ATM-Asynchronous Transfer Mode




Opis technologii ATM
 
ATM (ang. Asynchronous Transfer Mode) jest szerokopasmową technologią komunikacyjną, która
wykorzystywana jest do przesyłania danych interakcyjnych, różnej wielkości
plików, transmisji głosu, a także sygnału wizyjnego. Standard ATM może być
stosowany zarówno w sieciach lokalnych LAN, miejskich MAN jak i rozległych WAN.
Połączenie pomiędzy odbiorcą a nadawcą, tworzone jest na podstawie informacji
zawartej w przesyłanych komórkach informacyjnych (ang. cell) o
jednakowych rozmiarach.
Standard ATM nie definiuje medium transmisyjnego, wykorzystywanego do
realizacji połączeń miedzy węzłami, lecz zasady komunikacji w sieci,
dopuszczając zastosowanie technologii ATM w różnorodnych środowiskach
transmisyjnych, takich jak kable koncentryczne (sieci lokalne), światłowody
(sieci LAN, WAN), bądź kanały bezprzewodowe (sieci globalne). ATM nie jest też związany z określoną szybkością przesyłania
danych. Początkowo zdefiniowano szybkości transmisji od 1.5 Mb/s do 622 Mb/s,
ale sieci ATM mogą swobodnie osiągać coraz wyższe prędkości przesyłania danych,
w miarę rozwoju sprzętu i technologii transmisyjnych. Określone w standardach mechanizmy
synchronizacji i sygnalizacji zajmują około 1 Mb/s każdego łącza fizycznego,
stąd nie jest korzystne używanie wolniejszych łączy niż T1/E1.
Termin "asynchroniczny" w nazwie technologii ATM, odnosi siÄ™ do trybu
transmisji danych. W metodzie ATM przesyłane strumienie bitów dzielone są na
grupy po 53 bajty, zwane “komórkami". Komórki z różnych poÅ‚Ä…czeÅ„ sÄ… ze sobÄ…
wymieszane i przesyłane bez żadnego ustalonego porządku.

Architektura ATM
Architektura ATM została zdefiniowana jako
element specyfikacji B-ISDN (ang. Broadband - Integrated Services
Digital Network). Skrót B-ISDN oznacza
szerokopasmową sieć cyfrową z integracją usług, w której informacje są
przesyłane z dużą szybkością w postaci komutowanych pakietów danych, mowy
i obrazów ruchomych i nieruchomych (wideo).
Podobnie jak i w innych typach sieci telekomunikacyjnych, również i w
systemie B-ISDN ATM, funkcje sterowania, zarządzania, obsługi procesów
użytkowych oraz związane z nimi protokoły mają strukturę warstwową.
Model architektury ATM składa się z trzech warstw:


· fizycznej - definiujÄ…cej funkcje zwiÄ…zane z dostÄ™pem do medium
transmisyjnego;
· ATM -
określającej format komórki oraz funkcje zapewniające niezawodny transfer
komórek, bez względu na typ usługi;
· AAL (ang. ATM Adaptation Layer
- AAL) - adaptacyjnej, obejmujÄ…cej funkcje
zależne od typu realizowanej usługi, które określają sposób konwersji informacji
z warstw wyższych do postaci komórek ATM,
oraz płaszczyzn:


· użytkownika -
pełniącej funkcje transferu informacji użytkownika oraz sterowania przepływem
strumieni tych informacji, itp.;
· sterowania - odpowiedzialnej za realizacje zgÅ‚oszeÅ„; w pÅ‚aszczyźnie
tej zawarte sÄ… funkcje sygnalizacyjne odpowiedzialne za ustanawianie,
zarządzanie i rozłączanie połączeń;
· zarzÄ…dzania -
realizujÄ…cej funkcje nadzoru warstwÄ… (zarzÄ…dzanie zasobami oraz parametrami
obiektów istniejących w protokole) i nadzoru płaszczyzną (koordynacja miedzy
płaszczyznowa).
 
Podobnie jak w wielu innych architekturach sieciowych, tak i w ATM, poszczególne warstwy dzielą się na
podwarstwy, pełniące różne zdefiniowane funkcje.
 

 
 
 
Zestawienie funkcji realizowanych w poszczególnych warstwach przedstawione
jest w tabeli:






Funkcje wyższych warstw
ISO

Wyższe warstwy ISO


Podwarstwa zbieżności

CS

AAL


Podwarstwa segmentacji i składania

SAR


Sterowanie przepływem informacji
Generacja i wydzielanie nagłówka
Translacja identyfikatora ścieżki logicznej/kanału logicznego
Multipleksacja i demultipleksacja komórek

 

ATM


Dopasowywanie szybkości transmisji komórek
Generowanie i weryfikacja nagłówka komórki
Wydzielanie komórek ze strumienia bitów
Adaptacja ramki transmisyjnej
Generowanie i odtwarzanie ramki transmisyjnej

TC

Warstwa fizyczna


Realizacja podstawy czasu
Funkcje Å‚Ä…cza fizycznego

PM







CS - (ang. Convergence Sublayer) - podwarstwa zbieżności
SAR - (ang. Segmentation and Reassembly) - podwarstwa segmentacji i
scalania
AAL - (ang. ATM Adaptation Layer) - warstwa adaptacyjna
TC - (ang. Transmission Convergence Sublayer) - podwarstwa zbieżności
transmisji
PM - (ang. Physical Medium Sublayer) - podwarstwa medium
fizycznego

Rodzaje interfejsów fizycznych
Standard ATM definiuje dwa podstawowe rodzaje styków (interfejsów)
fizycznych:
· UNI (ang. User-to-Network
Interface) - styk użytkownik-sieć - określający
zasady połączenia użytkownika z siecią ATM.


Istnieją przy tym dwa rodzaje interfejsów UNI:


prywatny UNI (ang. private UNI)-
odnosi się do styku pomiędzy użytkownikiem, a przełącznikiem ATM, należącym
do tej samej korporacji co użytkownik
publiczny UNI (ang. public UNI)-
wykorzystywany jest, gdy użytkownik lub sieć prywatna łączy się z publiczną
sieciÄ… ATM.
Z interfejsem tym związany jest protokół ILMI.
· NNI (ang.
Network-to-Network Interface lub Node-to-Node Interface) - styk międzywęzłowy opisujący zasady łączenia
przełączników ATM i odpowiadający głównie za zarządzanie ich współdziałaniem.



W przypadku NNI możemy także wyróżnia dwa rodzaje styków:



prywatny NNI (ang. private NNI) -
dotyczący przełączników w prywatnych sieciach
publiczny NNI (ang. public NNI) - stosowany w sieciach
publicznych.
Z interfejsem tym związany jest protokół PNNI.
 
Protokoły związane ze stykami

ILMI (ang. Integrated Local Management Interface) protokół odpowiedzialny jest za autokonfigurację
wielu parametrów protokołu ATM, np. wyznaczanie adresów serwerów
inicjalizujących różne protokoły sieciowe ATM czy też określanie adresów ATM
stacji końcowych. Mechanizm rejestracji adresów ATM w standardzie ILMI pozwala
przełącznikom ATM rezerwować początkową cześć adresu stacji końcowych, podczas
gdy pozostała cześć stanowi unikatowy 48-mio bajtowy adres MAC stacji.
Protokół ten umożliwia administratorowi sieci kontrole rezerwowanych
adresów.
PNNI (ang. Private Network-to-Network Interface) protokół definiuje zbiór reguł dynamicznego routingu
oraz sterowania, obejmujących zasady ustalania połączenia z gwarancją jakości
usług QoS, z uwzględnieniem dostępnej w danej chwili przepustowości,
obciążenia sieci i średniego opóźnienia transmisji. Protokół PNNI umożliwia
przełącznikom ATM wymianę informacji o dostępnych adresach w sąsiednich
przełącznikach oraz metryk QoS, wykorzystywanych przy określaniu
parametrów kontraktu nowego połączenia.
Wymiana informacji pomiędzy przełącznikami ATM z wykorzystaniem protokołu PNNI
umożliwia zestawienie połączenia tak, by został osiągnięty pożądany poziom QoS
oraz by uniknąć przeciążeń w sieci. Protokół PNNI jest stosowany zarówno w małych, lokalnych sieciach ATM, jak i w
sieciach o zasięgu globalnym. Jest to możliwe dzięki hierarchicznemu
podziałowi urządzeń w sieci na poziomy i grupy (ang. Peer
Groups). W jednej grupie znajduje siÄ™ liczba
przełączników, dobrana tak, by zapewnić zarówno wysokie wykorzystanie
przepustowości łączy, jak i właściwe metryki QoS połączeń. Każda grupa posiada
“lidera" (ang. Peer Group Leader).
“Liderzy" wchodzÄ… w skÅ‚ad grup wyższego poziomu, które też majÄ… swoich
liderów. Każdy poziom hierarchii jest identyfikowany przez określoną część 20
bajtowego adresu ATM, który złożony jest z 13 bajtów prefiksu sieciowego
(Network Prefix), 6 bajtów ESI (End System Identifier) i
1 bajtu SEL (Selector). W ten sposób
hierarchia przełączników może nawet obejmować do 104 poziomów
(Network Prefix ma 13 bajtów = 104 bity.
Po ustaleniu klasy usług, jakości QoS oraz zestawieniu połączenia wirtualnego
następuje transmisja danych.
 
Rodzajów połączeń w sieci ATM

PVC (ang. Permanent Virtual Connection) - połączenie zestawiane jest na stałe, niezależnie od
tego czy jest wykorzystywane do transmisji. Wartości identyfikatorów
połączenia ustala administrator sieci, który też ustanawia i zamyka
połączenie;
SPVC (ang. Soft-Permanent Virtual Connection) - różni się od stałego tym, że połączenie jest
ustalane tylko na czas przesyłania danych, ale wartości identyfikatorów
połączenia są z góry nadane przez administratora sieci;
SVC (ang. Switched Virtual Connection) - połączenie zestawiane jest tylko na czas
przesyłania danych. Wartości identyfikatorów połączenia ustalane są podczas
ustanawiania połączenia.

Kanały i ścieżki wirtualne
Sieć ATM składa się na ogół z wielu połączonych ze sobą przełączników ATM
(komutatorów). Gdy komórka informacyjna przybywa do komutatora, jest ona
kierowana, na podstawie informacji adresowej zawartej w nagłówku, właściwą drogą
do kolejnego węzła. Przełączanie komórek następuje sprzętowo. Z uwagi na to
przesyłanie danych w standardzie ATM jest bardzo szybkie. W komutatorach
ATM nie jest dokonywana weryfikacja
poprawności przesyłanych komórek - odpowiadają za nią wyższe warstwy
zaimplementowane w stacjach nadawcy i odbiorcy.
Zgodnie z koncepcją ATM pomiędzy stacjami źródłową a docelową zestawiane jest
logiczne połączenie zwane kanałem wirtualnym VCC (ang. Virtual
Channel Connection). Zestaw kanałów o wspólnym
węźle docelowym tworzy tzw. wirtualną ścieżkę VPC (ang. Virtual Path
Connection). W komutatorze ATM ma więc miejsce
multipleksacja statystyczna poszczególnych kanałów. Kanały i ścieżki wirtualne
są rozróżniane przez części adresowe VPI (ang. Virtual Path
Identifier - 12-to (w NNI) lub 8-mio (w UNI)
bitowe identyfikatory w zależności od wersji styku ATM) i VCI (ang.
Virtual Channel Identifier - 16-to bitowy identyfikator) umieszczone w nagłówku komórki.
Użycie ścieżek wirtualnych upraszcza zarządzanie siecią, ponieważ liczba
ścieżek wirtualnych jest znacznie mniejsza od liczby kanałów wirtualnych. Brak
konieczności zestawiania połączeń w węzłach pośrednich, przez które przebiega
dana ścieżka, wpływa na przyspieszenie procedury ustanawiania nowego połączenia,
wykorzystującego ścieżki wirtualne.
Kanały wirtualne należące do jednej ścieżki wirtualnej muszą charakteryzować
się jednakowym poziomem wymaganej jakości usługi QoS.
Transmisja danych odbywa się z udziałem
węzłów-komutatorów ATM. Rozróżniamy przy tym dwa rodzaje komutatorów
(przełączników). Są to komutatory ścieżek VP i kanałów VC. W komutatorze VP
znajdują się zakończenia ścieżek VPx. W związku z tym dokonywane są
zamiany wartości VPI ścieżki wchodzącej na
VPI ścieżki wychodzącej, według adresu docelowego danego połączenia. W
komutatorze kanałów VC translacji ulegają zarówno wartości wskaźników VCI jak i
VPI.
ATM dysponuje dobrymi mechanizmami obronnymi przed powstaniem przeciążeń. W razie awarii przełącznika w sieci lub dużego
zagęszczenia ruchu następuje przełączenie całej wirtualnej ścieżki na inną drogę
w sieci. Ułatwia to zarządzanie siecią ATM, gdyż wymagane jest tylko określenie
przebiegu wirtualnych ścieżek, nie zaś
indywidualnych kanałów. Określenie ścieżki i kanału w sieci, rodzaj przesyłanej
informacji (użytkowa, zarządzania siecią) oraz priorytet komórki są umieszczone
w nagłówku komórki.

Warstwa fizyczna
Warstwa fizyczna ATM została podzielona na dwie podwarstwy:

podwarstwę PM (ang. Physical Medium Sublayer) określającą charakterystyki medium transmisyjnego,
parametry nadajnika, odbiornika itp.,
podwarstwę TC (ang. Transmision Convergence) służącą dopasowaniu otrzymanego ciągu bitów do
struktury komórek ATM, określaniu granicy poszczególnych komórek, sprawdzaniu
poprawności transmisji (pole HEC), oraz generowaniu i usuwaniu komórek warstwy
fizycznej.
Do transmisji danych mogą być wykorzystywane interfejsy takie jak SDH, PDH i
inne. Tabela przedstawia hierarchie prędkości transmisji. Wymieniono w niej
prędkości interfejsu SONET, który jest kompatybilny z SDH.






SONET

SDH

Mb/s


STS-1/OC-1

-

51.84


STS-3/OC-3

STM-1

155.52


STS-9/OC-9

STM-3

466.5


STS-12/OC-12

STM-4

622.08


STS-18/OC-18

STM-6

933.12


STS-24/OC-24

STM-8

1244.16


STS-36/OC-36

STM-12

1866.24


STS-48/OC-48

STM-16

2488.32

W odniesieniu do pakietów SDH warstwy fizycznej proces ich
ramkowania jest w sposób naturalny narzucony przez użycie ramki STM-1 (155,52
Mb/s) lub STM-4 (622,08 Mb/s). Przy tych prędkościach szybkość transmisji danych
użytkownika, sygnałów i informacji warstw wyższych wynosi odpowiednio 146.760
Mb/s i 599.040 Mb/s. Stosunek liczby przesyłanych komórek z informacją
warstw wyższych do wszystkich przesyłanych
komórek wynosi 26/27, czyli co 27 komórka przenosi informacje sterujące warstwą
fizyczną. Mogą to też być komórki "puste" (ang. Idle).

Opis styku STM-1
Ramka SDH jest strukturÄ… bajtowÄ…, zawierajÄ…cÄ… 9 wierszy i 270 kolumn, co
wymusza częstotliwość nadawania 8kHz (9*270 bitów * 8 kHz = 155.520 Mb/s).
Pierwsze dziewięć kolumn stanowi pole SOH (ang. Section
Overhead) oraz wskaźnik administrowania AU-4
(ang. Administrative Unit), kolejne
dziewięć wyznacza wskaźnik sterowania ścieżką POH (ang. Path
Overhead). Przychodzące komórki są składowane w
"kontenerze" C-4 (9*260 kolumn). Następnie dodawane są kolumny odpowiadające za
organizację ścieżki (POH). Ponieważ często pojemność "kontenera" nie odpowiada
całkowitej wielokrotności długości komórki ATM, pozostała przestrzeń
wykorzystywana jest do odwzorowywania zawartych komórek. Po zapełnieniu
"kontenera" jest on odwzorowywany w ramkę 9*270 oktetów (znaną jako STM-1). Na
podstawie AU-4 ustalany jest pierwszy bajt kontenera. Następnie ustawiane są bity J1, B3, C2 i
G1.

Opis styku STM-4
W przypadku wyższych prędkości transmisji (622 Mb/s) stosowana jest ramka
STM-4 (4 * STM-1). Nie oznacza to, że wszystkie pola występują cztery razy.
Kolumna POH występuje tylko raz, a przyległe trzy kolumny w "kontenerze" C-4-4
nie są używane. Pozwala to na przesyłanie pakietu STM-4 w czterech połączeniach
STM-1 w przypadku, gdy nie jest możliwa transmisja STM-4 w sieci ATM.
W identyczny sposób można utworzyć pakiety dla jeszcze wyższych
prędkości.
HEC - Header Error Control
W warstwie fizycznej ustalana jest wartość pola HEC, obliczana na podstawie
wielomianu generującego: x8+x2+x+1. Dzięki temu możliwa jest korekcja błędów na
pojedynczych bitach w nagłówku komórki.

Warstwa ATM i struktura komórki ATM

Struktura komórki ATM
W standardzie ATM dane przesyłane są w postaci komórek o stałym, wynoszącym
53 bajty rozmiarze. Składają się one z 5-cio bajtowego nagłówka oraz 48-u bajtów
danych (ang. payload). Ich stała
długość powoduje, że sieć ATM jest przystosowana do transportu różnorodnych
protokołów komunikacyjnych i usług. Jednocześnie fakt jednakowej długości
komórek informacyjnych daje możliwość przydzielenia aplikacjom takiego pasma
przesyłania, jakie jest im niezbędne, a w razie potrzeby zmianę jego zakresu. Ma
to zasadnicze znaczenie dla przesyłania informacji głosowych i sygnału
telewizyjnego, które wymagają stałego pasma oraz pojawiania się kolejnych
komórek u odbiorcy w takiej samej kolejności, w jakiej zostały nadane. Struktura nagłówka została
pokazana na rysunkach.
 






8

7

6

5

4

3

2

1

bit/oktet


GFC

VPI

1


VPI

VCI

2


VCI

3


VCI

PT

CLP

4


HEC

5

Format nagłówka komórki ATM dla styku UNI, użytkownik -
sieć
 






8

7

6

5

4

3

2

1

bit/oktet


VPI

1


VPI

VCI

2


VCI

3


VCI

PT

CLP

4


HEC

5

Format nagłówka komórki ATM dla styku NNI, sieć -
sieć
 
GFC (ang. Generic Flow Control) - pole kontroli dostępu. Pole GFC jest używane tylko na
styku użytkownik-sieć. W interfejsie NNI nie występuje. Służy do kontroli
przepływu danych od stacji użytkownika do sieci ATM oraz zapobieganiu
krótkotrwałym przeciążeniom na tym styku. Pole to nie jest związane z
dalszą częścią nagłówka, dlatego nie może
być używane do kontroli przepływu w poszczególnych ścieżkach czy
kanałach.
VPI (ang. Virtual Path Identifier) - identyfikator ścieżki logicznej VPI, w zależności od
rodzaju styku UNI czy NNI, ma długość 8 lub 12 bitów.
VCI (ang. Virtual Channel Identifier) - identyfikator kanału logicznego VCI, łącznie z
poprzednim polem, służy do wyznaczania drogi przesyłania komórki. Długość tego
pola jest identyczna dla obu rodzajów interfejsów styku.
PT (ang. Payload type) - typ
danych, określa jakiego typu dane są przesyłane w danej komórce, np. wartość
"000" wskazuje na dane użytkownika. W przypadku danych sieci pole to przenosi
informacje potrzebne do zarządzania oraz przeprowadzenia określonych
operacji.
CLP (ang. Cell-Loss Priority)
- bit priorytetu. Wartość "1" oznacza niski priorytet i taka komórka może ulec
zniszczeniu w zależności od stanu sieci, np. przy zatłoczeniu. Bit CLP może być
określany przez użytkownika lub usługę sieciową. Komórki przenoszące dane CBR
mają zawsze wysoki priorytet CLP="0". Wiele usług VBR ma niskie wymagania co do
jakości transmisji i komórki z ich danymi mogą mieć ustawiony bit CLP na "1".
Poziom jakości transmisji jest określany przy ustalaniu połączenia, przy czym w
trakcie trwania transmisji może ulec
zmianie.
HEC (ang. Header-Error-Control) - pole kontrolne. HEC w odróżnieniu od pozostałych pól
nagłówka, ustawianych w warstwie ATM, określane jest w warstwie fizycznej i
służy do sprawdzania poprawności transmisji, a także korekcji błędów. Generowane
jest na podstawie pierwszych 32-ch bitów nagłówka według wielomianu
generujÄ…cego: x8+x2+x+1.
 
Rozróżnia można kilka typów komórek:

"puste" (ang. Idle) nie przenoszÄ…ce
żadnej informacji, generowane są przez warstwę fizyczną w celu dostosowania
szybkości przepływu pomiędzy warstwą ATM a fizyczną, w przypadku obciążenia;

"poprawne" (ang. Valid) przesłane
prawidłowo bez błędów nagłówka lub takie, których nagłówek jest poprawny po
przeprowadzeniu weryfikacji;
"niepoprawne" (ang. Invalid) przesłane
błędnie z niemożliwością przeprowadzenia poprawek weryfikacji;
"przydzielone" (ang. Assigned) w
warstwie ATM dostarczające usługi aplikacjom;
"nieprzydzielone" (ang. Unassigned)
wszystkie komórki w warstwie ATM nie będące "przydzielonymi".

Funkcje warstwy ATM
Warstwa ATM odpowiada za ustawienie połączenia, ustalenie parametrów
przepływu oraz jego kontrole. Do rozróżniania połączeń służą wskaźniki ścieżek
VPI oraz kanałów VCI. Dwa różne kanały w dwóch różnych ścieżkach mogą mieć
identyczny wskaźnik kanału VCI. Dlatego dopiero oba wskaźniki jednoznacznie
określają połączenie. Wartość VPI zmieniana jest w miejscu zakończenia ścieżki
(np. komutator ścieżek), a VCI w miejscu zakończenia kanału. Dlatego z definicji
ścieżki i kanału wynika, że wraz ze zmianą
VCI następuje zmiana VPI.
Parametry przepływu danych są ustalane podczas ustawiania połączenia, jednak
podczas transmisji mogą być negocjowane.

Warstwa adaptacyjna ATM
W skład warstwy adaptacyjnej AAL wchodzą:

podwarstwa CS (Convergence Sublayer),
która zależy od wybranej usługi, jakie prowadzi poprzez punkty udostępniania
usług AAL-SAP, będące adresami aplikacji.
podwarstwa SAR (Segmentation And Reassembly)- segmentujÄ…ca pakiety PDU z podwarstwy CS i
składająca komórki warstwy ATM w pakiety CS PDU
Ze względu na różnorodność charakterystyk przepływu danych zostało
wydzielonych kilka klas usług, z każdą związana jedna z warstw adaptacji
AAL.
 
 

AAL Typ 1
Protokół AAL typ 1 wykorzystywany jest przy usługach klasy A, która
charakteryzuje się stałą szybkością transmisji (usługi CBR), np. przesyłanie
dźwięku, wideo, usługi multimedialne. Protokół ten jest zorientowany
połączeniowo (ang. Connection Oriented). Realizuje on segmentacje i scalanie danych
użytkownika, informuje warstwy wyższe o zgubionych lub błędnych komórkach,
jeżeli nie jest w stanie przeprowadzić ich korekty. Utrzymuje dopuszczalny
poziom opóźnienia transmisji komórek oraz segmentacji/scalania pakietów.
Protokół AAL1 odtwarza częstotliwości zegara w odbiorniku. Synchronizacja ta
potrzebna jest do utrzymania odpowiedniej stałej częstotliwości
nadawania/odbierania komórek.
W podwarstwie SAR jednostki SAR-PDU składają się z 48-miu oktetów. Pierwszy
oktet zawiera informacje PCI (ang. Protocol Control Information),
która jest podzielona na dwa pola:
· 4-ro bitowy numer kolejny SN (ang. Sequence Number):
1/ jeden bit CSI (ang. Convergence Sublayer Indication)
2/ trzy bity numeru sekwencyjnego SC (ang. Sequence Count)
· 4-ro bitowe pole poprawnoÅ›ci SNP (ang.
Sequence Number Protection)
1/ trzy bity CRC, które określają poprawność pola SN według wielomianu:
x3+x+1
2/ jeden bit parzystości określony na podstawie poprzednich 7-miu.






CSI

SC

CRC

P

dane SAR-PDU


SN

SNP

 

Format SAR-PDU typu AAL 1
Podwarstwa CS jest odpowiedzialna za utrzymanie dopuszczalnego
opóźnienia. Realizuje to za pomocą buforów.

AAL Typ 2
Protokół warstwy AAL2 jest również zorientowany połączeniowo, ale
charakteryzuje się zmienną szybkością transmisji VBR (świadczy usługi klasy B).
AAL2 przenosi informacje synchronizacji pomiędzy nadawcą i odbiorcą oraz
utrzymuje dopuszczalne opóźnienie transmisji. Warstwom wyższym może przekazywać
informacje o błędach transmisji (błędne komórki lub ich zgubienie).






SN

IT

dane SAR-PDU

LI

CRC










SN (ang. Sequence Number) - numer
sekwencyjny
IT (ang. Information Type) -
typ przesyłanej informacji
LI (ang. Length Indicator) -
ilość przesyłanych
danych
Format SAR-PDU typu AAL 2

AAL Typ 3 i 4
Protokoły AAL warstw 3/4 są bezpołączeniowe, o zmiennej szybkości transmisji
nie wymagającej izochroniczności. Odnoszą się do usług klas C i D. Podwarstwa CS
składa się z CPCS (ang. Common Part Convergence Sublayer) oraz
SSCS (ang. Service-Specific Convergence Sublayer).
Dla warstwy AAL Typ 3/4 sÄ… zdefiniowane dwa sposoby
transmisji:
· wiadomoÅ›ci (ang. Message
Mode) przesyła dane warstw wyższych w jednej
lub kilku jednostkach SAR-PDU;
· strumieniowy (ang. Streaming Mode) przeznaczony do transmisji z maÅ‚Ä… prÄ™dkoÅ›ciÄ… i maÅ‚ymi
opóźnieniami.
 
Protokół AAL typ 3/4 umożliwia przesyłanie z retransmisją błędnych lub
utraconych komórek lub bez retransmisji.
Jednostki CS-PDU z reguły są różnej długości. Podwarstwa SAR segmentuje je na
44-oktetowe części, dodaje dwu-oktetowy nagłówek oraz dwu-oktetowe zakończenie
(ang. Trailer). Nagłówek składa się z
pól:
· typ segmentu ST (ang. Segment Type) (2 bity) definiujÄ…cy czy dana komórka zawiera poczÄ…tek
(BOM), kontynuacje (COM), koniec (EOM) pakietu czy cały pakiet
(SSM),
· numer kolejny SN (4 bity),
· wskaźnik multipleksacji MID (ang.
Multiplexing Identification) (10 bitów).
W skład zakończenia wchodzą:
· wskaźnik iloÅ›ci bitów informacji - 6 (w
przypadku BOM i COM zawsze równy 44),
· pole poprawnoÅ›ci transmisji CRC (10
bitów) określone dla całej SAR-PDU na podstawie wielomianu:
X10+x9+x5+x4+x+1.






ST

SN

MID

dane SAR-PDU

LI

CRC

Format SAR-PDU typu AAL 3/4
Dodatkowo funkcje podwarstwy SAR to:
· wykrywanie pojedynczych
błędów,
· multipleksacja/demultipleksacja
jednostek CS-PDU należących do różnych połączeń w jedno połączenie warstwy ATM,
wszystkie o jednakowym QOS (wszystkie jednostki SAR-PDU o jednakowym MID
zawierajÄ… dane jednego CS-PDU).
Podwarstwa CS składa się z części SSCS (wymaga dalszych studiów) oraz
CPCS.






CPI

Btag

BASize

dane CPCS-PDU

PAD

AL

Etag

Długość

Format CPCS-PDU typu AAL 3/4
CPCS składa się z pól:
· wskaźnik części CP (ang.
Common Part Indicator) (8 bitów),
· wskaźniki poczÄ…tku (Btag) i koÅ„ca
(Etag) CPCS-PDU (8 bitów),
· rozmiar wymaganego bufora BASize,
· pole wyrównujÄ…ce PAD (0-24
bity),
· pole AL (8 bitów),
· wskaźnik iloÅ›ci danych warstwy wyższej
przenoszonych przez danÄ… CS-PDU.
 
AAL Typ 5
Protokół AAL typu 5 prowadzi podobne usługi jak typ AAL 3/4, ale likwiduje
jego nadmiarowość. Jest on przeznaczony przede wszystkim do obsługi ruchu o
dużej szybkości transmisji, pochodzącego z sieci LAN. Tryb wiadomości,
strumieniowy oraz możliwość retransmisji jest identyczna jak w protokole AAL 3/4. AAL5 nie
umożliwia multipleksacji, gdyż nie występuje tu pole MID.
Funkcją podwarstwy SAR jest segmentacja/scalanie pakietów CS. Nie dodaje ona
żadnych własnych pól. Do określenia początku i końca pakietu używa bitu AUU w
polu PT nagłówka komórki ATM ("1" oznacza koniec pakietu, a "0" początek lub
kontynuacje).
Podwarstwa CS składa się z SSCS (przeważnie niewykorzystywana) oraz CPCS,
która charakteryzuje się 8-mio oktetowym zakończeniem oraz polem uzupełniającym
(od 0 do 47 oktetów). Zakończenie zawiera:
· wskaźnik danych użytkownika UU (ang.
User-to-User Indication) (8 bitów)
· wskaźnik części CPI,
· ilość przenoszonych
danych,
· pole poprawnoÅ›ci transmisji
CRC.






dane CPCS-PDU

PAD

UU

CPI

Długość

CRC

Format CPCS-PDU typu AAL 5

Rozłączenie
Gdy transmisja została zakończona za pomocą sterowania ATM, zostaje usunięte
połączenie - zwolnione są kanały i ścieżki wirtualne (usunięte VPI/VCI z tablic
przełączania).