Структура ячейки ATM

Структура сети ATM.

UNI

UNI

NNI

NNI

NNI

M

M

M

M

IP - сеть

ТЛФ сеть

UNI

LAN

Видеосервер

Сеть имеет базовое ядро, к которому через маршрутизаторы, ретрансляторы кадров, преобразователи интерфейсов подключаются абоненты сети, видеосерверы, телефонные сети и другое.

Выделяю 2 типа: NNI – связь между коммутаторами ATM и UNI – любое оконечное устройство к сети ATM.

UNI поддерживает скорость 100/155 Мбит на основе витой пары и 602 Мбит для оптоволокна.

Для ATM выделяют 4 класса сервиса:

A – передача речи и изображения с постоянной скоростью.

B – передача речи и сжатых изображений с переменной скоростью.

С- обмен с установлением соединения.

D – информационный обмен без установления соединения.

В результате ATM позволяет передавать данные по одним и тем же каналам связи на разных скоростях, интегрировать любые виды информации. Поддерживает соединения: 2-точечное соединение,

(.) …

… …

Сеть ATM гарантирует определённое качество, которое характеризуется следующими показателями:

1. Коэффициент потери ячеек.

2. Задержка передачи ячеек.

3. Вариация задержек.

NNI

UNI

CFG – поле общего управления потоком (4 бита)

VPI – идентификатор индивидуального пути (8, 12 бит - длина)

VCI – идентификатор виртуального канала (16 бит)

PT – тип полезной нагрузки (3 бита). Для идентификации пользовательских ячеек, ячеек эксплуатации и управления ресурсами.

CLP – приоритет потери ячейки (1 бит). Если = 1 данная ячейка может быть отброшена при перегрузке.

HEC – поле контроля ошибок в заголовке (8 бит).

Физический уровень ATM разбит на 2 подуровня:

- подуровень преобразования передачи (TC),

- подуровень адаптации к физической среде передачи (PMD).

Стандарт физического уровня устанавливает порядок приёма бит из линий связи, формирования ячеек и передача данных уровня ATM.

Основные функции физического уровня:

- контроль обнаружения и исправления ошибок в заголовке,

- разграничение ячеек,

- согласование скорости ячеек с пропускной способностью канала передачи данных.

Уровни ATM предназначены для преобразования ячеек и выполнения функций:

1 – Мультиплексирование ячеек при передаче.

2 – Преобразование идентификаторов виртуальных потоков и путей.

3 – Генерация или удаление заголовка ячейки.

4 – Общее управление потоком в интерфейсе UNI на основе CFG.

Виртуальный канал – проходит через всю сеть и обеспечивает передачу с сохранением исходной последовательности блоков данных.

PVC – постоянный виртуальный канал (постоянное соединение между двумя устройствами). Обеспечивает высокую производительность и лучший контроль над сетью.

Недостаток – резервирует пропускную способность даже тогда, когда нет передачи.

SVC – коммутируемый виртуальный канал. Создаётся только на время проводящихся сеансов по мере необходимости, использует полосу пропускной способности, только когда необходима, требует меньше внимания администратора, обеспечивает выбор альтернативного пути.

Недостаток – требуются дополнительные затраты времени на установление, разъединение канала.

SPVC – интеллектуальный постоянный виртуальный канал. Задание конечной станции устанавливается вручную, но пропускную способность используют только тогда, когда надо выполнить передачу.

Виртуальный канал – однонаправленные виртуальные соединения для передачи ячеек с одним идентификатором виртуального канала.

Виртуальный путь – путь объединяемый группу виртуальных каналов со схожими требованиями к сети.

Путь передачи – цифровой тракт или физический канал, который может содержать несколько виртуальных путей (в них – несколько виртуальных пакетов).

Звено виртуального канала – часть соединения виртуальных каналов, которое находиться между точками, где происходит присвоение идентификатора виртуального канала и точки, где идентификатор транслируется или меняется.

Звено виртуального пути – аналоично.

Лекция 5: Уровни адаптации АТМ

Уровни адаптации АТМ предназначены для обеспечения приспособления передачи различных классов информации (аудио-, видеоинформации). Он выполняет преобразование трафика пользователя и освобождает сеть и освобождает сеть от функций по обработке различных данных. Уровень адаптации состоит: из подуровня схождения СS и подуровня сегментации и сборки SAR. Основной функцией является «нарезка» блоков пользовательских данных на 48 байтные информационные поля ячеек АТМ.

Подуровень СS (конвергенции) выполняет функцию обеспечения транспортировки данных и состоит из SSCS – служебно-ориентированный подуровень конвергенции, CPCS – общий.

ААL1 ААL2 ААL3/4,5 ААL3/4

В основу определяемых классов заложены следующие категории:

1. Временное согласие между отправителем и получателем

2. Определение скорости потока (CBR – постоянная, VBR – переменная, ABR – доступная, UBR – неопределенная скорость потока)

3. Тип соединения (с установлением соединения и без установления соединения).

ААL1 – поддерживает ориентированный на установление соединения сервис для трафика, передаваемый с постоянной скоростью. Это аудио и видеоинформация, без сжатия, которой требуется временная синхронизация между отправителем и получателем. Искаженные и потерянные данные не корректируются и не повторяются, но допускаются индексации на наличие потерь.

Процедура передача подразумевает деление данных на блоки по 47 + 1 байт служебного заголовка подуровня конвергенции. Этот байт определяет номер последовательности и номер защиты.

Подуровень адаптации ААL2 – обеспечивает перенос блоков с измененной скоростью, требует обеспечения синхронизации и оповещения о потерянной и ошибочной информации, которая не восстанавливается, используется для передачи сжатого видео, сжатых аудио-сигналов.

ААL3/4 – предназначен для передачи трафика с переменной скоростью как с установлением соединения, так и без установления.

Определяет 2 режима передачи сообщения:

1. Когда 1 сервисный блок проходит через весь уровень адаптации в одном блоке данных

2. Поток обрабатывает транспортировку блоков переменных данных и сервисный блок данных размером 65000 байт, проходит в несколько интерфейсных блоках, передача может происходить раздельно во времени. Нагрузка 44 + 2 байта заголовка + 2 байта окончания.

При гарантированном обслуживании обеспечения повторная передача блоков данных, но только для 2-х точечного соединения «точка - точка».

AAL5 – наиболее эффективный, самый простой, имеет низкую избыточность, меньшие накладные расходы. В нём кадры переменной длинны на уровне конвергенции и сегментации делятся на блоки по 48 байт, работает в 2х режимах и может работать как с установленным соединением, так и без.

Сигнализация сети ATM.

Основная цель – организация управления, контроля, завершения виртуальных соединений и обеспечение необходимого качества для передачи трафика любого типа.

В основе - принцип не полосной передачи информации, то есть используются отдельные виртуальные соединения. В результате процесс сигнализации можно проводить параллельно и неограниченно расширяется спектр команд, которые можно передавать.

Процесс сигнализации имеет свой уровень S-AAL и функции сигнализации делят на 2 группы:

1. Функции, которые связаны с устранением соединения.

2. Функции, связанные с управлением соединений.

Для обеспечения устранения соединений используется специальный протокол SS-COP (сервисно - определяемые соединения ориентированный протокол) протокол гарантирует корректную последовательность данных с обнаружением потерянных данных, с восстановлением их методом повторной передачи и значительно расширяет функцию AAL-5, то есть в AAL-5 анализируется факт успешного получения, а протокол SS-COP требует, чтобы отправитель опрашивал получателя для определения факта пропуска файлов.

Трафик по сети ATM делят на основные группы:

- критичный;

- не чувствительный к временным задержкам.

4 типа трафика в зависимости от типа производства:

1. Передача речи (голосовой трафик) - характеризуется чувствительностью к величине временной задержки. Большие задержки приводят к полной непригодности. Потерянные ячейки повторно не передаются.

2. Видео конференция - аналогично передачи речи.

3. Видео по требованию – меньшая чувствительность к величине задержки и процент потерянных ячеек мало влияет на передаваемый трафик.

4. Данные – не чувствительны к задержкам, наличие больших временных окон.

nVBR – передача трафика с переменной скоростью в реальном времени.

nrtVBR – передача трафика с переменной скоростью не в реальном времени.

CDT – задержка при передачи ячеек, характеризует максимальную задержку, складывается из задержки по передачи линии связи.

CDV – вариация задержки, разница между максимальной и минимальной доставкой ячеек.

CRL – процент потерянных ячеек.

Параметры сетевого трафика:

PCR – пиковая скорость передачи.

SCR – нормальная скорость передачи.

MBS – максимальный размер пакета.

MCR – минимальная скорость передачи.

Управление трафиком в сети ATM включает:

1. Поддержку разнообразных видов трафиков на различных скоростях.

2. Удовлетворение требований услуг качества соединений.

3. Оптимизация использования ресурсов.

4. Предоставление конечному пользователю необходимого произ. сети.

Управление трафиком базируется на следующем:

1. Сеть ATM имеет возможность открывать новые соединения и предоставлять им требуемое качество услуг при наличии ресурсов негативного влияния на уже открытые соединения.

2. Пользовательское соединение и сеть заключают между собой

Лекция 6: Технология SDH.

Технология SDH получила преимущественное развитие в первичных телекоммуникационных компаниях. Строится на базе канала Е1 с пропускной способностью2 мб/с. Любой мультиплексор может выделять канал Е1 и выше на основе прямого мультиплексирования, что позволяет достаточно гибко предоставлять требования для системы вещания. В основе SDH лежит технология мультиплексирования и демультиплексирования типовых потоков. Упакованная информация далее помещается в контейнеры и передается по каналам связи. Исх по каналам SDH является требования, чтобы ни один бит информации не был потерян при нормальной работе системы. Изначально технология SDH была предназначена для высоко интеллектуальных систем управления и контроля и предполагает параллельную передачу команд и информационного контроля передачи данных. Важным понятием технологии SDH является маршрут. Любая сеть SDH состоит из транспортных мультиплексаторов и регенераторов. Используется мультиплексор ввода/вывода, синхронный мультиплексор, коммутаторы и регенераторы.

Коммутаторы SDXC — обеспечивают переключение нужных потоков SDH в заранее предусмотренных для реконфигурирования сети направлениях. Мультиплексоры ввода/вывода нужны для загрузки и выгрузки потоков Е1 и выше в контейнеры, передаваемые по сети. Синхронные мультиплексоры нужны для мультиплексирования многих потоков PDH и SDH в синхронные транспортные потоки. Регенераторы выполняют функции восстановления и усиления сигналов SDH. Эти регенераторы перезаписывают заголовки (заголовок превращается в RSOH) и контролируют наличие сбоев, т.е. они являются активными устройствами.

Сеть SDH строится на основе резервировании волоконно-оптических трактов. В сети SDH производится постоянный мониторинг параметров ошибок. В случае ухудшения выполняется переключение на резервную линию. Широко используется топология кольцевая с резервированием каналов. Для повышения надежности допускается одновременная передача в прямом или обратном направлении. Общий элемент полезности действия меньше 45%. Но на данный момент времени технология SDH является одной из самых надежных и стабильных. Возникновение необходимости модернизации сетей SDH, что вылилось в рамках большого количества проектов SDH.

Главное требование состоит в том, чтобы новые системы были максимально адаптированы и передачи IP-сообщений. SDH хорошо работает когда необходимо соединить 2 канала, для NGN необходимо полносвязная структура поэтому в рамках физической кольцевой структуры строятся виртуальные коридоры и это позволяет организовать мультивещательный трафик для интернет- теле-видео.

Дублирование трафика в полн. Структуре является неэффективным. Предлаг. Решение PRP в котором в рамках двойного оптического кольца передается 3 типа: пакеты данных, управление, локальное управление. Пакеты данных поступают от источника и загружаются в сеть добавляется в контейнер, проходящий по кольцу. На стороне приемника эти пакеты выделяются и если они пр. транзитом, то он выполняет ретрансляцию. Система RPR поддерживает 3 вида направления:

1. с самым высшим приоритетом для передачи речи, видео и мультимедиа.

2. с средним приоритетом. Применяется для бизнес приложений, где нужно гарантированное и быстрое обслуживание и трафик.

3. С негарантированным, который обслуживается на основе best effort.

Прием RPR:

1. Выс. эффект исп-я сущ. Магистральных кольцевых структур включая городские сети.

2. Ориентируется на коммутацию пакетов с обеспечением качества обслуживания и сопряж. со стандартом Ethernet в рамках 802.17

3. Трафик передается по кольцу один раз, что важно для multicast.

4. Переход от SDH экономичен, т.к св.к замене интерфейсных мод. сущ.

А также возможна постепенная миграция и сосуществования сети SDH и RPR. Сеть RPR может эффективно расширять определенную топологию и имеет меньшее время восстановления.

Дата добавления: 2014-01-20