José Manuel Tavares Vieira Cabral
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1. rt VBR SBR UBR N o especificado Sem equival ncia ABT ABR ABR As Categorias de Servi o do ATM Forum ATM99b especificam caracter sticas de tr fego e requisitos de QoS relacionados com o comportamento da rede da mesma forma que as ATCs e Classes de Servi o do ITU T SG13 No entanto as Categorias de Servi o s o caracterizadas em tr fego de tempo real CBR e rt VBR e sem tempo real nrt VBR UBR e ABR No ITU T a ATM Asynchronous Transfer Mode caracter stica de tempo real est inclu da na Classe de Servi o e n o na especifica o da ATC As Categorias de Servi o do ATM Forum permitem o uso das Classes de Servi o do ITU T ITU96f embora favore am a negocia o de v rios par metros chave de QoS tais como o valor pico a pico do CDV CDV Cell Delay Variation o valor maximo do CTD CTD Cell Transfer Delay o CLR CLR Cell Loss Ratio entre outros definidos durante o estabelecimento de chamada Embora a negocia o de par metros de QoS permita uma maior flexibilidade ao utilizador e a rede provoca um aumento substancial na complexidade dos procedimentos de estabelecimento de chamada A Camada ATM Em ATM a estrutura b sica das redes temporais s ncronas mantida sendo transportado um bloco de informa o de dimens o fixa em cada intervalo de tempo slot A este bloco de informa o chama se c lula As c lulas s o transportadas na rede com base numa etiqueta2. es est inteiramente dependente do meio de transmiss o utilizado As fun es principais realizadas sao e codifica o de linha e regenera o de bits e convers o electro ptica Delimita o de c lulas e controlo de erros O mecanismo de delimita o da c lula baseado na correla o que existe entre o valor do cabe alho da c lula e o campo HEC para controlo de erros no cabe alho O campo HEC um 23 ATM Asynchronous Transfer Mode octeto que corresponde ao resto da divis o m dulo 2 do cabe alho da c lula excluindo o HEC multiplicado por x pelo polinomio gerador x x x 1 A utiliza o do HEC permite corrigir um bit e detectar m ltiplos bits em erro O procedimento para controlo de erros na recep o com base no campo HEC est descrito na Figura 17 Erro em 1 bit Correc o e c lula aceite Modo de Detec o Nenhum erro c lula aceite Erro detectado detectado Mais de 1 erro c lula rejeitada Figura 17 Diagrama de estados para o controlo de erros na recep o Existem dois modos de opera o no receptor correc o e detec o O modo inicial o de correc o existindo a capacidade no receptor de corrigir um bit errado Cada cabe alho recebido examinado e se for detectado um erro a ac o a executar depende do modo de opera o do receptor No modo de correc o se for s um bit errado este corrigido se ocorrerem
3. um conceito que cobre diversas alternativas todas elas com uma caracter stica b sica comum comuta o de pacotes com reduzidas fun es de rede Foram usados diferentes nomes nas diversas solu es alternativas propostas por v rias organiza es Os nomes mais vulgares s o ATM ATM Asynchronous Transfer Mode que a designa o oficialmente usada pelo ITU T ATD ATD Asynchronous Time Division o nome originalmente usado pelo CNET CNET Centre National d Etudes des Telecommunications e mais tarde adoptado na Europa Cou83 e finalmente FPS FPS Fast Packet Switching a t cnica mais aprofundada nos Estados Unidos Tur83 1ITU T antigo CCITT Comit Consultative International de Tel phone et Tel graphe 2 Comuta o Rapida de Pacotes em ingl s Fast Packet Switching T cnica adoptada pelo ITU T como suporte da RDIS de Banda Larga e posteriormente designada por Modo de Transfer ncia Ass ncrono ATM ATM Asynchronous Transfer Mode O nome FPS era ja aplicado anteriormente aos sistemas a operarem a taxas maiores que os sistemas de comuta o de pacotes tradicionais gra as s suas reduzidas funcionalidades Quer na sigla ATD quer na ATM a palavra Asynchronous tem sido usada pois esta t cnica al m de permitir uma opera o ass ncrona entre o rel gio de emiss o e o rel gio de recep o n o imp e uma rela o temporal pr definida entre os tempos de transmiss o de unidades consec
4. Proceedeings da XXVII Confer ncia Latino Americana de Inform tica CLEI2001 Universidad de Los Andes M rida Venezuela 2001 ATM Forum AF UNI 0010 002 User to Network Interface Specification Version 3 1 Setembro de 1994 ATM Forum AF VTOA 0078 000 ATM Circuit Emulation Service Intereoperability Specification Version 2 0 Janeiro de 1997 ATM Forum AF VTOA 0113 000 ATM Trunking using AAL 2 for Narrowband Services Fevereiro de 1999 ATM Forum AF TM 0121 000 Traffic Management Specification Version 4 1 Marco de 1999 Black Uyless D ATM Foundation for Broadband Networks Prentice Hall Series in Advanced Communications Technologies Maio de 1995 Cabral J M Emula o de Circuitos em Redes ATM Sistema de Teste de Algoritmos de Recupera o de Rel gio Tese de Mestrado Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Junho de 1995 Coudreuse J P Les r seaux temporels asynchrones du transfert de donn es limage anim e L Echo des Recherches N 112 1983 ForeRunner HE 200E LE ATM Adapters for the PC User s Manual Software Version 5 0 2 FORE Systems Inc Fevereiro 1999 Goyal R Traffic Management for TCP IP over Asynchronous Transfer Mode ATM Networks Tese de Doutoramento The Ohio State University EUA 1999 Bibliografia Han94 ITU91a ITU91b ITU92 ITU93a ITU93b ITU93o ITU93d ITU93e
5. Transfer Mode AAL Tipo 3 4 O nome como referido este tipo de AAL reflecte o seu estado de desenvolvimento Assim no in cio foram definidos o AAL 3 e AAL 4 para as classes C e D respectivamente Posteriormente estes dois tipos de AAL foram aglutinados num nico AAL 3 4 suportando ambas as classes C e D Han94 Para tal a subcamada CS dividida em duas partes Figura 11 e CPCS CPCS Common Part Convergence Sublayer e SSCS SSCS Service Specific Convergence Sublayer SAP SSCS VD O a CPCS SAP Service Access Point SSCS Service Specific Convergence Sublayer SAR a CPCS Common Part Convergence Sublayer oO CS Convergence Sublayer e SAR Segmentation and Reassembly sublayer SAP Figura 11 Subcamadas do protocolo AAL 3 4 A subcamada de converg ncia subdividida em CPCS e SSCS As fun es implementadas na subcamada SSCS s o dependentes da aplica o e podem nem existir Este tipo de AAL suporta dois modos de transfer ncia de informa o e Modo mensagem e Modo fluxo No modo mensagem uma nica unidade de dados do servi o AAL SDU AAL SDU AAL Service Data Unit segmentada em uma ou mais unidades do protocolo da subcamada de converg ncia CS PDU enquanto que no modo de fluxo uma ou mais unidades de tamanho fixo s o transportadas numa nica unidade de dados do protocolo CS PDU Na Figura 12 est ilustrado o modo de mensagem e na Figura 13 o modo de fluxo 19 ATM Asynchro
6. comuta o e multiplexagem n o necessitam de ser modificados e Uso eficiente dos recursos Todos os recursos dispon veis na rede podem ser usados por todos os servi os o que possibilita uma ptima distribui o estat stica de recursos N o existe especializa o de recursos na rede ATM o que significa que qualquer recurso dispon vel pode ser usado por qualquer servi o e Rede Universal de servi os Uma vez que s uma rede necessita de ser projectada controlada implementada e mantida os custos globais do sistema dever o ser reduzidos devido a economias de escala Estas ATM Asynchronous Transfer Mode vantagens beneficiar o todos os membros envolvidos no mundo das telecomunica es clientes operadores e fabricantes Principios basicos do ATM semelhan a do modelo OSI da ISO o modelo de refer ncia de protocolos PRM Protocol Reference Model descrito na Rec 1 321 do ITU T ITU91b satisfaz os princ pios da modularidade e independ ncia da tecnologia definindo os servi os e os protocolos por camadas e as respectivas primitivas de servi o O modelo de refer ncia de protocolos da RDIS BL est esquematizado na Figura 1 K Plano de _ Plano de Utilizador Controlo Camadas Camadas Superiores Superiores SOUBId Sop 08995 supeules sup og sos Camada AAL f Camada ATM Figura 1 Modelo de Refer ncia de Protocolos Tal como no PRM da RDIS existem tr s planos o plano de utilizad
7. de Converg ncia CPCS permitindo a possibilidade de serem definidos outros servi os de converg ncia espec ficos SSCS de acordo com as necessidades das aplica es O protocolo AAL 2 proporciona uma liga o ponto a ponto entre dois utilizadores e permite atrav s de seus pontos de acesso SAP a capacidade de seleccionar as QoS desejadas para o transporte das unidades de servi o CPS SDU pela liga o Os utilizadores da subcamada CPS s o as entidades SSCS ou a camada de gest o mas a opera o ponto a ponto e apesar das liga es AAL 2 serem multiplexadas e desmultiplexadas a integridade da sequ ncia dos CPS SDUs mantida para cada canal virtual As m ltiplas liga es AAL podem ser associadas a uma nica liga o da camada ATM Ao receber a primitiva da camada superior criado um pacote CPS com a informa o recebida e o identificador da entidade que o enviou O pacote CPS consiste em tr s octetos no cabe alho CPS PH seguido de um campo CPS PP O cabe alho dividido nas seguintes partes um octeto para o campo CID 6 bits para o campo LI 5 bits para o campo UUI e 5 bits para o campo HEC A Figura 8 ilustra a Unidade de dados do protocolo para a subcamada CPS O CID bidireccional e nico para cada liga o individual AAL 2 ou seja deve ser o mesmo nas duas extremidades O valor de LI espec fico do canal n o necessitando ser comum a todos os canais cada um pode ter o seu valor fixo por m
8. do contrato de tr fego estabelecido Uma ATC descreve as caracter sticas gerais de uma liga o Por exemplo se a capacidade de transmiss o est permanentemente dispon vel e que ac es devem ser tomadas no caso de a taxa de envio de c lulas ser excedida pela fonte O ITU T SG 13 especifica sete ATCs cujas caracter sticas principais s o descritas a seguir e DBR DBR Deterministic Bit Rate Caracteriza se por garantir um valor de pico PCR Peak Cell Rate disponivel continuamente transferido com uma QoS especificada As aplica es que geram tr fego de d bito constante devem optar por este tipo de ATC As aplica es que geram tr fego de d bito vari vel poder o tamb m optar igualmente por esta ATC e SBR SBR Statistical Bit Rate SBR1 SBR2 e SBR3 formam uma fam lia de ATCs similares Todas elas garantem uma taxa de c lulas sustentada SCR Sustainable Cell Rate uma esp cie de taxa m dia de longo prazo Adicionalmente permitem a ocorr ncia de bursts de tamanho negoci vel a uma taxa mais elevada com limite m ximo imposto pelo PCR respeitando o SCR As aplica es que geram tr fego de d bito vari vel e que produzem bursts limitados encontram nesta ATC um mecanismo de transfer ncia de informa o adequado O SBRI verifica se os par metros est o de acordo com os valores pr estabelecidos O SBR2 e SBR3 baseiam se na indica o dada pelo CLP em cada c lula O SCR verificado apenas em c
9. label multiplexing n o ocupando por isso uma posi o fixa no tempo como acontece no modo de comuta o de circuitos A dimens o de cada c lula de 53 octetos e como mostra Figura 2 decomp e se em dois campos cabe alho e informa o O cabe alho com 5 octetos cont m entre outros par metros os que permitem fazer o encaminhamento da c lula atrav s da rede O outro campo destinado a transportar a informa o do utilizador payload 5 octetos 48 octetos Figura 2 Formato de uma c lula ATM As caracter sticas da camada ATM s o independentes do sistema de transmiss o e do meio de transmiss o utilizados A adapta o da camada ATM ao sistema de transmiss o feita ao n vel da camada F sica Esta separa o entre a camada ATM e a transmiss o permite que comutadores e multiplexers ATM possam ser introduzidos na rede e evoluir independentemente dos aspectos de transmiss o da rede 10 ATM Asynchronous Transfer Mode Ao n vel da camada ATM s o cabe alho processado uma vez que o campo de informa o s processado nos extremos de uma liga o Os 5 octetos do cabe alho s o repartidos por diversos campos conforme mostra a Figura 3 Figura 3 Estrutura do cabe alho da c lula ATM nas interfaces de utilizador UNI e de rede NNI A estrutura do cabe alho diferente na interface utilizador rede UNI User Network Interface e nas interfaces internas da rede designadas int
10. lulas com CLP O c lulas com menor prioridade em serem descartadas O PCR verificado em todas as c lulas A distin o entre o SBR2 e o SBR3 feita no modo como tratam as c lulas com o CLP 0 que excedem o valor do SCR O SBR2 considera tais c lulas excedentes ao contrato e poder descart las O SBR3 altera o valor do CLP das c lulas excedent rias para CLP 1 mantendo as na rede se cumprirem o limite imposto pelo PCR ATM Asynchronous Transfer Mode e ABR ABR Available Bit Rate Esta ATC garante uma taxa minima de transfer ncia de c lulas MCR Minimum Cell Rate O valor do MCR seleccionado pelo utilizador pode virtualmente ser zero Dependendo do instante a rede pode disponibilizar mais capacidade de transmissao de uma forma dinamica Atrav s de c lulas de gest o de recursos resource management cells os utilizadores interrogam regularmente a rede acerca da capacidade dispon vel e s o informados no sentido de baixar ou subir o d bito de transmiss o Esta ATC adequada para o suporte de aplica es que t m a propriedade de adaptar o d bito de informa o acima do MCR capacidade oferecida pela rede e ABT ABT ATM Block Transfer As duas variantes desta ATC ABT DT Delayed Transfer e ABT IT Immediate Transfer permitem tamb m a altera o das taxas de transmiss o em fun o da flutua o da capacidade oferecida pela rede No caso do ABT a taxa permitida pela rede acordad
11. o ltimo segmento ou um segmento nico Este mecanismo id ntico ao descrito para os servi os do tipo 2 O campo SN tem funcionalidade id ntica descrita para a PDU da classe A O campo MID permite multiplexar ao n vel da SAR PDUs pertencentes a diferentes mensagens da subcamada CS Os dois ltimos octetos da PDU cauda t m os campos LI LI Length Indicator e CRC CRC Cyclic Redundancy Code O campo LI indica no caso do ltimo segmento ou segmento nico quantos octetos no campo de informa o da subcamada CS correspondem mensagem que foi segmentada O campo CRC baseado num polinomio gerador G x x x x x 4 x 1 e protege contra erros todo o campo de informa o da c lula SAR PDU O formato do CPCS PDU ilustrado na Figura 15 constitu do por um cabe alho e uma cauda de 4 octetos O campo CPI usado para interpretar os restantes campos do cabe alho e da cauda Os campos Btag e Etag servem para delimitar a unidade de dados o campo BASize indica entidade semelhante do lado do receptor os requisitos de memoria necess rios para receber o CPCS PDU e o campo PAD garante que o tamanho do payload do CPCS PDU seja m ltiplo de 4 octetos e n o transporta informa o til De forma id ntica o campo AL permite um alinhamento de 32 bits da cauda do CPCS PDU Finalmente o campo Length usado para definir o comprimento do payload do CPCS PDU e permite ao receptor detectar a perda ou m inser o d
12. o seu valor m ximo por omiss o de 45 octetos mas pode ser alterado para 64 octetos atrav s de mecanismos de sinaliza o e gest o O campo UUI tem duas fun es transportar informa o espec fica de forma 16 ATM Asynchronous Transfer Mode transparente atrav s da subcamada CPS e distinguir entre uma entidade SSCS caso os valores estejam entre 0 e 27 e a camada de gest o CPS Packet Payload CPS PP CPS Packet Header CPS PH lt gt TEDI e CPS Packet CID Channel Identifier 8 bits LI Length Indicator 6 bits UUI User to User indication 5 bits HEC Header Error Control 5 bits CPS INFO Informacao 1 45 64 bytes Figura 8 Unidade de dados do protocolo para a subcamada CPS do protocolo AAL 2 E atraves do campo CID que possivel multiplexar no maximo 248 entidades SSCS numa nica liga o ATM Este campo identifica os pacotes CPS associados a cada um dos fluxos da camada superior Estes pacotes s o agrupados para formar os 48 octetos da ATM SDU Devido ao tamanho vari vel destes pacotes necess rio localizar a sua posi o dentro do campo de informa o da c lula atrav s de um pequeno cabe alho STF que ocupa sempre o primeiro octeto Este mecanismo ilustrado na Figura 9 Start Field CPS PDU Payload Cabecalho da Celula ATM NEN I E Eu OSF Offset Field 6 bits SN Sequnce Number 1 bit CPS PDU P Parity 1 bit PAD Padding 0 a 47 bytes Figu
13. s o estabelecidas atrav s de comutadores ATM que comutar o caminhos e canais virtuais individualmente A Figura 5 ilustra o mecanismo de comuta o de canais e caminhos virtuais Comutador VC VCI5 E VCI3 VPI 2 VCI3 VPI3 VCI5 VCI1 VCI2 VCI1 VCI2 VCI1 VCI2 Comutador VP Figura 5 Comuta o de Caminhos Virtuais VP e Canais Virtuais VC O bit CLP CLP Cell Loss Priority indica a prioridade de perda de c lula e manipulado quer pelo n de origem da c lula quer por um n interm dio de comuta o Permite atribuir dois n veis de QoS associados c lula normal CLP 0 e baixa prioridade CLP 1 No caso de congestionamento da rede nos n s de comuta o as c lulas de prioridade mais baixa ser o as primeiras a ser eliminadas Este mecanismo foi inicialmente proposto como solu o parcial para efectuar o controlo de fluxo numa dada liga o as c lulas que violassem uma dada fun o de policiamento teriam o bit CLP 1 tornando as descart veis se num dos n s de comuta o seguintes existisse congestionamento provocado pelo restante tr fego Os tr s bits PT PT Payload Type veiculam informa o entre entidades existentes ao n vel da camada ATM e indicam o tipo de informa o contida na c lula A c lula pode conter informa o do utilizador informa o para gest o e manuten o da rede ou pode veicular informa o acerca do conges
14. A Figura 20 representa a configura o de refer ncia para a interface utilizador rede constitu da por pontos de refer ncia e grupos funcionais T Se B B TE1 B NT2 B NT1 Rede R Sp TE1ou B TE2 B TA a Grupo funcional Ponto de refer ncia Figura 20 Configura o de refer ncia para a interface utilizador rede A interface utilizador rede definida no ponto de refer ncia Tg Nesta configura o de refer ncia existem cinco grupos funcionais B NT1 B NT2 B TE1 B TE2 e B TA O grupo funcional Termina o de Rede 1 B NT1 Broadband Network Termination 1 est localizado nas instala es do utilizador mas na Europa pertence ao operador de telecomunica es o elemento final na linha de transmiss o para a rede englobando os componentes necess rios para garantir o funcionamento correcto da liga o na instala o do utilizador no ponto Te O B NT1 s inclui fun es da camada f sica nomeadamente a termina o da linha de transmiss o interface de transmiss o e fun es de opera o e manuten o OAM Operation and Maintenence ITU93b O grupo funcional Termina o de Rede 2 B NT2 Broadband Network Termination 2 o n cleo da rede na instala o do utilizador O B NT2 pode desempenhar as fun es de concentrador multiplexer demultiplexer ou de comutador privado podendo neste ltimo caso 27 ATM Asynchronous Transfer Mode ter uma implementa o concentrada ou distribu
15. ITU94 ITU96 ITU96a ITU96b ITU96c ITU96d 32 Handel R Huber M N Schr der S ATM Networks Concepts Protocols Applications Siemens AG Munich Addison Wesley Publishing Company 1994 ITU T Rec G 703 Physical electrical characteristics of hierarchical digital interfaces Genebra Abril 1991 ITU T Rec 1 321 B ISDN Protocol Reference Model and its Application Genebra Abril de 1991 ITU T Rec G 728 Coding of Speech at 16 kbit s using Low Delay Code Exited Linear Prediction Setembro de 1992 ITU T Rec 1 320 ISDN Protocol Reference Model Genebra Novembro de 1998 ITU T Rec 1 327 B ISDN Network Functional Architecture Rev 1 Genebra 1998 ITU T Rec 1 362 BISDN ATM Adaptation Layer AAL Functional Description Rev 1 Genebra 1993 ITU T Rec 1 363 BISDN ATM Adaptation Layer AAL Specification Hels nquia Mar o de 1993 ITU T Rec 1 411 ISDN User Network Interfaces Reference Configurations Rev 1 Genebra 1998 ITU T Rec Q 2110 B ISDN ATM Adaptation Layer Service Specific Connection Oriented Protocol SSCOP Julho de 1994 ITU T Rec G 131 Control of talker echo Agosto 1996 ITU T Rec G 729 Coding of Speech at 8kbit s using Conjugate Structure Algebraic Coded Excited Linear Prediction CS ACELP Mar o de 1996 ITU T Rec 1 363 1 B ISDN ATM Adapta
16. N S e Universidade do Minho Escola de Engenharia J os Manuel Tavares Vieira Cabral O modo de transfer ncia assincrono ATM Abril de 2008 O Modo de Transfer ncia Ass ncrono ATM O Modo de Transfer ncia Assincrono ATM um conceito definido pelo ITU T ITU T International Telecommunications Union Telecommunication Standardization Sector referido como a tecnologia capaz de dotar a Rede Digital com Integra o de Servi os de Banda Larga RDIS BL com os requisitos necess rios ao transporte integrado de todo o tipo de servi os Atrav s do uso do ATM servi os como a voz v deo e dados podem ser transmitidos multiplexados e comutados juntamente num nico formato universal A rede resultante por isso mais simples f cil de gerir e de administrar e usa os seus recursos de uma forma eficiente As primeiras recomenda es sobre ATM foram publicadas em 1993 pelo ITU T ATM Forum e ANSI ANSI American National Standards Institute Estas para al m de referirem os aspectos gerais do ATM definem as caracter sticas funcionais da rede ATM o modelo de refer ncia de protocolos as caracter sticas funcionais das diferentes camadas as especifica es da interface utilizador rede e princ pios de opera o e manuten o Segue se uma apresenta o das principais caracter sticas do ATM de acordo com o ITU T e com o ATM Forum Comuta o R pida de Pacotes ATM Comuta o R pida de Pacotes
17. a inicialmente e garantida durante a transfer ncia do bloco de c lulas O tamanho do bloco de c lulas um dos par metros especificado no in cio da transfer ncia No caso da variante ABT DT a fonte aguarda confirma o da rede antes de transmitir o bloco de c lulas enquanto que na variante ABT IT a fonte transmite o bloco de c lulas imediatamente o que pode provocar atrasos ou perdas se o pedido n o for garantido Esta ltima adequada para fontes que adaptem o seu ritmo de transmiss o em instantes determinados pela fonte e n o pela rede O ITU T SG 13 elaborou estas ATCs nas recomenda es ITU96e ITU97a Os requisitos de novas aplica es e as novas formas de utiliza o da rede poder o vir a necessitar da defini o de novas ATCs tais como CT CT Controlled Transfer ou UBR UBR Unspecified Bit Rate Embora este aumento de ATCs introduza a desvantagem da selec o ser feita atrav s da escolha entre um maior n mero de ATCs desej vel pois poder permitir o suporte de novos servi os ou o suporte de um servi o de uma forma mais eficiente quer para a rede quer para a aplica o O objectivo ser definir ATCs em n mero suficiente de forma a poder suportar todas as necessidades de transporte actuais e futuras Na Tabela 2 est especificada a classifica o das diferentes Classes de Servi os Os par metros atrav s dos quais feito o agrupamento s o e Rela o temporal entre fonte e destino V
18. ada F sica PL PL Physical Layer as fun es dependentes do meio f sico constituem a subcamada de Meio F sico PM Physical Medium e as fun es de adapta o camada ATM formam a subcamada de Converg ncia para a Transmiss o TC Transmission Convergence Categorias de Servi os ATCs e Classes de Servi o Os procedimentos de estabelecimento de uma liga o e a implementa o de mecanismos de controlo de tr fego requerem uma grande flexibilidade na camada de gest o da rede Lue98 Para lidar com a diversidade de par metros de tr fego e de desempenho o ITU T Study Group 13 definiu dois conceitos distintos e ATC ATC ATM Transfer Capability ITU97a e Classes de Servi o ITU96f ATM Asynchronous Transfer Mode Uma ATC descreve os parametros da camada ATM a serem especificados e os procedimentos aplic veis As Classes de Servi o especificam quais os aspectos funcionais relacionados com a adapta o dos servi os rede e g fragmenta o adapta o de rel gios multiplexagem Para se cumprir um determinado contrato de tr fego o utilizador selecciona uma dada ATC e os valores dos par metros relevantes o descritor de tr fego de fonte e toler ncias associadas e selecciona uma Classe de Servi o Com a especifica o do contrato de tr fego a rede e o utilizador sabem o que esperar A rede garante as caracter sticas da liga o enquanto que a fonte ter de operar de acordo com as condi es
19. da Nas hierarquias plesi cronas os sistemas E1 e E3 com d bitos de 2Mbit s e 34Mbit s respectivamente s o os mais usados na Europa enquanto que os sistemas DS 1 e DS 3 com d bitos de 1 5Mbit s e 45Mbit s respectivamente s o os mais usados nos EUA Os valores de ALFA e DELTA poder o ser ajustados aos diferentes sistemas de transmiss o sendo os valores de ALFA 7 e DELTA 6 ou 8 recomendados para as interfaces de 155 520 kbit s 25 ATM Asynchronous Transfer Mode Seguidamente feita uma breve descri o sobre a forma como s o transmitidas as c lulas nas hierarquias digitais s ncronas e Transmiss o de c lulas nas hierarquias digitais sincronas No caso do transporte de c lulas ATM tanto a rede SDH como a rede SONET usam o formato de dados de transporte VC 4 tornando se as diferen as entre estas duas redes praticamente nulas no contexto das redes B ISDN A Figura 19 mostra a forma como s o transportadas as c lulas na trama STM 1 da rede SDH 9 octetos 261 octetos v s s STM 1 Synchronous Transport Mogule Level 1 s SOH Section Overhead E q VC 4 POH Path Overhead h AU 4 Administrative Unit 4 x C 4 Container Type 4 s VC 4 Virtual Container Type 4 I C lula ATM VC 4 POH a Figura 19 Transporte de C lulas ATM na rede SDH Na emiss o as c lulas s o colocadas em contentores do tipo C 4 com capacidade de 9 X 260 octetos A este contentor virtual adic
20. da O B NT2 engloba n o s fun es da camada f sica mas tamb m das camadas superiores O equipamento terminal de tipo 1 B TE1 Broadband Terminal Equipment 1 ser um terminal compat vel com as caracter sticas ATM da interface no ponto de refer ncia Sp enquanto que o equipamento terminal de tipo 2 TE2 Terminal Equipment 2 n o possui essa compatibilidade necessitando de um Adaptador de Terminal B TA Broadband Terminal Adaptor para se poder ligar a Se Existem tr s pontos de refer ncia na configura o R Sg e Te As caracter sticas da interface em R dependem do tipo de TE2 que estiver a ser adaptado para ATM No que respeita a Sp e Ts em ambos poder ser suportado um d bito de 155 520kbit s ou 622 080kbit s embora as recomenda es avancem mais na defini o das caracter sticas b sicas para 155 520kbit s Em regra existe uma certa compatibilidade das caracter sticas em Sg e Ts de modo a permitir ligar directamente um equipamento terminal em Te Em Te para 155 520kbit s s o recomendadas quer interfaces pticas quer el ctricas A solu o escolhida depende da dist ncia a ser coberta e dos requisitos do utilizador Em qualquer dos casos ser feita uma liga o ponto a ponto A configura o de refer ncia pode ser implementada fisicamente de diversas maneiras A Figura 21 mostra algumas configura es poss veis H Interface F sica e Grupo Funcional Figura 21 Exemplos de alg
21. e nessa altura ao estado Sincronismo considerando se o processo de delimita o da c lula conclu do Perder se esta delimita o se ocorrerem HEC s incorrectos durante ALFA vezes consecutivas voltando se ao estado inicial De modo a aumentar a seguran a do processo de delimita o de c lulas em rela o a eventuais simula es do HEC correcto no campo de informa o os bits do campo de informa o s o misturados por um processo aleat rio antes da informa o ser enviada para a rede por um sistema conhecido por scrambler baseado num conjunto de registos de deslocamento com realimenta o Na recep o ap s o procedimento de delimita o de c lula existe um mecanismo inverso que permite reconstituir o campo de informa o original Sistemas de Transmiss o de c lulas ATM Em geral qualquer sistema de transmiss o com baixa taxa de erros e largura de banda adequada candidato ao transporte de c lulas ATM No entanto os sistemas de transmiss o baseados nas hierarquias digitais s ncronas e plesi cronas s o os que est o implementados em maior n mero Nas hierarquias digitais s ncronas os sistemas SDH SDH Synchronous Digital Hierarchy e SONET SONET Synchronous Optical NETwork est o bastante implementados a 155Mbit s embora sejam usados os d bitos de 52Mbit s SONET e 622Mbit s SONET e SDH sendo este ltimo cada vez mais vulgar devido s solicita es crescentes de maior largura de ban
22. e dados 1 CPCS PDU 1 byte 1 byte 2 bytes 1byte 1 byte 2 bytes CPCS PDU Payload Length Cabecalho do 0 24 bits Q Caudado CPCS PDU CPCS PDU AL Alignment Etag Ending tag BASize Buffer Allocation Size Length Length of CPCS PDU Payload Btag Beginning tag PAD Padding CPCS Common Part Convergence Sublayer PDU Protocol Data Unit CPI Common Part Indicator Figura 15 Unidade de dados do protocolo para a subcamada CPCS do AAL 3 4 21 ATM Asynchronous Transfer Mode AAL Tipo 5 Este tipo de AAL suporta servi os de d bito vari vel em que existe uma rela o temporal entre fonte e destino Classe D e caracteriza se por suportar duma forma eficiente a transfer ncia de grandes blocos de informa o atrav s da utiliza o da totalidade da capacidade da unidade de dados do protocolo SAR PDU A grande diferen a entre este e o AAL 3 4 reside na impossibilidade do AAL 5 suportar directamente a fun o de multiplexagem O AAL 5 subdividido nas subcamadas SAR e CS de forma id ntica ao AAL 3 4 Figura 11 A subcamada SAR aceita SDUs de tamanho m ltiplo de 48 octetos da subcamada CPCS Nenhum campo de controlo adicionado aos SDUs recebidos ao n vel da SAR sendo apenas efectuadas as fun es de segmenta o e reuni o Para detectar o in cio e o fim de um SAR PDU recorre se ao parametro AAU O valor 1 do campo PT PT Payload Type do cabe alho da c lula ATM indica o fim enquant
23. erfaces entre n s da rede NNI Network Node Interface A diferen a consiste somente na exist ncia do campo para controlo de fluxo GFC Generic Flow Control que utilizado na interface UNI no caso de existirem configura es com m ltiplos utilizadores para controlar o acesso destes rede Como o campo GFC desnecess rio nas interfaces internas da rede aproveitado nas interfaces entre os n s para aumentar o comprimento do campo VPI A identifica o de um canal l gico ATM est dividida em duas entidades hier rquicas caminho virtual VP Virtual Path e canal virtual VC Virtual Channel Estas entidades s o identificadas no cabe alho da c lula pelo identificador de caminho virtual VPI Virtual Path Identifier e pelo indentificador de canal virtual VCI Virtual Channel Identifier Assim num dado Caminho Virtual ser poss vel transportar 65 536 2 Canais Virtuais Numa dada interface um canal de comunica o identificado pelo campo VPI VCI completo A rela o hier rquica entre caminhos e canais virtuais est ilustrada na Figura 4 Figura 4 Rela o entre Canais Virtuais e Caminhos Virtuais 11 ATM Asynchronous Transfer Mode A exist ncia de caminhos virtuais permite que a rede suporte liga es semi permanentes entre utilizadores comutando caminhos virtuais tratando de um modo global todos os canais virtuais pertencentes a um caminho virtual Por outro lado as liga es na rede
24. eridas e sua correspondente elimina o Para cada tipo de AAL as fun es b sicas s o efectuadas numa subcamada de AAL chamada de subcamada de Segmenta o e Reuni o SAR Segmenting And Reassembly sublayer A subcamada acima desta na AAL chamada subcamada de Converg ncia CS Convergence Sublayer e implementa fun es requeridas para um servi o espec fico dessa classe ITU93c Actualmente os servi os podem recorrer a quatro especifica es tipo da camada AAL e AAL 1 Suporta servi os CBR sendo as principais aplica es a emula o de circuitos e o transporte de aplica es de udio e v deo de alta qualidade ITU96b e AAL 2 Suporta tr fego VBR VBR Variable Bit Rate permitindo reduzir o atraso no preenchimento das c lulas assim como optimizar a efici ncia na utiliza o da largura de banda ITU97b e AAL 3 4 Suporta servi os de dados orientados liga o e sem liga o em 2 modos de transfer ncia de informa o o modo mensagem e o modo fluxo ITU96c e AAL 5 Fornece fun es semelhantes ao AAL 3 4 mas com uma efici ncia superior satisfazendo os requisitos de efici ncia e simplicidade na transfer ncia de informa o de 13 ATM Asynchronous Transfer Mode dados e sinaliza o devido a ter menos campos de controlo no cabe alho das c lulas ITU96d Os paragrafos seguintes descrevem com algum detalhe os varios tipos de AALs ja normalizados AAL Tipo 1 Sendo a futu
25. erros em mais de um bit a c lula rejeitada Em ambos os casos o receptor comuta em seguida para o modo de detec o Neste todas as c lulas com erros no cabe alho s o rejeitadas mantendo se o receptor no modo de detec o Quando ocorrer um cabe alho sem erros o receptor volta ao modo de correc o Devido a este procedimento o receptor tem possibilidades de reagir s situa es de erros isolados ou em rajadas O mecanismo de delimita o de c lula tem o diagrama de estados indicado na Figura 18 Este diagrama de estados ocorre na recep o e tem o estado de Fora de Sincronismo como estado inicial Cabe alho correcto Pr Sincronismo Sincronismo Cabe alho incorrecto ALFA Cabe alhos incorrectos consecutivos DELTA Cabe alhos correctos consecutivos Figura 18 Diagrama de estados para o processo de delimita o de c lulas 24 ATM Asynchronous Transfer Mode O procedimento para se atingir o estado est vel de funcionamento Sincronismo a partir do estado inicial o seguinte no estado Fora de Sincronismo verificado bit a bit se a codifica o do HEC em rela o ao valor do resto do cabe alho est correcta Assim que se encontrar um valor correcto presume se que se est em presen a de um cabe alho correctamente delimitado e passa se ao estado Pr Sincronismo Este mecanismo repete se at que se encontrem HEC s correctos durante DELTA c lulas consecutivas passando s
26. ideoatm him Liu C Munir S Jain R Dixit S Packing Density of Voice Trunking using AAL 2 Proceedings IEEE Global Telecommunications Conference GlobeCom99 Vol 1 B pp 611 615 5 9 de Dezembro 1999 Rio de Janeiro Brasil Luetchford J C Schreinemachers M Arai N M Applications of ATM In Global Networks IEEE Communications Magazine pp 104 109 Agosto de 1998 Martins J A L Evolu o Tecnol gica da Internet em Portugal Ingenium 2 S rie N 17 pp 70 78 Maio de 1997 McDysan D E Spohn D L ATM Theory and Application McGraw Hill Series on Computer Communications 1995 Mcloughlin M O Neil J A Management Briefing on Adapting Voice for ATM Networks An AAL 2 Tutorial General DataComm 1997 33 Bibliografia Moo98 Nev95 Nun92 Omi93 Orz98 Owe94 Pry95 Tur83 Win98 34 Moondhra V Implementation And Performance Analysis of ATM Adaptation Layer Type 2 Tese de Mestrado Department of Electrical Engineering and Computer Science and the Faculty of the Graduate School of the University of Kansas EUA Maio 1998 Neves J J S E Partilha Din mica de Recursos em Redes de Comunica o Tese de Doutoramento Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto 1995 Nunes M S Casaca A Redes Digitais com Integra o de Servi os Editorial Presen a 1991 Omidyar C G Aldridge A Introducti
27. ionado um conjunto de 9 X 1 octetos de controlo chamados de POH POH Path Overhead resultando no contentor virtual VC 4 que em seguida mapeado na trama STM 1 Esta al m do contentor virtual VC 4 composta por uma estrutura de controlo de 9 X 9 octetos cnamada de SOH SOH Section Overhead Um destes campos AU 4 Administrative Unit 4 cont m um apontador que indica a posi o na trama onde se inicia a transmiss o das c lulas A capacidade til de transmiss o desta estrutura de 260 X 9 2340 octetos Este valor como n o m ltiplo do tamanho das c lulas ATM faz com que a posi o ocupada por estas n o seja fixa como ilustra a Figura 19 Deste modo a delimita o das c lulas na recep o efectuada custa do processamento do cabe alho da c lula da forma referida 26 ATM Asynchronous Transfer Mode anterioriormente ou atrav s do processamento do campo H4 do VC 4 POH que indica a posi o do contentor virtual VC 4 onde se localiza o inicio da primeira c lula transportada na trama seguinte Configura es de Refer ncia Uma configura es de refer ncia uma representa o esquem tica em que s o definidas claramente a interface entre as v rias entidades da rede e as fun es das diferentes entidades A configura o de refer ncia usada na RDIS BL correspondente interface utilizador rede derivada da utilizada na RDIS e vem descrita na recomenda o 1 411 do ITU T ITU93e
28. iza o do tempo de empacotamento garantido por um rel gio denominado Timer CU que gera eventos para a m quina de estados da transmiss o Se a c lula totalmente preenchida ent o ela enviada imediatamente desde que exista autoriza o da camada de gest o Se a c lula parcialmente preenchida ela aguardar a chegada de mais informa o at ser totalmente preenchida ou que o tempo do rel gio expire A interac o com o plano de gest o ocorre tamb m atrav s de primitivas para a subcamada CPS Essas primitivas podem efectuar a comunica o de gest o ponto a ponto ou somente indicar erros na m quina de estados de recep o local Al m disso o AAL 2 est previsto para transmitir unicamente as c lulas se tiver permiss o da camada de gest o o que ocorre quando recebe a primitiva indicando que o ATC da liga o em vigor admite novas ordens para transmitir Esta fun o implementada atrav s de uma vari vel de estado que passa ao estado verdadeiro quando tem permiss o e ap s a transmiss o de uma c lula retorna ao estado falso aguardando nova primitiva de permiss o A fun o de multiplexagem agrega v rios fluxos de tr fego CPS das camadas superiores numa nica liga o ATM Para esta fun o n o s o especificados na Recomenda o 1 363 2 o m todo de gest o das filas de espera dos pacotes na entrada a disciplina de atendimento ou algum esquema de prioridade 18 ATM Asynchronous
29. nous Transfer Mode AAL_SDUs CS_PDU SAR_PDUs l Dados I cabe alho do SAR PDU 7 Cabe alho do CS PDU EE Cauda do SAR PDU Caudadocs PDU E Nao usados DI Octetos de Padding Figura 12 Modo de mensagem O modo de mensagem usado no transporte de grandes estruturas de dados enquanto que 0 modo de fluxo adequado transfer ncia de dados de baixo d bito com requisitos de atraso baixos AAL SDUs CS_PDU SAR_PDUs L Dados I cabe alho do SAR PDU 7 cabe alho do cs PDu EE Cauda do SAR PDU Cauda do CS PDU Ni N o usados DI Octetos de Padding Figura 13 Modo de fluxo Para adapta o de servi os das classes C e D utilizado ao nivel da SAR a unidade de dados do protocolo indicada na Figura 14 Os dois primeiros octetos cabecalho do campo de informa o cont m os campos ST ST Segment Type SN SN Segment Number e MID MID Message Identifier 20 ATM Asynchronous Transfer Mode SAR PDU gt 2 bits 44 bytes 6 bits 4 bits 10bits 10 bits i ST Segment Type f i i SN Sequence Number i Cabe alho do MID Message Identifier Caudado gt SAR_PDU LI Length Indicator SAR PDU CRC Cyclic Redundancy Code Figura 14 Unidade de dados do protocolo para a subcamada SAR do AAL 3 4 O campo ST indica se a PDU que resulta da segmenta o de uma mensagem da subcamada superior CS o primeiro segmento um segmento de continua o
30. nous Transfer Mode O primeiro octeto do campo de informa o da c lula SN Sequence Number composto por um campo utilizado para a inser o de um n mero de sequ ncia SC SC Sequence Count e de um bit CSI CSI Convergence Sublayer Indication utilizado para veicular informa o da subcamada CS O campo SN protegido pelo campo SNP SNP Sequence Number Protection baseado no polin mio gerador G x x x 1 com um bit extra de paridade EPB A exist ncia do campo SC permite detectar na recep o se houve c lulas perdidas ou mal inseridas durante a transmiss o Os restantes 47 octetos transportam a informa o da subcamada superior CS ao n vel da subcamada CS que os diversos servi os da Classe A s o adaptados Para alguns servi os espec ficos a subcamada CS suporta algumas fun es especiais tais como e correc o de erros ao n vel do campo de informa o Este processo pode ser combinado com um m todo em que os bits s o entrela ados antes de serem colocados nas c lulas e recupera o de rel gio na recep o baseada na sequ ncia de chegada de c lulas Esta t cnica pode ser efectuada atrav s do seguimento do n vel de enchimento do buffer de recep o AAL Tipo 2 As redes celulares transmitem a informa o de voz comprimida em vez de circuitos PCM de 64kbit s de modo a economizarem largura de banda Al m disso o d bito tamb m vari vel devido supress o de sil ncios motivados
31. o da respectiva SDU uma vez que n o adicionado qualquer cabe alho Por esta raz o este tipo de segmenta o e reuni o tamb m conhecido por AAL O 22 ATM Asynchronous Transfer Mode at CPCS PDU 1 byte 1 byte 2 bytes 4 bytes CPCS PDU Payload Length CRC 0 40 bytes L Cauda do Mi CPCS PDU CPCS Common Part Convergence Sublayer PAD Padding CPI Common Part Indicator PDU Protocol Data Unit CRC Cyclic Redundancy Check UU CPCS User to User indication Length Length of CPCS PDU Payload Figura 16 Unidade de dados do protocolo para a subcamada CPCS do AAL 5 A Camada F sica A camada F sica est dividida em duas subcamadas A subcamada superior chamada subcamada de Converg ncia para a Transmiss o e a camada inferior chamada subcamada do Meio F sico As fun es principais da subcamada de converg ncia para a transmiss o s o e Adapta o do fluxo de c lulas ao sistema de transmiss o usado Isto conseguido atrav s da inser o de c lulas vazias de modo a preencher a capacidade de transmiss o n o usada e Constru o do formato de trama do sistema de transmiss o usado e Processamento dos campos de controlo das tramas de n vel f sico e Inser o e remo o de c lulas ATM de e para o n vel f sico e Delimita o de c lulas e Detec o de erros atrav s da an lise do cabe alho da c lula ATM Na camada inferior subcamada do meio f sico a realiza o das suas fun
32. o que o valor O o in cio ou a continua o de um SAR PDU Deste modo o campo ST existente no AAL 3 4 n o usado Uma vez que o AAL 5 usa informa o veiculada no cabe alho da c lula ATM as opera es efectuadas contrariam em parte as directivas especificadas no PRM nos aspectos de independ ncia e modularidade das camadas No entanto esta t cnica foi adoptada devido sua simplicidade e efici ncia A subcamada de converg ncia subdividida em CPCS e SSCS As fun es implementadas na subcamada SSCS s o dependentes da aplica o e podem nem existir Uma poss vel aplica o a multiplexagem de diferentes conex es AAL de forma id ntica efectuada no AAL 3 4 usando o campo MID Na Figura 16 representa se a ltima unidade de dados do protocolo para a subcamada CPCS da camada de adapta o do AAL 5 A subcamada CPCS permite a transfer ncia de estruturas de dados de n vel superior de tamanho vari vel entre 1 e 65535 octetos especificado pelo campo Length O campo UU permite a transfer ncia transparente extremo a extremo de informa o entre entidades de n vel superior em cada CPCS PDU o campo CPI tem fun es id nticas s usadas no AAL 3 4 e o campo CRC usado para a detec o de erros O campo PAD usado para ajustar o comprimento do bloco de informa o ao valor de 48 octetos 3 Com a excep o da ltima CPCS PDU todas as anteriores apresentam um payload de 48 octetos de comprimento igual a
33. on to SDH SONET IEEE Communications Magazine Setembro de 1998 Orzessek M Sommer P ATM amp MPEG 2 Integrated Digital Video into Broadband Networks Hewlett Packard Company Prentice Hall Inc 1998 Owen F F E PCM and Digital Transmission Systems Texas Instruments Electronics Series McGraw Hill Book Company 1982 Prycker M Asynchronous Transfer Mode Solution for Broadband ISDN Prentice Hall 3 Edigao 1995 Turner J S Wyatt L F A packet network architecture for Integrated Services Globecom 83 San Diego Novembro de 1983 Winstanley S B Quality of Service over ATM Networks Tese de Doutoramento Department of Electronic Engineering Queen Mary and Westfield College University of London 1998
34. or onde efectuado o transporte da informa o a ele associado o plano de controlo que lida principalmente com informa o de sinaliza o e o plano de gest o usado para fazer a coordena o entre os planos e executar fun es operacionais De acordo com o ITU T as camadas podem ser divididas tal como se apresenta na Tabela 1 As fun es das camadas superiores do PRM s o dependentes dos servi os e a camada de adapta o AAL AAL ATM Adaptation Layer executa fun es dependentes dos servi os suportados pelas camadas superiores ATM Asynchronous Transfer Mode Tabela 1 Fun es e subcamadas do PRM Camadas Superiores Segmenta o e Reuni o Controlo Global de Fluxo Gera o e Extrac o do Cabe alho da C lula Comuta o Multiplexagem e Desmultiplexagem de C lulas Desacoplamento do d bito de c lula Verifica o Cria o da sequ ncia do HEC do Cabe alho Delinea o de C lulas TC Adapta o para a transmiss o de tramas PL Inser o e extrac o de c lulas em tramas A Extrac o do Rel gio de bit PM Meio F sico A camada ATM independente dos servi os e da camada F sica associada ao meio de transmiss o Na camada AAL as fun es dependentes dos servi os constituem a subcamada de converg ncia CS Convergence Sublayer e as fun es de adapta o camada ATM formam a subcamada de Segmenta o e Reuni o SAR Segmentation and Reassembly Sublayen Na cam
35. pela economia de pot ncia das baterias dos dispositivos m veis Nestas circunst ncias se fosse usado o AAL 1 o atraso no preenchimento de c lulas aumentaria proporcionalmente com a taxa de compress o O protocolo AAL 2 foi desenvolvido para suportar tr fego VBR Classe B orientado liga o e com baixo atraso de propaga o As caracter sticas deste protocolo foram definidas a partir das necessidades da rea da telefonia celular onde se procurava integrar eficientemente servi os do tipo voz e v deo comprimidos em tempo real sendo especificado nas recomenda es 1 363 2 ITU97b e 1 366 1 ITU98 criadas no final da d cada de 90 A estrutura do protocolo AAL 2 pode ser dividida em duas subcamadas a subcamada inferior que fornece os servi os comuns da camada AAL designada de CPS CPS Common Part Sublayer e a subcamada superior que fornece os chamados servi os de converg ncia espec ficos da aplica o designada de SPCS SPCS Service Specific Convergence Sublayer como pode ser observado no modelo de refer ncia de protocolos da Figura 7 15 ATM Asynchronous Transfer Mode AAL 2 AAL 2 CPS Comunicagao Ponto a Ponto ee CPS SAR e CPCS SAR e CPCS ATM Figura 7 Modelo de Refer ncia de Protocolos para o AAL 2 A recomenda o 1 363 2 atribuiu a subcamada CPS do protocolo AAL 2 os servi os de Segmenta o e Reuni o de c lulas SAR e a parte dos servi os comuns
36. ra 9 Formato do CPS PDU do AAL 2 O STF contem um campo de 6 bits de offset OSF ou seja localiza o inicio do proximo pacote CPS ou na aus ncia deste o in cio do campo PAD Al m disso o STF cont m um bit de paridade P e um n mero de sequ ncia SN que juntos formam um mecanismo b sico de controlo para detectar perdas de c lulas Como se pode observar cada pacote CPS pode ser suportado por uma ou duas c lulas ATM em que o ponto de parti o pode ocorrer em qualquer local do pacote incluindo o cabe alho CPS PH como se pode observar no exemplo da Figura 10 Amo01 17 ATM Asynchronous Transfer Mode 25 Octetos 25 Octetos 15 Octetos 15 Octetos 25 Octetos 48 Octetos 48 Octetos lt cps spbU IN CPS Packet Header _ Start Field PadField ATM SDU Figura 10 Exemplo da multiplexagem de pacotes de comprimento variavel na camada AAL 2 Na Figura 10 observa se o uso de pacotes com tamanhos vari veis 25 e 15 octetos e como uma nica c lula pode conter mais do que um pacote Atrav s da figura fica tamb m claro que um pacote da camada superior ao ser segmentado pode prolongar se por tr s c lulas no caso de pacotes de 64 octetos Em aplica es de tempo real o controlo do tempo de atraso e sua varia o s o essenciais Este controlo efectuado atrav s da tempor
37. ra RDIS de Banda Larga uma rede capaz de suportar qualquer tipo de servi o assim como interligar as redes existentes e futuras e constituindo a espinha dorsal da infra estrutura de telecomunica es ser tamb m capaz de suportar o transporte do tr fego de d bito bin rio constante CBR CBR Constant Bit Rate caracter stico das redes de comuta o de circuitos Tal como a rede de comuta o de circuitos mais vocacionada para o transporte de sinais de d bito bin rio constante a rede ATM por utilizar uma tecnologia de comuta o de pacotes mais adequada ao transporte de sinais do tipo burst tais como dados O transporte de sinais CBR numa rede ATM vulgarmente referido como Emula o de Circuitos Cab95 O desempenho de um Servi o de Emula o de Circuitos CES Circuit Emulation Service em redes ATM deve ser compar vel ao verificado com recurso a t cnicas TDM TDM Time Division Multiplexing A Figura 6 representa o formato da unidade de dados do protocolo PDU Protocol Data Unit para a subcamada de segmenta o e reuni o SAR PDU na camada de adapta o do tipo 1 correspondente a servi os da Classe A 4 bits 47 bytes SNP SAR PDU Payload SN Sequence Number SNP Sequence Number Protection EPB Even Parity Bit CRC 3 bits CSI Convergence Sublayer Indication SC Sequence Count Figura 6 Unidade de dados do protocolo para a subcamada SAR do AAL 1 14 ATM Asynchro
38. rios servi os requerem que seja preservada a rela o temporal entre a fonte e o destino Por exemplo nos canais B da RDIS a 64kbit s existe uma rela o temporal bem definida entre fonte e destino A transfer ncia de pacotes de dados n o requer esta rela o ATM Asynchronous Transfer Mode e D bito Servi os tais como o transporte de canais telef nicos geram informa o a um d bito fixo enquanto que certos tipo de codificadores geram informa o a um d bito vari vel em fun o das propriedades do sinal e g codifica o de v deo de d bito vari vel e Modo de Opera o Um servi o pode ser respons vel por estabelecer e remover uma liga o com o destino enquanto que outros podem operar num modo sem liga o Tabela 2 Classifica o das diferentes Classes de Servi o Rela o Temporal f Existente N o existente entre Fonte e Destino Modo de Opera o Com Liga o Sem Liga o O ATM Forum define Categorias de Servi os em vez de ATCs ou Classes de Servi o Enquanto que as Categorias de Servi os est o associadas camada ATM as Classes de Servi o est o relacionadas com a escolha do tipo de protocolo AAL No entanto existe correspond ncia entre as caracter sticas de tr fego de Categorias de Servi o e ATCs A Tabela 3 mostra a rela o existente entre estas duas abordagens Tabela 3 Categorias de Servi o e ATCs ATM Forum ITU T SG 13 CBR DBR nrt VBR SBR
39. tion Layer Specification Type 1 AAL Agosto de 1996 ITU T Rec 1 363 3 B ISDN ATM Adaptation Layer Specification Type 3 4 AAL Agosto de 1996 ITU T Rec 1 363 5 B ISDN ATM Adaptation Layer Specification Type 5 AAL Agosto de 1996 ITU96e ITU96f ITU97a ITU97b ITU98 lye97 Jamo4 Lap95 Liu99 Lue98 Mar97 McD95 Mcl97 Bibliografia ITU T Rec 1 371 Traffic control and congestion control in B ISDN Agosto de 1996 ITU T Rec 1 356 B ISDN ATM layer cell transfer performance Outubro de 1996 ITU T Rec 1 371 1 Traffic control and congestion control in B ISDN conformance definitions for ABT and ABR Junho de 1997 ITU T Rec 1 363 2 B ISDN ATM Adaptation Layer Specification Type 2 AAL Setembro de 1997 ITU T Rec 1 366 1 Segmentation and Reassembly Service Specific Convergence Sublayer for the AAL type 2 Junho de 1998 lyer J Jain R Munir S Dixit S Performance of Compressed Voice Sources over VBR ATM Forum 97 0608 Julho de 1997 James J H Chen B Garrinson L Implementing VoIP A Voice Transmission Performance Progress Report IEEE Communications Magazine pp 36 41 Julho de 2004 Lapid Y Video Communications in B ISDN Computer Networks Lab Department of Electrical Engineering Technion Israel Fevereiro de 1995 http www2 rad com networks 1994 atm v
40. tionamento da rede observado pela c lula Outra fun o importante implementada por este campo o AAU AAU ATM User to User Indication usada pela camada AAL 5 para indicar a ltima c lula de um pacote da camada de utilizador 12 ATM Asynchronous Transfer Mode O campo HEC HEC Header Error Control um campo para controlo de erros no cabe alho Devido ao mecanismo de controlo de erros ser tamb m usado para determinar a delimita o de c lulas remete se a sua descri o para a sec o intitulada A camada F sica A Camada de Adapta o A camada ATM fornece um servi o que independente da estrutura da unidade de informa o e do d bito dos servi os suportados na camada AAL que as caracter sticas particulares de cada servi o s o adaptadas no sentido de satisfazer a QoS requerida Embora as fun es que a camada AAL efectua est o dependentes do servi o espec fico a transportar podemos destacar as seguintes e mapeamento dos formatos de informa o da camada acima da AAL nos campos de informa o das c lulas ATM e recupera o da frequ ncia do rel gio e compensa o da varia o do atraso das c lulas correspondente ao servi o suportado quando requerido pelas caracter sticas do servi o e detec o da ocorr ncia de c lulas perdidas e o desencadear das medidas necess rias para diminuir o impacto desta situa o na Qos e detec o da ocorr ncia de c lulas mal ins
41. umas configura o f sicas na interface utilizador rede 28 ATM Asynchronous Transfer Mode No caso a s o implementadas fisicamente as interfaces nos pontos Sg e Te No caso seguinte b apenas a interface em Sg est fisicamente presente Aqui B NT1 e B NT2 s o agrupadas numa entidade nica Na caso c apenas a interface em Tg implementada fisicamente resultando uma entidade que agrupa B TE e B NT2 Em d os pontos Ssg e Tg s o coincidentes e por isso id nticos Neste caso n o existe B NT2 nas instala es do utilizador No caso e as interfaces f sicas entre terminais e B NT2 s o Sp e S para RDIS baseadas num agrupamento centralizado de B NT2 Como j foi referido B NT2 pode ser igualmente distribu do Uma configura o poss vel representada na Figura 21 f O MA MA Medium Adaptor implementa um mecanismo de acesso ao meio de modo a que todos os terminais possam aceder rede Estes MA s s o totalmente dependentes da topologia utilizada e as suas fun es n o ser o objecto de normaliza o Neste exemplo a interface W poder ser igualmente dependente da topologia e tamb m n o ser normalizada No entanto poder o existir solu es em que W id ntica a Se 29 Amo01 ATM94 ATM97 ATM99a ATM99b Bla95 Cab95 Cou83 FOR99 Goy99 Bibliografia Amorim D Rochol J Avalia o de Desempenho do Protocolo de Adapta o ATM tipo 2 AAL 2
42. utivas pacotes tramas c lulas etc A diferen a entre os dois rel gios pode ser facilmente resolvida atrav s da inser o remo o de pacotes vazios na trama de informa o isto pacotes que n o cont m informa o til Todas estas alternativas t m uma caracter stica comum que garante o seu sucesso ou seja a possibilidade de transportar qualquer servi o independentemente das suas caracter sticas tais como d bito requisitos de qualidade ou a natureza bursty Esta ltima vantagem foi uma das motiva es mais fortes para o ITU T adoptar o ATM como o modo de transfer ncia para a RDIS de Banda Larga Uma rede baseada num modo de transfer ncia independente do servi o n o ter as desvantagens dos outros modos de transfer ncia descritos anteriormente depend ncia do servi o incapacidade de adapta o a novos servi os inefici ncia no uso dos recursos dispon veis fraca adapta o a fontes do tipo bursty etc Deste modo podem enumerar se as principais vantagens do ATM e Flexibilidade e capacidade de evolu o Os avan os no estado da arte dos algoritmos de codifica o e da tecnologia VLSI tendem a reduzir os requisitos de largura de banda dos servi os existentes Novos servi os poder o surgir com caracter sticas ainda desconhecidas Todas estas transforma es poder o vir a ser suportadas com sucesso sem nenhuma altera o e sem perda de efici ncia na rede ATM Os sistemas ATM transmiss o
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