Warstwa adaptacji ATM 2
ATM Adaptation Layer 2 ( AAL2 ) to warstwa adaptacyjna trybu transferu asynchronicznego (ATM) , używana głównie w telekomunikacji ; na przykład jest używany w interfejsach Iu w uniwersalnym systemie telekomunikacji mobilnej , a także jest używany do przesyłania cyfrowego głosu. Standardowe specyfikacje związane z AAL2 to normy ITU I.363.2 i I366.1.
Co to jest AAL2?
AAL2 to zorientowana na połączenie usługa o niskim opóźnieniu i zmiennej przepływności, pierwotnie przeznaczona do przystosowania głosu do transmisji przez ATM. Podobnie jak inne warstwy adaptacyjne ATM , AAL2 definiuje segmentację i ponowne składanie pakietów wyższych warstw w komórki ATM, w tym przypadku pakietów danych zawierających informacje głosowe i kontrolne. AAL2 jest dodatkowo podzielony na dwie podwarstwy, które pomagają w mapowaniu usług wyższych warstw do komórek ATM. Są one nazywane podwarstwą konwergencji specyficznej dla usługi (SSCS) i podwarstwą części wspólnej (CPS).
Protokół AAL2 jest lepszy od innych warstw adaptacyjnych ATM , wydajnie pakując wiele małych pakietów w jedną standardową komórkę ATM o wielkości 53 bajtów. Pakiet jednobajtowy nie ma już współczynnika narzutu wynoszącego 52 nieużywane bajty z 53 (tj. 98%). Potencjalnie łącznie 11 jednobajtowych pakietów CPS (plus 3/4 z 12-tego pakietu CPS) mogłoby się zmieścić w jednej komórce. Oczywiście pakiety CPS mogą mieć również inne rozmiary z innymi identyfikatorami CID. Gdy transmisja jest gotowa, wszystkie pakiety CPS są multipleksowane w jednej komórce i przesyłane przez standardową infrastrukturę sieciową ATM.
Sieci transportowe dla ATM to dobrze wystandaryzowane sieci synchroniczne oparte na światłowodach (SDH/Sonet, tj. STM-1/OC-3 lub nowszy) lub kablach miedzianych (PDH, tj. E1/T1/JT1 lub łącza stacjonarne o wyższej przepustowości) z w redundancji i funkcjach sieciowych związanych z OAM, których sieci Ethernet nigdy nie miały pierwotnie (dla uproszczenia), ale których bardzo brakuje w standardowych sieciach Metro Ethernet . [ potrzebne źródło ]
Wysiłki mające na celu ulepszenie sieci Ethernet są w pewnym sensie próbą ponownego wynalezienia koła à la ATM. [ potrzebne źródło ] AAL2 jest jednym z przykładów użytecznych zalet ATM jako ogólnego standardu dla protokołów warstwy 2 . Efektywna obsługa małych pakietów przez ATM/AAL2 kontrastuje z minimalnym obciążeniem Ethernet wynoszącym 46 bajtów w porównaniu z minimalnym rozmiarem 1 bajta dla pakietu AAL2 CPS.
AAL2 to standardowy protokół warstwy 2 używany we wszystkich interfejsach Iu, tj. interfejsach między stacjami bazowymi UMTS a kontrolerami sieci radiowej UMTS (RNC) (Iu-B), inter-RNC (Iu-R), UMTS RNC i obsługą GPRS UMTS Węzły (SGSN) (Iu-PS) oraz UMTS RNC i bramy medialne (MGW) (Iu-CS).
AAL2 i komórka bankomatowa
Podstawowym składnikiem AAL2 jest pakiet CPS. Pakiet CPS to niezakotwiczona jednostka danych, która może przechodzić przez komórki ATM i może rozpoczynać się w dowolnym miejscu ładunku komórki ATM innym niż pole początkowe (STF). STF to pierwszy bajt 48-bajtowego ładunku ATM. STF podaje indeks bajtu do komórki ATM, w której zaczyna się pierwszy pakiet CPS w tej komórce. Bajt 0 to STF. Dane z bajtu 1… (STF+1) byłyby pozostałością końcowego pakietu CPS poprzedniej komórki ATM. Jeśli nie ma reszty z poprzedniej komórki, STF wynosi 0, a pierwszy bajt komórki po STF jest również lokalizacją początku pierwszego pakietu CPS.
Format 1-bajtowego STF na początku komórki ATM to:
- 6 bitów - pole przesunięcia (OSF)
- 1 bit - numer kolejny (SN)
- 1 bit - parzystość (P)
OSF
Pole przesunięcia przenosi wartość binarną przesunięcia, w oktetach, między końcem bitu P a początkiem ładunku użytecznego CPCS-PDU. Wartości większe niż 47 są niedozwolone.
SN
Numer sekwencyjny numeruje strumień jednostek CPCS-PDU.
P
Bit parzystości jest używany do wykrywania błędów w polach OSF i SN.
Jeśli komórka ATM ma mniej niż 47 bajtów, pozostała część zostanie wypełniona przez dopełnienie.
AAL2u
Jedna z powszechnych adaptacji AAL2, AAL2u, w ogóle nie używa pola STF. W tym przypadku jeden pojedynczy pakiet CPS jest wyrównany do początku komórki. AAL2u nie jest używany w standardowych interfejsach, ale raczej w implementacjach zastrzeżonego sprzętu, w których multipleksowanie/demultipleksowanie itp., które należy wykonać dla standardowego AAL2, jest albo zbyt uciążliwe, nie jest obsługiwane, albo wymaga zbyt dużego narzutu (tj. 1 bajt STF ) z punktu widzenia systemu wewnętrznego. Większość układów komputerowych nie obsługuje AAL2, więc usunięcie tej warstwy ułatwia współpracę między interfejsem ATM a resztą sieci.
Schemat komórki ATM AAL2
Poniżej przedstawiono schemat komórki AAL2 ATM:
AAL2 i pakiet CPS
Pakiet CPS ma 3-bajtowy nagłówek i ładunek o długości od jednego do 45 oktetów. Standard definiuje również tryb 64-oktetowy, ale nie jest on powszechnie stosowany w rzeczywistych sieciach 3G. [ potrzebne źródło ]
3-bajtowy nagłówek CPS zawiera następujące pola:
- 8 bitów - identyfikator kanału (CID)
- 6 bitów - wskaźnik długości (LI)
- 5 bitów - wskazanie użytkownika do użytkownika (UUI)
- 5 bitów - kontrola błędów nagłówka (HEC)
CID
Identyfikator kanału identyfikuje użytkownika kanału. Kanał AAL2 jest dwukierunkowym i dla obu kierunków stosowana jest ta sama wartość identyfikacji kanału. Maksymalna liczba multipleksowanych kanałów użytkownika wynosi 248. Ponieważ niektóre kanały są zarezerwowane do innych zastosowań, takich jak zarządzanie warstwą peer-to-peer.
CE : Element kanałowy CID = CE -E + ID
LI
Wskaźnik długości wskazuje długość (w liczbie oktetów) pola informacyjnego CPS i może mieć wartość od 1 do 45 (domyślnie), a czasami od 1 do 64. Dla danego CID wszystkie kanały muszą mieć taką samą maksymalną długość (albo 45 albo 64 oktety) Uwaga: LI jest o jeden mniejszy niż rzeczywista długość ładunku, więc 0 odpowiada minimalnej długości 1 oktetu, a 0x3f 64 oktetom.
UUI
User to User Indication w przejrzysty sposób przekazuje określone informacje między użytkownikami. Na przykład w SSSAR, UUI jest używany do wskazania, że jest to końcowy pakiet CPS dla SSSAR PDU.
HEC
Jest to kontrola błędów nagłówka i sprawdza błędy w polach CID, LI i UUI. Wielomian generatora dla CPS HEC to:
Diagram pakietu ATM AAL2 CPS
Poniżej przedstawiono schemat pakietu CPS:
