Полезная нагрузка (информационная)

48 Байт (384 бита)

Заголо-вок

5 Байт

Из 5-ти байтов заголовка:

-1 байт - для идентификации ВТ (ВП) - виртуального тракта (пути);

-2 байта - для идентификации маршрута (ВК – виртуального канала) движения элемента (МАП-ячейки);

-2 байта - для другой служебной информации (например, приоритет).

Цифровая информация (полезная нагрузка) от источников сообщений заполняет МАП-ячейки, которые имеют фиксированную длину.

Друг от друга ячейки отделяются (т.е. определяется их начало и конец)

с помощью служебной информации.

При отсутствии полезной информации передаются пустые ячейки.

Небольшие объемы информации, как правило, передаются в отдельных ячейках, которые могут в таких случаях оставаться незаполненными.

В последнем случае в полупустые ячейки может быть добавлены "наполнителем".

В случае передачи непрерывного сигнала (речь, видеосигнал и т.п.) ячейки следуют через строго определенные промежутки времени.

Цифровые потоки, размещенные в МАП-ячейках от разных источников, могут быть объединены с помощью временнóго мультиплексирования.

Мультиплексирование асинхронных потоков

Поток "А"

Мультиплексор

Поток "В" В С А С В А С А

Поток "С" Общий поток в линии связи

Передача МАП-ячеек

Маршрут МАП-ячейки (элемента) указывается в ее заголовке, где 2 байта отводятся для идентификации виртуального канала (Virtual Channel Identifier- VCI).

Виртуальный канал (ВК) - это фиксированный маршрут движения всех

МАП-ячеек во время сеанса связи от одного абонентского терминала (устройства) к другому. Виртуальный канал состоит из последовательности портов коммутаторов, через которые эти МАП-ячейки (элементы) проходят.

Преимуществом МАП-ячейки является легкость ее обработки при прохождении через коммутатор, так как обрабатывается только заголовок.

Прочитав идентификатор виртуального канала (ВК) в заголовке МАП-ячейки, коммутатор направляет ее (или целые группы ВК) из одного порта в другой, независимо от содержания (информации).

Количество ВК может достигать 65536, т.е. 2¹⁶

Группы виртуальных каналов одного направления объединяют в виртуальный тракт (ВТ), или виртуальный путь (ВП).

Количество ВП (ВТ) организованных по одной линии связи сети АТМ может достигать 4096, т.е. 2¹²

Идентификатор виртуального пути (Virtual Path Identifier - VPI) также как и в ячейке АТМ занимает в модуле системы SDH - STM-1 один байт и располагается до идентификатора виртуального канала.

Технология МАП (ATM) отлично согласуется с технологией SDH, поэтому МАП-ячейки могут размещаться в STM-1.

Для размещения в STM-1 МАП-ячейки сначала "упаковываются" в виртуальный контейнер VC-4, затем в заголовке (РОН) этого контейнера отмечается начало записи МАП ячеек и только потом контейнер как обычно размещается в STM-1.

Размещение МАП-ячеек в STM-1.

Всего 9 строк	1 байт	260 байт
1-ая строка	PON VC-4
О2-ая строка
3-я строка
4-ая строка
5-ая строка
6-ая строка
7-ая строка
8-ая строка
9-ая строка

Указатель МАП-ячеек МАП-ячейки Виртуальный контейнер VC-4

Функциональная схема сети SDH с наложенной сетью АТМ

Коммутаторы сети ATM (например: компании NorteL - Passpon 7480 для крупных телекоммуникационных сетей, компании Ascend - GX 500™, "Smart" Сore, СВХ 500™ сетей ATM компании Extant, США)

Сеть АТМ

Транспортная

сеть SDH

Транзитные узлы

(коммутаторы) сети SDH

Обе транспортные технологии: SDH и ATM хорошо дополняют и взаимодействуют друг с другом.

Есть задачи, например, транспортные, которые успешно решаются SDH, а есть сервисная среда, предоставляющая услуги, в которой хороша технология ATM.

Сегодня технология ATM (особенно доступ к видео и Интернет) в полной мере не доходит до абонентского устройства (как, например, DSL), но такая возможность появится при платежеспособном спросе.

В настоящее время, подключая сервисные услуги Операторы связи используют некоммутируемые и коммутируемые линии связи (dial-up).

Основная положительная черта асинхронной передачи - простота определения моментов отсчетов сигнала в приемнике, а также гибкость в диапазоне средних скоростей передачи данных и на небольшие расстояния. При высоких скоростях передачи данных биты передаются один за другим. Передача автоматически приспосабливается и к пониженным скоростям путем увеличения пауз между знаками.

Таким образом, асинхронные системы более подходят для передачи сигналов, когда их скорость изменяется, в отличие от синхронных систем, в которых приемник должен отследить изменение скорости цифрового потока в передатчике, прежде чем он сможет правильно взять отсчеты входного сигнала, что происходит очень медленно и в узком диапазоне.

Сегодня такой способ передачи цифровых сигналов с разными скоростями (асинхронный режим) в SDH не применяется, несмотря на то, что системы с синхронной передачей могут передавать сигналы с переменной скоростью. Но при этом задача подстройки под скорость передачи информации выполняется за счет введения в цифровой поток кодовых комбинаций, соответствующих нулевой информации. Эти комбинации используются для заполнения цифрового потока, когда сигнал отсутствует, поэтому такую форму передачи называют иногда изохронной. Изохронный способ передачи необходим при использовании синхронной линии (канала) связи для передачи данных от асинхронного источника.

Особенностью асинхронного способа передачи цифрового потока является то, что он автоматически обеспечивает синхронизацию по группам битов (байтам, знакам, словам, цифрам).

Если речевой сигнал, преобразованный посредством ИКМ, передается асинхронно, то стартовый и стоповый биты автоматически определяют границы кодовой комбинации. При синхронной передаче нужны дополнительные меры для синхронизации цифрового сигнала по кодовым комбинациям.

Оконечное устройство АТМ содержит:

-блок пользователя 1024байт;

-до 65 536 виртуальных (логических) каналов - ВК (65 536 ВК: 64,0кбит/с = 1024байт - максимальный объем различной пользовательской информации, который может быть передан одновременно со скоростью 155,520мбит/с);

-до 256 виртуальных путей - ВП (каждый виртуальный путь содержит 256 ВК);

-до 16 777 216 соединений (65 536 ВП х 256 ВК).

Оконечное устройство АТМ одновременно поддерживает до 16 777 216 соединений через UNI (User to Network Interface) интерфейс, через который оконечное устройство АТМ используется между сервером, ПК, АТС, УК и коммутатором АТМ.

К основным недостаткам асинхронной передачи относятся:

-чувствительность к ошибкам на линиях связи с высоким уровнем шумов;

-довольно большая избыточность, необходимая для синхронизации.

В АТМ сетях каждое оконечное устройство до начала передачи сигнала по линиям связи должно пройти регистрацию в сети для получения адреса и сообщения о том, что оно включено в сеть, т.е. проверить доступность оконечного устройства адресата, и только после этого передавать сообщение. В противном случае соединение между оконечными устройствами не устанавливается. Это - страховка от риска, что адресат сообщение не получит из-за занятости узлов сети или отсутствия самого получателя информации по указанному адресу.

Технология АТМ в локальных компьютерных сетях

Сеть АТМ в локальных компьютерных сетях (LAN) организуется по топологии "звезда" с использованием в качестве линий связи витой пары, а также одного или нескольких коммутаторов.

Простейший пример сети АТМ - один коммутатор (без маршрутизаторов и мостов), а также несколько оконечных устройств, выполняющих одновременно функции приемников и передатчиков информационных сигналов (цифровых потоков), которые и обеспечивают обмен сообщениями (цифровыми потоками).

Каждое оконечное устройство имеет свой собственный выделенный физический канал в коммутаторе, обеспечивая тем самым полное использование полосы пропускания (спектра, ширины полосы) этого конкретного канала.

АТМ - это метод передачи информации между оконечными устройствами.

В локальных компьютерных сетях метод АТМ аналогичен передаче

МАП-ячеек (АТМ-ячеек) по телекоммуникационной сети АТМ.

Длина АТМ-ячейки - 53байта (48байт - полезная информация и 5байт – служебный заголовок), которая определяется временем задержки распространения речевого сигнала через АТМ-сеть.

Транспортирование пакетов внутри коммутаторов и включенных в него устройств осуществляется со скоростью 155,520мбит/с.

Современные мониторы (экраны, дисплеи), типа Suher Video Graphics Array, содержат: 1024 строки х 768 элементов в строке = 786432 элемента.

Модемы (полное название: модулятор-демодулятор), используемые для связи с ТфОП (стандарт МСЭ-Т - V.34), подразделяются:

- Низкоскоростные - до 300,0бит/с. используется

- Среднескоростные - 600,0; 2000,0...7200,0; 9600,0...28 800,0бит/с. 0,3 - 3,4кГц