Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Билет № 22
1 Общие принципы использования избыточности. Кодовое расстояние. Связь кор ректирующей способности кода с кодовым расстоянием.
Способность кода обнаруживать и исправлять ошибки обусловлена наличием избыточных символов. На вход кодирующего устройства поступает последовательность из k информационных двоичных символов. На выходе ей соответствует последовательность из n двоичных символов, причем
Всего может быть 2k различных входных и 2n различных выходных последовательностей. Из общего числа 2n выходных последовательностей только 2k последовательностей соответствуют входным. Назовем их разрешенными кодовыми комбинациями. Остальные 2n — 2k возможных выходных последовательностей для передачи не используются. Назовем их запрещенными комбинациями.
Искажение информации в процессе передачи сводится к тому, что некоторые из переданных символов заменяются другими — неверными.
Связь корректирующей способности кода с кодовым расстоянием.
при взаимно независимых ошибках наиболее вероятен переход в кодовую комбинацию, отличающуюся от данной в наименьшем числе символов.
Степень отличия любых двух кодовых комбинаций характеризуется расстоянием между ними в смысле Хэмминга или просто кодовым расстоянием. Оно выражается числом символов, в которых комбинации отличаются одна от другой, и обозначается через d.
Чтобы получить кодовое расстояние между двумя комбинациями двоичного кода, достаточно подсчитать число единиц в сумме этих комбинаций по модулю 2.
Минимальное расстояние, взятое по всем парам кодовых разрешенных комбинаций кода, называют минимальным кодовым расстоянием.
Декодирование после приема может производиться таким образом, что принятая кодовая комбинация отождествляется с той разрешенной, которая находится от нее на наименьшем кодовом расстоянии.
Такое декодирование называется декодированием по методу максимального правдоподобия.
Очевидно, что при d =1 все кодовые комбинации являются разрешенными.
Например, при n = 3 разрешенные комбинации образуют следующее множество: 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, 111.
Любая одиночная ошибка трансформирует данную комбинацию в другую разрешенную комбинацию. Это случай безызбыточного кода, не обладающего корректирующей способностью.
Если d = 2, то ни одна из разрешенных кодовых комбинаций при одиночной ошибке не переходит в другую разрешенную комбинацию. Например, подмножество разрешенных кодовых комбинаций может быть образовано по принципу четности в них числа единиц, как это приведено ниже для n = 3:
Код обнаруживает одиночные ошибки, а также другие ошибки нечетной кратности (при n = 3 тройные).
Показатели качества корректирующего кода. Одной из основных характеристик корректирующего кода является избыточность кода, указывающая степень удлинения кодовой комбинации для достижения определенной корректирующей способности. Если на каждые n символов выходной последовательности кодера канала приходится k информационных и n-k проверочных, то относительная избыточность кода может быть выражена одним из соотношений
или
Величина Rk, изменяющаяся от 0 до ∞, предпочтительнее, так как лучше отвечает смыслу понятия избыточности. Коды, обеспечивающие заданную корректирующую способность при минимально возможной избыточности, называют оптимальными.
Коды, для которых в приведенном соотношении достигается равенство, называют также плотноупакованными.
Однако не всегда целесообразно стремиться к использованию кодов, близких к оптимальным. Необходимо учитывать другой, не менее важный показатель качества корректирующего кода — сложность технической реализации процессов кодирования и декодирования.
Если информация должна передаваться по медленно действующей, ненадежной и дорогостоящей линии связи, а кодирующее и декодирующее устройства предполагается выполнить на высоконадежных и быстродействующих элементах, то сложность этих устройств не играет существенной роли. Решающим фактором в таком случае является повышение эффективности использования линии связи и поэтому желательно применение корректирующих кодов с минимальной избыточностью.
Если же корректирующий код должен быть применен в системе, выполненной на элементах, надежность и быстродействие которых равны или близки надежности и быстродействию элементов кодирующей и декодирующей аппаратуры (например, для повышения достоверности воспроизведения информации с запоминающего устройства цифровой вычислительной машины), то критерием качества корректирующего кода является надежность системы в целом, т. е. с учетом возможных искажений и отказов в устройствах кодирования и декодирования. В этом случае часто более целесообразны коды с большей избыточностью, но обладающие преимуществом простоты технической реализации.
2. Архитектура IP сетей. Обзор стека протоколов TCP/IP. IP адресация. Доменная система имен.
Стек протоколов TCP/IP.
Стек TCP/IP - набор протоколов, разработанных для обеспечения взаимосвязи различных устройств в сети Интернет. Стек включает следующие протоколы.
Протокол IP (Internet protocol) - основной протокол сетевого уровня. Определяет способ адресации на сетевом уровне. Обеспечивает маршрутизацию в сетях, представляющих собой объединение сетей, базирующихся на разных сетевых технологиях.
Протокол ARP (Address Resolution Protocol) - вспомогательный протокол стека TCP/IP, предназначенный для определения аппаратного адреса узла назначения по заданному IP-адресу.
Протокол ICMP (Internet Control Message Protocol) - вспомогательный протокол стека TCP/IP, предназначенный для обмена информацией об ошибках передачи данных протоколом IP, а также для обмена управляющей информацией на сетевом уровне. В частности, утилита PING использует этот протокол для посылки так называемого "эхо-запроса".
Протокол IGMP (Internet Group Management Protocol) - протокол, используемый для отправки данных определенной группе получателей.
Протокол TCP (Transmission Control Protocol) - протокол, обеспечивающий гарантированную доставку данных с установлением виртуального соединения между программами, которым требуется использовать сетевые услуги. Установление виртуального соединения предполагает, что получатель готов к приему данных от конкретного отправителя. Это означает, что все параметры взаимодействия согласованы, и компьютер-получатель выделил соответствующие ресурсы для обеспечения приема.
Протокол UDP (User Datagram Protocol) - протокол, обеспечивающий негарантированную доставку данных без установления виртуального соединения между программами, которым требуется использовать сетевые услуги.
Транспортные протоколы TCP и UDP.
Протокол IP обеспечивает доставку данных между двумя (или более) компьютерами. Однако на одном узле может функционировать параллельно несколько программ, которым требуется доступ к сети. Следовательно, данные внутри компьютерной системы должны распределяться между программами. Поэтому, при передаче данных по сети недостаточно просто адресовать конкретный узел. Необходимо также идентифицировать программу-получателя, что невозможно осуществить средствами сетевого уровня.
Другой серьезной проблемой IP является невозможность передачи больших массивов данных. Протокол IP разбивает передаваемые данные на пакеты, каждый из которых передается в сеть независимо от других. В случае если какие-либо пакеты потерялись, то модуль IP на принимающей стороне не сможет обнаружить потерю, т.е. нарушение целостности общего массива данных.
Для решения этих проблем разработаны протоколы транспортного уровня TCP и UDP.
Идентификация программ в протоколах TCP и UDP обеспечивается уникальными числовыми значениями, так называемыми номерами портов. Номера портов назначаются программам в соответствии с ее функциональным назначением на основе определенных стандартов.
Таким образом, протокол сетевого уровня IP и транспортные протоколы TCP и UDP реализуют двухуровневую схему адресации: номера TCP- и UDP-портов позволяют однозначно идентифицировать программу в рамках узла, однозначно определяемого IP-адресом.
Дополнительно к этому протокол TCP обеспечивает гарантированную доставку данных. Принцип гарантированной доставки основан на том, что передающий компьютер всегда "знает", были ли доставлены данные получателю или нет. Режим передачи с гарантией доставки имеет существенный недостаток - сеть дополнительно загружается пакетами-подтверждениями.
Компоненты прикладного уровня HTTP, FTP, SMTP, SNMP, Telnet.
На прикладном уровне работает множество стандартных утилит и служб TCP/IP, к числу которых относятся:
протокол НТТР - используется для организации доступа к общим данным, расположенным на веб-серверах, с целью публикации и чтения общедоступной информации.
протокол FTP - служба Интернета, обеспечивающая передачу файлов между компьютерами.
протокол SMTP - применяется почтовыми серверами для передачи электронной почты.
протокол Telnet - протокол эмуляции терминала, применяемый для подключения к удаленным узлам сети. Telnet позволяет клиентам удалено запускать приложения; кроме того, он упрощает удаленное администрирование.
службы имен - набор протоколов и служб позволяющий управлять именованием компьютеров в сети;
протокол SNMP - позволяет централизованно управлять узлами сети, например серверами, рабочими станциями, маршрутизаторами, мостами и концентраторами.
IP-адресация.
В стеке TCP/IP используются три типа адресов:
локальные, или аппаратные, используются для адресации узлов в пределах подсети (МАС-адрес);
сетевые, или IP-адреса, используемые для однозначной идентификации узлов в пределах всей составной сети;
доменные имена – символьные идентификаторы узлов, к которым часто обращаются пользователи.
IP-адрес – это уникальный числовой адрес, однозначно идентифицирующий узел, группу узлов или сеть. IP-адрес имеет длину 4 байта и обычно записывается в виде четырех чисел (так называемых «октетов»), разделенных точками – W.X.Y.Z , каждое из которых может принимать значения в диапазоне от 0 до 255, например, 213.128.193.154.
Для того, чтобы компьютер мог участвовать в сетевом взаимодействии с помощью протокола IP, ему должен быть обязательно присвоен уникальный IP-адрес.
Существует 5 классов IP-адресов – A1-126, B128-191, C192-223, D224-239, E240-247. Принадлежность IP-адреса к тому или иному классу определяется значением первого октета Преимущества двухуровневой схемы очевидны: она позволяет, во-первых, адресовать целиком отдельные сети внутри составной сети, что необходимо для обеспечения маршрутизации, а во-вторых – присваивать узлам номера внутри одной сети независимо от других сетей.
IP-адреса разных классов отличаются разрядностью номеров сети и узла, что определяет их возможный диапазон значений.
DNS(Domain Name System) - это распределенная база данных, которая содержит информацию о компьютерах, включенных в сеть Internet. Характер данных зависит от конкретной машины, но чаще всего информация включает имя машины, IP-адрес и данные для маршрутизации почты.
Пространство имен DNS имеет вид дерева доменов, с полномочиями, возрастающими по мере приближения к корню дерева.
По историческим причинам существует два вида доменов верхнего уровня. В США домены верхнего уровня отражают организационную структуру, и, как правило, имеют трехбуквенные имена:
.gov - государственные учреждения,
.mil - военные учреждения,
.com - коммерческие организации,
.net - поставщики сетевых услуг,
.org - бесприбыльные организации,
.edu - учебные заведения;
3. Асинхронные транспортные сети - ATM. Эталонная модель протоколов ATM. Классы сервиса. Уровень адаптации ATM.
Технология асинхронного режима передачи (Asynchronous Transfer Mode, ATM). По планам разработчиков единообразие стандартов АТМ будет состоять в том, что одна транспортная технология сможет обеспечить:
Основы технологии ATM
Подход, реализованный в технологии ATM состоит в представлении потока данных от каждого канала любой природы - компьютерного, телефонного или видеоканала пакетами фиксированной и очень маленькой длины - 53 байта вместе с небольшим заголовком в 5 байт. Пакеты ATM называются ячейками - cell. Небольшая длина пакетов позволяет сократить время на их передачу и тем самым обеспечить небольшие задержки при передаче пакетов, требующих постоянного темпа передачи, характерного для мультимедийной информации.
Для того, чтобы пакеты содержали адрес узла назначения и в то же время процент служебной информации не был большим по сравнению с размером поля данных пакета, в технологии ATM применен стандартный для глобальных вычислительных сетей прием - эти сети всегда работают по протоколу с установлением соединения и адреса конечных узлов используются только на этапе установления соединения. При установлении соединения ему присваивается текущий номер соединения и в дальнейших передачах пакетов в рамках этого соединения в служебных полях пакета используется не адрес узла назначения, а номер соединения, который намного короче. Размер пакета ATM является результатом компромисса между телефонистами и компьютерщиками - первые настаивали на пакете в 32 байта, а последние - на пакетах в 64 байта
Введение типов трафика и приоритетное обслуживание являются еще одной особенностью технологии ATM, которая позволяет ей успешно совмещать в одном канале синхронные и асинхронные пакеты.
В сетях ATM соединение конечного узла с сетью осуществляется индивидуальной линией связи, а коммутаторы соединяются между собой каналами с уплотнением, которые передают пакеты всех узлов, подключенных к соответствующим коммутаторам
Сеть ATM имеет структуру, похожую на структуру телефонной сети - конечные станции соединяются с коммутаторами нижнего уровня, которые в свою очередь соединяются с коммутаторами более высоких уровней. Коммутаторы ATM пользуются адресами конечных узлов для маршрутизации трафика в сети коммутаторов.
Коммутация пакетов происходит на основе идентификатора виртуального канала (Virtual Channel Identifier, VCI), назначается соединению при его установлении и уничтожается при разрыве соединения. Виртуальные соединения могут быть постоянными (Permanent Virtual Circuit, PVC) и коммутируемыми (Switched Virtual Circuit, SVC). Постоянные виртуальные соединения соединяют двух фиксированных абонентов и устанавливаются администратором сети. Коммутируемые виртуальные соединения устанавливаются при инициации связи между любыми конечными абонентами.
Соединения конечной станции ATM с коммутатором нижнего уровня определяются стандартом UNI (User Network Interface). UNI определяет структуру пакета, адресацию станций, обмен управляющей информацией, уровни протокола ATM и способы управления трафиком. В настоящее время принята версия UNI 3.1.
Стек протоколов ATM
Стек протоколов ATM соответствует нижним уровням семиуровневой модели ISO/OSI и включает адаптационные уровни ATM, называемые AAL1-AAL5, и собственно уровень ATM. Адаптационные уровни транслируют пользовательские данные от верхних уровней коммуникационных протоколов в пакеты, формат и размеры которых соответствуют стандарту ATM. Каждый уровень AAL обрабатывает пользовательский трафик с определенными характеристиками. Уровень AAL1 занимается трафиком с постоянной битовой скоростью (CBR), который характерен, например, для цифрового видео и цифровой речи и чувствителен как к потере ячеек, так и к временным задержкам. Этот трафик передается в сетях ATM так, чтобы эмулировать обычные выделенные цифровые линии. Уровень 3/4 обрабатывает пульсирующий трафик с переменной битовой скоростью (VBR), обычно характерный для трафика локальных сетей. Этот трафик обрабатывается так, чтобы не допустить потерь ячеек, но ячейки могут задерживаться коммутатором. Уровень AAL3/4 выполняет сложную процедуру контроля ошибок при передаче ячеек для их гарантированной безошибочной доставки. Уровень AAL5 является упрощенным вариантом уровня AAL4, он работает быстрее.
Введение различных классов сервисов, реализуемых в стеке протоколов ATM адаптационными уровнями AAL, а также самим протоколом ATM, и позволяет реализовать в сетях ATM совместное сосуществование трафиков разной природы. Коммутаторы ATM, получая в поле типа данных ячейки (поле PTI) информацию о классе сервиса, принимает решение о приоритете обслуживания данной ячейки.
Классы сервиса
В сети ATM каждый раз, когда приложению необходимо установить соединение между двумя пользователями, оно должно заказать вид сервиса, в соответствии с которым будет обслуживать трафик по данному соединению. Классы сервиса ATM содержат ряд параметров, которые определяют гарантии качества сервиса. В спецификациях форума ATM предусмотрено несколько классов сервиса - CBR, VBR, UBR и ABR (появился совсем недавно). Гарантии качества сервиса могут определять минимальный уровень доступной пропускной способности и предельные значения задержки ячейки и вероятности потери ячейки (таблица 1).
Таблица 1
|
Класс сервиса |
Гарантии пропускной способности |
Гарантии изменения задержки |
Обратная связь при переполнении |
|
CBR |
+ |
+ |
- |
|
VBR |
+ |
+ |
- |
|
UBR |
- |
- |
- |
|
ABR |
+ |
+ |
+ |
|
Основные характеристики классов трафика ATM |
|||||
|
Класс QoS |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
Класс обслуживания |
A |
B |
C |
D |
x |
|
Тип трафика |
CBR |
VBR |
VBR |
ABR |
UBR |
|
Тип уровня |
AAL1 |
AAL2 |
AAL3/4 |
AAL3/4 |
|
|
Синхронизация |
Требуется |
Не требуется |
|||
|
Скорость передачи |
Постоянная |
Переменная |
|||
|
Режим соединения |
С установлением |
Без установления |
|||
|
Пример использования |
(Е1, Т1) |
Видео |
аудио |
Передача данных |
Сервис CBR (constant bit rate, сервис с постоянной битовой скоростью) представляет собой наиболее простой класс сервиса ATM. Когда сетевое приложение устанавливает соединение CBR, оно заказывает пиковую скорость трафика ячеек (peak cell rate, PCR), которая является максимальной скоростью, которое может поддерживать соединение без риска потерять ячейку.
Затем данные передаются по этому соединению с запрошенной скоростью - не более и, в большинстве случаев, не менее. CBR-соединения должны гарантировать пропускную способность с минимальной вероятностью потери ячейки и низкими изменениями задержки передачи ячейки. Сервис CBR предназначен специально для передачи голоса и видео в реальном масштабе времени.
Для соединений CBR нет определенных ограничений на скорость передачи данных, и каждое виртуальное соединение может запросить различные постоянные скорости передачи данных..
Класс трафика VBR (variable bit rate, сервис с переменной битовой скоростью) включает два подкласса: трафик VBR реального времени (VBR-RT) и трафик VBR не реального времени (VBT-NRT). Трафик VBR-RT допускает очень узкие границы для задержки передачи ячеек и может использоваться для передачи данных приложений реального времени, которые позволяют небольшое изменение задержки передачи ячеек, таких как видео, генерируемое кодеком с переменной скоростью данных или компрессированный видеотрафик, в котором удалены промежутки "молчания". Трафик VBR-NRT в свою очередь предъявляет менее жесткие требования к задержке передачи ячеек. Он специально предназначен для передачи коротких, пульсирующих сообщений, таких как сообщения, возникающие при обработке транзакций системами управления базами данных.
В отличие от CBR и VBR, сервис UBR (unspecified bit rate, неопределенная битовая скорость) не определяет ни битовую скорость, ни параметры трафика, ни качество сервиса. Сервис UBR предлагает только доставку "по возможности", без гарантий по утере ячеек, задержке ячеек или границам изменения задержки. Главными недостатками подхода UBR являются отсутствие управления потоком данных и неспособность принимать во внимание другие типы трафика. Когда сеть становится перегруженной, UBR-соединения продолжают передавать данные..
Сервис ABR (available bit rate), подобно сервису UBR, использует превышение полосы пропускания, но он использует технику управления трафиком для оценки степени переполнения сети и избегает потерь ячеек. ABR - это первый класс сервиса технологии ATM, который действительно обеспечивает надежный транспорт для приложений с пульсирующим трафиком за счет того, что он может находить неиспользуемые интервалы времени в трафике и заполнять их своими пакетами, если другим классам сервиса эти интервалы не нужны
ATM
УРОВЕНЬ АДАПТАЦИИ АТМ
3.1. Структура протоколов уровня адаптации АТМ
Уровень адаптации АТМ предназначен для преобразо вания трафика пользователя в протокольные блоки данных для их размещения в поле полезной нагрузки одного или нескольких смежных пакетов АТМ и наоборот. В качестве пользователя может также выступать система управления (C-plane) или менеджмента (M-plane).
При этом каждый протокол уровня адаптации АТМ приспособлен к определен ному классу графика со своими специфическими характеристиками, определяющими уровень требований службы к временной и семантической прозрачности сети АТМ.
Уровень адаптации АТМ делится на два подуровня:
- подуровень сегментации и сборки (SAR - Segmentation and Reassembly Sublayer);
- подуровень конвергенции или слияния (CS - Convergence Sublayer).
Основными функциями подуровня сегментации и сборки являются:
- на передающей стороне - сегментация протокольных блоков данных вышележащего уров ня в 48 октетов информационного поля ячейки АТМ;
- на приемной стороне - сборка информационных полей ячеек в протокольный блок данных более высокого уровня.
Подуровень конвергенции может делиться на две части:
- общую часть подуровня конвергенции (CPCS - Common Part Convergence Sublayer);
служебно ориентированный подуровень конвергенции (SSCS - Service-Specific-Convergence Sublayer).
При этом служебно ориентированного подуровня конвергенции может не быть - "уровень адаптации АТМ нулевого типа" (т.е. в данном конкретном случае функции адаптации не требуются, и содержимое информационного поля ячейки непосредственно передается на более высокий уровень.
3.2. Уровень адаптации АТМ 1-го типа
Уровень адаптации АТМ 1-го типа обеспечивает выполнение в интересах верхнего уровня сле дующего перечня услуг:
- перенос блоков данных служб с постоянной битовой скоростью источника и доставку их получателю с той же скоростью;
- синхронизацию оконечных устройств источника и получателя информации;
- индикацию, если это необходимо, потери или искажения информации, если потеря или искажение информации не восстанавливаются в уровне адаптации;
- перенос между источником и оконечной точкой назначения данных о структуре транспор тируемой информации.
Основными функциями, которые должен выполнять уровень адаптации АТМ 1-го типа в целях обеспечения выполнения вышеперечисленных услуг, являются:
- сегментация и сборка пользовательской информации;
- обработка переменных задержек пакетов АТМ с целью устранения влияния джиттера;
- обработка потерянных пакетов АТМ и пакетов АТМ, пришедших не по адресу;
- восстановление в приемнике тактовой частоты источника;
- мониторинг битовых ошибок в управляющей информации протокола уровня адаптации АТМ (AAL-PCI, Protocol Control Informaition);
- обработка битовых ошибок в управляющей информации протокола уровня адаптации АТМ (ML-PCI);
- отслеживание битовых ошибок в информационном поле пользователя с возможностью их исправления.
Подуровень сегментации и сборки
На передающем конце подуровень сегментации и сборки принимает 47-октетные блоки данных от подуровня конвергенции и добавляет к ним один октет заголовка, формируя протокольные блоки данных подуровня сегментации и сборки (SAR-PDU, Protocol Data Unit).
Индикатор уровня конвергенции (CSI) выставляется подуровнем конвергенции и дает возможность на приемном конце опознать уровень конвергенции, на который должна быть направлена полезная нагрузка протокольного блока данных подуровня сегментации и сборки.
Номер последовательности (SN) позволяет обнаруживать потерянные или пришедшие не по адресу пакеты. На приемном конце номер последовательности поступает в равноранговый подуровень конвергенции.
Поле защиты номера последовательности обеспечивает обнаружение и исправление (коррекцию) ошибок в заголовке протокольного блока данных подуровня сегментации и сборки. Для защиты используется двухступенчатый метод:
- поля индикатора подуровня конвергенции и номера последовательности защищаются 3-х битовым полем контроля ошибок в заголовке;
- результирующее 7-ми битовое кодовое слово защищается проверочным битом четности.
Приемник имеет два устойчивых состояния:
- режим коррекции, при котором обнаруживаются ошибки и при одиночной ошибке произ водится ее исправление;
- режим детектирования, при котором происходит только обнаружение ошибок.
Подуровень конвергенции
Подуровень конвергенции является служебно зависимым и предназначен для транспортировки:
- видеосигналов для диалоговых и распределительных служб;
- сигналов речевого диапазона
- звуковых сигналов высокого качества.
Для некоторых пользователей уровня адаптации АТМ 1-го типа подуровень конвергенции обеспечивает возможность восстановления тактовой частоты в приемнике, например, путем от слеживания заполнения буфера.
Для пользователей, требующих восстановления тактовой частоты источника на стороне приема, уровень адаптации первого типа обеспечивает механизм по переносу информации синхронизации.
Сообщения о состоянии сквозных характеристик могут быть сформированы на основании информации:
- о количестве ошибок;
- о количестве потерянных и пришедших не по адресу пакетов АТМ;
- о недогрузке или перегрузке буфера.
3.3. Уровень адаптации АТМ 2-го типа
Услуги, которые предоставляются уровнем адаптации 2-го типа верхнему уровню, должны вклю чать:
- перенос блоков данных служб с изменяющейся скоростью передачи источников;
- обеспечение синхронизации между источником и получателем информации;
- оповещение о потерянной или ошибочной информации, которая не восстанавливается уровнем адаптации АТМ.
Для реализации вышеперечисленных услуг уровень адаптации АТМ 2-го типа должен выполнять следующие основные функции:
- сегментацию и сборку пользовательской информации;
- сглаживание джиттера задержки пакетов АТМ;
- выявление потерянных и неправильно вставленных пакетов АТМ;
- восстановление в приемнике тактовой частоты источника;
. - контроль битовых ошибок и исправление одиночных в управляющей информации про кола уровня адаптации АТМ.
Подуровень конвергенции должен выполнять следующие основные функции:
- восстановление тактовой синхронизации для служб аудио и видео с переменной скоро стью передачи информации;
- контроль последовательности прихода пакетов АТМ с целью обнаружения потерянных или пришедших не по адресу пакетов АТМ;
- обнаружение и исправление ошибок для служб аудио и видео.
Уровень адаптации АТМ 3/4-го типа рекомендован СС МСЭ для передачи данных службами как с установлением соединений, так и службами без установления соединений при условии предъяв ления высоких требований к достоверности передаваемой информации.
Определены два режима обслуживания: режим "сообщение" и режим "поток". В режиме об служивания "сообщение" один сервисный блок данных проходит через интерфейс уровня адапта ции АТМ точно в одном интерфейсном блоке данных (IDU).
В режиме обслуживания "поток" сервисный блок данных проходит через интерфейс уровня адаптации АТМ в одном или нескольких интерфейсных блоках данных. Передача этих блоков через интерфейс уровня адаптации АТМ может проводиться раздельно во времени.
В обоих режимах могут быть предоставлены следующие местные (одноуровневые) эксплуа тационные процедуры:
- гарантированное обслуживание;
- негарантированное обслуживание.
При гарантированном обслуживании обеспечивается повторная передача утраченных или приня тых с ошибками протокольных блоков данных подуровня конвергенции.
Функции подуровня сегментации и сборки
Подуровень сегментации и сборки принимает от подуровня конвергенции сервисные блоки дан ных переменной длины и вырабатывает протокольные блоки данных подуровня сегментации и сборки, содержащие до 44-х октетов полезной нагрузки.
Основными функциями подуровня сегментации и сборки является транспортирование (перенос) между объектами уровня адаптации АТМ по одному соединению уровня АТМ нескольких сервисных блоков данных переменной длины с условием:
- обеспечения сохранности каждого сервисного блока;
- обнаружения ошибок;
- сохранения целостности последовательности сервисных блоков данных;
- мультиплексирования и демультиплексирования;
- прерывания.
В целях реализации функции сегментации и повторной сборки сервисных блоков данных прото кольный блок подуровня сегментации и сборки содержит два поля (см. рис. 7):
- поле типа сегмента (ST- Segment Type), состоящее из двух бит;
Применяется следующее кодирование указателя типа сегмента:
- начало сообщения (ВОМ)- 10;
- продолжение сообщения(СОМ) - 00;
- завершение сообщения (ЕОМ)- 01;
- односегментное сообщение -11.
Последний сегмент и сегмент, в который поместилось сообщение полностью, могут содержать меньше октетов полезной нагрузки, чем длина поля полезной нагрузки протокольного блока дан ных (44 октета). Поле индикатора длины (LI) содержит двоичное указание числа октетов сервисно го блока данных, которое включено в поле полезной нагрузки протокольного блока данных поду ровня сегментации и сборки.
Для обнаружения ошибок в протокольном блоке данных используется поле CRC длиною 10 бит. Где записывается результат подсчета циклической избыточной проверки, которая выполнятся над всем содержимым протокольного блока данных, включая заголовок, поле полез ной нагрузки и поле индикатора длины. Для обнаружения потерянных или вставленных паке тов АТМ используется поле номера последовательности (SN - Secquence Number), состоящее из 4-х бит.
Мультиплексирование обеспечивается с помощью 10-ти битового поля идентификатора мультиплексирования (MID - Multiplexing Identifier). Это позволяет мультиплексировать трафик 210=1024 пользователей по одному соединению уровня АТМ типа "точка-точка".
При передаче данных без установления соединения идентификатор мультиплексирования позволяет обеспечить поочередную передачу блоков данных многих пользователей по одному по стоянному виртуальному соединению уровня АТМ.
Информация маршрутизации находится на сетевом уровне и сервер должен установить соответствие между значением идентификатора мультиплексирования и информацией сетевого уровня, которая транспортируется только в первом сегменте.
При мультиплексировании в одном соединении АТМ все протокольные блоки данных полу чают одинаковое качество обслуживания.
Подуровень конвергенции уровня адаптации АТМ 3/4-го типа
Подуровень конвергенции уровня адаптации АТМ делится:
- на общую часть подуровня конвергенции (CPCS - Comman Path Convergence Sublayer);
- на служебно ориентированную часть подуровня конвергенции (SSCS - Service Specific Convergence Sublayer).
Общая часть подуровня конвергенции уровня адаптации АТМ 3/4 -го типа обеспечивает негаран тированный перенос кадров любой длины от 1 до 65535 октетов. Соединения могут быть установ лены плоскостями контроля (C-plane) или менеджмента (M-plane). Между двумя равноранговыми объектами может быть установлено одно или несколько соединений. Однако коммутация соедине ний не допускается.
Целостность последовательности сервисных блоков данных общей части подуровня конвер генции гарантируется в каждом соединении.
Подуровень выполняет следующие функции:
- обеспечивает разграничение и прозрачность сервисных блоков данных общей части поду ровня конвергенции;
3.5. Уровень адаптации АТМ 5-го типа
Основная задача, уровня адаптации АТМ 5-го типа - предоставление услуг высокоскоростной передачи данных с меньшей служеб ной избыточностью и лучшими показателями семантической прозрачности (ниже общей части по дуровня конвергенции).
Основные функции подуровня сегментации и сборки
Подуровень сегментации и сборки принимает из общей части подуровня конвергенции сервисные блоки данных переменной длины и вырабатывает протокольные блоки данных, содержащие 48 октетов данных уровня сегментации и сборки.
Для того, чтобы пользователь уровня адаптации АТМ мог отличить сервисные блоки данных друг от друга, используется специальная метка (бит) в поле индикатора полезной нагрузки заго ловка пакета АТМ. С помощью этого бита пользователь уровня адаптации оповещает другого пользователя уровня адаптации АТМ о начале или продолжении сервисного блока данных уровня сегментации и сборки (0) или о его окончании (1).
Таким образом, уровень адаптации АТМ 5-го типа использует информацию, переносимую в заго ловке ячейки АТМ. Это означает, что функционирование уровня адаптации АТМ больше не являет ся полностью не зависимым от нижележащего уровня АТМ.
Основные функции подуровня сегментации и сборки:
- негарантированная доставка данных, содержащихся в кадрах пользователя, которые могут иметь любую длину в пределах от 1-го до 65535 октетов;
- обнаружение и индикация ошибок (ошибки в битах, потеря пакета АТМ или поступление пакета АТМ не по адресу);
- обеспечение целостности последовательности сервисных блоков данных общей части по дуровня конвергенции в каждом соединении;
- соединение общих частей подуровня конвергенции, которые устанавливаются плоскостью управления или менеджмента.
Выполняемые функции зависят от того, работает ли пользователь службы в режиме "сообщение" или в режиме "поток".
В режиме" сообщение" сервисный блок данных проходит через стык общей части подуровня конвергенции точно в одном интерфейсном блоке данных. В режиме "поток" сервисный блок данных проходит через стык общей части подуровня кон вергенции в одном или нескольких интерфейсных блоках данных.
Основные функции подуровня конвергенции
При работе в режиме "поток" предоставляется возможность прекращения предоставления услуги. При этом может запрашиваться сброс сервисных блоков данных, которые частично уже переданы через данный стык.
Функции, которые реализуются в общей части подуровня конвергенции уровня адаптации 5-го типа аналогичны функциям, которые выполняются подуровнем конвергенции уровня адаптации 3/4-го типа. Исключением является то, что общая часть подуровня конвергенции уровня адаптации 5-го типа не передает принимающему объекту оповещение о назначаемой емкости буфера. Кроме этого, защита от ошибок в уровне адаптации 5-го типа полностью выполняется в общей части по дуровня конвергенции и не делится между подуровнями сегментации и сборки и общей частью подуровня конвергенции, как это рекомендуется выполнять в уровне адаптации АТМ 3/4-го типа.
Для выполнения функций, которые возлагаются на общую часть подуровня слияния, необхо дим 8-ми октетный хвостовик протокольного блока данных. Хвостовик протокольного блока данных всегда размещается в последних 8-ми октетах последнего протокольного блока подуровня сег ментации и сборки. Поэтому поле заполнения (PAD) имеет длину от 0 до 47 октетов. В этом слу чае при любой длине полезной нагрузки от одного до 65575 октетов и 8-ми октетном заголовке протокольный блок данных общей части подуровня конвергенции может быть разделен без остат ка на протокольные блоки подуровня сегментации и сборки для предоставления на уровень АТМ. Допускается любое кодирование этого поля.
Поле индикации "пользователь-пользователю" используется для прозрачной передачи ин формации пользователя.