ATM交换技术与BISDN原理.ppt
ATM业务分类和ATM业务适配的思想ITUT标准委员会根据以下三个参数对用户平面高层业务进行分类：Timing relation between source and destination(required or not required)Bit rate(constant or variable)Connection mode(connection-oriented or connectionless)基于以上三个参数，用户高层业务可被划分成四类：Class A:Connection-oriented constant bit rate(BCR)service,such as circuit emulation and CBR video Class B:Connection-oriented variable bit rate(VBR)service with a timing relation between the source and the destination,such as VBR video and audio Class C:Connection-oriented VBR service without a timing relation between the source and the destination,such as connection-oriented file(I.e.,data)transfer Class D:Connectionless VBR service,such as LAN data1ATM Adaptation Layer Traffic Types AAL1ATM Adaptation Layer Type 1:CBR service,which allows ATM to emulate voice or DSn(n=0,1,or 3)traffic.举例：PCM64kb/s Voice,H.261 coded video transmission,etc.AAL2ATM Adaptation Layer Type 2:VBR service with timing relation between the source and destination-Under studying.举例：可变比特率分组传输，可变比特率视频编码MPEG-1/2 etc.Rt-VBR/nrt-VBR AAL3/4ATM Adaptation Layer Type 3/4:VBR service without timing relation between source and destination.举例：帧中继，X.25 etc.AAL3是面向连接的业务，AAL4是 无连接数据业务 AAL5ATM Adaptation layer Type 5:Connectionless traffic.举例：IP，SMDS etc.是简化的AAL3/4 (SEAL:Simple and Efficient Adaptation Layer)2ATM ITU ATM/B-ISDN Service Classes3Applications of AAL and ATM Layer Service Category4高层、AAL层和ATM层5Generic AAL Protocol Sublayer Model6Mapping of AAL、ATM SDU/PDU7Summary of Adaptation Layer Process8ATM适配层协议-AAL1 面向的业务(class A)信源与信宿之间有严格的定时要求 恒定比特率编码 面向连接方式业务举例：话音业务、电路仿真(如E1仿真)、恒定比特率的图象编 码业务。AAL1向AAL层用户提供四种层服务 以恒定比特率传送业务源的SDU，并在目的地以同样的比特率 递交这些SDU 在源和目的地之间信送数据结构信息 根据需要，指示出AAL1本身无法恢复的丢失或错误信息9ATM适配层协议-AAL110AAL1的一般结构11AAL1 SAR sublayer12AAL1 SAR Layer:Concepts SAR-PDU:48 octets;PCI=first octet,remaining 47 octets available for SAR-PDU Payload PCI:4-bit SN and 4-bit SC SN=CSI bit and 3-bit SC SNP:3-bit CRC for SN field and an even parity bit calculated over resulting 7-bit code word SN sequence count to detect loss or misinsertion of cells SNP provides correction of all single errors and detection of multiple-bit errors:(1)SN protected by G(x)=x3+x+1 (2)Resulting 7-bit code protected by even parity check 13AAL1 CS子层CS子层与特殊的业务有关，它完成下面一些功能：（1）对用户信息进行拆和装 （2）处理信元时延变化（CDV）（3）处理信元净荷组装时延 （4）处理丢失的各误插的信元 （5）在接收器中完成源时钟恢复 （6）在接收器恢复源数据结构 （7）监视AAL-PCI比特错误 （8）处理AAL-PCI比特错误 （9）监视用户住处域的比特错误并在可能的情况下予以纠正142.2.4 AAL2 面向的业务(class B)信源与信宿之间有(较)严格的定时要求 可变比特率编码(VBR)面向连接方式 业务举例：可变比物率实时视频编码 正在标准化之中 新的研究用于传送话音15Variable bit rate(VBR)applications16AAL 2 PDU17ATM 适配层-AAL3/4：(1)基本说明AAL3AAL4源与宿间无严格定时要求源与宿之间无严格定时要对时延相对不敏感求对时延相对不敏感可变比特率可变比特率对数据丢失敏感对数据丢失敏感面向连接型数据(或信令)无连接型数据Class CClass D如X.25帧中继连接型数据如LANData消息或信令LANEmulation有多处共同之处(差别不大)AAL3/418(2)AAL3/4一般结构多增加SSCS 子层功能：SSCSService Specific Convergence Sublayer 业务特定汇聚子层19AAL 3/4 general data unit20AAL 3/4 layers and PDUs21AAL 3/4 SAR-PDU22ST：段类型(segment type),2bitsSN：序号(Sequence Number),4bit SN:015模16计数AAL 3/4 SAR-PDUAAL 3/4 SAR-PDU23MID:复用标志(Multiplexing Identifier),10bit 无连接数据通信时用户复用，2101024(个用户)，实现同一VCI(ATM层虚通路连接)可支持多个AAL 层的连接。MID复用MID:复用标志24AAL3/4 functional model on the send side.ITUT-TI3.6325AAL3/4 functional model on the receive side.ITUT-TI.36326 LI:长度指示(Length Indicator),6 bit 指示SAR-PDU Payload段中有效字节的长度。LI与段 类型密切相关。CRC:10bit 生成多项式为：x10+x9+x5+x4+1 AAL 3/4 SAR-PDU(Cont.)27AL:AlignmentEtag:Ending tagBASize:Buffer allocation sizeLength:Length of CPCS-PDU payloadBatg:Beginning tagPAD:PaddingCPCS:Common part convergence sublayerPDU:Protocol data unitCPI:Common part indicator 注释传送1-65，535 bytes的用户数据帧4 octet CPCS-PDU头4 octet CPCS-PDU尾填充PAD域提供32 bit的对准(4)AAL3/4 CS子层28CPI:(Common Part Indicator),公共部分指示，8 bit，用于解释其后面 CPCS头和尾中各段的功能。目前全设置为0，表明BASize和LI 所指的是以字节为单位的信息。(CPI取其它值时含义待研究)Btag(Beginning Tag)、Etag(End tag)Btag:开始标签，1 byte Etag:结束标签，1 byte 用途：把CPCS-PDU的头和尾对应起来对应方法：(4)AAL3/4 CS子层29 BASize:BA容量，2 Bytes 作用：通知接收端的同层实体(peer entity),告诉它要接收发来的 CPCS-PDU需要准备多大的缓冲区(buffer),21664KByet 在消息方式下，BA容量被置于成与CPCS-PDU净荷长度相等的 值；在串方式下，BA容量大于或等于CPCS-PDU的净荷长度值。PAD:填充段，024 bits(03Bytes):使整个CPCS-PDU长度是4的整 倍数。AL:对准字节，8 bits,使CPCS-PDU凑足4个字节，填充值为0 LI:长度域(16 bits):指明CPCS-PDU净荷长度(216),单位是 Byte(4)AAL3/4 CS子层30(1)主要特征 VBR业务，源与目的地(信宿)间无定时关系，与AAL3/4相类似，但主要面向数据应用，LAN data 支持消息方式和串方式，并提供确保/大是大非确保操作 (与AAL3/4相同)AAL5不支持多路复用(Multiplexing,VCI内)，无MID域 能通过ATM网支持信令(signaling)和帧中继(Frame Relay)AAL5分层结构与AAL3/4相同，也分成SAR和CS子层，CS子层 又分为CPCS与SSCS子层，SSCS与特定的业务应用有关，并可 以为空6.AAL5(简化的AAL3/4，CD类业务)31(2)AAL5的一般结构32The AAL5 structure33 从CPCS层接收48 Octet 的SDU 无附加开销，仅含拆/装功能 利用PT段中的AUU参数 AUU0：开始或正在进行 AUU1：结束 无ST域 问题：AAL5利用了ATM层中的PT编码，破坏了AAL层与ATM层 之间的独立性(AAL层参与了ATM层的工作)，这与B-ISDN 协议参考模型相悖。AAL5 SAR-PDU34Table PTI values35Illustration of the need for segment marking to correctly delineate CS-PDUs36(4)AAL5 CS子层CPCS:Common part convergence sublayerPAD:paddingCPI:Common part indicatorPDU:Protocol data unitCRC:Cyclic redundancy cheekUU:cpcs user-to-user indicationLength:Length of CPCS-PDU payload37 用户数据帧：165,536 Bytes CPCS-PDU没有头，但CPCS-PDU尾占8个字节 PAD：实现48 Octets 对准(即：使整个CPCS-PDU长度为48字节的 整倍数)UU：CPCS用户到用户指示，8 bits,用于CPCS用户信息的透明传输 CPI：公共部分指示，8 bits,同AAL3/4，此处只用作使CPCS-PDU 尾部长8个字节 L：长度指示，16 bits 指示最大216 CPCS-PDU净荷长度 (L=0表示中止现有的CPCS-PDU传送)CRC-32 x32+x26+x23+x22+x16+x12+x11+x10+x9+x7+x6+x4+x3+x+1(4)AAL5 CS子层38(5)AAL5 与AAL3/4比较39应用于信令控制平面(6)SAAL(Signaling AAL)40SAAL结构41 PAD:0-3 octets are used to make the CPCS PDU an integral multiple of 4 octets PL:(Length of PAD in octets):2 bits RSVD:(Reserved):2 bits PDU Type:4 bits,Used to describe the type of message being transported SN(sequence number)24 bitsSAAL处理过程42MPEG2 Transport stream over ATM43
