương ứng. Thiết bị báo hiệu 37 Các thiết bị không thể dùng chung hệ thống báo hiệu mặc định VCI, và do đó phải sử dụng meta-signaling để có được một kênh báo hiệu. Hướng đi không ngăn chặn việc hoạt động có hiệu quả cho dù là khi có một tín hiệu yêu cầu xác định Metasignaling không nằm trong diễn đàn ATM SIG 4.0 hoặc UNI 3.1. Do đó những thiết bị kết nối này cần các thiết bị metsignaling (ITU-T Recommendation Q.2120). Địa chỉ Thiết bị đầu cuối phải phân biệt được các VC gắn liền với các tế bào được chuyển tải tới các thiếtbị liên quan. Tuy nhiên chúng phải biết được cách cung cấp các tế bào tới SAP chính xác. Queues/buffers Hướng đi - tầng đệm cần thiết trong thiết bị phân phối thuê bao gia đình để đáp ứng tốc độ. Hướng về, thiết bị phân phối thuê bao gia đình đòi hỏi tầng đệm để tổ hợp toàn bộ lưu lượng và đáp ứng tốc độ. Yêu cầu các khả năng cho phép đưa ra maxCTD và CDV và cung cấp đầy đủ hoạt động CLR. A.2.2 Tăng thêm các cổng bổ sung Sử dụng cách tương tự tăng số lượng cổng bằng cách cho phép kết nối một số lượng lớn các thiết bị nhưng không có các chức năng bổ sung. Mặc dù có thêm nhiều cổng, cần thiết hơn vẫn là điều khiển chất lượng dịch vụ hướng về. A.3 Các chức năng bổ sung A.3.1 Tổ hợp hướng đi Bước tiếp theo là tổ hợp các tế bào hướng đi các. Thiết bị phân phối tại thuê bao gia đình thực hiện định tuyến và cần thiết kết hợp VPI/VCI với các cổng vật lý. Điều này có thể được thực hiện do có VP kết hợp với mỗi cổng mà có thể xác định được. Tuy nhiên However this is both inflexible, and likely to cause problems of VP availability to the operator. The alternative is some kind of signaling. Having service specific ports i.e. having to connect to a particular port to get a particular service, should be avoided. 38 However, it is debatable whether this is of any great use on its own. In this scenario, the only downstream traffic source is via the Access Network connection, so as long as the in-home transmission system can transport the full downstream bit-rate, it does not matter how efficiently it does it; there is nothing else the wasted bandwidth can be used for. Where intra-home communications is not supported, the only real advantage is that devices would not now receive unexpected streams of cells. A.3.2 Liên lạc trong gia đình Có một vài ích lợi rõ ràng cho người sử dụng máy tính liên kết qua mạng ATM. Nó cho phép cả kết nối mạng truy nhập và LAN trong gia đình. This would allow both Access Network connection and in-home LAN type communication to take place using the same interfaces and physical infrastructure. From the user point of view it is highly desirable that this does not take place via the Access Network for two reasons: 1. Giới hạn băng thông hướng về của hệ thống truyền dẫn xDSL would significantly limit the performance 2. the potential security/confidentiality risks of private data going outside the home. The simplest way to achieve intra-home communication is to have a predetermined VP dedicated for this purpose. Any traffic with this VP arriving at the Home Distribution Device is simply routed to the other home port(s) on the Home Distribution Device, all other traffic is sent to the Access Network. Using an extra VP for this purpose does not pose the same VP availability problem as with Access Network connections, as the same VP can be used for this purpose in all homes. Also this pre-provisioning is not a disadvantage from a flexibility point of view. Some simple, VP based, upstream routing is obviously now needed but this does not necessarily mean that downstream routing is required. However there is a very important bandwidth and Quality of Service issue. There is now additional traffic over and above that from the Access Network, and yet this must not be allowed to interfere with the tariffed Access Network traffic. This 39 could be done by signaling, or by keeping the two separate. Since the in-home transmission system has a significantly greater capacity than that xDSL based Access Network transmission systems, then the two could be interleaved in a simple way which did not affect the quality of service. In this simple case the downstream broadcast method could be retained. If the in-home capacity is not significantly greater than that of the Access Network delivery system, it would be necessary to demultiplex the downstream Access Network traffic. A.4 Mạng thuê bao gia đình Non-ATM The proposal in Section A.3 mainly addresses the case of Access Network connection, and computing related home LAN traffic supported on the same network. However there are potentially other sources of in-home traffic, in particular digital video recorder and Camcorder related. While in principle these could be transported on the same network, there is a difference of scale as very large bit-rates can be involved in these types of transfer. While the desire is to avoid a proliferation of types of in-home network, having more than one may be unavoidable. One possibility is some kind of segregation into local clusters served by IEEE1394, with WAN connection being achieved via ATM. A possible architecture is shown in Figure A-4 where there is a separation into two domains. The STB has both ATM and IEEE1394 interfaces, but connection between the two is done at the application layer. Interconnection could also be done in a PC. The ATM network could support intra-home communications with the addition or incorporation of the functionality described in Section A-3. This would be intended for PC type networking rather than as a backbone between IEEE1394 clusters because of bandwidth limitations. The IEEE1394 network inherently 40 supports intra-cluster communications, but would depend on the development of a long reach version to allow inter-cluster connection. PC networking could be done on either the ATM or IEEE 1394 network, subject to the above developments. Hình A- 4Kết nối giữa mạng thuê bao gia đình ATM và non-ATM