Приложение, которое использует сеть ATM, может выбрать одну из пяти категорий обслуживания соединения ATM, показанных в таблице 5.2. Каждое приложение включает передачу одного или более блоков или потока информации через сеть. Категории обслуживания ATM обеспечивают последовательную передачу ячеек по сети с некоторой задержкой или потерями. Это требует по крайней мере преобразования блоков данных в источнике, идущих от приложения в ячейки ATM, и преобразования в пункте назначения назад к прикладным блокам. Одна из целей уровня адаптации ATM состоит в том, чтобы обеспечить отображение блоков данных приложения в блоки данных ячеек ATM. Приложения, естественно, определяют свои требования к качеству обслуживания с точки зрения передачи своих блоков данных, а не с точки зрения передачи ячеек ATM. Возможно, что обслуживание, выполняемое уровнем ATM, не выполняет требования приложения. Например, уровень ATM не обеспечивает достоверного обслуживания отдельного потока из-за потери некоторых ячеек, которые могут быть существенны для прикладного уровня.
Другая цель уровня адаптации ATM состоит в том, чтобы гарантировать соответствие уровня обслуживания, обеспечиваемое уровнем ATM, уровню, требуемому приложением.
Заметим, что многие прикладные задачи сами содержат множественные преобразования. Например, прикладная задача HTTP может использовать для передачи протокол TCP/IP, информационный поток, в свою очередь, поступает на вход
С другой стороны,
Различные приложения требуют комбинации различных функций в
(рис 6.1) Подуровни AALПодуровень сегментации и сборки (SAR - Segmentation And Reassembly) предназначен для сегментации блоков данных прикладного уровня (или блоков пакетов) на 48-байтные блоки для последующей передачи в виде ATM-ячеек, сборки для восстановления исходного формата данных (блоков пакетов) на другом конце и передачи прикладному уровню.
Подуровень конвергенции (CS - Convergence Sublayer) состоит из двух частей:
Этот подуровень выполняет задачи транспортирования информации источников с различными службами, например восстановление тактовой частоты, исправление ошибок в поле полезной нагрузки.
Уровень адаптации ATM 1-го типа предназначен для служб с постоянной скоростью передачи информации. Примером такого типа службы является одиночный цифровой ИКМ-канал 64 Кбит/с, поток E1 и другие потоки, входящие в плезиохронную цифровую иерархию. В структуре
Общий вид процесса
(рис 6.2) Структурная схема процесса адаптацииФункция подуровня конвергенции принимает пользовательский поток данных, вставляет 1-байтовый указатель (
(рис 6.3) Структура 48-байтового блока данных подуровня сегментацииЗаголовок подуровня сегментации и сборки содержит 1 байт, включающий в себя:
Блок данных содержит 47-байтное поле полезной нагрузки, которое не обязательно заполняется информацией полностью.
Биты заголовка используются следующим образом.
Индикатор подуровня конвергенции (
Порядковый номер блока данных (Sequence Number - SN) позволяет на приемном конце восстановить исходный порядок следования блоков данных.
Поле защиты порядкового номера обеспечивает обнаружение и исправление (коррекции) ошибок в заголовке блока подуровня сегментации и сборки. Для защиты применяется 3-битовый циклический полином и проверочный бит четности, который используется для защиты всего 7-битового заголовка.
Рассмотрим пример использования $$AAL1$$ для передачи информации потока, который содержит кадры соединения, передающего кадры $$E1$$.
Напомним, что поток $$E1$$ содержит кадры, состоящие из 32 байт, которые повторяются с частотой 8 КГц. Биты потока $$E1$$ группируются подуровнем конвергенции $$AAL1$$ в блоки по 47 байт и передаются на подуровень сегментации и сборки. Можно отметить, что байты на уровне конвергенции не совпадают с байтами потока $$E1$$, а имеют различное содержание, которое диктуется порядком разбиения по 47 байт. Байты потока E1 преобразуются непосредственно в байты блоков данных уровня конвергенции. Согласно предыдущему соглашению ( рис 6.3) к ним добавляется заголовок для определения начала следующего блока данных уровня конвергенции. По соглашению между источником и пунктом назначения в единицы информации подуровня $$AAL1$$ может быть вставлен указатель начала кадра $$E1$$. Поскольку этот указатель вставляется в блоки уровня $$AAL1$$, он может оказаться в любом месте полезной нагрузки или даже в другом блоке. Периодическая вставка указателя начала кадра $$E1$$ обеспечивает защиту от потери синхронизации, которая может возникнуть при потере ячейки ATM.
Подуровень конвергенции в пункте назначения обеспечивает множество услуг, которые полезны для приложений, требующих постоянной скорости передачи.
Например, поток бит индикатора уровня конвергенции
Метод, основанный на применении остаточной метки расхождения, будет рассмотрен в разделе, посвященном синхронизации. Там же будут рассмотрены и другие методы синхронизации, не использующие бит индикатора уровня конвергенции
Чтобы поставлять информацию пользователю по фиксированной цене, уровень конвергенции приемника может полностью восстанавливать тактовую последовательность и затем применять ее для коррекции полученной информации с целью получения необходимого значения среднего квадратического отклонения задержки ячеек . Подуровень конвергенции может также использовать порядковые номера, чтобы обнаружить потерянные или доставленные не по адресу ячейки. Однако он не обеспечивает перезапрос неправильно принятой информации. Подуровень конвергенции может только известить, что произошла потеря или ложная доставка.
Подуровень конвергенции может также осуществить любой из двух методов исправлений ошибок и потерь ячеек.
В обеих методах используется метод "Прямая коррекция ошибок (Forward
В приложениях, которые требуют низкой задержки, при использовании метода прямой коррекции ошибок (
Второй метод использует перемежение бит (interleaving technique). При этом все ячейки образуют матрицу, в которой информация ячеек образует колонки, а передача идет по строкам матрицы, которые защищаются обычными методами.
Такой метод позволяет обеспечить независимость влияния на одни и те же блоки в случае пачечных ошибок. В данном случае ячейки уровня конвергенции образуют массив из 124 колонок. К ним добавляются четыре колонки, что позволяет корректировать потерю 4 ячеек. Такой метод вызывает задержку 124 ячеек и применяется только для трафика, нечувствительного к задержке информации по времени.
Уровень $$AAL2$$ предназначен для того, чтобы обеспечить поддержку приложениям, которые генерируют информацию на переменной битовой скорости передачи. Она динамически изменяется со временем и также имеет ограничение по времени на доставку из конца в конец. Главный пример такого приложения - телевидение, которое, применяя сжатие, производит сравнительно небольшой поток информации, битовая скорость которого изменяется в больших пределах в зависимости от ракурса съемки, деталей изображения и характеристик движения предметов в данной сцене. Развитие $$AAL$$ для этого типа трафика никогда не прекращалось. $$ITU$$ впоследствии начал работу над развитием $$AAL$$, также названного "тип 2", отличающимся классом приложений. Об этом уровне мы поговорим в конце этого раздела. Уровень $$AAL2$$ предназначен для обеспечения эффективной пропускной способностью передачи трафика коротких пакетов с низкой битовой скоростью, требующего малой временной задержки.
В действительности $$AAL2$$ добавляет третий уровень мультиплексирования к виртуальному пути и виртуальному каналу (VP/VC) иерархии ATM так, чтобы два или больше пользователя низкой разрядной скорости могли совместно использовать то же самое соединение ATM. Пример, где эти функциональные возможности требуется применить в передаче сжатой речевой информации, - цифровая сотовой система при связи ее с базовой телефонной станцией, как это показано на рис 6.4.
(рис 6.4) Сценарий для приложения AAL2Низкая побитовая скорость цифрового потока для индивидуальной речевой информации вызывает потребность передать современным способом информацию на центр коммутации подвижных станций, где происходит телефонная коммутация. Если каждый, кто вызывает, имеет свой собственный виртуальный канал, то небольшой размер пакета и низкая разрядная скорость порождают низкую полезную нагрузку ячеек, которые только частично заполнены. $$AAL2$$ мультиплексирует потоки отдельных вызовов к поставщику услуги с низкой задержкой и высоким уровнем использования полезной нагрузки ячеек.
рис 6.5 показывает функционирование $$AAL2$$. Уровень $$AAL2$$ разделен на общую часть (CP CS) и подуровень, зависящий от службы (SS CS).
(рис 6.5) Процесс AAL2На рис 6.5 пользовательские блоки данных передаются на уровень конвергенции. В части, зависящей от службы, изменение формата не происходит. Далее они поступают в общую часть уровня конвергенции, где добавляется 3 байта заголовка. Как показано на рис 6.6, первый байт - это идентификатор канала (Channel IDentifier - CID), который указывает номер пользователя. Эти $$AAL$$ -каналы - двунаправленные и используют один и тоже номер при передаче информации в оба конца. В следующем байте 6 бит старших разрядов занимает индикатор длины, который имеет значение на единицу меньше, чем байт в полезной нагрузке уровня конвергенции. Оставшиеся два бита второго байта определяют в заголовке тип полезной нагрузки пакета (Packet Payload Type - PPT). Значение $$PPT=3$$ указывает, что полезная нагрузка касается технической эксплуатации и администрирования. Когда эта метка не равна 3, пакет принадлежит к некоторому сервису, например, к передаче телевидения. Три старших бита третьего байта заголовка указывают на принадлежность (или не принадлежность) информации к передаче между пользователями (User-User Indication - UUI).
(рис 6.6) Структура пакета блока конвергенции AAL2Если указатель полезной нагрузки (PPT) не равен 3, указатель $$UUI$$ переносится между объектами уровня $$AAL$$, а именно - между подуровнями сегментации и сборки.
Если $$PTT=3$$, то $$UUI$$ переносится между объектами уровня $$AAL$$, относящимися к административному управлению. Последние 5 бит заголовка используются для обнаружения ошибок. Для проверки применяется полином 5-й степени: $$g(x) =x^5+ x^2+1$$.
Далее пакеты прикладного уровня передаются прямо на уровень сегментации и сборки. Эти пакеты могут быть различной величины и различного типа. Имеется ограничение на максимальный размер пользовательского пакета - 64 байта. На уровне сегментации и сборки к каждому добавляется заголовок 1 байт.
Полезная нагрузка может содержать поле информации или поле заполнителя, при этом на уровне сегментации вводится один начальный байт, который устанавливается в начало поля информации и указывает длину этого поля (не более 26 бит = 64). Один пакет подуровня конвергенции может распределяться в одной или двух ячейках ATM (как, например, это показано для второй ячейки на рис 6.5).
Этот уровень был предложен как уровень для обслуживания трафика со службами, ориентированными на соединение (в начале это был уровень $$AAL3$$, который был впоследствии объединен с уровнем 4). Рассматриваемый уровень обслуживает трафик, требующий строгого выполнения временных характеристик доставки из конца в конец. Он работает в двух режимах: режим "сообщение" и режим "поток". В режиме "сообщение" $$AAL$$ принимает одиночное сообщение для сегментации в полезную нагрузку уровня ATM и доставки на пункт назначения. В режиме "поток" один или более информационных пакетов пользователя принимаются последовательно от пользователя и последовательно доставляются в нескольких последовательных ячейках. Оба режима позволяют работать в режиме гарантированной или негарантированной доставки. При гарантированном режиме доставки протоколы доставки из конца в конец передают информационные блоки между подуровнями, зависящими от сервиса, который исправляет ошибки. При негарантированной передаче информация может быть доставлена с ошибками или не вся.
Процесс работы $$AAL3/4 $$ при передаче сообщений показан на рис 6.7. Пользовательская информация поступает сначала на уровень конвергенции, в часть, зависящую от службы. Там информация обрабатывается с точки зрения защиты от ошибок. На этом уровне не происходит изменение формата. В общей части уровня конвергенции дополняются байты, так, чтобы образовать 4 байта заголовка (header) полезной нагрузки и 4 байта в ее конце формата (хвостовой заголовок -
Далее сформированный формат передается на уровень сегментации и сборки, где формируется поле полезной нагрузки этого уровня и два байта в начале и конце. Если необходимо, в конце полезной нагрузки формируется поле заполнения ( $$PAD$$ ), которое не несет информации.

(рис 6.8) Процесс работы AAL3/4 Форматы блоков данных на уровне AAL3/4 показаны на рис. 6.8. (рис 6.7) Форматы подуровня конвергенции, и подуровня сегментации и сборки ALL3/4Формат общей части подуровня конвергенции ( рис 6.8а) содержит полезную нагрузку, при необходимости заполнение, не несущее информации, и "хвостовой" заголовок. Полезная нагрузка может иметь длину от $$1$$ до $$65 535$$ байт. Заголовок содержит один байт индикатора общей части (Common Part Indicator - CPI), который используется для интерпретации последующих полей заголовка. При $$CPI=0$$ указывается, что должны быть проанализированы поля "Размер буфера" (BASize) и "Длина сообщений" ( $$LI$$ ). В других случаях заголовок указывает на то, что надо выдать значения этих полей. Один байт в начале содержит метку начала, а в конце метку (тег) конца; в конце один байт содержит метку окончания; они имеют одинаковое значение, которое изменяется при каждом успешном вставление блока данных в формат уровня конвергенции. Это позволяет выявлять ошибки при несовпадении этих данных в начале и конце. Поле "Размер буфера" (BASize) длиной 2 байта информирует приемное устройство о необходимом размере буфера для приема текущего блока данных общей части подуровня конвергенции. Поле заполнения ( $$PAD$$ ) содержит от 0 до 3 байт, и оно должно быть кратно 4 байтам (32 битам). Это гарантирует, что заголовок "в хвосте" будет выровнен к границе, кратной 32 битам, упрощая процесс анализа концевого заголовка. Байты поля заполнения информации не несут. Выравнивание (ALignment - AL) заполняется нулями и так же, как предыдущее поле, обеспечивает выравнивание местоположения заголовка "в хвосте". Два байта указателя длины указывают длину полезной нагрузки.
рис 6.8б показывает формат уровня сегментации, который содержит 2- байтный заголовок, 44-байтовое поле полезной нагрузки и 2-байтный заголовок в "хвосте" (концевой заголовок). Первые два бита заголовка - это тип сегмента. Его двоичные значения:
Следующие 4 бита заголовка обеспечивают порядковый номер (Sequence Number - SN). Порядковый номер используется для обеспечения правильного следования ячеек и восстановления их с помощью программ в пункте назначения. Оставшиеся 10 бит в заголовке содержат идентификатор мультиплексирования (Multiplexing IDentifier - MID) или идентификатор сообщения (
Шесть бит конечного заголовка ( $$LI$$ ) указывают на размер поля полезной нагрузки. Как видно на рис 6.8, полное поле полезной нагрузки подуровня сегментации и сборки составляет 44 байта. Последняя ячейка может содержать от 4 до 44 байт без учета заполнителя.
10 последних бит конечного заголовка обеспечивают защиту от ошибок методом избыточного циклического кодирования.
На рис 6.9 рассматривается, как проходит мультиплексирование на уровне $$AAL3/4$$. Когда большое число пользователей используют один и тот же канал, сообщения от каждого пользователя посылаются к различным пользователям. Каждый такой $$AAL$$ производит блоки данных на уровне сегментации и сборки, чтобы они потом могли быть смешаны и установлены с произвольным по отношению к другим пользователям чередованием на уровне ATM. Преобразованные таким образом, они прибывают на конечный пункт. $$MID$$ позволяет восстановить сегментацию для каждого пользователя. $$MID$$ можно рассматривать как указатель очень короткого соединения по виртуальному каналу. Каждое такое соединение длится в течение передачи одного пакета и ограничено начальной и конечной метками.
Проблема протоколов уровня адаптации - в их избыточности: каждому сообщению на уровне сегментации добавляются 4 служебных байта.
Второй недостаток заключается в том, что 10-битовое поле защиты от ошибок и 4 бита порядкового номера не обеспечивают достаточного уровня защиты от ошибок. Эти факторы привели к созданию протоколов уровня 5 ( $$AAK5$$ ).
(рис 6.9) Мультиплексирование в AAL3/4
Протоколы уровня $$AAL5$$ обеспечивают более эффективную работу, чем протоколы уровеней $$3/4$$. Основная задача, которая решалась на уровне $$AAL5$$, - это предоставление услуг высокоскоростной передачи данных с меньшей служебной избыточностью. Он поддерживает режимы передачи сообщений и передачи потока, обеспечивает гарантированную и негарантированную доставку.
На рис 6.10 показана работа протоколов уровня $$AAL5$$. Пользовательские блоки данных принимаются уровнем $$AAL$$ и обрабатываются частью подуровня конвергенции, зависимым от сервиса. Потом они передаются на общую часть уровня, который закрепляет за блоком данных поле заполнения (длиной от 0 до 47 байт) и 8 байт конечного заголовка (на рис 6.10 он обозначен $$T$$ ), образуя блок данных общей части уровня конвергенции, который мультиплексирует 48 байтов. Все блоки данных на уровне сегментации можно подразделить на начальные, продолжающие и конечные. На рис 6.10 они помечены в скобках ( $$0$$ и $$1$$ ). Чтобы отличить их друг от друга, на уровне ATM вводится индикатор типа полезной нагрузки $$PT$$ (Payload Type).Он принимает значение $$PTI=0$$ для начального и продолжающего блока данных и $$PTI=1$$ для конечного блока. Максимальная нагрузка блока данных общей части уровня конвергенции составляет $$65 535$$ байт.
(рис 6.10) Процесс работы AAL5На рис 6.11 конечный заголовок содержит:
(рис 6.11) Процесс работы AAL5На уровне сегментации и сборки эта информация преобразуется в 48-байтовую полезную нагрузку, которая передается на уровень ATM. Уровень сегментации устанавливает на уровне ATM значение индикатора полезной нагрузки. Это действие нарушает автономность двух уровней и является нарушением правил эталонной модели ШЦСИО. Но протоколы $$AAL5$$ становятся от этого более эффективными, поэтому эти нарушения разрешены.
Сигнализация на уровне
Как это показано на рис 6.12, SAAL разделяется на общую часть и зависящую от сервиса. Часть, зависящая от сервиса, разделяется на ориентированную на соединение (Service - Specific
(рис 6.12) Работа процесса SAALПротоколы части, зависящей от сервиса и ориентированной на соединение (Service-Specific
рис 6.13 показывает структуру блока данных подуровня SSCOP. К информации добавляется конечный заголовок, содержащий:
(рис 6.13) Структура блока данных части, зависящей от сервиса и ориентированной на соединение (Service — Specific Connection- Oriented Protocol — SSCOP)
В данном случае и на уровне AAL5 применяется код длины 32 бита.
Как уже было сказано, уровни
| Свойство | Требования приложений | |
|---|---|---|
| Поток | Сообщение | |
| Побитовая скорость | Постоянная | Переменная |
| Надежность передачи | Гарантированная | Негарантированная |
| Достоверность | Устойчивая к ошибкам | Неустойчивая к ошибкам |
| Чувствительность к задержкам | Чувствительна к задержкам/дрожанию | Нечувствительна к задержкам/дрожанию |
| Мультиплексирование | Одиночный пользователь | Мультиплексированные пользователи |
| Использование производительности системы | Небольшая | Большая |
Таблица 6.2 показывает возможности различных типов
| Подуровень | Свойства | AAL3/4 | AAL5 | SALL | ||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Часть уровня конвергенции, зависящая от сервиса | Упреждающий контроль ошибок | Необязательно | Необязательно | Необязательно | Необязательно | Нет |
| Обнаружение ошибок и переспрос | Нет | Нет | Необязательно | Необязательно | Есть | |
| Восстановление временных параметров | Необязательно | Необязательно | Нет | Необязательно | Нет | |
| Общая часть Подуровня конвергенции | Мультиплексирование | Нет | Идентификатор канала 8 бит | Идентификатор мультиплексирования 10 бит | Нет | |
| Структура кадра | Нет | Нет | Да | Да | ||
| Ограничение на сообщение | Нет | Да | Да | Идентификатор полезной нагрузки | Да | |
| Расширение буфера | Нет | Нет | Да | Да | ||
| Подуровень конвергенции, сегментации и сборки | Полезная нагрузка | 46-47 байт | 47 байт | 44 байта | 48 байт | |
| Заголовок | 1-2 байта | 1 байт | 4 | 0 | ||
| Контрольная сумма | Нет | Нет | 10 байта | Нет | ||
| Порядковый номер | 3 бита | Нет | Нет | Нет |
Сигнализация обеспечивает автоматическое установление соединения и реализует переключение виртуальных соединений на сети ATM. Установление соединения включает в себя обмен сигнальными сообщениями через несколько типов интерфейсов. Например, интерфейс "пользователь-пользователь" (User-User Interface - UUI), интерфейс "сеть-сеть" (Network-Network Interface -
ATM применяет два типа адресации:
(рис 6.14) ATM-формат
Каждый адрес имеет две части.
Начальная часть домена (Initial Domain Part -
Специфическая часть домена (Domain-Specific Part - DSP), содержит адрес, принятый для данной административной области.
Начальная часть домена (
рис 6.14 показывает форматы трех типов систем адресации (
На рис 6.14 можно увидеть, что начальная часть домена в ATM-формате национального кода данных имеет 2 байта длины, далее следуют 10 байт верхнего уровня специфической части домена (High Order Domain Specific Part - HO-DSP).
Для типа
Для типа
Для типа ATM-формата телефонной адресации идентификатор начальной части домена состоит из 8 байт и указывает номер по Рекомендации ITU-T E-164 . Он может содержать до 15 десятичных цифр международной нумерации ATM. Перечень кодов стран в соответствии с рекомендацией ITU - E.164 приведен в в.
Для всех форматов поле идентификатора конечного заголовка (End Station Identifier -
Однобитовый селектор точки доступа (SEL) к сервису используется в конеченом заголовке системы, чтобы идентифицировать протокол высокого уровня, по которому работает объект, получающий информацию.
Стандарты сигнализации ATM основаны на стандартах, разработанных для телефонных сетей. Ранее рассматривался стандарт ISDN сигнализации. В дальнейшем будет рассмотрена система сигнализации ISUP по общему каналу для установления телефонного соединения. Системы сигнализации для ATM разработаны для интерфейса "сеть-пользователь" (User-Network Interface - UNI), "сеть-сеть" (Network-Network Interface -
Этот интерфейс Q.2931 создан на основе протоколов Q.931, разработанных для B-ISDN. На этом стандарте базируется сигнализация, принятая ATM-форумом как UNI 4.0 . Большое число сигналов установления и разъединения соединений ATM включают в себя значительное число сигналов узкополосной ISDN.
Таблица 6.3 показывает услуги, обеспечиваемые UNI 4.0 .
Эти услуги распределены между терминальным оборудованием и оборудованием коммутационной системы, в таблице они отмечены как "обязательно" и "возможно". Поясним только некоторые из них .
Услуга 5 - "ATM-соединение с одним из…" (ATM any cast) организует услугу, подобную серийному номеру в телефонной сети. При этом вызывающему пользователю предоставляется адрес, по которому он может соединиться с одним из объектов заданной группы сетевых элементов (иногда доступной только закрытой группе абонентов).
Услуга 9 - "сигнализация, имитирующая протоколы" (Proxy Signaling) - программапосредник, позволяющая преобразование протоколов.
| № | Услуги | Терминальное оборудование | коммутационная система |
|---|---|---|---|
| 1 | Вызовы "точка-точка" | Обязательно | Обязательно |
| 2 | Вызовы "точка — много точек" | Возможно | Обязательно |
| 3 | Сигнализация индивидуаль ных параметров качества | Возможно | Обязательно |
| 4 | Совместное соединение объектов | Обязательно | Обязательно |
| 5 | ATM-соединение с одним из… | Возможно | Возможно |
| 6 | Вызов на доступной скорости для вызовов "точка-точка" | Возможно | Возможно |
| 7 | Виртуальное соединение UNI | Возможно | Возможно |
| 8 | Обслуживание коммутируемого виртуального пути | Возможно | Возможно |
| 9 | Сигнализация, имитирующая протоколы | Возможно | Возможно |
| 11 | Удаление кадров | Возможно | (Возможно на транспортном уровне обязательно) |
| 12 | Соглашение по параметрам трафика | Возможно | Возможно |
| 13 | Дополнительные виды обслу живания | Возможно | Возможно |
| 13.1 | Прямой набор абонента част ной сети | Возможно | Возможно |
| 13.2 | Множественный номер або нента | Возможно | Возможно |
| 13.3 | Предоставление номера вызы вающей стороны | Возможно | Возможно |
| 13.4 | Запрет на возможность определения номера вызывающей стороны | Возможно | Возможно |
| 13.5 | Определение номера предостав ляемой линии | Возможно | Возможно |
| 13.6 | Запрет на номера предоставляе мой линии | Возможно | Возможно |
| 13.7 | Адресация терминалов одного и того же номера ISDN | Возможно | Возможно |
| 13.8 | Сигнализация пользователь - пользователь. | Возможно | Возможно |
Таблица 6.4 показывает некоторые сигнальные сообщения UNI 4.0 и Q.2931 и их значение при обмене с конечным узлом отправителя или сетью. Более подробно состав этих сигналов был рассмотрен в таблице 4.7 лекции 4 курса "Оконечные устройства и линии абонентского участка информационной сети", которая посвящена ISDN.
Каждое сигнальное сообщение содержит:
| Название сообщения | значение при посылке пункта отправителя | значение при посылке сеть |
|---|---|---|
| Вызов, занятие (SETUP) | Запрос на установление соединения | Сигнал овходящем вызове |
| Связь устанавливается (CALL_PROCEEDING) | Подтверждение входящего вызова | Сигнал, что соединение устанавливается |
| Проключено (ответ) (CONNECT) | Указывает, что оконечное устройство свободно и доступно | Указывает, что оконечное устройство свободно и доступно |
| Соединение установлено (CONNECT_ACKNOWLEDGE) | Подтверждение, что соединение установлено | Подтверждение, что соединение установлено |
| Освободить ресурсы (RELEASE) | Заявка на терминал об освобождении соединения | Окончание соединения |
| Ресурсы освобождены (RELEASE_ COMPLETE) | Подтверждение разъединения | Подтверждение разъединения |
На рис 6.15 рассматривается установление виртуального соединения "пользователь-пользователь" согласно рекомендациям Q.2931.
(рис 6.15) Пример сигнализации UNI при установлении соединенияСоединение "точкамноготочие" устанавливается следующим образом. Источник начинает устанавливать соединение с первым пунктом назначения (листом графа "дерево") с использованием рассмотренной выше процедуры. Затем вырабатывается пользователем сигнал "добавить входящего пользователя", который устанавливает дополнительное соединение. Заметим, что соединение этого типа - однонаправленное: ячейки поступают от корня к деревьям.
Интерфейс между частными сетями (Private Network-to-Network Interface -
(рис 6.16) Применение PNNIОпределение
(рис 6.17) Пример сигнализации PNNIСигнальный протокол обеспечивает установление и разъединение соединения "точкаточка" и "точкамноготочие". Протокол основан на UNI 4.0 с некоторыми расширениями для обеспечения поддержки маршрутизации от источника, для проверки работы собственного передатчика по линии (crank back) и для поиска обходных путей в случае сбоя установления соединения. На рис 6.17 источник передал запрос первой станции на соединение с получателем Б, при этом он передает сигнальное сообщение ВЫЗОВ (SETUP), затем, используя сигнализацию UNI, устанавливает соединения с контролем качества QoS (функция Connection Admission Ccontrol -
Маршрутизация сетей ATM разработана не так хорошо, как другие вопросы ATM, такие как управление при перегрузках и коммутация. Наиболее ощутимый результат - это стандарт
Согласно
(рис 6.18) Пример иерархии PNNI
Как показано на рис 6.18, группа одного ранга (
(рис 6.19) Определение топологии сети из узла A1.1После получения запроса на установление соединения станция $$A1.1$$ выбирает назначенный путь ( $$A1.1, A1.2, A2, B$$ ), где $$A1.1$$ и $$A1.2$$ - обозначение станций, $$A2, B$$ - обозначение станций либо групп. В этом случае используются совместно три списка $$DTL$$:
$$DTL: [A1.1, A1.2]$$ указатель $$2$$
$$DTL: [A1, A2]$$ указатель $$1$$
$$DTL: [A, B]$$ указатель $$1$$
Текущее значение указателя может изменяться на каждом узле и показывает, какой узел, записанный в списке, надо посетить следующим (значение указателя $$2$$ ). Первыми указаны исходящие узлы. Так, первая строка указывает, что от узла $$A1.1$$ надо установить соединение $$A1.2$$ (указатель $$2$$ ). Все остальные строки указывают возможные дальнейшие пути.
Когда $$A1.2$$ получает сообщение ЗАНЯТИЕ (SETUP), она удаляет первую строку списка и действует согласно второй строке принятого списка маршрутизации, которой присваивает значения указателя $$2$$. Она ищет путь к одноранговой группе $$PG (A2)$$. Маршрутная таблица выглядит следующим образом
$$DTL: [A1, A2]$$ указатель $$2$$
$$DTL: [A, B]$$ указатель $$1$$
По этой таблице станция $$A1.2$$ ищет путь к одноранговой группе $$PG (A2)$$. С этой группой имеется непосредственная связь станции $$A1.2 с A2.1$$.
Когда станция $$A2.1$$ получит сообщение ЗАНЯТИЕ (SETUP), она начнет поиск согласно таблице в группе 2. Она находит маршрут к оконечной группе B через станции $$A2.3$$ и $$A2.4$$ и создает новый список.
$$DTL: [A2.1, A2.3, A2.4]$$ указатель $$2$$
$$DTL: [A1,A2]$$ указатель $$2$$
$$DTL: [A,B]$$ указатель $$1$$
Второй указатель 2 показывает, что соединение идет через две группы.
Когда станция $$A2.3$$ получает сигнал ЗАНЯТИЕ (SETUP), она устанавливает соединение со станцией $$A2.4$$, определяет, что имеет непосредственную связь с группой $$PG (B)$$, удаляет две верхних строки таблицы и изменяет указатель.
Тогда таблица имеет вид
$$DTL: [A, B]$$ указатель $$2$$.
Когда станция $$B1$$ группы $$PG (B)$$ получает сигнал ЗАНЯТИЕ (SETUP), она находит список внутри данной группы:
$$DTL: [ B1, B3 ]$$ указатель $$2$$
$$DTL: [A, B]$$ указатель $$2$$.
Когда сообщение достигает станции $$B3$$, там определяется, что эта станция есть пункт назначения.
Бывает случай, когда по сигналу ЗАНЯТИЕ (SETUP) выясняется, что отсутствуют ресурсы; тогда возможно нахождение обходных путей.
Сторонники ATM утверждают, что соединение с переменной скоростью (
Можете вы придумать аргументы, чтобы поддержать каждое заявление? Эти заявления находятся в противоречии, или они могут оба быть правильны?
Предположим, что поток ATM содержит ячейки двух приоритетов,
то есть с высоким приоритетом
Предположим, желательна стратегия устойчивой скорости SCRo (Sustained Cell Rate) объединенного потока
Приложение, которое использует сеть ATM, может выбрать одну из пяти категорий обслуживания соединения ATM, показанных в таблице 5.2. Каждое приложение включает передачу одного или более блоков или потока информации через сеть. Категории обслуживания ATM обеспечивают последовательную передачу ячеек по сети с некоторой задержкой или потерями. Это требует по крайней мере преобразования блоков данных в источнике, идущих от приложения в ячейки ATM, и преобразования в пункте назначения назад к прикладным блокам. Одна из целей уровня адаптации ATM состоит в том, чтобы обеспечить отображение блоков данных приложения в блоки данных ячеек ATM. Приложения, естественно, определяют свои требования к качеству обслуживания с точки зрения передачи своих блоков данных, а не с точки зрения передачи ячеек ATM. Возможно, что обслуживание, выполняемое уровнем ATM, не выполняет требования приложения. Например, уровень ATM не обеспечивает достоверного обслуживания отдельного потока из-за потери некоторых ячеек, которые могут быть существенны для прикладного уровня.
Другая цель уровня адаптации ATM состоит в том, чтобы гарантировать соответствие уровня обслуживания, обеспечиваемое уровнем ATM, уровню, требуемому приложением.
Заметим, что многие прикладные задачи сами содержат множественные преобразования. Например, прикладная задача HTTP может использовать для передачи протокол TCP/IP, информационный поток, в свою очередь, поступает на вход
С другой стороны,
Различные приложения требуют комбинации различных функций в
(рис 6.1) Подуровни AALПодуровень сегментации и сборки (SAR - Segmentation And Reassembly) предназначен для сегментации блоков данных прикладного уровня (или блоков пакетов) на 48-байтные блоки для последующей передачи в виде ATM-ячеек, сборки для восстановления исходного формата данных (блоков пакетов) на другом конце и передачи прикладному уровню.
Подуровень конвергенции (CS - Convergence Sublayer) состоит из двух частей:
Этот подуровень выполняет задачи транспортирования информации источников с различными службами, например восстановление тактовой частоты, исправление ошибок в поле полезной нагрузки.
Уровень адаптации ATM 1-го типа предназначен для служб с постоянной скоростью передачи информации. Примером такого типа службы является одиночный цифровой ИКМ-канал 64 Кбит/с, поток E1 и другие потоки, входящие в плезиохронную цифровую иерархию. В структуре
Общий вид процесса
(рис 6.2) Структурная схема процесса адаптацииФункция подуровня конвергенции принимает пользовательский поток данных, вставляет 1-байтовый указатель (
(рис 6.3) Структура 48-байтового блока данных подуровня сегментацииЗаголовок подуровня сегментации и сборки содержит 1 байт, включающий в себя:
Блок данных содержит 47-байтное поле полезной нагрузки, которое не обязательно заполняется информацией полностью.
Биты заголовка используются следующим образом.
Индикатор подуровня конвергенции (
Порядковый номер блока данных (Sequence Number - SN) позволяет на приемном конце восстановить исходный порядок следования блоков данных.
Поле защиты порядкового номера обеспечивает обнаружение и исправление (коррекции) ошибок в заголовке блока подуровня сегментации и сборки. Для защиты применяется 3-битовый циклический полином и проверочный бит четности, который используется для защиты всего 7-битового заголовка.
Рассмотрим пример использования $$AAL1$$ для передачи информации потока, который содержит кадры соединения, передающего кадры $$E1$$.
Напомним, что поток $$E1$$ содержит кадры, состоящие из 32 байт, которые повторяются с частотой 8 КГц. Биты потока $$E1$$ группируются подуровнем конвергенции $$AAL1$$ в блоки по 47 байт и передаются на подуровень сегментации и сборки. Можно отметить, что байты на уровне конвергенции не совпадают с байтами потока $$E1$$, а имеют различное содержание, которое диктуется порядком разбиения по 47 байт. Байты потока E1 преобразуются непосредственно в байты блоков данных уровня конвергенции. Согласно предыдущему соглашению ( рис 6.3) к ним добавляется заголовок для определения начала следующего блока данных уровня конвергенции. По соглашению между источником и пунктом назначения в единицы информации подуровня $$AAL1$$ может быть вставлен указатель начала кадра $$E1$$. Поскольку этот указатель вставляется в блоки уровня $$AAL1$$, он может оказаться в любом месте полезной нагрузки или даже в другом блоке. Периодическая вставка указателя начала кадра $$E1$$ обеспечивает защиту от потери синхронизации, которая может возникнуть при потере ячейки ATM.
Подуровень конвергенции в пункте назначения обеспечивает множество услуг, которые полезны для приложений, требующих постоянной скорости передачи.
Например, поток бит индикатора уровня конвергенции
Метод, основанный на применении остаточной метки расхождения, будет рассмотрен в разделе, посвященном синхронизации. Там же будут рассмотрены и другие методы синхронизации, не использующие бит индикатора уровня конвергенции
Чтобы поставлять информацию пользователю по фиксированной цене, уровень конвергенции приемника может полностью восстанавливать тактовую последовательность и затем применять ее для коррекции полученной информации с целью получения необходимого значения среднего квадратического отклонения задержки ячеек . Подуровень конвергенции может также использовать порядковые номера, чтобы обнаружить потерянные или доставленные не по адресу ячейки. Однако он не обеспечивает перезапрос неправильно принятой информации. Подуровень конвергенции может только известить, что произошла потеря или ложная доставка.
Подуровень конвергенции может также осуществить любой из двух методов исправлений ошибок и потерь ячеек.
В обеих методах используется метод "Прямая коррекция ошибок (Forward
В приложениях, которые требуют низкой задержки, при использовании метода прямой коррекции ошибок (
Второй метод использует перемежение бит (interleaving technique). При этом все ячейки образуют матрицу, в которой информация ячеек образует колонки, а передача идет по строкам матрицы, которые защищаются обычными методами.
Такой метод позволяет обеспечить независимость влияния на одни и те же блоки в случае пачечных ошибок. В данном случае ячейки уровня конвергенции образуют массив из 124 колонок. К ним добавляются четыре колонки, что позволяет корректировать потерю 4 ячеек. Такой метод вызывает задержку 124 ячеек и применяется только для трафика, нечувствительного к задержке информации по времени.
Уровень $$AAL2$$ предназначен для того, чтобы обеспечить поддержку приложениям, которые генерируют информацию на переменной битовой скорости передачи. Она динамически изменяется со временем и также имеет ограничение по времени на доставку из конца в конец. Главный пример такого приложения - телевидение, которое, применяя сжатие, производит сравнительно небольшой поток информации, битовая скорость которого изменяется в больших пределах в зависимости от ракурса съемки, деталей изображения и характеристик движения предметов в данной сцене. Развитие $$AAL$$ для этого типа трафика никогда не прекращалось. $$ITU$$ впоследствии начал работу над развитием $$AAL$$, также названного "тип 2", отличающимся классом приложений. Об этом уровне мы поговорим в конце этого раздела. Уровень $$AAL2$$ предназначен для обеспечения эффективной пропускной способностью передачи трафика коротких пакетов с низкой битовой скоростью, требующего малой временной задержки.
В действительности $$AAL2$$ добавляет третий уровень мультиплексирования к виртуальному пути и виртуальному каналу (VP/VC) иерархии ATM так, чтобы два или больше пользователя низкой разрядной скорости могли совместно использовать то же самое соединение ATM. Пример, где эти функциональные возможности требуется применить в передаче сжатой речевой информации, - цифровая сотовой система при связи ее с базовой телефонной станцией, как это показано на рис 6.4.
(рис 6.4) Сценарий для приложения AAL2Низкая побитовая скорость цифрового потока для индивидуальной речевой информации вызывает потребность передать современным способом информацию на центр коммутации подвижных станций, где происходит телефонная коммутация. Если каждый, кто вызывает, имеет свой собственный виртуальный канал, то небольшой размер пакета и низкая разрядная скорость порождают низкую полезную нагрузку ячеек, которые только частично заполнены. $$AAL2$$ мультиплексирует потоки отдельных вызовов к поставщику услуги с низкой задержкой и высоким уровнем использования полезной нагрузки ячеек.
рис 6.5 показывает функционирование $$AAL2$$. Уровень $$AAL2$$ разделен на общую часть (CP CS) и подуровень, зависящий от службы (SS CS).
(рис 6.5) Процесс AAL2На рис 6.5 пользовательские блоки данных передаются на уровень конвергенции. В части, зависящей от службы, изменение формата не происходит. Далее они поступают в общую часть уровня конвергенции, где добавляется 3 байта заголовка. Как показано на рис 6.6, первый байт - это идентификатор канала (Channel IDentifier - CID), который указывает номер пользователя. Эти $$AAL$$ -каналы - двунаправленные и используют один и тоже номер при передаче информации в оба конца. В следующем байте 6 бит старших разрядов занимает индикатор длины, который имеет значение на единицу меньше, чем байт в полезной нагрузке уровня конвергенции. Оставшиеся два бита второго байта определяют в заголовке тип полезной нагрузки пакета (Packet Payload Type - PPT). Значение $$PPT=3$$ указывает, что полезная нагрузка касается технической эксплуатации и администрирования. Когда эта метка не равна 3, пакет принадлежит к некоторому сервису, например, к передаче телевидения. Три старших бита третьего байта заголовка указывают на принадлежность (или не принадлежность) информации к передаче между пользователями (User-User Indication - UUI).
(рис 6.6) Структура пакета блока конвергенции AAL2Если указатель полезной нагрузки (PPT) не равен 3, указатель $$UUI$$ переносится между объектами уровня $$AAL$$, а именно - между подуровнями сегментации и сборки.
Если $$PTT=3$$, то $$UUI$$ переносится между объектами уровня $$AAL$$, относящимися к административному управлению. Последние 5 бит заголовка используются для обнаружения ошибок. Для проверки применяется полином 5-й степени: $$g(x) =x^5+ x^2+1$$.
Далее пакеты прикладного уровня передаются прямо на уровень сегментации и сборки. Эти пакеты могут быть различной величины и различного типа. Имеется ограничение на максимальный размер пользовательского пакета - 64 байта. На уровне сегментации и сборки к каждому добавляется заголовок 1 байт.
Полезная нагрузка может содержать поле информации или поле заполнителя, при этом на уровне сегментации вводится один начальный байт, который устанавливается в начало поля информации и указывает длину этого поля (не более 26 бит = 64). Один пакет подуровня конвергенции может распределяться в одной или двух ячейках ATM (как, например, это показано для второй ячейки на рис 6.5).
Этот уровень был предложен как уровень для обслуживания трафика со службами, ориентированными на соединение (в начале это был уровень $$AAL3$$, который был впоследствии объединен с уровнем 4). Рассматриваемый уровень обслуживает трафик, требующий строгого выполнения временных характеристик доставки из конца в конец. Он работает в двух режимах: режим "сообщение" и режим "поток". В режиме "сообщение" $$AAL$$ принимает одиночное сообщение для сегментации в полезную нагрузку уровня ATM и доставки на пункт назначения. В режиме "поток" один или более информационных пакетов пользователя принимаются последовательно от пользователя и последовательно доставляются в нескольких последовательных ячейках. Оба режима позволяют работать в режиме гарантированной или негарантированной доставки. При гарантированном режиме доставки протоколы доставки из конца в конец передают информационные блоки между подуровнями, зависящими от сервиса, который исправляет ошибки. При негарантированной передаче информация может быть доставлена с ошибками или не вся.
Процесс работы $$AAL3/4 $$ при передаче сообщений показан на рис 6.7. Пользовательская информация поступает сначала на уровень конвергенции, в часть, зависящую от службы. Там информация обрабатывается с точки зрения защиты от ошибок. На этом уровне не происходит изменение формата. В общей части уровня конвергенции дополняются байты, так, чтобы образовать 4 байта заголовка (header) полезной нагрузки и 4 байта в ее конце формата (хвостовой заголовок -
Далее сформированный формат передается на уровень сегментации и сборки, где формируется поле полезной нагрузки этого уровня и два байта в начале и конце. Если необходимо, в конце полезной нагрузки формируется поле заполнения ( $$PAD$$ ), которое не несет информации.

(рис 6.8) Процесс работы AAL3/4 Форматы блоков данных на уровне AAL3/4 показаны на рис. 6.8. (рис 6.7) Форматы подуровня конвергенции, и подуровня сегментации и сборки ALL3/4Формат общей части подуровня конвергенции ( рис 6.8а) содержит полезную нагрузку, при необходимости заполнение, не несущее информации, и "хвостовой" заголовок. Полезная нагрузка может иметь длину от $$1$$ до $$65 535$$ байт. Заголовок содержит один байт индикатора общей части (Common Part Indicator - CPI), который используется для интерпретации последующих полей заголовка. При $$CPI=0$$ указывается, что должны быть проанализированы поля "Размер буфера" (BASize) и "Длина сообщений" ( $$LI$$ ). В других случаях заголовок указывает на то, что надо выдать значения этих полей. Один байт в начале содержит метку начала, а в конце метку (тег) конца; в конце один байт содержит метку окончания; они имеют одинаковое значение, которое изменяется при каждом успешном вставление блока данных в формат уровня конвергенции. Это позволяет выявлять ошибки при несовпадении этих данных в начале и конце. Поле "Размер буфера" (BASize) длиной 2 байта информирует приемное устройство о необходимом размере буфера для приема текущего блока данных общей части подуровня конвергенции. Поле заполнения ( $$PAD$$ ) содержит от 0 до 3 байт, и оно должно быть кратно 4 байтам (32 битам). Это гарантирует, что заголовок "в хвосте" будет выровнен к границе, кратной 32 битам, упрощая процесс анализа концевого заголовка. Байты поля заполнения информации не несут. Выравнивание (ALignment - AL) заполняется нулями и так же, как предыдущее поле, обеспечивает выравнивание местоположения заголовка "в хвосте". Два байта указателя длины указывают длину полезной нагрузки.
рис 6.8б показывает формат уровня сегментации, который содержит 2- байтный заголовок, 44-байтовое поле полезной нагрузки и 2-байтный заголовок в "хвосте" (концевой заголовок). Первые два бита заголовка - это тип сегмента. Его двоичные значения:
Следующие 4 бита заголовка обеспечивают порядковый номер (Sequence Number - SN). Порядковый номер используется для обеспечения правильного следования ячеек и восстановления их с помощью программ в пункте назначения. Оставшиеся 10 бит в заголовке содержат идентификатор мультиплексирования (Multiplexing IDentifier - MID) или идентификатор сообщения (
Шесть бит конечного заголовка ( $$LI$$ ) указывают на размер поля полезной нагрузки. Как видно на рис 6.8, полное поле полезной нагрузки подуровня сегментации и сборки составляет 44 байта. Последняя ячейка может содержать от 4 до 44 байт без учета заполнителя.
10 последних бит конечного заголовка обеспечивают защиту от ошибок методом избыточного циклического кодирования.
На рис 6.9 рассматривается, как проходит мультиплексирование на уровне $$AAL3/4$$. Когда большое число пользователей используют один и тот же канал, сообщения от каждого пользователя посылаются к различным пользователям. Каждый такой $$AAL$$ производит блоки данных на уровне сегментации и сборки, чтобы они потом могли быть смешаны и установлены с произвольным по отношению к другим пользователям чередованием на уровне ATM. Преобразованные таким образом, они прибывают на конечный пункт. $$MID$$ позволяет восстановить сегментацию для каждого пользователя. $$MID$$ можно рассматривать как указатель очень короткого соединения по виртуальному каналу. Каждое такое соединение длится в течение передачи одного пакета и ограничено начальной и конечной метками.
Проблема протоколов уровня адаптации - в их избыточности: каждому сообщению на уровне сегментации добавляются 4 служебных байта.
Второй недостаток заключается в том, что 10-битовое поле защиты от ошибок и 4 бита порядкового номера не обеспечивают достаточного уровня защиты от ошибок. Эти факторы привели к созданию протоколов уровня 5 ( $$AAK5$$ ).
(рис 6.9) Мультиплексирование в AAL3/4
Протоколы уровня $$AAL5$$ обеспечивают более эффективную работу, чем протоколы уровеней $$3/4$$. Основная задача, которая решалась на уровне $$AAL5$$, - это предоставление услуг высокоскоростной передачи данных с меньшей служебной избыточностью. Он поддерживает режимы передачи сообщений и передачи потока, обеспечивает гарантированную и негарантированную доставку.
На рис 6.10 показана работа протоколов уровня $$AAL5$$. Пользовательские блоки данных принимаются уровнем $$AAL$$ и обрабатываются частью подуровня конвергенции, зависимым от сервиса. Потом они передаются на общую часть уровня, который закрепляет за блоком данных поле заполнения (длиной от 0 до 47 байт) и 8 байт конечного заголовка (на рис 6.10 он обозначен $$T$$ ), образуя блок данных общей части уровня конвергенции, который мультиплексирует 48 байтов. Все блоки данных на уровне сегментации можно подразделить на начальные, продолжающие и конечные. На рис 6.10 они помечены в скобках ( $$0$$ и $$1$$ ). Чтобы отличить их друг от друга, на уровне ATM вводится индикатор типа полезной нагрузки $$PT$$ (Payload Type).Он принимает значение $$PTI=0$$ для начального и продолжающего блока данных и $$PTI=1$$ для конечного блока. Максимальная нагрузка блока данных общей части уровня конвергенции составляет $$65 535$$ байт.
(рис 6.10) Процесс работы AAL5На рис 6.11 конечный заголовок содержит:
(рис 6.11) Процесс работы AAL5На уровне сегментации и сборки эта информация преобразуется в 48-байтовую полезную нагрузку, которая передается на уровень ATM. Уровень сегментации устанавливает на уровне ATM значение индикатора полезной нагрузки. Это действие нарушает автономность двух уровней и является нарушением правил эталонной модели ШЦСИО. Но протоколы $$AAL5$$ становятся от этого более эффективными, поэтому эти нарушения разрешены.
Сигнализация на уровне
Как это показано на рис 6.12, SAAL разделяется на общую часть и зависящую от сервиса. Часть, зависящая от сервиса, разделяется на ориентированную на соединение (Service - Specific
(рис 6.12) Работа процесса SAALПротоколы части, зависящей от сервиса и ориентированной на соединение (Service-Specific
рис 6.13 показывает структуру блока данных подуровня SSCOP. К информации добавляется конечный заголовок, содержащий:
(рис 6.13) Структура блока данных части, зависящей от сервиса и ориентированной на соединение (Service — Specific Connection- Oriented Protocol — SSCOP)
В данном случае и на уровне AAL5 применяется код длины 32 бита.
Как уже было сказано, уровни
| Свойство | Требования приложений | |
|---|---|---|
| Поток | Сообщение | |
| Побитовая скорость | Постоянная | Переменная |
| Надежность передачи | Гарантированная | Негарантированная |
| Достоверность | Устойчивая к ошибкам | Неустойчивая к ошибкам |
| Чувствительность к задержкам | Чувствительна к задержкам/дрожанию | Нечувствительна к задержкам/дрожанию |
| Мультиплексирование | Одиночный пользователь | Мультиплексированные пользователи |
| Использование производительности системы | Небольшая | Большая |
Таблица 6.2 показывает возможности различных типов
| Подуровень | Свойства | AAL3/4 | AAL5 | SALL | ||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Часть уровня конвергенции, зависящая от сервиса | Упреждающий контроль ошибок | Необязательно | Необязательно | Необязательно | Необязательно | Нет |
| Обнаружение ошибок и переспрос | Нет | Нет | Необязательно | Необязательно | Есть | |
| Восстановление временных параметров | Необязательно | Необязательно | Нет | Необязательно | Нет | |
| Общая часть Подуровня конвергенции | Мультиплексирование | Нет | Идентификатор канала 8 бит | Идентификатор мультиплексирования 10 бит | Нет | |
| Структура кадра | Нет | Нет | Да | Да | ||
| Ограничение на сообщение | Нет | Да | Да | Идентификатор полезной нагрузки | Да | |
| Расширение буфера | Нет | Нет | Да | Да | ||
| Подуровень конвергенции, сегментации и сборки | Полезная нагрузка | 46-47 байт | 47 байт | 44 байта | 48 байт | |
| Заголовок | 1-2 байта | 1 байт | 4 | 0 | ||
| Контрольная сумма | Нет | Нет | 10 байта | Нет | ||
| Порядковый номер | 3 бита | Нет | Нет | Нет |
Сигнализация обеспечивает автоматическое установление соединения и реализует переключение виртуальных соединений на сети ATM. Установление соединения включает в себя обмен сигнальными сообщениями через несколько типов интерфейсов. Например, интерфейс "пользователь-пользователь" (User-User Interface - UUI), интерфейс "сеть-сеть" (Network-Network Interface -
ATM применяет два типа адресации:
(рис 6.14) ATM-формат
Каждый адрес имеет две части.
Начальная часть домена (Initial Domain Part -
Специфическая часть домена (Domain-Specific Part - DSP), содержит адрес, принятый для данной административной области.
Начальная часть домена (
рис 6.14 показывает форматы трех типов систем адресации (
На рис 6.14 можно увидеть, что начальная часть домена в ATM-формате национального кода данных имеет 2 байта длины, далее следуют 10 байт верхнего уровня специфической части домена (High Order Domain Specific Part - HO-DSP).
Для типа
Для типа
Для типа ATM-формата телефонной адресации идентификатор начальной части домена состоит из 8 байт и указывает номер по Рекомендации ITU-T E-164 . Он может содержать до 15 десятичных цифр международной нумерации ATM. Перечень кодов стран в соответствии с рекомендацией ITU - E.164 приведен в в.
Для всех форматов поле идентификатора конечного заголовка (End Station Identifier -
Однобитовый селектор точки доступа (SEL) к сервису используется в конеченом заголовке системы, чтобы идентифицировать протокол высокого уровня, по которому работает объект, получающий информацию.
Стандарты сигнализации ATM основаны на стандартах, разработанных для телефонных сетей. Ранее рассматривался стандарт ISDN сигнализации. В дальнейшем будет рассмотрена система сигнализации ISUP по общему каналу для установления телефонного соединения. Системы сигнализации для ATM разработаны для интерфейса "сеть-пользователь" (User-Network Interface - UNI), "сеть-сеть" (Network-Network Interface -
Этот интерфейс Q.2931 создан на основе протоколов Q.931, разработанных для B-ISDN. На этом стандарте базируется сигнализация, принятая ATM-форумом как UNI 4.0 . Большое число сигналов установления и разъединения соединений ATM включают в себя значительное число сигналов узкополосной ISDN.
Таблица 6.3 показывает услуги, обеспечиваемые UNI 4.0 .
Эти услуги распределены между терминальным оборудованием и оборудованием коммутационной системы, в таблице они отмечены как "обязательно" и "возможно". Поясним только некоторые из них .
Услуга 5 - "ATM-соединение с одним из…" (ATM any cast) организует услугу, подобную серийному номеру в телефонной сети. При этом вызывающему пользователю предоставляется адрес, по которому он может соединиться с одним из объектов заданной группы сетевых элементов (иногда доступной только закрытой группе абонентов).
Услуга 9 - "сигнализация, имитирующая протоколы" (Proxy Signaling) - программапосредник, позволяющая преобразование протоколов.
| № | Услуги | Терминальное оборудование | коммутационная система |
|---|---|---|---|
| 1 | Вызовы "точка-точка" | Обязательно | Обязательно |
| 2 | Вызовы "точка — много точек" | Возможно | Обязательно |
| 3 | Сигнализация индивидуаль ных параметров качества | Возможно | Обязательно |
| 4 | Совместное соединение объектов | Обязательно | Обязательно |
| 5 | ATM-соединение с одним из… | Возможно | Возможно |
| 6 | Вызов на доступной скорости для вызовов "точка-точка" | Возможно | Возможно |
| 7 | Виртуальное соединение UNI | Возможно | Возможно |
| 8 | Обслуживание коммутируемого виртуального пути | Возможно | Возможно |
| 9 | Сигнализация, имитирующая протоколы | Возможно | Возможно |
| 11 | Удаление кадров | Возможно | (Возможно на транспортном уровне обязательно) |
| 12 | Соглашение по параметрам трафика | Возможно | Возможно |
| 13 | Дополнительные виды обслу живания | Возможно | Возможно |
| 13.1 | Прямой набор абонента част ной сети | Возможно | Возможно |
| 13.2 | Множественный номер або нента | Возможно | Возможно |
| 13.3 | Предоставление номера вызы вающей стороны | Возможно | Возможно |
| 13.4 | Запрет на возможность определения номера вызывающей стороны | Возможно | Возможно |
| 13.5 | Определение номера предостав ляемой линии | Возможно | Возможно |
| 13.6 | Запрет на номера предоставляе мой линии | Возможно | Возможно |
| 13.7 | Адресация терминалов одного и того же номера ISDN | Возможно | Возможно |
| 13.8 | Сигнализация пользователь - пользователь. | Возможно | Возможно |
Таблица 6.4 показывает некоторые сигнальные сообщения UNI 4.0 и Q.2931 и их значение при обмене с конечным узлом отправителя или сетью. Более подробно состав этих сигналов был рассмотрен в таблице 4.7 лекции 4 курса "Оконечные устройства и линии абонентского участка информационной сети", которая посвящена ISDN.
Каждое сигнальное сообщение содержит:
| Название сообщения | значение при посылке пункта отправителя | значение при посылке сеть |
|---|---|---|
| Вызов, занятие (SETUP) | Запрос на установление соединения | Сигнал овходящем вызове |
| Связь устанавливается (CALL_PROCEEDING) | Подтверждение входящего вызова | Сигнал, что соединение устанавливается |
| Проключено (ответ) (CONNECT) | Указывает, что оконечное устройство свободно и доступно | Указывает, что оконечное устройство свободно и доступно |
| Соединение установлено (CONNECT_ACKNOWLEDGE) | Подтверждение, что соединение установлено | Подтверждение, что соединение установлено |
| Освободить ресурсы (RELEASE) | Заявка на терминал об освобождении соединения | Окончание соединения |
| Ресурсы освобождены (RELEASE_ COMPLETE) | Подтверждение разъединения | Подтверждение разъединения |
На рис 6.15 рассматривается установление виртуального соединения "пользователь-пользователь" согласно рекомендациям Q.2931.
(рис 6.15) Пример сигнализации UNI при установлении соединенияСоединение "точкамноготочие" устанавливается следующим образом. Источник начинает устанавливать соединение с первым пунктом назначения (листом графа "дерево") с использованием рассмотренной выше процедуры. Затем вырабатывается пользователем сигнал "добавить входящего пользователя", который устанавливает дополнительное соединение. Заметим, что соединение этого типа - однонаправленное: ячейки поступают от корня к деревьям.
Интерфейс между частными сетями (Private Network-to-Network Interface -
(рис 6.16) Применение PNNIОпределение
(рис 6.17) Пример сигнализации PNNIСигнальный протокол обеспечивает установление и разъединение соединения "точкаточка" и "точкамноготочие". Протокол основан на UNI 4.0 с некоторыми расширениями для обеспечения поддержки маршрутизации от источника, для проверки работы собственного передатчика по линии (crank back) и для поиска обходных путей в случае сбоя установления соединения. На рис 6.17 источник передал запрос первой станции на соединение с получателем Б, при этом он передает сигнальное сообщение ВЫЗОВ (SETUP), затем, используя сигнализацию UNI, устанавливает соединения с контролем качества QoS (функция Connection Admission Ccontrol -
Маршрутизация сетей ATM разработана не так хорошо, как другие вопросы ATM, такие как управление при перегрузках и коммутация. Наиболее ощутимый результат - это стандарт
Согласно
(рис 6.18) Пример иерархии PNNI
Как показано на рис 6.18, группа одного ранга (
(рис 6.19) Определение топологии сети из узла A1.1После получения запроса на установление соединения станция $$A1.1$$ выбирает назначенный путь ( $$A1.1, A1.2, A2, B$$ ), где $$A1.1$$ и $$A1.2$$ - обозначение станций, $$A2, B$$ - обозначение станций либо групп. В этом случае используются совместно три списка $$DTL$$:
$$DTL: [A1.1, A1.2]$$ указатель $$2$$
$$DTL: [A1, A2]$$ указатель $$1$$
$$DTL: [A, B]$$ указатель $$1$$
Текущее значение указателя может изменяться на каждом узле и показывает, какой узел, записанный в списке, надо посетить следующим (значение указателя $$2$$ ). Первыми указаны исходящие узлы. Так, первая строка указывает, что от узла $$A1.1$$ надо установить соединение $$A1.2$$ (указатель $$2$$ ). Все остальные строки указывают возможные дальнейшие пути.
Когда $$A1.2$$ получает сообщение ЗАНЯТИЕ (SETUP), она удаляет первую строку списка и действует согласно второй строке принятого списка маршрутизации, которой присваивает значения указателя $$2$$. Она ищет путь к одноранговой группе $$PG (A2)$$. Маршрутная таблица выглядит следующим образом
$$DTL: [A1, A2]$$ указатель $$2$$
$$DTL: [A, B]$$ указатель $$1$$
По этой таблице станция $$A1.2$$ ищет путь к одноранговой группе $$PG (A2)$$. С этой группой имеется непосредственная связь станции $$A1.2 с A2.1$$.
Когда станция $$A2.1$$ получит сообщение ЗАНЯТИЕ (SETUP), она начнет поиск согласно таблице в группе 2. Она находит маршрут к оконечной группе B через станции $$A2.3$$ и $$A2.4$$ и создает новый список.
$$DTL: [A2.1, A2.3, A2.4]$$ указатель $$2$$
$$DTL: [A1,A2]$$ указатель $$2$$
$$DTL: [A,B]$$ указатель $$1$$
Второй указатель 2 показывает, что соединение идет через две группы.
Когда станция $$A2.3$$ получает сигнал ЗАНЯТИЕ (SETUP), она устанавливает соединение со станцией $$A2.4$$, определяет, что имеет непосредственную связь с группой $$PG (B)$$, удаляет две верхних строки таблицы и изменяет указатель.
Тогда таблица имеет вид
$$DTL: [A, B]$$ указатель $$2$$.
Когда станция $$B1$$ группы $$PG (B)$$ получает сигнал ЗАНЯТИЕ (SETUP), она находит список внутри данной группы:
$$DTL: [ B1, B3 ]$$ указатель $$2$$
$$DTL: [A, B]$$ указатель $$2$$.
Когда сообщение достигает станции $$B3$$, там определяется, что эта станция есть пункт назначения.
Бывает случай, когда по сигналу ЗАНЯТИЕ (SETUP) выясняется, что отсутствуют ресурсы; тогда возможно нахождение обходных путей.
Сторонники ATM утверждают, что соединение с переменной скоростью (
Можете вы придумать аргументы, чтобы поддержать каждое заявление? Эти заявления находятся в противоречии, или они могут оба быть правильны?
Предположим, что поток ATM содержит ячейки двух приоритетов,
то есть с высоким приоритетом
Предположим, желательна стратегия устойчивой скорости SCRo (Sustained Cell Rate) объединенного потока
Для получения официальных документов о завершении программы дополнительного профессионального образования (удостоверения о повышении квалификации, дипломов о профессиональной переподготовке и MBA) необходимо предоставить:
Внимание! Вы можете не заказывать доставку бумажной версии официального документы, а скачать его в электронном виде и распечатать самостоятельно. Информация о выданном документе в течение 1 месяца загружается в Федеральную информационную систему «Федеральный реестр сведений о документах об образовании и (или) о квалификации, документах об обучении» - ФИС ФРДО.
Доступ на новый сайт осуществляется с использованием адреса электронной почты, который был указан вами при регистрации на "старом". Мы постарались перенести все ваши данные с прежнего ресурса, однако не исключена вероятность потери части информации.
При возникновении проблемы со входом, воспользуйтесь функцией сброса пароля
Если вы обнаружите несоответствия, пожалуйста, сообщите нам.