1 ATM-PROTOKOLLAN VIITEMALLI

Samankaltaiset tiedostot
1. B-ISDN: PROTOKOLLAT

Kuva maailmasta Pakettiverkot (Luento 1)

S Teletekniikan perusteet

OSI malli. S Tietoliikenneverkot S Luento 2: L1, L2 ja L3 toiminteet

OSI ja Protokollapino

DownLink Shared Channel in the 3 rd Generation Base Station

SDH. Mikä SDH 0DUNR/XRPD

Protokollien yleiset toiminnot

4. PDH ja SDH. 4.1 PDH (Plesiokroninen digitaalinen hierarkia)

1. ATM: SIGNALOINTI. 1.1 Protokollat

2 KYTKENTÄLAITTEET JA NIIDEN RAKENNE

ATM-KYTKENTÄLAITTEIDEN SUORITUSKYVYN MITTAUS

PCM (Pulse Code Modulation)

T1-linja (tai DS1 (digital signal)) T1-linjojen yhdistäminen SONET/SDH. Tavoitteet

PCM (Pulse Code Modulation)

Standardiliitännät. Tämä ja OSI 7LHWROLLNHQQHWHNQLLNDQSHUXVWHHW $(/&7 0DUNXV3HXKNXUL

Langallinen puhelinverkko. Puhelinverkko. Päätelaite. Analoginen tilaajaverkko. Kanavointi. Puheen PCM-koodaus

Puhelinverkko. Kirja sivut ,

IPTV:n asettamat vaatimukset verkolle ja palvelun toteutus. Lauri Suleva TI07 Opinnäytetyö 2011

Reititys. Tämä ja OSI 7LHWROLLNHQQHWHNQLLNDQSHUXVWHHW $(/&7 0DUNXV3HXKNXUL. Yhteyden jakaminen Reititys Kytkentä Internet-protokolla TCP, UDP

Tehtävä 2: Tietoliikenneprotokolla

TVP 2003 kevätkurssi. Kertaus Otto Alhava

Siltojen haitat. Yleisesti edut selvästi suuremmat kuin haitat 2/19/ Kytkin (switch) Erittäin suorituskykyisiä, moniporttisia siltoja

Liikenneteoriaa (vasta-alkajille)

S Tietoliikennetekniikan perusteet. Pakettikytkentäiset verkot. Helsinki University of Technology Networking Laboratory

Liikenne ATM- ja SDHverkoissa

Siltojen haitat Yleisesti edut selvästi suuremmat kuin haitat

3 ATM-MITTAUKSET. Marko Luoma ATM-kytkentälaitteiden suorituskyvyn mittaus 30

S Tietoliikenneverkot

Monimutkaisempi stop and wait -protokolla

Tiedonvälitystekniikka 1-3 ov. Kurssin sisältö ja tavoite

Elisa Oyj. Kapasiteettipalveluiden Käsikirja

ELEC-C7241 Tietokoneverkot Kuljetuskerros

Pertti Pennanen OSI 1 (4) EDUPOLI ICTPro

4 KYTKENTÄVIIVEET. Marko Luoma ATM-kytkentälaitteiden suorituskyvyn mittaus 42

S ATM JA MULTIMEDIA SEMINAARI, SYKSY -96

3. Kuljetuskerros 3.1. Kuljetuspalvelu

Työasema- ja palvelinarkkitehtuurit IC Tallennusjärjestelmät. Tallennusjärjestelmät. 5 opintopistettä.

Laajaverkot (WAN) Puhelinjärjestelmä. Ristiriita. Digitaalisen signaloinnin edut. Modeemeja. Modeemi

Service Level Agreement. Service Level Agreement. IP verkkopalvelu. S Verkkopalvelujen tuotanto Luento 1: Service Level Agreement

Laajaverkot (WAN) Puhelinverkko. runkolinjat digitaalisia, kuitua local loop analoginen, kierretty pari kanavointi

Osoitemanipulaation syitä. Osoitemanipulaation syitä. Miten? S Verkkopalvelujen tuotanto Luento 4: Verkko osoitteiden manipulaatiopalvelut

Kanavointi (multiplexing)

Diplomityö. ATM-tekniikan käyttö internetliikenteen

Kanavointi (multiplexing) Laajaverkot (WAN) T1 Carrier CCITT PCM. E1 (2.048 Mbps)

SISÄLMYSLUETTELO QUO VADIS?... 9

Palvelukuvaus ja hinnasto Ethernet monipalvelunielu Versio

Nopea tiedonsiirto terveydenhuollossa, ATM-tietoverkko

Vuonohjaus: ikkunamekanismi

Määräys VIESTINTÄVERKKOJEN YHTEENLIITETTÄVYYDESTÄ, YHTEENTOIMIVUUDESTA JA MERKINANNOSTA. Annettu Helsingissä 1 päivänä huhtikuuta 2005

OSI-malli. S Tietoliikenneverkot. Miksi kytketään. Välitys ja kytkeminen OSI-mallissa. /XHQWR.\WNHQWlMDUHLWLW\V

Tietoliikenne II (2 ov)

1 YLEISKUVAUS Laajakaistaliittymä Palvelun rajoitukset PALVELUKOMPONENTIT Päätelaite Nopeus...

Tietoliikenne II (2 ov)

Osoitemanipulaation syitä. Miten? Vaihtoehtoja. S Verkkopalvelujen tuotanto Luento 4: Verkko osoitteiden manipulaatiopalvelut.

1. Maarittele termiuvastaa Iyhyesti. Arvostelu: 1p/oikea vaihtoehto. Ei miinuspisteita

Nimi: Op.numero: Yritän arvosanan korotusta, olen läpäissyt IVT:n tentin

1.1 Merkinannon siirron arkkitehtuurista Turvallisuusvaatimukset Common Transport Protocol 6

Internet Protocol version 6. IPv6

METROETHERNET PALVELUKUVAUS JA HINNASTO ALKAEN

Miksi? Miksi? Miten? S Verkkopalvelujen tuotanto Luento 2: Verkko osoitteiden manipulaatiopalvelut. Internet

Ristiriita. Puhelinjärjestelmä. Modeemi. Digitaalisen signaloinnin edut. xdsl-modeemit. Modeemeja

Diplomityöseminaari

Salausmenetelmät (ei käsitellä tällä kurssilla)

xdsl Operaattorihinnasto

11.4. Context-free kielet 1 / 17

TK Palvelinympäristö

Tietoliikenteen perusteet: Kokeeseen tulevista asioista

Monimutkaisempi stop and wait -protokolla

Monimutkaisempi stop and wait -protokolla

Sisäilmaston mittaus hyödyntää langatonta anturiteknologiaa:

LPOnet Oy Ab Operaattori DSL -tuotekuvaus ja hinnasto voimassa alkaen toistaiseksi

Projektina gradu. Miten? Missä? Milloin? Miksi?

Teknisiä käsitteitä, lyhenteitä ja määritelmiä

1.4. Tietoliikenneohjelmistot eli protokollat

1.4. Tietoliikenneohjelmistot eli protokollat

1.4. Tietoliikenneohjelmistot eli protokollat. Protokollien kerrosrakenne. Mitä monimutkaisuutta?

TeleWell TW-EA711 ADSL modeemi & reititin ja palomuuri. Pikaohje

Vaatimusmäärittely Ohjelma-ajanvälitys komponentti

Televerkon synkronointi

5. Siirtoyhteyskerros linkkikerros (Data Link Layer)

5. Siirtoyhteyskerros linkkikerros (Data Link Layer)

Luento 13: Arkkitehtuurit. Internet tänään

Tools and methods for testing Open Iub interface of WCDMA base transceiver station

TIES530 TIES530. Moniprosessorijärjestelmät. Moniprosessorijärjestelmät. Miksi moniprosessorijärjestelmä?

Lisää reititystä. Tietokoneverkot 2009 (4 op) Syksy Futurice Oy. Lisää reititystä. Jaakko Kangasharju

(Puhelin)verkkokomponentit. Kytkentäiset verkot. Piirikytkentä. Kytkentäkenttä

Lisää reititystä. Tietokoneverkot 2008 (4 op) Syksy Teknillinen korkeakoulu. Lisää reititystä. Jaakko Kangasharju

Nokeval No Käyttöohje. Tekstinäyttö 580-ALF

S Tietoliikennetekniikan perusteet. Piirikytkentäinen evoluutio. Annukka Kiiski

IPTV:n laadun ja luotettavuuden mittaamisesta. Jorma Kilpi

Tiedonvälitystekniikka 1

GUIDELINES FOR IMPLEMENTATION KANSALLISET TILAAJATOIMINTEET. VÄLIKYSELY, KOLMEN NEUVOTTELU JA SIIRTO

SM211 RS485 - JBUS/MODBUS mittarille SM103E. Käyttöohje

Luku 8. Aluekyselyt. 8.1 Summataulukko

Määräys VIESTINTÄVERKON RAKENTEESTA, LIITYNTÄPISTEISTÄ, HF (HUMAN FACTORS)-NÄKÖKOHDISTA, TÄRKEYSLUOKITTELUSTA JA VARMISTAMISESTA.

" Internet on globaalin mittakaavan koeverkko. " Nykyinen Internet. " yhtäläiset resurssit ja kurjuus. " Best Effort palvelua. " 3 bitin precedence

FiSMA 1.1 Toiminnallisen laajuuden mittausmenetelmä Ohje monikerrosarkkitehtuurin mittaamiseen

TCAP - Transaction Capabilities Sovellusosaa käyttävät

Transkriptio:

1 ATM-PROTOKOLLAN VIITEMALLI Tämä liite on johdanto ATM-protokollaviitemalliin ja sen kerrosrakenteeseen. Tämä liite liittyy keskeisesti lukuihin yksi ja kaksi, mutta on hyödyllistä tukitietoa kaikille, jotka ovat epävarmoja omasta ATM-protokollarakeenteen tietämyksestään. 1.1 ATM-PROTOKOLLAVIITEMALLI PÄÄTELAITTEESSA Päätelaitteen protokollaviitemallissa esiintyvät melkein kaikki ATM:n osakerrokset. Q.2931 CPCS SSCF (Q.2931) SAR SAAL SSCOP AAL 1 CS AAL 3/4 CPCS AAL 5 CPCS SAR SAR SAR Kuva 1-1 ATM-protokollaviitemalli päätelaitteessa 1.1.1 Käyttäjätaso Q.2931 CPCS SSCF (Q.2931) SAR SAAL SSCOP AAL 1 CS AAL 3/4 CPCS AAL 5 CPCS SAR SAR SAR Kuva 1-2 Päätelaitteen käyttäjätaso Käyttäjätaso on vastuussa sovelluksien välisen liikenteen välittämisestä. Sovituskerros [28] Sovituskerros - AAL (ATM Adaption Laeyer) ottaa kantaa siihen, miten informaatio pakataan 48-tavun kenttiin. AAL-kerroksen AAL-tyyppejä on Marko Luoma ATM-kytkentälaitteiden suorituskyvyn mittaus 77

kehitelty ITU-T:n palveluluokkien (A,B,C,D ja X) pohjalta. Tällä hetkellä valmiita AAL-tyyppejä ovat AAL1, AAL3/4 ja. AAL-kerros on jakautunut sisäisesti kahteen osakerrokseen: SAR ja CS. CS (Convergence Sublayer) -osakerroksen tehtävä on auttaa SAR-kerrokselle lähetettävän ja sieltä saatavan datavuon hallintaa. SAR (Segmentation and Reassembly) -osakerroksen tehtävä on pilkkoa ylemmiltä kerroksilta saatava informaatio solujen informaatiokentän kokoisiin lohkoihin ja toisessa suunnassa koota lohkoista ylemmän kerroksen informaatiokehyksiä. AAL 1 AAL 1-tyyppiä käytetään synkronisten bittivirtojen sovittamiseen. Suurin käyttökohde on PDH-pohjaisten (Plesiosynchronous Digital Hierarchy) systeemien ATM-verkkoon sovittaminen. PDH-pohjaiset järjestelmät ovat vielä pitkään merkittävä osa televerkkoa, minkä vuoksi AAL 1:n toimintaan onkin kiinnitetty paljon huomiota. AAL 1 vastaa suunnilleen ITU-T:n palveluluokkaa A ja se tarjoaa rakenteellisen tai rakenteettoman tiedon siirron varsin tarkalla siirtoviiveellä ja siirtoviiveen vaihtelulla. AAL 1 tarkistaa kellotuksen yhteneväisyyden molempien päiden suhteen ja kellotuksen uudelleen muodostaminen vastaanottopäässä on mahdollista SAR-PDU:n 4-ohjausbittiä hyväksikäyttäen. AAL 1 on kykeneväinen käsittelemään pakettiverkolle tyypillisiä viiveitä eli paketointiviiveitä sekä siirtoviiveiden vaihteluita.käsittely perustuu virtuaaliseen puskuriin, jota tyhjennetään palvelun vaatimalla nopeudella. Pakettiverkossa esiintyviä pakettien järjestyksen sekoamisia vastaan on SAR- PDU:ssa kolmen bitin laskuri (SN), jolloin peräkkäisten pakettien sekoaminen, katoaminen tai virheellinen lisäys havaitaan. Marko Luoma ATM-kytkentälaitteiden suorituskyvyn mittaus 78

Kuva 1-3 Solun muodostuminen AAL 1:ssä [1] Osoitin Rakenteellisen datan alkukohdan osoitin info-kentässä SN... Järjestysnumero SNP... SN:n tarkistussumma AAL 3/4 AAL 3/4 on muodostunut kahdesta eri tyypistä AAL 3:sta ja AAL 4:stä. AAL 3 oli alunperin suunniteltu yhteydellisille VBR-palveluille ja AAL 4 yhteydettömille VBR-palveluille (ITU-T;n palveluluokat C ja D). AAL 3/4:n CS-osakerros on jaettu vielä kahtia CPCS- (Common Part Convergence Sublayer) ja (Service Specific Convergence Sublayer)-osakerroksiin. CPCS on kaikille yhteinen osakerros ja palveluriippuva osa. AAL 3/4 määrittelee kaksi toimintatapaa: viesti- ja yhteystapa (vrt. TCP ja UDP). Viestitapaa käytetään kehystetyn datan siirtoon ja yhteystapaa vaihtelevanpituisten pakettien välittämiseen. Kumpikin toimintatapa tukee sekä luotettavaa että epäluotettava tiedonsiirtoa. Luotettava tiedonsiirto varmistaa, että kaikki -tason sanomat tulevat perille virheettöminä ja että niitä ei jää puuttumaan. AAL 3/4 mahdollistaa yksi- ja monipisteyhteydet sekä useiden CPCS-yhteyksien kanavoinnin yhdelle ATMyhteydelle. Marko Luoma ATM-kytkentälaitteiden suorituskyvyn mittaus 79

Kuva 1-4 Solun muodostumien AAL 3/4:ssä [1] CPI... Kenttien pituustunniste Lippu.. Alkulippu vaihtelevatunniste BA... Puskurin kokovaatimus Täyte... PDU:n täyttö N*4-tavuiseksi Lippu.. Loppulippu =Alkulippu Pituus.. Datakentän pituus tavuina ST... Lohkontyyppi (alku, keski, loppu vai ainoa) SN... Lohkon järjestysnumero MID... CPCS:n tunniste, jos useita LI... Hyötykuorman pituus CRC... Koko PDU:n tarkistussumma AAL 5 on yksinkertaistettu muoto AAL 3/4:stä. AAL 5:ssä on AAL 3/4 kanssa yhteneväisesti viesti- ja yhteystoiminta sekä luotettava ja epäluotettava tiedonsiirto. AAL 3/4:n mukaisesti CS-osakerros on jaettu kahtia mutta AALtason kanavointi tapahtuu -osakerroksella. Data pakataan sekventaalisesti soluihin ja solut taas suoraan sekventaalisesti trailereihin. Näin solujen saapumisjärjestys on oikea (mikäli verkko ei ole sekoittanut järjestystä) ja viimeinen solu ilmoitetaan nostamalla viimeisen solun otsikkokentässä kolmas PTI-bitti ylös. CRC lasketaan koko datapaketille ja sijoitetaan paketin perään. Näin saatu kokonaisuus jaetaan ATM soluihin 48 tavun paketeissa. Marko Luoma ATM-kytkentälaitteiden suorituskyvyn mittaus 80

Kuva 1-5 Solun muodostuminen AAL 5:ssä [1] UU... Käyttäjältä käyttäjälle merkinanto informaatio CPI... Kenttien pituustunniste CRC... 32-bitin tarkistussumma koko kehyksen yli laskettuna ATM-kerros [27, 36] ATM-kerros huolehtii solujen muodostamisesta, liikenteen hallinnasta ja liikenteen kanavoinnista yhdelle fyysiselle yhteydelle. Pakettipohjainen liikenne on jaksollista, jolloin joukossa on myös hetkiä, joihin ei ole lähetettävää dataa. Koska fyysiset liitynnät vaativat synkronista toimintaa, täytyy hiljaiset hetket täyttää merkityksettömillä soluilla. Näitä tyhjiä soluja on kahta tyyppiä: tyhjäkäynti- (idle) ja määräämättömiä (unassigned) soluja. Tyhjäkäyntisolut lisätään ja poistetaan ATM-kerroksella, kun taas määräämättömät solut lisätään ja poistetaan konvergenssikerroksella. Marko Luoma ATM-kytkentälaitteiden suorituskyvyn mittaus 81

Kuva 1-6 ATM-kerroksella yhteyksien kanavointi yhdelle fyysiselle medialle. [21] Fyysinen kerros [30, 36] Fyysinen kerros on jakautunut kahteen osakerrokseen TCS ( Transmission Convergence Sublayer ) ja PMD (Physical Media Dependent sublayer). Konvergenssikerros Konvergenssikerroksen (TCS) päätehtävä on sovittaa solut käytettävään siirtojärjestelmään. ATM-kerroksen solunopeuden sovittaminen käytettävään siirtojärjestelmään tapahtuu siten, että konvergenssikerroksella lisätään tai poistetaan tyhjiä soluja transmissionopeuden ja ATM-kerroksen solunopeuden suhteessa. Mikäli ATM-kerroksella ei ole välitettävää solua lisätään aikaväliin tyhjä solu. Toiseen suuntaan toimittaessa poistetaan tyhjät solut. Konvergenssikerros on vastuussa myös ATM-solujen otsikon HEC-kentän generoinnista ja tarkastamisesta. HEC-kenttä on tarkistussumma, joka on laskettu solun otsikon neljälle ensimmäiselle tavulle. Tarkistussummalla voidaan korjata yksittäiset bittivirheet sekä havaita useampien virheiden olemassaolo. HECvirheitä tulisi havainnoida tilakoneella, jossa yksittäiset bittivirheet korjataan mutta useampia virheitä sisältävät solut hukataan. Marko Luoma ATM-kytkentälaitteiden suorituskyvyn mittaus 82

Usean bitin virhe Solu hylätty Ei virhettä Ei virhettä Solu korjattu Yhden bitin virhe Korjaustila Havainnointitila Virhe havaittu Solu hylätty Kuva 1-7 Solun otsikkovirheiden havainnointimekanismi [36] Koska solut saapuvat erilaisissa siirtokehyksissä, täytyy näihin kehyksistä purettaviin soluihin lukkiutua jonkinlaisella synkronoitumisella. ATM:ssä on tähän lukkiutumiseen suunniteltu oma proseduuri, joka perustuu myös solujen HEC-kenttiin. Saapuvia soluja tarkastellaan bitti kerrallaan viiden tavun liukuvassa ikkunassa. Ikkunan neljälle ensimmäiselle tavulle laskettaan tarkistussummaa, jota verrataan viidenteen tavuun. Jos kyseisiä vastaavuuksia löytyy tasaisesti 53-tavun välein, voidaan olettaa solun rajat löytyneen. Tämä proseduuri pelaa tilakoneena, jossa on kolme tilaa HUNT, PRESYNC ja SYNC. Verkkoon kytkennän yhteydessä laite aloittaa HUNT-tilasta. Ensimmäinen oikea HEC-kenttä vie tilakoneen PRESYNC-tilaan. Jos oikeita HEC-kenttiä löytyy vielä D-kappaletta, siirrytään SYNC-tilaan ja informaation siirto voi alkaa. Mikäli PRESYNC-tilassa löytyy yksikin virhe palataan HUNT-tilaan. Mikäli SYNCtilassa kohdatan N-peräkkäistä virhettä HEC-kentässä palataan myös HUNTtilaan. D ja N ovat siirtojärjestelmästä riippuvia parametreja. Oikea HEC HUNT Virheellinen HEC PRESYNC N-peräkkäistä virheellistä HECiä D -peräkkäistä oikeaa HECiä SYNC Kuva 1-8 Solujen rajauksen tilakaavio (SDH-liitynnässä D=7 ja N=8) [36] Mediariippuvakerros Marko Luoma ATM-kytkentälaitteiden suorituskyvyn mittaus 83

Mediariippuva fyysinen kerros (PMD) käsittää varsinaisen käsinkosketeltavan siirtotien. Mediariippuvan kerroksen tehtävänä on vaan ja ainoastaan kuljettaa bittivirtaa, jonka konvergenssikerros on muodostanut. SDH:n STM-1 on yleisin liityntätyyppi, mutta myös erilaisia blokkikoodattuja liitäntöjä on standardoitu (100 Mbit/s TAXI, 25Mbit/s IBM jne). Käytetyt kaapelit voivat olla liitynnästä riippuen monimuotokuitu-, koaksiaali- tai parikaapelia. ATM-kerros ATM I.432 TCS - osakerros PDH G.804 1,5 Mb 2 Mb 6,8 Mb SDH G.708 SONET T1.105 155 Mb 622 Mb Fibre Channel 155Mb TAXI blokkikoodattu 100 Mb / 140 Mb IBM blokkikoodattu 25,6 Mb PMD - osakerros T 1 G.704 E1 G.704 T 2 G.704 STS-3 STM-1 STS-12 STM-4 FibreCh. 8B/10B FDDI 4B/5B IBM 4B/5B EL EL EL UTP STP MM MM STP MM MM UTP Kuva 1-9 Fyysisen tason liitynnät päätelaitteessa [21] 1.1.2 Ohjaustaso Q.2931 CPCS SSCF (Q.2931) SAR SAAL SSCOP Kuva 1-10 Päätelaitteen ohjaustaso Ohjaustaso on päätelaitteessa vastuussa yhteyden muodostamisesta sekä hallintatietojen hakemisesta lähimmästä kytkentälaitteesta. Yhteyden muodostus tapahtuu käyttäen sovellustason merkinantoa. Palvelukerros Merkinannon merkitys B-ISDN -verkossa on perinteisiä verkkoja suurempi. Merkinantoprotokollat ovat vastuussa yhteyden muodostuksen aikaisesta Marko Luoma ATM-kytkentälaitteiden suorituskyvyn mittaus 84

yhteysparametrien siirrosta. Merkinannolle on olemassa kilpailevia suosituksia, jotka eivät ole keskenään yhteensopivia. ITU-T:n suosituksissa suoritetaan merkinanto Q.2931 standardin mukaisesti. Tämä on pitkälti yhteneväinen N-ISDN merkinantosuosituksen Q.931 kanssa. ATM Forumin kilpailevat ehdotukset sisältyvät UNI-määrityksiin. Käytännön laitteet toteuttavat UNI 3.0 ja 3.1 mukaisia merkinantoprotokollia. ATM Forumin UNI 3.1 on likimain sama kuin Q.2931 ja tulossa oleva UNI 4.0 pitäsi olla yhteensopiva kaikkien edellä mainittujen kanssa. Sovituskerros Ohjaustaso käyttää palveluidensa välittämiseen :n varmistamattoman tiedonsiirron CPCS-osakerrosta. Kyseisen osakerroksen päälle on asetettu SAAL (Signaling ATM Adaptation Layer). SAAL muodostuu kahdesta osakerroksesta SSCOP (Service Specific Connection Oriented Protocol) ja SSCF (Service Specific Coordination Function). SSCOP on yhteyspohjainen protokolla, joka on täysin varmistettu. SSCF on funktiojoukko, jolla signalointi on sovittu toteutettavaksi. SAALia voidaan käyttää myös muuhun varmistettuun tietoliikenteeseen. ATM-kerros ATM-kerros on käyttäjätason kanssa yhteneväinen. ATM-kerros erottaa ohjaustasolle menevän informaation muusta soluvirrasta ennalta-asetetun VPI- ja VCI-tunnisteen avulla. Merkinanto tapahtuu VPI=0 ja VCI=5 kanavalla. Fyysinen kerros Ohjaustason fyysinen kerros on käyttäjätason kanssa sama. 1.1.3 Hallintataso CPCS SAR Marko Luoma ATM-kytkentälaitteiden suorituskyvyn mittaus 85

Kuva 1-11 Päätelaitteen hallitataso Hallintataso on vastuussa ATM-verkon suuntaan muodostettavien yhteyksien parametrivalinnoista sekä -solujen prosessoinnista. Hallintataso valvoo yhteyksiään ja pitää yllä lokia virheistä. Mikäli virhetilanteita esiintyy lähettää hallintataso siitä tiedon lähimmälle kytkentälaitteelle ILMI-sanoman muodossa. ILMI on ATM Forumin -pohjainen hallintaprotokolla. ILMI pystyy kyselemään lähimmältä kytkentälaitteelta omien yhteyksiensä tilaa ja lähettämään vastaavia tietoja kytkentälaitteelle. [36] 1.2 PROTOKOLLAVIITEMALLI KYTKENTÄLAITTEISSA ATM-protokollaviitemalli kytkentälaitteissa eroaa käyttäjätasolla päätelaitteen vastaavasta mallista. Kytkentälaitteita ei kiinnosta informaation rakenne tai merkitys - ellei sitä ole sille suunnattu. Sen vuoksi käyttäjätasolla protokollapino loppuukin ATM-kerrokseen, jolla solujen kytkentä tapahtuu. CMIP Q.2931 SSCF (Q.2931) SSCOP SAAL B-ISUP MTP-3 CPCS SSCF (ISUP) SAR SSCOP Kuva 1-12 Protokollaviitemalli kytkentälaitteissa 1.2.1 Käyttäjätaso CMIP Q.2931 SSCF (Q.2931) SSCOP SAAL B-ISUP MTP-3 CPCS SSCF (ISUP) SAR SSCOP Kuva 1-13 Kytkentälaitteen käyttäjätaso Marko Luoma ATM-kytkentälaitteiden suorituskyvyn mittaus 86

ATM-kerros ATM-kerros huolehtii solujen reitittämisestä ja liikenteen hallinnasta. Reititys tapahtuu solun viiden tavun otsikkotietojen (VPI- ja VCI-kenttien) avulla. Kytkentälaitteeeseen tullut solu rekisteröidään. Tämän jälkeen etsitään reititystaulusta VPI- ja VCI-kenttiä vastaavat uudet VCI-ja VPI-arvot ja lähetetään solu matkaan. Jokaisessa reitityksessä solun VPI/VCI-tunnistin siis vaihtuu. Tämä on suuri etu, koska globaalissa mittakaavassa uniikit VPI/VCI-arvot loppuisivat nopeasti kesken. Kuva 1-14 ATM-yhteyden reititystaulukot [21] Reitityksessä käytetään kahta eri tunnistetta, jotta verkonhallinta olisi helpompaa. Operaattori voi reitittää virtuaaliväyliä haluamallaan tavalla siten, ettei se näy yhteyden tilaajalle lainkaan. Toisaalta tilaaja voi reititellä omia virtuaalikanaviaan kertomatta siitä operaattorille. Huomionarvoista on, että yhdessä kuidussa voi mennä useita virtuaaliväyliä. Marko Luoma ATM-kytkentälaitteiden suorituskyvyn mittaus 87

Kuva 1-15 Yhdessä johtimessa välitettävät erilaiset eri yhteyskomponentit Fyysinen kerros Fyysinen kerros on jakautunut kahteen osakerrokseen TCS ja PMD aivan kuten päätelaitteessa. Kerroksilla on päätelaitteita vastaavat tehtävät. PDH ja SDH ovat yleisimpiä siirtojärjestelmiä yleisessä televerkossa. Käytetyt kaapelit voivat olla siirtojärjestelmästä riippuen yksimuotokuitu-, monimuotokuitu- tai koaksiaalikaapelia. ATM-kerros ATM I.432 TCS - osakerros PDH G.804 1,5 Mb 2 Mb 6,8 Mb 34 Mb 43 Mb 140 Mb SDH G.708 SONET T1.105 52 Mb 155 Mb 622 Mb 2,488 Gb PMD - osakerros T1 G.704 E1 G.704 T2 G.704 E3 G.832 T3 G.704 E4 G.832 STS-1 STS-3 STM-1 STS-12 STM-4 STS-48 STM-16 EL EL EL EL EL EL SM EL MM SM EL SM SM Kuva 1-16 Fyysisen tason liitännät kytkentälaitteissa [21] 1.2.2 Ohjaustaso CMIP Q.2931 SSCF (Q.2931) SSCOP SAAL B-ISUP MTP-3 CPCS SSCF (ISUP) SAR SSCOP Kuva 1-17 Kytkentälaitteen ohjaustaso Ohjaustaso on kytkentälaitteissa vastuussa yhteyksien muodostamisesta, hyväksymismenettelyistä sekä hallintatietojen vastaanottamisesta päätelaitteilta. Yhteyksien muodostus tapahtuu käyttäen sovellustason merkinantoprotokollaa. Marko Luoma ATM-kytkentälaitteiden suorituskyvyn mittaus 88

Palvelukerros Päätelaitteille tarjotaan merkinantona joko ITU-T:n tai ATM Forumin mukaisia palveluja, kuten kappaleessa 0 on esitetty. Koska nykyinen merkinantoverkko on todettu varsin joustavaksi ja tehokkaaksi, ollaankin lähdetty siitä, että B-ISDN -verkon merkinanto pohjautuu N-ISDN:stä tuttuun ISUP-käyttäjäosaan. Näin tehtynä on säilytetty mahdollisuus käyttää laajakaistaverkkoja N-ISDN -verkon merkinantoverkkona ja päinvastoin. B-ISUP (Q.2761-Q.2764) hyödyntää SS7-mallista MTP-3 kerrosta, jolloin N-ISDN - verkon tarvitsemat merkinantopisteet säilyvät. MTP-1 ja MTP-2 on korvattu laajakaistaverkossa normaalilla soluvälityksellä. Tämä on perusteltua, koska laajakaistapalveluiden tarvitsema merkinantoinformaatio on siinä määrin suurta, että erillisten hallintafunktioiden rakentaminen olisi kohtuutonta ja hidastaisi informaation käsittelyä ja siirtoa liikaa. [15] B-ISUP Q.276X Q.2931 DSS-2 MTP-3 Q.270X Q.2110 Q.2130 Q.2110 Q.2140 ISUP Q.76X I.362 I.363 CPCS SAR CPCS SAR I.362 I.363 MTP-3 Q.704 I.361 ATM ATM I.361 MTP-2 Q.703 I.432 PHY PHY I.432 MTP-1 Q.702 UNI NNI YKM Kuva 1-18 Merkinantoprotokollapinot [15] Yksityisen verkon merkinanto on yhteneväinen päätelaitemerkinannon kanssa, tosin ATM Forum on tuottanut alustavan version yksityisen verkon merkinannoksi, joka on sekoitus päätelaite- ja verkkomerkinantoa. Sovituskerros Ohjaustaso käyttää palveluidensa välittämiseen :n varmistamattoman tiedonsiirron CPCS-osakerrosta. Kyseisen osakerroksen päälle on asetettu SAAL, kuten päätelaitteissa. SAALin SSCF-funktiojoukko, jolla signalointi on sovittu toteutettavaksi eroaa B-ISUPissa ja Q.2931. Näin ollen on ohjaustasolle jouduttu rakentamaan kaksi rinnakkaista funktiojoukkoa. Marko Luoma ATM-kytkentälaitteiden suorituskyvyn mittaus 89

ATM-kerros ATM-kerros on käyttäjätason kanssa yhteneväinen. ATM-kerros erottaa ohjaustasolle menevän informaation muusta soluvirrasta ennalta-asetetun VPI- ja VCI-tunnisteen avulla. Merkinanto tapahtuu VPI=0 ja VCI=5 kanavalla. Fyysinen kerros Ohjaustason fyysinen kerros on käyttäjätason kanssa sama. 1.2.3 Hallintataso CMIP CPCS SAR Kuva 1-19 Kytkentälaitteen hallintataso Hallintatasolla pidetään yllä verkon kytkentöjä kuvaavaa tietokantaa sekä erilaisten yhteysparametrien määrityksiä. Lisäksi hallintataso on vastuussa monesta tärkeästä toiminnosta, kuten: vikatilanteiden hallinasta ja eristämisestä, laskutuksesta, liikenteen hallinan ohjauksesta sekä suorituskyvyn tarkastelusta. Hallintataso suorittaa -solujen prosessoinin ja luomisen. -vuot [36] -solut luodaan ATM-kerroksella, jossa ne lisätään soluvirtaan määrävälein. -solut tunnistetaan soluvirrasta määrätyn VPI/VCI tai PTI-arvon avulla. -yhteyksiä on määritelty kahden tasoisia: fyysisen kerroksen sekä ATM-kerroksen. Fyysisellä kerroksella on käytössä käytettävän siirtojärjestelmän mukaiset hallintavuot. Yleisimmin käytetyn SONET/SDH -standardin mukaiset -vuot F1-F3 ovat vastuussa eritasoisista hallintaproseduureista. F1: Yhteysväli-tason eli kahden peräkkäisen toistimen välinen -vuo. F2: Linjatason eli kahden peräkkäisen transmissiojärjestelmän solmupisteen välinen -vuo. Marko Luoma ATM-kytkentälaitteiden suorituskyvyn mittaus 90

F3: Transmissioväylätason eli kahden ATM-kytkentälaitteen väliinjäävien ensinmäisen ja viimeisen transmissionjärjestmän välinen -vuo. ATM-kerroksella on käytössä kaksi hallintavuota: F4 ja F5. Vuot erotellaan toisistaan käyttötarkoituksen perusteella. F4-vuo on tarkoitettu virtuaaliväylien -vuolle, kun taas F5-vuo on virtuaaliyhteyksien -vuo. F4: Virtuaaliväylän -vuo. Käyttää samaa VPI-tunnusta kuin tarkasteltava virtuaaliväylä. Sisältää kaksi erilaista toimintatapaa: VCI=3 tarkastellaan virtuaaliväylän yksittäisten segmenttien päätepisteissä. VCI=4 tarkastellaan virtuaaliväylän päätepisteissä. F5: Virtuaaliyhteyden -vuo. Käyttää samaa VPI- ja VCI-tunnusta kuin tarkasteltava virtuaaliyhteys. Sisältää kaksi erilaista toimintatapaa: PTI=4 tarkastellaan virtuaaliyhteyden yksittäisten segmenttien päätepisteissä. PTI=5 tarkastellaan virtuaaliyhteyden päätepisteissä. Suorituskyvyn tarkastelu -soluilla [31] ATM-yhteyden suorituskykyä voidaan tarkastella ja hallita -soluilla. soluja lisätään määrävälein tyhjiin kohtiin käyttäjänsoluvirtaa. Väli voi olla 128, 256, 512 tai 1024 solua. Koska tyhjiä aikavälejä harvoin sattuu juuri oikeaan kohtaan voi edellä mainittu väli vaihdella 50% ihannearvosta. Jos tyhjää aikaväliä ei satu kohdalle, pakotetaan -solu soluvirtaan viimeisellä mahdollisella aikavälillä. -soluilla voidaan tarkastella yhteyden virheellisyyttä sekä siirtoviivettä ja sen vaihtelua eri ajanjaksoilla. Tarkastelua tosin rajoittaa mittausajanjakson pituus sekä -soluista aiheutuva ylimääräinen prosessointi kytkentälaitteessa. Marko Luoma ATM-kytkentälaitteiden suorituskyvyn mittaus 91