Уровень адаптации АТМ

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.

Формат протокольного блока данных подуровня сегментации и сборки уровня адаптации АТМ 2-го типа представлен на рисунке 1.5.

Поле номера последовательности позволяет обнаруживать потерянные или пришедшие не по адресу пакеты АТМ. Определенные значения номера последовательности могут служить особым целям.

Поле типа информации используется для обозначения того, что в протокольном блоке содержится начало сообщения, продолжение сообщения, завершение сообщения или блок транспортирует информацию синхронизации, а также компоненты видео или аудио сигналов.

Поле индикатора длины показывает число байтов полезной нагрузки в информационном поле частично заполненного протокольного блока данных подуровня сегментации и сборки.

Поле с избыточным циклическим кодом предназначено для обнаружения и исправления ошибок.

Подуровень конвергенции должен выполнять следующие основные функции:

-восстановление тактовой синхронизации для служб аудио и видео с переменной скоростью передачи информации;

-контроль последовательности прихода пакетов АТМ с целью обнаружения потерянных или пришедших не по адресу пакетов АТМ;

-обнаружение и исправление ошибок для служб аудио и видео.

Уровень адаптации АТМ 3/4-го типа.

Уровень адаптации АТМ 3/4-го типа рекомендован МСЭ-Т для передачи данных службами как с установлением соединений, так и службами без установления соединений при условии предъявления высоких требований к достоверности передаваемой информации.

Подуровень сегментации и сборки принимает от подуровня конвергенции сервисные блоки данных переменной длины и вырабатывает протокольные блоки данных подуровня сегментации и сборки, содержащие до 44-х байтов полезной нагрузки.

Основными функциями подуровня сегментации и сборки является транспортирование (перенос) между объектами уровня адаптации АТМ по одному соединению уровня АТМ нескольких сервисных блоков данных переменной длины с условием:

-обеспечения сохранности каждого сервисного блока;

-обнаружения ошибок;

-приоритетного обслуживания;

-сохранения целостности последовательности сервисных блоков данных;

-мультиплексирования и демультиплексирования;

-прерывания.

В целях реализации функции сегментации и повторной сборки сервисных блоков данных, протокольный блок подуровня сегментации и сборки содержит два поля:

-поле типа сегмента, состоящее из двух бит;

-поле индикатора длины, состоящее из шести бит.

ТС- тип сегмента;

НП- номер последовательности;

ИМ- идентификатор мультиплексирования для протокола 4-го типа;

ИД- индикатор дины заполнения информационной части;

ЦИК- циклический избыточный код;

ПСС-ПБД- протокольный блок данных подуровня сегментации и сборки.

Указатель типа сегмента показывает, что протокольный блок данных является началом сообщения, продолжением, завершением или односегментным сообщением.

Для обнаружения ошибок в протокольном блоке данных используется поле ЦИК длиною 10 бит. В это поле записывается результат подсчета циклической избыточной проверки, которая выполняется над всем содержимым протокольного блока данных, включая заголовок, поле полезной нагрузки и поле индикатора длины.

Мультиплексирование обеспечивается с помощью 10-ти битового поля идентификатора мультиплексирования. Это позволяет мультиплексировать трафик 2¹⁰ =1024 пользователей по одному соединению уровня АТМ типа “точка-точка”.

При передаче данных без установления соединения идентификатор мультиплексирования позволяет обеспечить поочередную передачу блоков данных многих пользователей по одному постоянному виртуальному соединению уровня АТМ. По этому постоянному виртуальному соединению могут транспортироваться пакеты АТМ от одного или нескольких терминалов без установления соединения через сеть АТМ к серверу или между двумя локальными сетями. При мультиплексировании в одном соединении АТМ все протокольные блоки данных получают одинаковое качество обслуживания.

Подуровень конвергенции уровня адаптации АТМ разделен:

-на общую часть подуровня конвергенции;

-на служебно-ориентированную часть подуровня конвергенции.

Общая часть подуровня конвергенции уровня адаптации АТМ 3/4-го типа обеспечивает негарантированный перенос кадров любой длины от 1 до 65535 байт.

Подуровень выполняет следующие функции:

-обеспечивает разграничение, и прозрачность сервисных блоков данных общей части подуровня конвергенции;

-обнаруживает ошибки и принимает соответствующие меры (поврежденные сервисные блоки данных или отбрасываются или доставляются в служебно-ориентированную часть подуровня конвергенции);

-назначает ёмкость буфера (каждый протокольный блок данных общей части подуровня конвергенции переносит в приёмный равноранговый объект оповещение о максимально необходимой для приёма блока данных ёмкости буфера).

При прерывании частично переданный протокольный блок сбрасывается.

Формат протокольного блока данных общей части подуровня конвергенции уровня адаптации АТМ 3/4-го типа показан на рисунке 1.7.

Поле индикатора общей части используется для интерпретации последующих полей в заголовке и в хвостовике.

Поле метки начала обеспечивает связь заголовка данного протокольного блока с хвостовиком.

Поле НЕБ информирует приёмное устройство о максимальных требованиях к ёмкости буфера. Поле заполнения размещается между концом полезной нагрузки и хвостовиком.

Уровень адаптации АТМ 5-го типа

Протокол уровня адаптации 3/4-го типа имеет очень высокую избыточность, а также поле обнаружения ошибок не обеспечивает достаточный уровень семантической прозрачности сети для транспортирования длинных блоков данных. Поэтому был введен новый тип уровня адаптации АТМ 5-го типа.

Основной задачей, которая решалась при создании и спецификации уровня адаптации АТМ 5-го типа предоставление услуг высокоскоростной передачи данных с меньшей служебной избыточностью и лучшими показателями семантической прозрачности.

Подуровень сегментации и сборки принимает из общей части подуровня конвергенции сервисные блоки данных переменной длины и вырабатывает протокольные блоки данных, содержащие 48 байтов данных уровня сегментации и сборки.

Основные функции подуровня сегментации и сборки:

-негарантированная доставка данных, содержащихся в кадрах пользователя, которые могут иметь любую длину в пределах от 1-го до 65535 байтов;

-обнаружение и индикация ошибок (ошибки в битах, потеря пакета АТМ или поступление пакета АТМ не по адресу);

-обеспечение целостности последовательности сервисных блоков данных общей части подуровня конвергенции в каждом соединении;

-соединение общих частей подуровня конвергенции, который устанавливается плоскостью управления или менеджмента.

Общая часть подуровня конвергенции обеспечивает передачу всех интерфейсных блоков данных, принадлежащих одному сервисному блоку данных, в одном протокольном блоке данных.

Функции, которые реализуются в общей части подуровня конвергенции уровня адаптации 5-го типа аналогичны функциям, которые подуровнем конвергенции уровня адаптации 3/4-го типа. Исключением является то, что общая часть подуровня конвергенции уровня адаптации 5-го типа не передает принимающему объекту оповещение о назначаемой ёмкости буфера. Кроме этого, защита от ошибок на уровне адаптации 5-го типа полностью выполняется в общей части подуровня конвергенции и не делится между подуровнями сегментации и сборки и общей частью подуровня конвергенции, как это рекомендуется выполнять в уровне 3/4-го типа.

Для выполнения функций, которые возлагаются на общую часть подуровня слияния, необходим 8-ми байтовый хвостовик протокольного блока данных. Хвостовик протокольного блока данных всегда размещается в последних 8-ми байтах последнего протокольного блока подуровня сегментации и сборки. Поэтому поле заполнения имеет длину от 0 до 47 байтов. В этом случае при любой длине полезной нагрузки от 1 до 65575 байтов и 8-ми байтовом заголовке протокольный блок данных общей части подуровня конвергенции может быть разделен без остатка на протокольные блоки подуровня сегментации и сборки для предоставления на уровень АТМ. Допускается любое кодирование этого поля.

Уровень адаптации АТМ определяет также четыре категории сервиса:

- постоянная скорость передачи в битах;

- переменная скорость передачи в битах;

- неопределенная скорость передачи в битах;

Похожие работы

Анализ гидроакустических сетей

Скачать

113282

9

11

... После этого оцениваем временные затраты на каждом этапе. В общем случае разработка программного продукта условно делится на три этапа: анализ существующих методов маршрутизации; разработка алгоритма работы маршрутизатора в гидроакустических сетях; разработка и описание схемы маршрутизатора. Подробнее процесс разработки можно описать так: уточнение задач; последовательность выполнения задач; ...

Разработка локальной сети и защита передачи данных на основе перспективных технологий

Скачать

134036

26

14

... части локальной сети не позволяют останавливаться на известных достигнутых результатах и побуждают на дальнейшее исследование в дипломной работе в направлении разработки локальной сети с беспроводным доступом к ее информационным ресурсам, используя перспективные технологии защиты информации. 2. Выбор оборудования, для перспективных технологий СПД   2.1 Выбор передающей среды Зачастую перед ...

Разработка ИВС для обеспечения обмена информацией структурных подразделений администрации Владимирской области (территориальная сеть)

Скачать

194201

10

10

... . Предлагается, для самого дешевого решения, на каждый из клиентских компьятеров установить ОС Windows 95. Администрация Владимирской области обладает лицензией на использование данного продукта. Фирма Shiva, крупнейший поставщик оборудования и программного обеспечения для корпоративных территориальных сетй связи, помогла фирме Microsoft внедрить в Windows 95 функции удаленного доступа. ...

Разработка и исследование имитационной модели локальных вычислительных сетей

Скачать

141641

20

15

... на лазерные компакт-диски. Система моделирования Орлан ориентирована на достаточно широкий круг пользователей. В первую очередь, естественно, это администраторы вычислительных сетей предприятий, стоящие перед задачей проектирования или исследования сети. Обязательное условие, накладываемое системой – проектируемая сеть должны основываться на стандарте Ethernet. Но, так как абсолютное ...