6.3. Методы асинхронной передачи
Формирование МАП-ячеек. В последнее десятилетие к передаче информации стали предъявляться более широкие требования. Одному и тому же абоненту могут быть переданы различные по характеру сообщения: движущиеся изображения (видеотелефон, видеоконференция); компьютерные данные (файлы); электронная почта; информация из системы дистанционного обучения (в том числе, мультимедийная); фильмы по кабельному телевидению и др. Причем источники этой информации являются, как правило, асинхронными. Информация от одних источников может поступать непрерывно, от других - время от времени. Скорость поступления информации от различных источников различная. Так, речевой поток поступает со скоростью 64 кбит/с, а передача движущегося изображения требует скорости от 1,5 до 100 Мбит/с.
Для согласования всех этих различных требований в 1980-1990-х годах была предложена новая технология передачи, получившая название моды асинхронной передачи (Asynchronous Transfer Mode -ATM). Эта технология (МАП в русской транскрипции или ATM в английской) предполагает запись любого вида информации в ячейки (Cells) фиксированной длины. Ячейки содержат (рис. 6.9) полезную информацию и заголовок (Header). Для заголовка отводится 5 байт, для полезной информации - 48 байт.
Рис. 6.9. Структура МАП-ячейки
Цифровая информация от источников сообщений заполняет ячейки. Поскольку ячейки имеют фиксированную длину, то нет необходимости отделять их друг от друга (т.е. определять их начало и конец) с помощью служебной информации. Если у источника отсутствует потребность в передаче информации, то передаются пустые ячейки. Небольшие объемы информации, появляющиеся через большие временные интервалы, могут быть собраны для наполнения ячеек либо могут передаваться в отдельных ячейках. В последнем случае в полупустые ячейки добавляется «наполнитель». Ячейки формируются источниками по мере потребности. В случае непрерывной передачи (речь, видеоконференция и т.п.) ячейки следуют через строго определенное время.
Потоки ячеек от различных источников могут быть объединены с помощью временного мультиплексирования (рис. 6.10).
Рис. 6.10. Мультиплексирование асинхронных потоков
Передача МАП-ячеек. Для того чтобы знать, куда направляется МАП-ячейка, в ее заголовке отводится 2 байта под идентификацию виртуального канала (Virtual Channel Identifier - VCI). Виртуальный канал - это фиксированный маршрут движения всех ячеек во время сеанса связи от одного пользователя к другому. Он состоит из последовательности портов коммутаторов, через которые эти ячейки проходят.
Преимуществом МАП-ячеек является то, что их очень легко обрабатывать при прохождении через коммутатор. Прочитав идентификатор канала в заголовке ячейки, коммутатор переправляет ее из одного порта в другой, совершенно не задумываясь о находящейся в ячейке информации.
Коммутатор может переключать целые группы виртуальных каналов, не тратя времени на анализ информации по каждому каналу в отдельности. Для этого несколько виртуальных каналов, проходящих по одному и тому же направлению на каком-либо участке сети связи, объединяют в виртуальный путь. Идентификатор виртуального пути (Virtual Path Identifier - VPI) занимает 12 битовых позиций и располагается, естественно, до идентификатора виртуального канала. VCI и VPI образуют уникальный индивидуальный адрес маршрута на каждом отдельном участке сети. Изменение идентификаторов может происходить в каждом промежуточном коммутаторе. Назначение маршрута передачи ячеек может быть осуществлено оператором сети или сигнальной системой.
Рис. 6.11. Размещение МАП-ячеек в модуле STM-1
Технология МАП хорошо согласуется с технологией SDH: МАП-ячейки могут быть помещены в синхронный транспортный модуль STM-1. Для этого они сначала «упаковываются» в виртуальный контейнер VC-4, а в заголовке (РОН) этого контейнера отмечается начало записи МАП-ячеек (рис. 6.11). Затем контейнер, как обычно, помещается в модуль STM-1.