ИННОВАЦИОННАЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ПРОГРАММА СИСТЕМЫ ДОКУМЕНТАЛЬНОЙ ЭЛЕКТРОСВЯЗИ Лекция 21. Адаптация в системах передачи дискретных сообщений. Принципы адаптации в системах передачи дискретных сообщений. Лектор: Малыгин Иван Владимирович, к.т.н., доцент кафедры технологий и средств связи УГТУ-УПИ Екатеринбург 2008 СИСТЕМЫ ДОКУМЕНТАЛЬНОЙ ЭЛЕКТРОСВЯЗИ Цели изучения • Формирование представлений: - о программе управления физическим каналом. - об адаптация в системах передачи дискретных сообщений. • Ознакомление с принципами адаптации в системах передачи дискретных сообщений. СИСТЕМЫ ДОКУМЕНТАЛЬНОЙ ЭЛЕКТРОСВЯЗИ Функции подуровня конвергенции физического уровня АТМ реализует программа управления информационным трактом, которая обеспечивает: 1. генерацию заголовка информационного тракта и формирование кадра (контейнера) системы передачи и его восстановление на приеме; 2. структурирование кадра (контейнера) и потока ячеек; 3. формирование поля контроля ошибок в заголовке ячейки АТМ и контроль ошибок на приеме; 4. согласование скорости ячеек. СИСТЕМЫ ДОКУМЕНТАЛЬНОЙ ЭЛЕКТРОСВЯЗИ Последним элементом программной структуры архитектуры сети АТМ является программа управления физическим каналом, которая отвечает за установление соединения с физическим каналом, поддержание и расторжение этого соединения для каждого сеанса связи. Эта программа реализована на подуровне, зависящем от физической среды. Программа управления физическим каналом обеспечивает: 1. генерацию заголовка физического канала и формирование модуля системы передачи и его восстановление на приеме; 2. передачу битового потока в конкретной физической среде; 3. синхронизацию между передачей и приемом; 4. линейное кодирование и преобразование сигналов. СИСТЕМЫ ДОКУМЕНТАЛЬНОЙ ЭЛЕКТРОСВЯЗИ Цифровое абонентское окончание B-NT2 представляет собой коммутационный блок, в котором реализованы основные функции абонентского оборудования: 1. административное управление интерфейсами в эталонных точках SB и TB; 2. административное управление общими ресурсами, например, локальными сетями; 3. административное управление сигнализацией между абонентом и коммутатором доступа; 4. коммутация и мультиплексирование ячеек АТМ; 5. адаптация информационных потоков к формату ячеек АТМ; 6. поддержка внутренних соединений и фильтрация входящих/исходящих соединений абонентского оборудования. СИСТЕМЫ ДОКУМЕНТАЛЬНОЙ ЭЛЕКТРОСВЯЗИ Эталонная точка TB определяет интерфейс “пользователь сеть”, который имеет следующие особенности: 1. интерфейс может быть электрическим (коаксиальный кабель) или оптическим (одномодовое волокно); 2. реальная скорость передачи информации составляет 155,520 или 622,080 Мбит/с; 3. структура интерфейса образует непрерывный поток ячеек АТМ или синхронных кадров G.709; 4. сигналы кодируются путем инверсии передаваемых посылок (Code Mark Inversion - CMI) для электрического интерфейса или кодирования без возврата к нулю (Non Return to Zero - NRZ) для оптического интерфейса. СИСТЕМЫ ДОКУМЕНТАЛЬНОЙ ЭЛЕКТРОСВЯЗИ Широкополосные коммутаторы АТМ характеризуются следующими основными параметрами: 1. суммарная скорость передачи составляет десятки гигабит в секунду, что обеспечивает сверхвысокую скорость доступа; 2. скорость коммутации – порядка нескольких миллионов ячеек в секунду; 3. задержка в коммутаторе не превышает 1 мс; 4. допустимое значение коэффициента потерь ячеек для отдельных потоков данных не должно превышать 10-10. СИСТЕМЫ ДОКУМЕНТАЛЬНОЙ ЭЛЕКТРОСВЯЗИ 1. 2. 3. 4. 5. 6. К основным характеристикам коммутационного поля относятся: производительность (отношение суммарной скорости выходящего потока к суммарной скорости входящего); коэффициент использования (отношение средней скорости входящего потока к максимально возможной скорости выходящего); вероятность потерь ячеек; задержки передачи ячеек; длины очередей; сложность реализации. СИСТЕМЫ ДОКУМЕНТАЛЬНОЙ ЭЛЕКТРОСВЯЗИ Входные модули осуществляют: преобразование и восстановление сигнала; обработку заголовка системы передачи; структурирование ячеек и коррекцию скоростей их передачи; проверку заголовка ячейки на наличие ошибок с помощью поля НЕС; подтверждение правильности значений идентификаторов VPI/VCI и их трансляцию; определение выходного порта; направление сигнальных ячеек и ячеек ОАМ соответственно в модуль САС и в модуль управления коммутатором; реализацию процедуры UPC/UNC для каждой пары соединений VPI/VCI; формирование дескриптора внутренней маршрутизации через коммутационное поле; мониторинг информации, предназначенной для использования внутри коммутатора. СИСТЕМЫ ДОКУМЕНТАЛЬНОЙ ЭЛЕКТРОСВЯЗИ Выходные модули подготавливают потоки ячеек для физической передачи, а именно: производят обработку и удаление дескриптора внутренней маршрутизации; генерируют поле НЕС; транслируют при необходимости значения VPI/VCI; включают ячейки из модулей САС и управления коммутатором в исходящие потоки ячеек; корректируют скорости передачи ячеек; упаковывают ячейки в поле полезной нагрузки PDU подуровня конвергенции физического уровня и генерируют поля с соответствующей служебной информацией; преобразуют цифровой поток в электрический или оптический сигнал. СИСТЕМЫ ДОКУМЕНТАЛЬНОЙ ЭЛЕКТРОСВЯЗИ Модуль САС устанавливает, модифицирует и разрывает соединения виртуальных путей и каналов. Модуль САС отвечает за: сигнальные протоколы верхних уровней; сигнальные функции AAL, необходимые для интерпретации или генерации сигнальных ячеек; поддержание интерфейсов с сетью сигнализации; согласование с пользователем трафик -контрактов на обслуживание при запросах на установление новых и/или изменение существующих соединений VPС/VCС; распределение ресурсов коммутатора при организации соединений VPС/VCС (включая выбор маршрутов); принятие решения (в ответ на запрос) о возможности установления соединений VPС/VCС, а также генерацию параметров процедур UPC/UNC. Функции САС могут быть реализованы в централизованном или распределенном исполнении. СИСТЕМЫ ДОКУМЕНТАЛЬНОЙ ЭЛЕКТРОСВЯЗИ Модуль управления коммутатором осуществляет: контроль за перегрузками и специальными операциями по управлению буферами (распределение ячеек по буферам, сброс ячеек и др.); формирование команды механизму буферного управления при перегрузках; корректировку стратегии распределения или отбрасывания ячеек; обработку отказов и протоколирование учетной информации, относящейся к управлению; фиксацию показателей использования ресурсов коммутатора; управление информационной базой текущих процедур администрирования и интерфейсом UNI; управление конфигурацией компонентов коммутатора и защиту его базы данных. СИСТЕМЫ ДОКУМЕНТАЛЬНОЙ ЭЛЕКТРОСВЯЗИ Поле коммутации ячеек обеспечивает ретрансляцию ячеек между функциональными блоками коммутатора. В его функции входят: концентрация и мультиплексирование трафика, маршрутизация и буферизация ячеек; повышение отказоустойчивости коммутатора; многоадресная и широковещательная передача; выполнение специальных операций по управлению буферами (распределение ячеек по буферам, отказ от них и др.) согласно уровню приоритета; мониторинг перегрузки и активизация индикатора перегрузки в прямом направлении EFCI. СИСТЕМЫ ДОКУМЕНТАЛЬНОЙ ЭЛЕКТРОСВЯЗИ Информационное обеспечение лекции Литература по теме: 1. Корякин-Черняк С.Л., Котенко Л.Я. Телефонные сети и аппараты. – Киев.: НИЦ «Наука и техника», 2002 г. 2. Гольдштейн Б.С. Сигнализация в сетях связи. Том 1. – М.: Радио и связь, 2003. – 423 с.: ил.