1.3.2 Уровень АТМ

В соответствии с эталонной моделью протоколов уровень АТМ расположен между физическим уровнем и уровнем адоптации АТМ. Форматы ячеек определены в рекомендациях МСЭ-Т I.361 [9]. Ячейка имеет длину 53 байта и содержит два основных поля:

заголовок (5байт), основная роль которого состоит в обеспечении распознавания ячеек, принадлежащих к одному и тому же соединению, и в их маршрутизации;

поле данных (48 байт), содержащее полезную нагрузку.

При этом в отличие от У-ЦСИО в Ш-ЦСИО кроме интерфейса “пользователь- сеть” определен также интерфейс “сеть-сеть”. Соответственно имеются два вида ячеек для этих видов интерфейсов. Общий вид ячейки АТМ, а так же структура заголовка ячейки АТМ в интерфейсах “сеть-сеть”, “пользователь - сеть” приведены на рисунке 1.2 [1]

Заголовок ячейки в интерфейсе “пользователь-сеть” имеет следующие поля:

общего управления потоком (ОУП), длиною 4 бита;

идентификатора виртуального пути (ИВП), длиною 8 бит;

идентификатора виртуального канала (ИВК), длиною16 бит;

типа полезной нагрузки (ТПН), длиною 4 бита;

приоритета потери ячейки (ППЯ), длиною 1 бит;

контроля ошибок в заголовке (КОЗ), длиною 8 бит.

Структура заголовка ячейки в сетевом интерфейсе приведена на рисунке 1.2. Все различие состоит в том, что ОУП в сетевом интерфейсе не используется, а биты поля ОУП отданы полю ИВК, длина которого увеличена с 8-ми до 12 бит.

Поле общего управления потоком (ОУП) состоит из 4-х бит и предназначено для управления нагрузкой в соединениях “пользователь-сеть” с целью защиты от перегрузок, как в двухточечных, так и в многоточечных конфигурациях доступа. Поле ОУП используется для контроля нагрузки, создаваемой оконечными устройствами пользователя, но не используется для управления потоком, порождаемого сетью

Поле идентификатора виртуального пути (ИВП) занимает 8 бит в интерфейсе “пользователь-сеть” и 12 бит в сетевом интерфейсе, что расширяет возможности маршрутизации.

Поле идентификатора виртуального канала (ИВК) вместе с полем ИВП составляет маршрутное поле ячейки. Поле ИВК занимает 16 бит как в интерфейсе “пользователь-сеть”, так и в сетевом интерфейсе.

Для определения позиций, используемых для маршрутизации, бит внутри полей ИВП или в поле ИВК, установлены правила:

биты, используемые в поле ИВП или в поле ИВК, должны быть смежными;

битовая комбинация всегда должна начинаться с младшего значащего бита соответствующего поля;

биты, не используемые ни пользователем, ни сетью, не должны устанавливаться на ноль.

Поле типа полезной нагрузки (ТПН) используется для идентификации пользовательских ячеек, ячеек эксплуатации и технического обслуживания (ЭТО) и управления ресурсами (таблица 1.3). Для ячеек, несущих пользовательскую информацию, предусмотрена возможность индикации нагрузки, а также для протокола уровня адаптации АТМ 5-го типа - индикация “пользователь уровня АТМ - пользователю уровня АТМ”.

При наличии перегрузки любой перегруженный сетевой узел может модифицировать значение бита индикации перегрузки с 0 на 1 внутри поля типа полезной нагрузки ячеек пользователя. Это дает возможность информировать получателя о возникновении в сети перегрузки. В свою очередь получатель может информировать об этом пользователя, осуществляющего передачу информации, о необходимости снижения скорости генерации ячеек.

Поле приоритета потери ячейки (ППЯ) используется для указания явного приоритета потери ячейки. Если в поле приоритета записана 1 (ППЯ=1), то данная ячейка может быть сетевым узлом отброшена в случае возникновения перегрузок. Если в поле ППЯ записан 0 (ППЯ=0), то ячейка имеет высокий приоритет и должна быть сохранена.

Приоритет потери ячейки устанавливается пользователем или поставщиком услуг. Ячейки, принадлежащие источникам с постоянной скоростью передачи. Всегда должны иметь приоритет по сравнению с источниками с изменяющейся скоростью передачи.

В свою очередь при передаче ячеек источника с изменяющейся скоростью передачи части ячеек может присваиваться ППЯ=1, а части ППЯ=0. Это позволяет разделить поток на два: на поток, который определяет качество обслуживания (ППЯ=0). И на поток, потеря ячеек которого не очень сказывается на качестве обслуживания (ППЯ=1).

На узлах доступа может осуществляться проверка параметров потока пользователя, а на транзитных узлах - параметров сетевой нагрузки. Если параметры потока будут превышать установленные соглашением, то у части ячеек значение поля приоритета потери ячейки может меняться с 0 на 1. При перегрузках на других узлах эти ячейки могут сбрасываться.

Поле контроля ошибок в заголовке на уровне АТМ не заполняется и не проверяется.

1.3.3 Уровень адаптации АТМ

В соответствии с эталонной моделью протоколов уровень адоптации АТМ расположен между уровнем АТМ и верхними уровнями. Уровень адоптации АТМ предназначен для преобразования трафика пользователя в протокольном блоке данных, для их размещения в поле полезной нагрузки одного или нескольких смежных пакетов АТМ или наоборот. В качестве пользователя может также выступать система управления (С - plane) или менеджмент (М - plane). На уровне АТМ все виды пользовательской информации мультиплексируются, демультиплексируются и транспортируются.

При этом каждый протокол уровня адоптации должен быть приспособлен к определённому классу трафика со своими специфическими характеристиками, определяющими уровень требования к временной и семантической прозрачности сети АТМ.

Уровень адаптации АТМ принято делить на два подуровня (рисунок 1.3):

подуровень сегментации и сборки;

подуровень конвергенции или слияния.

Основными функциями подуровня сегментации и сборки являются:

-на передающей стороне - сегментация протокольных блоков данных вышележащего уровня в 48байтов информационного поля ячейки АТМ;

-на приемной стороне - сборка информационных полей ячеек в протокольный блок данных более высокого уровня.

В свою очередь подуровень конвергенции делится на две части:

общую часть подуровня конвергенции;

служебно-ориентированный подуровень конвергенции.

При этом служебно-ориентированного подуровня конвергенции может не быть.

Уровень адоптации AAL определяется типом услуг, которые предоставляются пользователю сети АТМ(таблица 1.4). Различают несколько адаптационных уровней:

AAL 1 или первый тип с постоянной скоростью передачи битов (или эмуляции каналов);

AAL 2 или второй тип с переменной скоростью передачи битов видео и аудио информации;

AAL 3 или третий тип с ориентацией на соединение при передачи данных;

AAL 4 или четвёртый тип без ориентации на восстановление соединения при передачи данных;

AAL 5 или пятый тип для высокоскоростной передачи данных компьютерных сетей на основе протокола TCP/IP.

Уровень адаптации АТМ 1-го типа

Уровень адаптации АТМ 1-го типа обеспечивает выполнение в интересах верхнего уровня следующего перечня услуг:

-перенос блоков данных служб с постоянной битовой скоростью источника и доставку их получателю с той же скоростью;

-синхронизацию оконечных устройств источника и получателя информации;

-индикацию, если это необходимо, потери или искажения информации, если потеря или искажение информации не восстанавливаются в уровне адаптации;

-перенос между источником и оконечной точкой назначения данных о структуре транспортируемой информации.

Основными функциями, которые должен выполнять уровень адаптации АТМ 1-го типа в целях обеспечения выполнения вышеперечисленных услуг, являются:

-сегментация и сборка пользовательской информации;

-обработка переменных задержек пакетов АТМ с целью устранения влияния джиттера;

-обработка потерянных пакетов АТМ и пакетов АТМ, пришедших не по запросу;

-восстановление в приёмнике тактовой частоты источника;

-обработка битовых ошибок в управляющей информации протокола уровня адаптации АТМ;

-отслеживание битовых ошибок в информационном поле пользователя с возможностью их исправления;

На передающем конце подуровень сегментации и сборки принимает 47-байтные блоки данных подуровня конвергенции и добавляет к ним один байт заголовка, формируя протокольные блоки данных подуровня сегментации и сборки.

На приёмном конце подуровень сегментации и сборки принимает от уровня АТМ 48-ми байтные блоки и отделяет от них заголовки протокольного блока данных подуровня сегментации и сборки. Полезная нагрузка протокольного блока данных в виде 47-ми байтного блока поступает в подуровень конвергенции.

Структура 48-ми байтного протокольного блока данных (информационное поле пакета АТМ) подуровня сегментации и сборки для уровня адаптации первого типа показана на рисунке 1.4.

ИПК выставляется подуровнем конвергенции и дает возможность на приёмном конце опознать уровень конвергенции, на который должна быть направлена полезная нагрузка протокольного блока данных подуровня сегментации и сборки.

Значение НП подуровень сегментации и сборки получает от подуровня конвергенции для каждого 47-ми байтного блока полезной нагрузки. На приёмном конце НП поступает с целью обнаружения потери или вставки полезной нагрузки.

Поле ЗНП обеспечивает обнаружение и исправление ошибок в заголовке протокольного блока данных подуровня сегментации и сборки.

Подуровень конвергенции является служебно-зависимым и предназначен для транспортировки:

-асинхронных каналов, то есть сигналов от источников с постоянной двоичной скоростью, чьи тактовые частоты не синхронизированы с частотой сети связи;

-синхронных каналов, то есть сигналов от источников с постоянной двоичной скоростью, чьи тактовые частоты синхронизированы с сетевой тактовой частотой;

-видеосигналов для диалоговых распределительных служб;

-сигналов речевого диапазона;

-звуковых сигналов высокого качества.

Для защиты от битовых ошибок в службах звукового вещания высокого качества и видео может выполняться обнаружение и исправление ошибок, которое в целях более надежной защиты может комбинироваться с байтовым чередованием.

Для некоторых пользователей уровня адаптации АТМ 1-го типа подуровень конвергенции обеспечивает возможность восстановления тактовой частоты в приемнике, например, путём отслеживания заполнения буфера.

Для пользователей, требующих восстановления тактовой частоты источника на стороне приёма, уровень адаптации 1-го типа обеспечивает механизм по переносу информации синхронизации.

На уровне конвергенции для обнаружения потерянных и пришедших не по адресу пакетов АТМ может использоваться информация, которая получается на подуровне конвергенции и сборки при проверке заголовка протокольного блока данных. Для некоторых служб предусматривается исправление ошибок в поле полезной нагрузки и восстановление потерянных пакетов. Для обеспечения функций подуровня конвергенции для некоторой категории пользователей уровень адаптации АТМ может использовать информацию поля индикации подуровня конвергенции. Подуровень конвергенции может также формировать сообщения о состоянии сквозных характеристик сети с точки зрения уровня адаптации АТМ.[1]

Эти сообщения могут быть сформированы на основании информации:

-о количестве ошибок;

-о количестве потерянных и пришедших не по адресу пакетов АТМ;

-о недогрузке или перегрузке буфера.

Уровень адаптации АТМ 2-го типа

Услуги, которые предоставляются уровнем адаптации 2-го типа верхнему уровню, должны включать:

-перенос блоков данных служб с изменяющейся скоростью передачи источников;

-обеспечение синхронизации между источником и получателем информации;

-оповещение о потерянной или ошибочной информации, которая не восстанавливается уровнем адаптации АТМ.

Для реализации вышеперечисленных услуг уровень адаптации АТМ 2-го типа должен выполнять следующие основные функции:

-сегментацию и сборку пользовательской информации;

-сглаживание джиттера задержки пакетов АТМ;

-выявление потерянных и неправильно вставленных пакетов АТМ;

-восстановление в приёмнике тактовой частоты источника;

-контроль битовых ошибок и исправление одиночных в управляющей информации протокола уровня адаптации АТМ.

Так как источник информации является источником с изменяющейся скоростью передачи, то пакеты АТМ могут заполняться на полностью, а уровень заполнения от пакета к пакету может меняться. Все это требует, чтобы в подуровне сегментации и сборки уровня адаптации АТМ 2-го типа выполнялось больше функции, чем при уровне адаптации АТМ 1-го типа.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8