Слепов Н.Н. Современные технологии Цифровых оптоволоконных сетей связи (ATM, PDH, SDH, SONET и WDM)

Подождите немного. Документ загружается.

Глава 8

Введение в технологию АТМ

245

Здесь --------------------------- VC между пользователями А и I (данные)

- - - - - - - - - - - - - - - VC между пользователями В и G, С и Н (речь)

……………………... VC между пользователями D, Е и F (видео)

8.1.8.2. Мультиплексирование и коммутация

Мультиплексирование в ATM может осуществляется иерархически на двух уровнях: нижнем -

мультиплексирование виртуальных каналов, верхнем - мультиплексирование виртуальных

путей. Число виртуальных каналов равно 2

= 65536, число виртуальных путей - 2

= 256, что

дает возможность сформировать 16777216 виртуальных цепей, проходящих через интерфейс UNI.

Эти возможности существенно расширяются в процессе маршрутизации, если учесть, что сущест-

вует еще одна степень свободы - адреса портов, на которые принимаются и с которых отправля-

ются ATM потоки.

При одинаковом числе портов коммутатора на входе и выходе равном п это дает п! до-

полнительных возможностей при коммутации ATM потоков, так как потоки с одним и тем же

значением VPI/VCI, поступившие на разные входные порты, рассматриваются как независимые,

см. примеры в [239].

Учитывая вышесказанное, важно понимать следующее. Во-первых, указанные дополни-

тельные возможности являются вероятностными по сути и их число существенно сокращается (в

пределе с п! до п) с увеличением продолжительности ATM сессии. Во-вторых, значение VCI, хо-

тя и может изменяться в процессе прохождения по ATM сети, фактически (в большинстве случа-

ев) выбирается постоянным, чтобы ускорить обработку ячеек, а от сегмента к сегменту изменяет-

ся только VPI.

8.1.8.3. Типы используемых соединений

Первоначально предполагалось, что сети ATM будут предоставлять услуги, основанные на двух

типах соединений:

- PVC - постоянные виртуальные цепи;

- SVC - коммутируемые виртуальные цепи или вызовы.

Первый тип услуг фактически сводится к организации выделенного канала или по крайней

мере временной связи, устанавливаемой на время проведения ATM-сессии. Второй - основан на

типе связи, которая в настоящее время соответствует двум типам соединений:

- COD - соединение по требованию;

- COR - соединение по запросу.

Учитывая возможные топологические схемы, описанные выше, можно перечислить во-

семь возможных типов соединений (пользовательских услуг), которые могут предоставить сети

АТМ:

• одностороннее соединение типа точка-точка - UPP;

• одностороннее соединение типа точка-многоточка - UPM;

• одностороннее соединение типа многоточка-многоточка - UMM;

• двустороннее симметричное соединение типа точка-точка - BSPP;

• двустороннее симметричное соединение типа точка-многоточка - BSPM;

• двустороннее симметричное соединение типа многоточка-многоточка - BSMM;

• двустороннее асимметричное соединение типа точка-многоточка - ВАРМ;

• двустороннее асимметричное соединение типа многоточка-многоточка - ВАММ.

В отличие от других технологий, ATM допускает как симметричные, так и асимметрич-

шые связи. При симметричных связях ширина полосы канала связи в обоих направления одинако-

ва, при несимметричных - может быть различна.

Глава 8

Введение в технологию АТМ

246

Например, при использовании в приложениях технологии клиент-сервер сеть ATM, в

случае посылки файла от сервера к клиенту и использовании двустороннего асимметричного со-

единения, может перераспределить полосу пропускания, существенно увеличивая ее в направле-

нии от сервера к клиенту.

С другой стороны, при связи точка-многоточка образуется топологическое дерево, кор-

невой узел которого непосредственно связан с листьями, но листья при этом не имеют прямой

связи друг с другом. Аналогичная ситуация имеет место и при связи типа многоточка-

многоточка.

8.2. Модель B-ISDN и уровни ATM

8.2.1. Эталонная модель B-ISDN

Мы уже упоминали, что ATM как технология вышла из недр ISDN в процессе развития широко-

полосного сервиса, поддержанного в так называемой широкополосной ISDN или B-ISDN. Для нее

была разработана эталонная модель взаимодействия (подход модный по тем временам благодаря

использованию 7-уровневой эталонной модели взаимодействия открытых систем - OSI, или

ЭМВОС). Ясно, что эта же модель в общем виде соответствует и ATM.

Модель трехмерная и состоит из трех плоскостей: плоскости пользователя (UP), плоско-

сти управления (СР) и плоскости менеджмента (MP). Эти плоскости имеют по сути одинако-

вую структуру и, будучи представлены в двумерном виде, см. рис. 8-4, состоят из 4 уровней, кото-

рые могут быть конкретизированы для отдельных плоскостей путем разделения их на подуровни.

Как и в любой многоуровневой модели каждая плоскость определяется конкретным набо-

ром выполняемых функций, объединенных общей задачей. Плоскость управления (СР) отвечает за

установление и поддержку сетевого соединения (для соединения типа SVC), если сервисная услу-

га требует установки PVC, то функции СР не нужны и она не используется. Плоскость пользова-

теля UP отвечает за передачу и управление потоком информации и восстановление данных. Плос-

кость менеджмента MP разбита на две части. Одна не имеет уровневой структуры и отвечает за

функцию координации работы всех плоскостей (показана сверху), вторая аналогична по структуре

СР и UP и отвечает за сервис эксплуатации, управления и обслуживания (ЭТО) логических объек-

тов каждого уровня.

8.2.2. Уровни модели ATM и классы трафика

Рассмотренная модель взаимодействия ATM состоит из четырех уровней, три из которых описа-

ны в стандартах ITU-T I.321 [222] и 1.413 [229], а именно: физического уровня, уровня ATM и

уровня адаптации ATM (AAL), который, в свою очередь, разбивается на два подуровня:

- CS - верхнего подуровня конвергенции - связи с верхними уровнями OSI;

Глава 8

Введение в технологию АТМ

247

- SAR - нижнего подуровня сегментации и сборки - сегментации пакетов верхних уровней на

блоки, размещаемые в поле полезной нагрузки ячеек, и сборки пакетов из загруженных ячеек.

Верхний уровень AAL (см. схему на рис. 8-5 ниже) условно разбит на четыре сектора, со-

ответствующих четырем характерным типам сервиса, или классам услуг, которые могут быть

предоставлены сетями ATM:

- Класс А: услуги передачи изохронных приложений, требующие установления соединения

и постоянной скорости передачи для передачи голоса, музыки, видео, мультимедиа -

CBR;

- Класс В: услуги передачи синхронизируемых приложений, требующие установления со-

единения и допускающие переменную скорость передачи - VBR, характерны для передачи

пакетизированного видео и речи;

- Класс С: услуги передачи данных (асинхронных приложений), требующие установления

соединения и допускающие переменную скорость передачи - VBR, они характерны, напри-

мер, для сетей с пакетной коммутацией Х.25 или Frame Relay;

- Класс D: услуги передачи данных (асинхронных приложений), не требующие установления

соединения и допускающие переменную скорость передачи - VBR, они характерны, на-

пример, для так называемых "дейтаграммных" сетей (без установления соединения), к кото-

рым относятся классические ЛВС [140].

Нижний подуровень SAR уровня AAL отвечает за преобразование входных данных в

ячейки ATM, т.е. разбиение пакетов, сформированных протоколами верхних уровней OSI, на сег-

менты (сегментацию) и последующее формирование из них потока ячеек, скорость которого на-

страивается верхним подуровнем в зависимости от приложений. Верхний подуровень этого уров-

ня CS обеспечивает связь с указанными в секторах приложениями, которые требуют от ATM либо

постоянной скорости передачи CBR, либо допускают переменную скорость передачи VBR, как в

режиме с установлением соединения, так и без него.

8.2.3. Функции и связь уровней B-ISDN, ATM и OSI

Хотя формально считается, что B-ISDN представляет два нижних уровня модели OSI, фактически

нельзя найти точного соответствия уровням AAL и ATM среди уровней OSI. Можно только ука-

зать, что уровень ATM фактически частично выполняет функции уровней 1 и 2 модели OSI, тогда

как уровень AAL - функции уровней 2 и 3 модели OSI.

Вместе с тем сами уровни 1-3 модели B-ISDN состоят из ряда подуровней, выполняющих

определенные функции, определяемые стандартом ITU-T I.321 [222], см. табл. 8-1.

Глава 8

Введение в технологию АТМ

248

Физический уровень (PL) здесь представлен двумя подуровнями: подуровнем, зависящим

от среды передачи (PMD) и подуровнем конвергенции передачи к уровню ATM (ТС). Видно, что

по крайней мере 2 функции подуровня ТС уровня PL могут выполняться в рамках уровня ATM в

технологии ATM.

8.3. Взаимодействие уровней AAL, ATM и АТМ-сети

8.3.1. Взаимодействие уровней при передаче/приеме

Уровень адаптации ATM - AAL по сути является интерфейсом между приложениями

пользователя и уровнем ATM и, как мы видели выше, поддерживает четыре различные группы

приложений. С учетом приложений схема взаимодействия уровней AAL, ATM и сети ATM имеет

вид, представленный на рис. 8-6 (физический уровень не конкретизирован, рассматривается дви-

жение по стеку уровней сверху вниз).

Тип информационной составляющей (или полезной нагрузки - Payload) пользовательских при-

ложений идентифицируется подуровнем CS уровня AAL, который определяет состав функций, необ-

ходимых для обработки данной полезной нагрузки. Затем она разбивается подуровнем SR уровня AAL

на сегменты (обычно длиной в 44-47 байтов) и упаковывается в 48-байтовую ячейку - протокольный

блок данных PDU, содержащий заголовок Н (обычно длиной 1 - 2 байта), и концевик Т (обычно дли-

ной в 0 - 2 байта). Содержимое Н и Т меняется в зависимости от типа приложений (полезной нагрузки).

Глава 8

Введение в технологию АТМ

249

Далее на уровне ATM к 48 байтовой ячейке присоединяется заголовок ячейки - СН - длиной 5 бай-

тов. Полученная 53-байтовая ячейка затем обрабатывается на физическом уровне (при этом струк-

тура ячейки не меняется, хотя она и упаковывается (инкапсулируется) в кадры, или фреймы, напри-

мер фрейм SDH/SONET, если ATM уровень организуется как надстройка над этим физическим уров-

нем) и посылается в сеть ATM. Обратная схема обработки зеркально-симметрична:

сеть ATM  Физический уровень  Уровень ATM  Уровень AAL  Пользовательские приложе-

ния.

К этой схеме нужно сделать по крайней мере два замечания.

1. Стандарты ATM не определяют полностью какой тип обработки должен быть осущест-

влен на верхнем подуровне AAL, если он связан с приложениями, которые могут потребовать

специальной обработки (например, выравнивание задержки PDU при передаче речи или сжатие

видеоданных). Эта задача решается производителями оборудования ATM.

2. Сеть ATM, получая ATM-ячейку (сформированную на уровне ATM, обработанную на

физическом уровне и прошедшую через локальный интерфейс UNI), транспортирует ее в пределах

своих границ (NNI - NNI) до удаленного интерфейса UNI (используя информацию в заголовке

СН), начиная с которого и запускается обратная схема обработки, описанная выше.

При более детальном рассмотрении взаимодействия уровней можно отметить, что оно

происходит в точном соответствии с общей схемой взаимодействия уровней модели OSI, описан-

ной, например, в [140]. Согласно ей взаимодействие между уровнями осуществляется через точ-

ки доступа к сервису - SAP, в которых определяется, как нужно обслужить поступающий с пре-

дыдущего уровня PDU. Характер обслуживания определен в соответствующем описании сервиса

(называемом примитивом), зависящем, в свою очередь, от уровня-источника (посылающего

PDU) и уровня-назначения (принимающего PDU), участвующих в этом взаимодействии. В ре-

зультате этого из полученного PDU на входе уровня назначения сначала формируется сервисный

блок данных - SDU, а уже затем новый PDU, соответствующий данному уровню (или подуров-

ню). Эта принадлежность PDU к конкретному уровню (подуровню) определяется соответствую-

щей ему приставкой (например, CS-PDU).

В соответствии с этим взаимодействие уровней модели ATM можно представить в виде

следующей схемы [228]:

PayloadAAL-SAPAAL-SDUCS-PDUSAR-PDUATM-SAPATM-SDUATM-PDU

Заметим, что между подуровнями CS и SAR точка доступа к сервису не определяется.

8.3.2. Стек протоколов и прохождение ячеек через сеть

На представленном ниже рис. 8-7 показаны стеки протоколов OSI и ATM и приведена их схема

взаимодействия при передаче информации из одной локальной сети (слева) через Сервер-1 -

Маршрутизатор-1 - ATM интерфейс UNI-1 - Сетевой узел 1 и сеть ATM в другую локальную сеть

(справа) через ATM интерфейс UNI-2 - Сетевой узел 2 - Маршрутизатор 2 - Сервер-2.

Согласно этой схеме и общей сетевой процедуры, PDU, будучи сгенерированы на уровне

Приложений А одного конечного пользователя на стороне Сервера-1, добавляют соответствую-

щие заголовки при их движении с верхних уровней вниз до среды передачи. Затем вместе со все-

ми заголовками они подаются снизу на Маршрутизатор-1, в котором последовательно удаляются

заголовки физического уровня Ph и уровня звена данных D. Заголовок сетевого уровня N исполь-

зуется Маршрутизатором-1 для определения адреса Сервера-2.

Из маршрутной таблицы, хранящейся в маршрутизаторе, определяется, что следующим в

схеме обработки является сетевой узел ATM. Маршрутизатор использует стек протоколов ATM,

формирующих (при прохождении через слои AAL и ATM) ячейки ATM, которые через физиче-

ский интерфейс (нижняя затемненная часть стека) подаются на ATM интерфейс пользователь-сеть

UNI-1. Далее они попадают на Сетевой узел 1, формирующий поток ATM-ячеек через сеть ATM

(стек протоколов которой включает физический и ATM уровни и не содержит AAL уровня) до

Глава 8

Введение в технологию АТМ

250

удаленного Сетевого узла 2. Оттуда в обратном порядке через ATM интерфейс UNI-2 они доходят

до стека протоколов Сервера-2 и по нему фильтруются вверх до уровня Приложений А другого

конечного пользователя.

8.4. Ячейки ATM

Ячейка ATM, или ATM PDU, грубо делится на две части: 48 байтов -рабочая нагрузка и 5 байтов

- заголовок. Заголовок имеет свою внутреннюю структуру, зависящую от типа интерфейса, через

который проходит ячейка.

8.4.1. Структура ячеек ATM

Рассмотрим структуру заголовка ячейки ATM. Она представлена на рис. 8-8 для двух типов ин-

терфейсов: UNI и NNI. Эти интерфейсы неравноправны. Так, для интерфейса сеть-сеть NNI не

нужна общая информация для управления потоком данных, хранящаяся в специальном поле об-

щего управления потоком данных - GFC, а для интерфейса пользователь-сеть - UNI (открываю-

щего путь в сеть) она нужна. Следовательно, в структуре заголовка ячейки ATM для интерфейса

UNI поле GFC (1-ый байт, биты 5-8) присутствует, а для интерфейса NNI - нет (фактически его 4

бита устанавливаются на нуль, оставляя те же 8 бит в адресной части VPI).

В результате заголовок ATM ячейки для этих двух интерфейсов имеет следующую структуру:

Глава 8

Введение в технологию АТМ

251

Поясним приведенные поля заголовка.

VPI - идентификатор виртуального пути. Один виртуальный путь, как известно, может содер-

жать несколько виртуальных каналов, поэтому общая полоса пропускания сначала распре-

деляется по виртуальным путям, а затем каждому пути, или VPI, назначается определенное

число виртуальных каналов, характеризующихся соответствующим VCI.

VCI - идентификатор виртуального канала. Для ускорения обработки ячеек ряд устройств, как

было отмечено, обрабатывает только VPI поля.

РТ - тип полезной нагрузки - определяет тип трафика, который может быть передан с помощью

ATM-ячеек. Сюда относится не только указание на тип передаваемой информации (данные,

речь, видео), но и информация о перегрузках (поле GFC не передает такой информации),

управлении и обслуживании.

С - флаг допустимости потери ячейки. Флаг устанавливается на "1" тогда, когда ячейка мо-

жет быть потеряна/отброшена без большого ущерба для ценности принятой информации.

НЕС-код контроля ошибок заголовка. Поле длиной в один байт, которое позволяет обнаружи-

вать множественные ошибки заголовка (а не всей полезной нагрузки) и исправлять одиноч-

ную ошибку.

Кроме указанных функциональных назначений отдельных элементов заголовка ячейки

ATM, поля VPI и VCI могут служить для кодировки специальных сигнальных сообщений - мета-

сигналов, которые могут использоваться для установления различных режимов работы во время

сессий или сеансов связи и обслуживания. Например, может быть задан широковещательный

режим работы сети. Сеть может быть предупреждена о посылке "пустых" ячеек при отсутствии

полезной нагрузки с целью поддержания синхронного режима работы.

8.4.2. Особенности операций с ячейками

Тот факт, что системы ATM работают на высокой скорости, объясняется не только желанием уве-

личить скорость обработки передаваемых сообщений, но и попыткой скомпенсировать относи-

тельно большие потери скорости на обработку заголовков. Эта проблема известна как проблема

перегрузки заголовками (overhead). При заголовке 5 байт и полезной нагрузке самое большее 48

байт эта перегрузка составляет 10,41%. Однако с учетом того, что 4 байта могут дополнительно

использоваться на эти цели на уровне AAL, имеем соотношение 9 к 44, т.е. перегрузка может дос-

тигать 20,45%. Фактически эта величина может быть еще выше, если учесть 4% перегрузки, до-

бавляемой на физическом уровне при использовании, например, SONET. Становится ясно, что

ATM должна использовать высокоскоростные каналы передачи, имеющие широкую полосу про-

пускания, хотя бы для того, чтобы компенсировать большую перегрузку заголовками.

Другая проблема - обеспечение фиксированной (и небольшой по величине) задержку тра-

фика между источником и приемником, например, для передачи голоса и видеосигналов. Такой

трафик относится к классу изохронных. Для него ITU-T рекомендует иметь максимальную вели-

чину задержки не более 200 мс. Другие исследования показывают, что в отсутствии эхо макси-

мальная задержка может достигать до 600 мс.

Источники возможных задержек в ATM тракте вполне очевидны - это все операции, со-

вершаемые над голосовым сигналом в процессе его прохождения по тракту (они создают опера-

ционные задержки - C/SD). С другой стороны при прохождении по физической среде передачи

возникают задержки на распространение - PD (они определяются из расчета 4-5 мксек/км). Два

других вида задержек, задержки на переключение - SD и задержки на нахождение в очереди -

QD, обусловлены коммутаторами. В стандарте ITU-T Recommendation Q.507, например, исходят

из средней задержки не более 450 мксек. Общие оценки могут быть получены суммированием

всех ошибок. Подсчет проведенный в [43] дает величину порядка 15 мсек для модельного приме-

ра. К этому надо добавить задержку, как минимум, в 6 мс возникающую из-за пропадании каждой

ячейки при стандартной (без уплотнения) схеме кодирования речи (64 Кбит/с) в канале связи.

Глава 8

Введение в технологию АТМ

252

8.5. Уровень адаптации ATM

Для того, чтобы иметь возможность поддержать различные классы сервиса, AAL использует не-

сколько протоколов AAL-n, каждый из которых, благодаря специфике CS и SAR, поддерживает

определенный класс сервиса: AAL-1 - Класс A, AAL-2 - Класс В, AAL-3/4 - Класс С и AAL-5 -

Класс D. Эта специфика отражается на структуре протокольного блока данных - PDU, соответ-

ствующего AAL [228].

Уровень CS, в соответствии с

общим соглашением модели OSI, в це-

лом включает (см. рис. 8-9) при движе-

нии по стеку сверху вниз: точку доступа

к сервису - SAP, подуровень CS (или по-

дуровни SSCS+CPCS), включающий

(каждый) сервисный (SDU) и протоколь-

ный (PDU) блоки данных (причем PDU

имеет характерную для OSI структуру:

заголовок-полезная нагрузка-концевик -

H-PL-T, см. рис. 8-6).

Для типов AAL-2 (частично), AAL-3/4 и AAL-5 подуровень CS дополнительно разбивается

еще на два подуровня: SSCS - CS, зависящий от сервиса, и CPCS - общая часть CS. Их струк-

тура та же, что и исходного CS: SDU и соответствующее PDU. Наличие дополнительного поду-

ровня SSCS придает им большую гибкость в обслуживании приложений. Ниже CS по стеку прото-

колов AAL непосредственно (без SAP и SDU) следует собственно SAR (или SAR-PDU, имеющий

ту же, что и CS-PDU, структуру: H-PL-T). Между подуровнями SSCS, CPCS и SAR на схеме рис. 8-9

показаны примитивы - подпрограммы-функции, осуществляющие обработку блоков данных при

переходе с одного подуровня на другой (нами не рассматриваются, их списки и функции см. в

[228]).

В зависимости от типа AAL эта общая схема может меняться. Так, подуровень SSCS мо-

жет быть нулевым (как, например, для AAL-1), в том смысле, что он может обеспечивать только

отображение эквивалентных примитивов уровня AAL на CPCS и обратно. С другой стороны, по-

дуровень CPCS может отсутствовать в явном виде, будучи поглощенным более общим подуров-

нем CPS, включающим CPCS и SAR (как, например, для AAL-2).

8.5.1. Уровень адаптации AAL-1

Уровень AAL-1 обеспечивает следующие типы сервиса [228,1.363.1]:

- передачу блоков SDU с постоянной скоростью, определяемой источником, и доставку их с той

же скоростью;

- передачу сигналов синхронизации между источником и назначением;

- передачу информации о структуре сигнала между источником и назначением;

- индикацию (при необходимости) потерянной или с ошибками принятой информации, не вос-

становленной на уровне AAL-1.

Для обеспечения сервиса на уровне AAL-1 могут быть использованы следующие функции:

- сегментации и сборки пользовательской информации;

- блокирование (организация блоковой структуры) и разблокирование (восстановление потока

данных) пользовательской информации;

Глава 8

Введение в технологию АТМ

253

- обработка изменений времени задержки ячеек;

- обработка изменений времени задержки сборки полезной нагрузки ячеек;

- обработка потери или ошибочной вставки ячеек;

- восстановление частоты таймера источника в точке приема;

- восстановление структуры данных источника в точке приема;

- мониторинг ошибок управляющей информации протокола AAL-PCI;

- обработка ошибок управляющей информации протокола AAL-PCI;

- мониторинг ошибок информационного поля пользователя и организация их возможной коррекции.

8.5.1.1. Блок PDU для AAL-1

Протокольный блок данных PDU для AAL-1 существует как в виде CS-PDU, так и SAR-PDU. Мы

будем подробно рассматривать только SAR-PDU в силу фантомного характера CS-PDU. Блок

SAR-PDU имеет следующую структуру:

Здесь использованы следующие обозначения для полей:

- поле SN - последовательный номер ячейки - состоит из флага CSI наличия/отсутствия указа-

теля дополнительного подуровня CS (1 бит) и собственно последовательного номера ячейки (3

бита), позволяющего организовать циклический счет ячеек по модулю 8 (цикл - последова-

тельность из 8 SAR-PDU, нумеруемых от 0 до 7);

- поле SNP - защита последовательного номера ячейки - позволяет осуществить обнаружение

множественных и коррекцию одной ошибки заголовка SAR-PDU, состоит из поля CRC (3 би-

та) и поля проверки на четность 7 битного кодового слова (1 бит), составленного из SN и SNP-

CRC;

- поле Р - указатель - состоит из бита проверки на четность и собственно указателя - 7-битного

поля смещения;

- поле PL - полезной нагрузки - может иметь два формата: нормальный формат (без указателя)

длиной 47 байт (флаг CSI=0) и Р-формат, состоящий из поля указателя длиной 1 байт и собст-

венно поля PL длиной 46 байт (флаг CSI=1).

При формировании PL подуровень CS-AAL-1 позволяет использовать метод передачи

структурированных данных (SDT-method), под которыми понимаются цифровые данные, осно-

ванные на стандартной частоте дискретизации 8 кГц, используемые в стандартных системах ISDN

[259] для передачи голоса (64 кбит/с), голоса и данных (2x64 кбит/с, формат 2B+D), видеоконфе-

ренцсвязи (384 кбит/с, формат 6В), а также каналов HI 1 (1536 кбит/с, формат 23B+D) и Н12 (1920

кбит/с, формат 30B+D).

В методе SDT для выделения границ структурированных данных используется указатель

Р. Протокол SDT генерирует обычный формат, если размер блок равен "1" (т.е. 1 байту), этот

формат используется всегда, когда значение SN соответствует нечетным числам: 1, 3, 5, 7, и Р-

формат, если размер блока больше, чем "1", этот формат используется всегда, когда значение SN

соответствует четным числам: 0, 2, 4, 6 (т.е PL первого SAR-PDU в цикле всегда имеет Р-формат).

Указатель Р используется 1 раз внутри каждого цикла и использует "смещение", величина которо-

го находится в пределах от 0 до 93 (93=46+47, где 46 и 47 длина двух PL - нормального и Р-

формата) и указывает на номер байта, являющегося началом границы структурированного блока

(подробнее см. [228,1.363.1]).

Другой особенностью обработки сигнала на уровне AAL-1 является возможность органи-

зации коррекции ошибок (и допустимость потерь ячеек) за счет использования упреждающей

коррекции ошибок (FEC), реализованной с помощью кодов Рида-Соломона (128, 124). Для этого

CS организует структуру фреймов и блоков FEC, где фрейм FEC - блок длиной 128 байтов,

Глава 8

Введение в технологию АТМ

254

состоящий из 124 байтов данных и 4 байтов для кода Рида-Соломона, а блок FEC - блок длиной в

47 последовательных фреймов, т.е. длиной в 6016 байтов (128*47=6016). Этот код позволяет кор-

ректировать 2 ошибочных байта в каждом фрейме FEC, если не было потерь ячеек. Дополнитель-

ные заголовки при этом составляют 3,1%, а задержка эквивалентна времени обработки 128 байтов.

Могут быть использованы и другие методы, см. [228,1.363.1].

Итак, данная структура PDU AAL-1 позволяет обнаруживать потерянные или неправильно

пронумерованные ячейки, дает возможность (учитывая синхронность трафика) восстанавливать

частоту синхронизации в точке приема ячеек, использовать упреждающую коррекцию ошибок

полезной нагрузки пользователя при передаче высококачественных аудио/видео приложений, а

использование указателя дает возможность посылать частично заполненные ячейки для уменьше-

ния задержки при сборке сегментированного пакета в точке приема ячеек. Она позволяет исполь-

зовать два режима передачи CBR трафика: неструктурированный (UDT) и структурированный

(SDT), характерные для схемы кодирования ИКМ (АДИКМ).

8.5.2. Уровень адаптации AAL-2

Уровень AAL-2 обеспечивает следующие типы сервиса [228]:

- передачу блоков SDU с переменной скоростью, определяемой источником;

- передачу сигналов синхронизации между источником и назначением;

- индикацию (при необходимости) потерянной или с ошибками принятой информации, не вос-

становленной на уровне AAL-2.

Для обеспечения сервиса на уровне AAL-2 могут быть использованы следующие функции [228]:

- сегментации и сборки пользовательской информации;

- обработка изменений времени задержки ячеек;

- обработка потери или ошибочной вставки ячеек;

- восстановление частоты таймера источника в точке приема;

- восстановление структуры данных источника в точке приема;

- мониторинг ошибок управляющей информации протокола AAL-PCI;

- обработка ошибок управляющей информации протокола AAL-PCI;

- мониторинг ошибок информационного поля пользователя и организация их возможной коррекции.

Несмотря на сходство используемых функций с AAL-1, AAL-2 в силу специфики сервиса

имеет другие упомянутые ранее подуровни [228,1.363.2], а именно:

- SSCS - подуровень конвергенции, зависящий от сервиса - осуществляющий в принципе те же

функции, что и CS, но более диверсифицированные, которые поддерживаются не одним а не-

сколькими протоколами в зависимости от конкретного сервиса;

- CPS - подуровень общей части (уровня AAL) - подуровень, который должен осуществлять в

принципе те же функции, что CS и SAR.

Кроме того, вместо одной точки SAP здесь (на функциональной модели) используются не-

сколько точек SAP, т.е. SAP

, позволяющие обеспечить различные уровни качества обслуживания

QOS

. Этот факт в принципе позволяет (в отличие от AAL-1) осуществлять мультиплексирование

соединений на уровне AAL-2, которое должно происходить на подуровне CPS с тем, чтобы ассо-

циировать эти связи с одним соединением на уровне ATM.

Аналогично предыдущему мы будем рассматривать только PDU нижнего уровня, т.е. CPS-

PDU, которое одновременно является ATM-SDU в соответствии со спецификой OSI-подобных

многоуровневых моделей.

Учитывая большую дивертифицированность асинхронных типов сервиса, факт использо-

вания различных уровней QOS, а также возможность мультиплексирования соединений на поду-

ровне CPS, можно предположить, что результатом работы CPS должен быть некий промежуточ-

ный пакет переменной длины, который затем и будет инкапсулироваться в CPS-PDU. Таким паке-

том является CPS-Packet.