Orientacn taxonometrie spoj u a st. PV 169 Z aklady prenosu dat. St e studovan e z hlediska prenosu dat. Telefonn st'

Transkript

1 Orientacn taxonometrie spoj u a st Přenos dat v přístupových a ve vybraných rozlehlých sítích (telefonní sítě, kabelové sítě, SONET/SDH, ATM) PV 169 Z aklady prenosu dat Ð Û Å«Æ ±²³ µ ¹º»¼½¾ Ý Jan Staudek Verze : podzim 015 Voden e /vice bodov e spoje Voden e ste WAN: Internet { v yklad v jin ych predmetech LAN: Ethernet { v yklad v jin ych predmetech prstupov e (k ISP) ste: telefonn ste (na b azi DSL), kabelov e ste WAN poskytujc sluzby prenosu dat: SONET/SDH, Frame Relay, ATM Bezdr atov e (r adiov e, mikrovlnn e, laserov e) -bodov e spoje { v yklad v PA 151 (jarn semestr) Bezdr atov e ste (alespo n z pohledu koncov eho uzivatele) { v yklad v PA 151 (jarn semestr) WAN: GSM, satelitn ste MAN: WiMax LAN: WiFi PAN: Bluetooth senzorov e ste: ZigBee PV169 { Pouzit telefonnch a kabelovych st pro p 1 St e studovan e z hlediska prenosu dat Telefonn st' Telefonn st e prim arne pro prenos hlasu, nyn i p Kabelov e st e prim arne pro prenos videa, nyn i p SONET / SDH optick e technologie pro vysokorychlostn p Frame Relay WAN pro vysokorychlostn pro p (v soucasnosti obsoletn) ATM WAN pro vysokorychlostn p (dnes jiz t emer obsoletn) PV169 { Pouzit telefonnch a kabelovych st pro p PV169 { Pouzit telefonnch a kabelovych st pro p 3

2 Telefonn s t' { propojen po c ta cu Telefonn s t' (oblast poskytovatele) Pou zit kombinace analogoveho a digitaln ho vys lan zit telefonn ch a kabelovych s t pro p 4 Local Access Transport Area, LATA Oblast r zena uzlovou ust rednou Uzlova ust redna r d m stn ust redny M stn ust redny p ripojuj koncove u castn ky zit telefonn ch a kabelovych s t pro p 5 zen telefonn s t e, Signaling R Telefonn s t' (kooperace poskytovatelu) d c system R s t e mus zajistit generovan volac ho tonu, vyzvan en, obsazovac ho tonu p renos telefonn ch c sel mezi ust rednami udr zovan a sledovan volan u ctovan udr zovan a sledovan stavu komponent telefonn s t e, poskytovan id volaj c ho,...,... V sou casnych telefonn ch s t ch r zen zaji st'uje samostatna s t' p (hlasu) provad jedna s t', r zen zaji st'uje druha s t' ob e s t e nemus m t samostatne fyzicke spoje, jejich kanaly mohou byt multiplexovany do jednoho spoje zit telefonn ch a kabelovych s t pro p 6 dic s t' byv R a s t' s p rep nan m paketu, datova (hlasova) s t' je s t' s p rep nan m okruhu zit telefonn ch a kabelovych s t pro p 7

3 Telefonn s t' { r dic s t' a datova s t' zit telefonn ch a kabelovych s t pro p Signaling System Seven (SS7) 8 9 Analogove zit telefonn ch a kabelovych s t pro p Klasicke modemy Slu zby poskytovane telefonn s t, p r klady klasicke volan standardn ho c sla 800: volan plat volany 900: volan plat volaj c pronajaty pevny spoj,...,... Digitaln Digital data service (DDS), digitaln pevny spoj 64 kb/s zit telefonn ch a kabelovych s t pro p 10 Modem { signal modulator a signal demodulator modulator vytva r z binarn ch dat v ur cenem pasmu analogovy signal demodulator obnovuje binarn data z analogoveho signalu zit telefonn ch a kabelovych s t pro p 11

4 Klasick e modemy Pripojen na ISP klasick ymi modemy srka p asma 400 HZ pri -hodnotov em sign alov em prvku umoz nuje bitovou rychlost 100 b/s K odov anm (Nyuqistova veta) lze bitovou rychlost zvysovat Sum omezuje dosazitelnou bitovou rychlost na cca 56 Kb/s (Shannonova veta) PV169 { Pouzit telefonnch a kabelovych st pro p 1 PV169 { Pouzit telefonnch a kabelovych st pro p 13 DSL, Digital Subscriber Line ADSL, Asymmetrical Digital Subscriber Line Klasick e modemy pro p asmo 4 khz rychlejs nez 56 kb/s b yt nemohou d ano srkou p asma a urovn sumu telefonnch spoj u Technologie DSL podpora vysokorychlostnch prenos u dat po existujcch mstnch smyck ach varianty DSL { xdsl: ADSL, Asymmetrical DSL HDSL, High-bit-rate DSL SDSL, Symmetric DSL VDSL, Very high-bit-rate ADSL je technologie vhodn a pro spoj mezi (dom acm) ucastnkem a st { pro tzv. mstn smycku (local loop) nedostatecn a (m alo v ykonn a) technologie pro business vyuzvaj se instalovan e kabely z kroucen eho dvoudr atu (twist) byly instalovan e pro prenos analogov eho sign alu s predpokl adanou srkou p asma 4 khz { hlasov a komunikace { p pomoc modem u rychlostmi destek Kb/s jsou ale schopn e pren aset analogov e sign aly v srce p asma az 1,1 MHz { nutn a je n ahrada klasick ych modem u u ucastnka a v ustredne ADSL modemy s rychlost prenos u r adove jednotky Mb/s PV169 { Pouzit telefonnch a kabelovych st pro p 14 PV169 { Pouzit telefonnch a kabelovych st pro p 15

5 ADSL modemy zit telefonn ch a kabelovych s t pro p Typicka kongurace ADSL PP s t e 16 ADSL, Asymmetrical Digital Subscriber Line zit telefonn ch a kabelovych s t pro p zit telefonn ch a kabelovych s t pro p 17 ADSL, Asymmetrical Digital Subscriber Line ADSL je adaptivn technologie, pou z va datovou rychlost odpov daj c okam zitym s umovym podm nkam na m stn smy cce na m stn smy cce se hlasovy a datovy p renos sd l pomoc 56 FDM kanal u s s r kou pasma po 4 KHz prvn ch 5 khz s r ky pasma je ur ceny hlasovy p renos, kanal 0, sta c mu tradi cn telefonn s r ka pasma 4 khz a je odd eleny od datovych p renosu odd elovac mi kanaly 1{5 18 pote se vyhrad s r ka pasma 00 khz pro 5 upstream (odchoz ch) kanal u 6 { 30, modulace v kanalu QAM { a z 15 b/bd, tj. a z 15 = kombinac hodnot faze a amplitud, tj. de facto se vyu z va kanal s rychlost 0 { 64 kb/s 5 kanal u = 4+1, u zivatel + r zen = , tj. odchoz rychlost p renosu dat a z 1, 44 M b/s zit telefonn ch a kabelovych s t pro p 19

6 ADSL, Asymmetrical Digital Subscriber Line ADSL, Asymmetrical Digital Subscriber Line zbytek (do 1,1 MHz) se pouzije pro downstream (prchoz) kan aly 31 { 55, QAM, az 15 b/bd, 5 kan al u = 4+1, uzivatel + rzen) = , tj. prchoz rychlost prenosu dat az 13, 5 Mb/s (prakticky ne vce nez 8 ci 9 Mb/s dky sumu) d elka mstn smycky { az do 5.5 km pouzit a modulacn technologie { DMT, Discrete Multitone pouzv a se vce nosn ych sign al u na r uzn ych frekvencch { uplatnen FDM kazd y nosn y sign al (podkan al) nese nekolik bit u (modulac QAM) podkan aly maj srku p asma 4 khz PV169 { Pouzit telefonnch a kabelovych st pro p 0 PV169 { Pouzit telefonnch a kabelovych st pro p 1 DMT, Discrete Multitone DMT, Discrete Multitone modem si pri inicializaci testovacm sign alem zjist SNR (pomer sign al / sum) v podkan alu (v p asmu 4 KHz) podle velikosti SNR si modem urc rychlost prenosu dat v podkan alu volbou n pri pouzit modulace n-qam kazd y podkan al m uze pren aset data rychlost 0 { 64 Kb/s downstream podkan al u m uze b yt 4 teoreticky lze pren aset rychlost 13,5 Mb/s soudob a technick a omezen limituj tuto mez na 0,5 az 9 Mb/s 9 Mb/s umoz nuje prijmat video, audio, 3-D obr azky,... upstream podkan al teoreticky lze pren aset rychlost 1,44 Mb/s re alne 64 Kb/s az 1 Mb/s PV169 { Pouzit telefonnch a kabelovych st pro p PV169 { Pouzit telefonnch a kabelovych st pro p 3

7 Rodina xdsl, x-digital Subscriber Line Rodina xdsl, x-digital Subscriber Line ADSL, Asymmetrical DSL viz dosavadn v yklad, technologie pro dom ac pouzit analogov e sign aly, do 3,7 km, pln y duplex, asymetrick a komunikace, 0,5 { 8 Mb/s down, az 1 Mb/s up HDSL, High data rate DSL x twist (kazd e veden nese c ast toku), digit aln sign aly, do 3,5 km, pln y duplex, symetrie, typicky 1,544 az,048 Mb/s ekvivalent spoj u T1/E1 (ty pracuj s 1,544 Mb/s, do 1 km) bez hlasov eho prenosu, pripojen LAN, WAN,... propojen z akladen v bu nkov ych stch,... k odov an B1Q, v z akladnm p asmu { bity (B) se reprezentuj jednou ze ctyr (1Q) sign alov ych urovn { 1. bit se odvozuje z polarity: + znac 1, { znac 0 {. bit se odvozuje z amplitudy: 150 mv znac 1, 450 mv znac 0 opakovaci lze zvetsit dosah PV169 { Pouzit telefonnch a kabelovych st pro p 4 PV169 { Pouzit telefonnch a kabelovych st pro p 5 Rodina xdsl, x-digital Subscriber Line Rodina xdsl, x-digital Subscriber Line SDSL, Single line DSL, Symmetric DSL 1x twist, digit aln sign aly, do 3,0 km, symetrie, az,3 Mb/s ekvivalent digit alnch spoj u T1/E1, urceno pro business p bez moznosti kooexistence prenosu hlasu a dat, p zabr a cel e p asmo, pripojen LAN, WAN,... k odov an 16-PAM (pulsn amplitudov a modulace) 4 bity / 1 baud = 3 bity data, 1 bit kontrola chyb VDSL, Very high data rate DSL analogov e sign aly, do 1,4 km, srka p asma az 30 MHz asymetrie, az 5 Mb/s down, az 6,4 Mb/s up symetrie 34 Mb/s koaxi al, optick a vl akna, twist, modulace DMT moznost prenosu HDTV, rychl e komunikacn spoje PV169 { Pouzit telefonnch a kabelovych st pro p 6 PV169 { Pouzit telefonnch a kabelovych st pro p 7

8 ADSL, ADSL+, ADSL++ Kabelov e modemy, tradicn st' kabelov e TV ADSL zachov av a existujc varianty prpojek prich az navc s plne digit alnm rezimem (ADM { All Digital Mode) ADSL+ obsazuje cel e p asmo digit alnm prenosem jiz od 1. subkan alu, takze se zv ys propustnost pro smer upstream az pres Mbit/s horn kmitocet p asma,08 MHz zv ysen maxim alne dostupn e prenosov e rychlosti ADSL prpojky na 5 Mb/s down a 1,5 Mb/s up ADSL++ horn kmitocet p asma 3,75 MHz zv ysen maxim alne dostupn e prenosov e rychlosti ADSL prpojky na 40 Mb/s a 1,5 Mb/s up Head End { poskytovatel kabelov e TC, zsk av a sign al sren y et erem a pred av a ho do koaxi alu jednosm ern a st', sren sign alu poskytovatel ucastnk PV169 { Pouzit telefonnch a kabelovych st pro p 8 PV169 { Pouzit telefonnch a kabelovych st pro p 9 Kabelov e modemy, HFC st', { Hybrid Fiber-Coaxial Net HFC st', p asma v koaxi alu srka p asma 5 az 750 MHz, delen a na video p asmo a datov a odchoz a prchoz p asma video p asmo, 54 az 550 MHz RCH (Regional Cable Head) az ucastnk u, Distribution Hub { region aln centrum { az ucastncch na koaxi alu typicky az 1000 ucastnk u obousmern a st', ucastnk m uze b yt v interakci s poskytovatelem sluzeb na Internetu, kter y mu zprstupnuje region aln centrum nebo RCH az 80 kan al u s srkou p asma po 6 MHz PV169 { Pouzit telefonnch a kabelovych st pro p 30 PV169 { Pouzit telefonnch a kabelovych st pro p 31

9 HFC st', p asma v koaxi alu HFC st', p asma v koaxi alu prchoz p asmo, 550 az 750 MHz az 33 kan al u s srkou p asma po 6 MHz 64-QAM (prp. i 56-QAM), 6tice bit u, 5 bit u data, 1 bit chybov e rzen 1 Hz / 1 baud, kan al 6 MHz, 5 b/baud, tj. az 30 Mb/s (5 b/hz x 6 MHz), standard specikuje pouze 7 Mb/s samozrejm a realita { pokud se poctac pripoj na kabelov y modem pres 10 Mb/s Ethernet, pak jen 10 Mb/s odchoz p asmo, 5 az 4 MHz (uzivatel Internet) az 6 kan al u s srkou p asma 6 MHz QPSK (v nizsch frekvencch odoln a modulacn technika v uci sumu) b/baud, 1 Hz / 1 baud, tj. az 1 Mb/s ( b/hz x 6 MHz) obvykle se pouzv a ale nizs rychlost PV169 { Pouzit telefonnch a kabelovych st pro p 3 PV169 { Pouzit telefonnch a kabelovych st pro p 33 HFC st', sdlen p asem ucastnky ucastnci sdl jak odchoz tak i prchoz p asmo odchoz srka p asma 37 MHz, 6 kan al u po 6 MHz, FDM 1 ucastnk pouzije 1 kan al pro zasl an zpr avy poskytovateli ucastnci (jsou jich tisce,...) o voln y kan al souper zsk an kan alu potvrzuje poskytovatel prchozm kan alem, viz d ale protokoly DOCSIS prchoz 33 kan al u po 6 MHz, FDM kan aly ucastnci sdlej data poskytovatel vysl a adresne na ucastnka vsichn ucastnci sdlejc jeden kan al, odebraj z nej pouze jim adresovan a data data urcen a pro ostatn ucastnky ignoruj HFC st', kabelov y modem, CM (Cable Modem) analogie modemu ADSL, instalovan y u ucastnka PV169 { Pouzit telefonnch a kabelovych st pro p 34 PV169 { Pouzit telefonnch a kabelovych st pro p 35

10 HFC st', vyslac syst em kabelov ych modem u HFC st', DOCSIS Data Over Cable System Interface Specification protokoly nutn e pro p z CMTS do CM odchoz komunikace CMTS, Cable Modem Transmission System rozhran mezi Internetem a ucastnky instalovan y u poskytovatele CM monitoruje prchoz kan aly a hled a v nich speci aln paket periodicky vyslan y z CMTS vyz yvajc nov e CM, aby se ohl asily na specikovan em odchozm kan alu CMTS vysl a do CM paket denujc pridelen e prchoz a odchoz kan aly CM spoust proces zvan y ranging { urc se vzd alenost mezi CM a CMTS, { coz je nutn e pro synchronizaci mezi vsemi CM a CMTS na mini-casov e dly pouzit e pro sdlen odchozch kan al u (viz sluzby MAC, pozdeji) PV169 { Pouzit telefonnch a kabelovych st pro p 36 PV169 { Pouzit telefonnch a kabelovych st pro p 37 HFC st', DOCSIS SONET / SDH CM posle paket poskytovateli vyzadujc IP adresu CM a CMTS si vymen pakety pro ustanoven bezpecnosti nutn e pri pouzit verejn e ste, kterou kabelov a TV je CM zasle jednoznacn y identik ator do CMTS M uze se spustit odchoz komunikace v pridelen em odchozm kan alu, CM m uze souperit o mini-casov e dly pro vysl an dat prchoz komunikace z adn e souperen, vyslac je jeden CMTS v pridelen em prchozm kan alu vysl a pakety s adresou adresovan eho CM SONET { Synchronous Optical Network (Bell,..., ANSI) SDH { Synchronous Digital Hierarchy (ITU-T) kompatibiln syst emy navrzen e pro vysokorychlostn prenos optick ymi kabely, typicky p jin ych WAN (Internet) synchronn st' r amec SONET m uze pren aset r amce DS-0, DS-1,... SONET se chov a jako TDM { delenm r amc u SONET na c asti obsahujc r amce DS-i SONET poskytuje univerz aln propojitelnost (connectivity) PV169 { Pouzit telefonnch a kabelovych st pro p 38 PV169 { Pouzit telefonnch a kabelovych st pro p 39

11 SONET / SDH, signaly SONET / SDH, signaly SONET signaly {,,signal"v p renesenem slova smyslu standardy formatov an ramc u a rychlost p renosu dat standardy pro p renos elektrickymi signaly { STS{1 a z STS{307 (Synchronous Transport Signal) standardy pro p renos optickymi signaly { OC{i (Optical Carriers) od 51,84 Mb/s a z po 159,548 Gb/s signal (ramec) STS{1 mu ze nest nap r. signal (ramec) DS{3, nebo skupinu DS{1 signal u (ramc u), signaly (ramce ) E system u (ITU) apod. V ce STS{1 signal u lze kombinovat do STS{N signalu proklad an m slabik N STS{1 signal u SDH signaly: standard STM{1, Synchronous Transport Module, a z od 155,5 Mb/s standardy STM jsou kompatibiln na evropskou hierarchii { spoje E zit telefonn ch a kabelovych s t pro p 40 zit telefonn ch a kabelovych s t pro p zit telefonn ch a kabelovych s t pro p 41 Jednoducha s t' ze za r zen SONET / SDH SONET / SDH, signaly 4 zit telefonn ch a kabelovych s t pro p 43

12 Komplexn ej s s t' SONET / SDH SONET / SDH vrstvy STS Multiplexer { multiplexor / demultiplexor Add/drop Multiplexer { v c. sm erovan toku signal u (ramc u) Regenerator { opakova c zit telefonn ch a kabelovych s t pro p 44 SONET / SDH vrstvy a za r zen SONET / SDH zit telefonn ch a kabelovych s t pro p 45 SONET / SDH, ramec STS{1 zakladn stavebn blok systemu SONET je ramec STS{1 delka 810 bytu, vys la se ka zdych 15 µs, tj x za sekundu 8000 x 810 x 8 = b/s = 51,84 Mb/s zit telefonn ch a kabelovych s t pro p 46 zit telefonn ch a kabelovych s t pro p 47

13 SONET / SDH, r amec STS{1 datov a rychlost z hlediska cel ych r amc u { 8000 x 810 x 8 = b/s = 51,84 Mb/s neuvazujeme-li 7 B z ahlav r amce (jen SPE) { 8000 x 783 x 8 = b/s jen uzitecn a data v SPE { 8000 x 774 x 8 = b/s z ahlav SONET / SDH, vysl an r amc u r amce se vyslaj jeden za druh ym bez mezer, zleva doprava, zhora dol u, kazd y byte je vysl an pocnaje nejvyssm r adem (zleva doprava) i kdyz jsou pr azdn e (posloupnost r amc u = posloupnost bit u) prvn dva byty { alignment bytes = (F68 16 ) synchronizacn vzorek denice uspor ad an dat (pren asen ych sign al u) v datov e c asti pomocn e 64 { 19 kb/s kan aly pro: alarm, udrzbu, rzen, administraci,... syst emu datov a c ast (payload) pren asen a data { napr. sign aly (r amce) DS syst em u apod. PV169 { Pouzit telefonnch a kabelovych st pro p 48 PV169 { Pouzit telefonnch a kabelovych st pro p 49 Z ahlav r amc u SONET / SDH Prenos sign al u DS-1 az DS-3 st SONET / SDH Z ahlav sekce a spoje sekce { section overhead (SOH) { hranice r amce, parita v sekci, rdic (protokol arn) kan al na urovni sekce,... spoje { line overhead (LOH) { parita ve spoji, rdic (protokol arn) kan al na urovni spoje,... Z ahlav cesty { path overhead (POH), souc ast SPE parita, id protokolu dat (ATM, IP), rdic (protokol arn) kan al na urovni cesty, id vcer amcov ych dat (segmentace),... SONET pren as data organizovan a v SPE Sign al STS-1 je mnohem rychlejs nez sign aly DS-1 az DS-3 SONET umoz nuje pren aset v SPE vce sign al u DS-1, resp. sign al DS-3 v SPE lze vytv aret virtual tributaries (virtu aln prtoky), VT VT se vkl adaj do SPE, 87 sloupc u SPE lze delit na VT velikosti VT jsou dan e rychlostmi vyhrazen ymi pro VT PV169 { Pouzit telefonnch a kabelovych st pro p 50 PV169 { Pouzit telefonnch a kabelovych st pro p 51

14 Prenos sign al u DS-1 az DS-3 st SONET / SDH VT1.5 { nese sign al DS-1, 1,544 Mb/s VT { odpovd a evropsk e norme, pro sign aly,048 Mb/s VT6 { nese sign al DS-, 6,31 Mb/s Frame Relay Vznik { prelom 80. a 90. let min. stolet, levnejs varianta WAN, pro priv atn ucely (banky,... ) St' WAN operujc pouze na urovnch fyzick e vrstvy a vrstvy datov eho spoje Typicky p atern st' pro dedikovan e d avkov e prenosy poskytuje sluzby stm, kter e maj denovan y protokol st'ov e vrstvy (napr. Internet { propojen sm erovac u FR st) R amce { bajt u, lze je ale prizp usobit r amc um LAN Rychlosti prenosu 1,544 Mb/s az 44,376 Mb/s { protokoly T-1 az T-3. FR ste na urovni fyzick e vrstvy podporuj v podstate vsechny standardizovan e protokoly PV169 { Pouzit telefonnch a kabelovych st pro p 5 PV169 { Pouzit telefonnch a kabelovych st pro p 53 Frame Relay Architektura { st' s PVC a SVC VCI se v FR stch naz yv a data link connection identifier (DLCI) Na urovni vrstvy datov eho spoje se pouzv a zjednodusen a varianta protokolu HDLC Adresov e pole = DLCI Podporuje se pouze detekce chyb, z adn e rzen toku, z adn e chybov e rzen Porusen y r amec se ztr ac, rzen toku a chybov e rzen mus zajistit protokoly vyssch vrstev FR st e predpokl adaj pouzit vysoce spolehliv ych spoj u Prklad pouzit st e Frame Relay FR WAN je pouziteln a jako jeden spoj v glob alnm Internetu PV169 { Pouzit telefonnch a kabelovych st pro p 54 PV169 { Pouzit telefonnch a kabelovych st pro p 55

15 St e Asynchronous Transfer Mode, ATM St' kategorie,,frame relay" Podporuje proti FR stm rovn ez spojovan e prenosov e sluzby zajist'ujc spolehliv y p pren asen e jednotky dat, r amce, naz yvaj bu nky (cell) {,,cell relay protocol" Bu nkou se rozum mal y blok informac pevn e d elky Jednotkou prenosu dat ATM je ATM data packet { bu nka o d elce 53 bajt u (5 bajt u z ahlav, 48 bajt u pren asen ych informac { payload) ATM pouzv a asynchronn TDM ATM Multiplexing ATM pouzv a asynchronn TDM casov y dl ve spoji je pr azdn y pouze kdyz na z adn em vstupu multiplexoru nen pripraven p casov y dl ve spoji je pr azdn y pouze kdyz na z adn em vstupu multiplexoru nen pripraven p ATM zvl ad a prenos,,v re aln em case" vc. audio/video PV169 { Pouzit telefonnch a kabelovych st pro p 56 PV169 { Pouzit telefonnch a kabelovych st pro p 57 st' s prepn anm bun ek Architektura ATM Architektura ATM Rozhran mezi uzivatelem ATM a prepnacem ATM se naz yv a user-to-network interface (UNI) Rozhran mezi dv ema prepnaci ATM se naz yv a network-to-network interface (NNI) Spojen mezi dvema koncov ymi body v ATM se dosahuje pomoc transmission paths (TPs) Fyzick e spojen { kabel, satelit,... mezi komponentami virtual paths (VPs) TP se del multiplexingem mezi vce VP, VP reprezentuje 1 nebo skupinu vce spojen mezi prepnaci (,,d alnice") virtual circuits (VCs) z aklad ste s prepn anm virtu alnch okruh u, cesta reprezentujc spojen pren asejc po bu nk ach zpr avu (,,pruh na d alnici"), multiplexing po bu nk ach PV169 { Pouzit telefonnch a kabelovych st pro p 58 PV169 { Pouzit telefonnch a kabelovych st pro p 59

16 ATM: TP, VP, VC ATM: TP, VP, VC zit telefonn ch a kabelovych s t pro p 60 ATM: VP, VC zit telefonn ch a kabelovych s t pro p zit telefonn ch a kabelovych s t pro p 61 Bunky ATM VP a VC podporuj hierarchicke sm erovan P rep na ce uvnit r s t e ATM sm eruj na bazi VP P rep na ce na okraji s t e ATM sm eruj na bazi VP a VC Virtualn spojen v TP se identikuje kombinac virtual path identifier (VPI) a virtual circuit identifier (VCI) Bunkou se rozum maly blok informac pevne delky Jednotkou p renosu dat ATM je ATM data packet { bunka o delce 53 bajtu (5 bajtu zahlav, 48 bajtu p rena senych informac { payload) Zahlav obsahuje rovn ez dal s protokolove informace 6 zit telefonn ch a kabelovych s t pro p 63

17 ATM: PVC a SVC, prepn an trval e VC, PVC, ustanovuje provozovatel st e prepnan e VC, SVC, vytv ar ATM st' dynamicky na poz ad an ve spolupr aci s protokoly vyssch vrstev (st'ov y protokol Internet, IP, apod.) Prepn an pomoc prepnacch tabulek ATM vrstvy Standard ATM denuje tri vrstvy: { Application adaptation layer (AAL), adaptacn vrstva { ATM layer, ATM vrstva { Physical layer, fyzick a vrstva Adaptacn vrstva prijm a prenosy od sluzeb vyssch vrstev a zobrazuje je do bunek ATM a naopak Vrstva ATM podporuje sluzby sm erov an, rzen prenosu, prepn an a multiplexing Fyzick a vrstva denuje prenosov e m edium, prenos bit u, k odov an a transformace mezi elektr. a optick ymi sign aly PV169 { Pouzit telefonnch a kabelovych st pro p 64 PV169 { Pouzit telefonnch a kabelovych st pro p 65 ATM vrstvy Vrstva ATM Fyzick a vrstva ATM prenos ATM bunek, transformace obsahu ATM bunek na sign aly typicky protokol SONET, nen ale jedin y pouzvan y protokol PV169 { Pouzit telefonnch a kabelovych st pro p 66 PV169 { Pouzit telefonnch a kabelovych st pro p 67

18 Vrstva ATM, z ahlav bu nky Vrstva ATM, z ahlav bu nky GFC { rzen toku na rozhran pro uzivatele VPI VCI PT { specikace typu c asti,,payload"(data, protokol,... ) CLP { bu nky s CLP=0 se mohou,,ztratit"pri tezk e z atezi HEC { CRC z ahlav bu nky PV169 { Pouzit telefonnch a kabelovych st pro p 68 PV169 { Pouzit telefonnch a kabelovych st pro p 69 Adaptacn vrstva ATM Adaptacn vrstva (AAL) se d el na dv e podvrstvy: convergence sublayer (CS), konvergencn podvrstva segmentation and reassembly (SAR), podvrstva segmetace a desegmentace dat do / z bunek Adaptacn vrstva (AAL) pracuje ve ctyrech rezimech podle typu pren asen ych dat AAL1 { prenos bitov ych proud u konstantn rychlost AAL { prenos kr atk ych paket u (i vce paket u/bu nku) AAL3/4 { konvencn prepn an paket u (delen paket u do bunek) (3: varianta pro virtu aln okruhy { spojovan a sluzba), (4: nespojovan a sluzba) AAL5 { prenos paket u bez mechanism u razen a chybov eho rzen { nespojovan a datagramov a sluzba, razen a chybov e rzen zajist'uj vyss vrstvy Adaptacn vrstva ATM, AAL1 prenos bitov ych proud u konstantn rychlost hlas, video propojen existujcch st digit aln telefonie, T1 spoje CS podvrstva del bitov y proud do 47 bajtov ych segment u a pred av a SAR SAR podvrstva vytv ar 48 bajtov y segment (palyload) a pred av a vrstve ATM segmenty v 1 bajtov em SAR z ahlav csluje a csla zabezpecuje paritou PV169 { Pouzit telefonnch a kabelovych st pro p 70 PV169 { Pouzit telefonnch a kabelovych st pro p 71

19 AAL1 Adaptacn vrstva ATM, AAL prenos kr atk ych paket u (i vce paket u/bu nku) prenos s nzkou bitovou rychlost kr atk ych r amc u, audio, video, fax (napr. mobiln telefonie) CS podvrstva skl ad a/rozebr a kr atk e pakety do/z segment u SAR podvrstvy, paket m uze zacnat v bu nce kdekoliv a m uze koncit v n asledujc bu nce vytv ar 3 bajtov e z ahlav CS podvrstvy v paketu: CID { id uzivatelsk eho kan alu, LI { d elka dat paketu PPT { typ paketu, UUI { informace koncov ych uzivatel u HEC { zabezpecen CS z ahlav SAR podvrstva vytv ar 48 bajtov y segment (palyload) a pred av a vrstve ATM v 1 bajtov em SAR z ahlav je oset zac atku 1. paketu v bu nce PV169 { Pouzit telefonnch a kabelovych st pro p 7 PV169 { Pouzit telefonnch a kabelovych st pro p 73 AAL Adaptacn vrstva ATM, AAL3/4 konvencn prepn an paket u (d elen paket u do bun ek) 3: varianta pro virtu aln okruhy { spojovan a sluzba 4: nespojovan a sluzba CS podvrstva pren asen y paket d elky az 64 KB dopl nuje CS z ahlavm a CS ukoncenm CPI { 0 (jin a volba nen) Btag { identikace bunek relevantnch paketu, = Etag BAsize { potrebn a d elka vyrovn avac pameti pro data AL { zarovn an ukoncen na 4 bajty Etag { identikace bunek relevantnch paketu, = Btag L { d elka dat PV169 { Pouzit telefonnch a kabelovych st pro p 74 PV169 { Pouzit telefonnch a kabelovych st pro p 75

20 Adaptacn vrstva ATM, AAL3/4 AAL3/4 SAR podvrstva segmetuje/skl ad a CS data do ATM bunek a dopl nuje SAR z ahlavm a SAR ukoncenm ST { pozice segmentu ve zpr ave (poc atecn, vnitrn, koncov y) SN { cslov an MID { identikace multiplexovan ych prenos u v r amci virtu alnho spojen LI { d elka dat (bez dopl nku, Pad) CRC { CRC datov e jednotky PV169 { Pouzit telefonnch a kabelovych st pro p 76 PV169 { Pouzit telefonnch a kabelovych st pro p 77 Adaptacn vrstva ATM, AAL5 AAL5 prenos paket u bez mechanism u razen a chybov eho rzen tak e SEAL (Simple and Effecient Adaptation Layer) nespojovan a datagramov a sluzba, razen a chybov e rzen zajist'uj vyss vrstvy razen a chybov e rzen poskytovan e AAL3/4 nejsou vzdy nutn e AAL5 predpokl ad a, ze zpr avy se pren asej sekvencne a rzen zajist'uj vyss vrstvy nad protokolem ATM CS podvrstva dopl nuje CS ukoncen UU { informace vyme novan a mezi koncov ymi uzivateli CPI { 0 (jin a volba nen) L { d elka origin alnch dat CRC { zabezpecen dat PV169 { Pouzit telefonnch a kabelovych st pro p 78 PV169 { Pouzit telefonnch a kabelovych st pro p 79