B-ISDN, ATM (vlastnosti) Robert Bešák
Rostoucí nároky na penosovou rychlost sí ISDN (úzkopásmová) již pro adu aplikace nestaívybudování širokopásmové sít ISDN Úzkopásmová sí ISDN (N-ISDN, Narrowband ISDN) Širokopásmová sí ISDN (B-ISDN, Broadband ISDN) Vlastnosti B-ISDN Asynchronní penosový mód ATM (Asynchronous Transfer Mode) Rzné typy služeb (audio, video, multimedia) Penosové medium nejastji optické kabely 2
Jednoduchá úastnická pípojka B-ISDN Penos v obou smrech rychlostí 155,52 Mbit/s (STM-1) Dosah jednoduché pípojky cca desítky kilometr Rozšíená úastnická pípojka B-ISDN Penos v obou smrech rychlostí 622,08 Mbit/s (STM-4) 3
koncové zaízení (DTE) UNI ústedna ATM NNI NNI ústedna ATM UNI koncové zaízení (DTE) UNI NNI NNI koncové zaízení (DTE) Sí LAN koncové zaízení (DTE) NNI ústedna ATM NNI UNI (User Network Interface): rozhranní DTE - ústedna ATM NNI (Network Node Interface): rozhranní ústedna ATM ústedna ATM Penosové cesty k ústedn ATM se nejastji realizují optickými kabely 4
! Spojovací mód Se spojovou orientací Bez spojové orientace Variabilita služeb Podpora služeb s rznými požadavky na penosovou kapacitu (konstantní, promna penosová rychlost) Statistické multiplexování asové polohy se obsazují dle poteb ( pro demultiplexaci je teba na pijímací stran zabezpeit identifikaci kanálu) Statistický multiplexor 5
! Datová jednotka ATM buka (cell) Asynchronní mód asov nepravidelný výskyt bunk nesoucích informaci asový rámec obsahuje datové nebo signalizaní nebo prázdné buky tok bunk na penosové cest je plynulý ATM buky Data Data -- Signal. Signal. -- Data -- Data Záhlaví (5 byt) Informaní pole (48 byt) ATM buka (53 byt) 6
" #$%&" " Snahou ATM je zjednodušit smrování a manipulaci s bukami v síti, proto se definují Virtuální cesta (virtual path) Virtuální kanál (virtual channel) Virtuální kanál Virtuální cesta buka i) Spojování na úrovni virtuálních cest pepojovací prvky ATM (cross connect) ii) Spojování na úrovni virtuální kanál - ústedna ATM 7
'"(& )* VPI (Virtual Path Identifier) Oznaení virtuální cesty, tj. svazku virtuálních kanál pro uritý smr penosu VCI (Virtual Channel Identifier) Oznaení virtuálního kanálu PT (Payload Type) Oznaení informaního obsahu (data služební informace) CLP (Cell Loss Priority) Oznaení dležitosti buky, tj. priorita buky (nap. buka obsahující synchronizaní info. má vyšší prioritu než buka obsahující data) HEC (Header Error Control) Zabezpeení penosu obsahu záhlaví (cyklický kód), data jsou penášena bez zabezpeení VPI VPI VCI VCI VCI PT C HEC Data Záhlaví (5 byt) Informaní pole (48 byt) GFC (Generic Flow Control) ízení pístupu a pidlování oprávnní k vysílání rzným DTE, která sdílejí jedno penosové médium rozhraní UNI GFC VPI VPI VCI 8
)* Malá velikost buky kompromis mezi nároky na penos rzných typ informací Malá velikost + pevná délka buky umožuje optimalizaci hardwarové matice ATM pepínae Dosažení zkrácení zpoždní bunk oproti paketovým sítím Píklad - zpoždní buky pro digitalizovaný hovorový signál Zpoždní pi vysílání - ke shromáždní 48 byt pro informaní pole jedné buky, je pi vzorkování f v = 8 khz nutno ekat 48 125s = 6 ms Zpoždní pi penosu zpoždní v dsledku multiplexování bunk z rzných komunikaních zdroj (rzná rychlost tok od jednotlivých informaních zdroj) 9
+$,$$-. /$ Referenní model ATM vychází z RM-OSI ídící rovina správa rovin správa vsrtev uživatelská rovina Uživatelská rovina (User Plane) -zajišuje penos dat mezi koncovými uzly ATM adaptaní vrstva ATM vrstva fyzická vrstva ídící rovina (Control Plane) Správa rovin (Managment plane) -zajišuje správu jednotlivých rovin a vrstev Komunikace v ATM sítích probíhá v rámci ti vrstev fyzická, ATM, a ATM adaptaní vrstva 10
01#" && Funkce Zajištní vlastního penosu mediem Rozeznávání hranice buky (synchronizace) Ovuje bezchybnost záhlaví ( HEC) Odstraování a vkládání prázdných bunk Realizace Pátení sít: rozhraní STM-N (buky uložený ve virtuál. kontejnerech) Pístupové sít: fyzická vrstva xdsl (Digital Subscriber Line) ATM adaptaní vrstva ATM vrstva fyzická vrstva 11
&& Nezávislá na fyzickém penosovém mediu Funkce ( jež se vztahují k záhlaví) Piazení záhlaví k informanímu poli buky Penos bunk v síti na základ virtuálních kanál a cest Multiplexování a demultiplexování rzných druh bunk Zabezpeení penosu záhlaví ATM adaptaní vrstva ATM vrstva fyzická vrstva 12
/- &&2! Funkce Pizpsobit nezávislou vrstvu ATM vyšším vrstvám Formátováni dat z vyšších do bunk (tj. segmentace) Sluování/oddlování dat a služebních informací správné poadí buek, kódování informace vztahující se k asování funkce dle typu AAL Rzné typy služeb a jejich požadavk rzné typy AAL 4 druhy služeb = 4 typy AAL (rzné využití informaního pole buky) ATM adaptaní vrstva ATM vrstva fyzická vrstva 13
2 / ). #) #)&$'& & &'- $ )# )$* ' $ &$#'$( '!'!' &'- #$,-! "#$% + AAL 1 Penos signálu v reálném ase, konstantní penosová rychlost 1 byte informaního pole (info. pole) zabere poadovéíslo a jeho zabezpeení (CRC) AAL 2 Penos signálu v reálném ase, promnlivá penosová rychlost 1 byte info. pole zabere služební informace a zbytek vyplují pakety s vlastním záhlavím o délce 3 byty AAL 3/4 Penos dat, k dispozici je 44 byt info. pole (4 byty tvoí pidané záhlaví a zabezpeení info. pole) AAL 5 Penos dat, k dispozici všech 48 byt info. pole 14
3. #$& #( stanice S1 stanice S2 VCI=12 ústedna ATM (zmna VPI+VCI) digitální rozvad ATM (zmna VPI) ústedna ATM (zmna VPI+VCI) VCI=26 VCI=12 VCI=44 VCI=44 VCI=26 VCI=44 VPI=9 VPI=3 VPI=5 VPI=19 virtuální cesta virtuální cesta virtuální cesta virtuální cesta virtuální kanál virtuální okruh Ústedna ATM (ATM Switch) Propojování virtuálního kanálu mezi ústednou ATM-S1 a ústednou ATM-S2 Digitální rozvád ATM (ATM Cross-Connect) Smrování bunk do rzných virtuálních cest na základ vyhodnocování pole VPI 15
/#??? S rozvojem sítí IP a MPLS a jejich doplováním o funkce umožujícími penos v reálném ase, diferenciaci tíd služeb a zajištní kvality služeb ztrácí postupn technologie ATM svou roli v telekomunikaních sítích. 16