Особенности ATM

В Ш-ЦСИС использован принцип асинхронно-адресной передачи информации (Asynchronous Transfer Mode - ATM). Успехи в области АТМ-технологии обусловлены прогрессом в области современных телекоммуникационных технологий (смотри гл. 1). Хотя метод ATM как принцип пере дачи известен давно (например, система передачи TASI - Transatlantic Speech Interpolation), тем не менее современный ATM является специфическим пакетно-ориентированным способом передачи информации, основанным на асинхронном временном мультиплексировании и использующим минипакеты фиксированной длины. В Ш-ЦСИС минипакет получил название ячейки. Заголовок ячеек одного источника во время сеанса связи обеспечивает их привязку к одному и тому же виртуальному маршруту - каналу и пути (направлению связи). Таким образом, ATM является методом передачи, ориентированным на соединение. Требуемые ресурсы в ATM выражаются в виде величины - необходимой битовой скорости для передачи информации при фиксированной величине GoS.

К особенностям ATM-технологии в рамках Ш-ЦСИС можно отнести:

• транспортировку сообщений, основанную на передаче информационных минипакетов (ячеек) фиксированной длины со сравнительно простым протоколом передачи, не требующим управления на звене передачи;

• универсальность способа передачи, позволяющая обслуживать различные классы пользователей, требующих различные битовые скорости передачи;

• возможность динамического распределения информационных пакетов, что приводит к эффективному использованию сетевых ресурсов;

• возможность управления виртуальным путем передачи ячейки, что приводит к упрощению сети и увеличивает ее гибкость, надежность, живучесть, пропускную способность.

Необходимо отметить важнейшие преимущества и недостатки ATM как способа передачи информации.

Преимущества ATM

1. Высокое использование ширины битовой полосы скорости передачи благодаря применению статистического мультиплексирования.

2. Коммутационные системы проще по сравнению с другими системами, благодаря однотипной коммутации как пользователей с индивидуальными низкими битовыми скоростями, так и пользователей с индивидуальными высокими битовыми скоростями, что обусловлено использованием статистического мультиплексирования.

3. Учет статистических характеристик источников информации с переменными битовыми скоростями в различных приложениях.

4. Управление битовым потоком и управление потоком ошибок от «конца к концу», а не «от звена к звену».

1. Необходимость маркирования заголовком каждой ячейки.

2. Переменная задержка и, как следствие, джиттер задержки приводя! к сложным алгоритмам расписаний в АТМ-коммутаторах.

3. Требуются достаточно сложные механизмы управления с целые обеспечения гарантии переговоров с пользователем в отношении распределения ШПБСП и организации стеков с гарантированной ШПБСП, а также для поддержания принятого качества обслуживания.

4. Малая величина задержки для пакета большого размера на относительно большие число задержек малого размера для минипакетов (ячеек) со сравнительно большим заголовком.

5. Повышенная возможность выхода из синхронизма при асинхронной передаче ячеек, что может потребовать передачи специальных служебных ячеек и специальных механизмов для восстановления синхронизации.

6. Сильная корреляция между вероятностью потери ячеек и возникновением очередей.

Стандарты АТМ-технологии содержатся в Рекомендациях МККТТ - 1.150,1.361 (1990).

9.2.1. Характеристики передаваемой цифровой информации, относящиеся к обслуживанию трафика Рассмотрим некоторые характеристики передаваемой цифровой информации, которые являются важными при обслуживании трафика.

Скорость передачи информации представляет собой случайный процесс г(/). В силу физических причин всегда существует ограничение на максимально допустимую битовую скорость передачи

Рис. 9.1. Снижение качества обслуживания при перегрузке звена получило название берстности (Ьш^шезв) и в АТМ является фундаментальной характеристикой передаваемой информации. Как следует из определения, берстность является безразмерной величиной. Берстность для различных видов информации меняется в широких пределах. На практике В = 1-НО. Если В - 1, то говорят о постоянной скорости передачи информации.

Скорость передачи информации источника, как правило, в процессе передачи по каналам связи подвергается преобразованию. Если скорость передачи превышает некоторый допустимый предел, то в эти моменты времени происходит снижение качества обслуживания пользователя (рис. 9.1). Если скорость передачи сообщения не превосходит допустимого предела, то качество обслуживания пользователя поддерживается в требуемых пределах, оговоренных на этапе допуска пользователя в сеть (рис. 9.2). На рис. 9.3 и 9.4 показаны примеры скорости передачи некоторых классов пользователей с переменной битовой скоростью передачи.

Рис. 9.2. Передача сообщений, когда качество обслуживания поддерживается в норме

о Рис. 9.3. Постоянная паузами при передаче

О !

Рис. 9.4. Ступенчатое изменение битовой скорости с паузами при передаче Из вышесказанного следует, что чем выше берстность сообщения В, тем больше эффективность статистического уплотнения, применяемого в Ш-ЦСИС. Берстность определяется путем статистических измерений передаваемых сообщений. Данные о ее значениях, приводимые в литературе, значительно отличаются (рис. 9.5).

О величине берстности для различных видов сервиса можно судить по данным табл. 9.1 [9.7].

Таблица 9.2

Рис. 9.5. Зависимость изменения берстности от битовой скорости передачи и вида информации В табл. 9.3* приведены значения продолжительности связи для различных видов сервиса битовой скорости передачи и приведены значения величины использования канала II: Таблица 9.3

Из данных, приведенных в табл. 9.1-9.3, следует, что на звене Ш-ЦСИС обслуживаются трафики с существенно различающимися параметрами. При заданной пропускной способности звена возникают проблемы, связанные с качеством обслуживания при совместном обслуживании трафиков. При реальном проектировании Ш-ЦСИС вопрос выбора пропускной способности звена и типов обслуживаемых трафиков всегда подлежит детальному изучению.

Исследования, проведенные в [9.9], позволили определить приемлемую композицию трафиков с соответствующими берстностями для синхронного транспортного модуля STM 1 и STM 4 аппаратуры SDH (стандарт ITU). Результаты этих исследований представлены в табл. 9.4 Значения бер-стности, приведенные в этой таблице, получены при вероятности потерь ячеек Р_сец = 1(Г⁹.

Таблица 9.4

В = h/m, где h = т_max, т = 6т.

В [9.13] представлены другие характеристики сообщений, создаваемые различными классами пользователей, необходимые для проектирования мультисервисной сети:

• стандартное телефонное сообщение является сообщением с постоянной битовой скоростью (сообщением типа СВЛ) с пиковой скоростью передачи пакетов (РСИ.) 64 кбит/с, максимальной задержкой 50 мс, джиттером задержки СТОУ = 12 мс и вероятностью потерь ячеек Р_сец = = СЬЯ= 10~⁵;

• видеоконференция высокого качества является сообщением с переменной битовой скоростью, передаваемым в реальном масштабе времени (сообщение типа VBRrt) с PCR =10 Мбит/с, максимальной средней задержкой MaxCTD = 150 мс, джиттером задержки CTDV = = 20 мс, вероятностью потерь ячеек Р_сец- CLR = 10~⁸;

• сессия просмотра Web-страниц может рассматриваться как трафик с доступной скоростью передачи (трафик типа ABR) с минимальной скоростью MCR = 56 кбит/с и Р_сец = CLR = ЮЛ С понятием берстности тесно связано понятие берета Гй-активного интервала информации. Измеряют берет числом передаваемых битов или ячеек. Береты отделяются друг от друга интервалом молчания - Sb (Silence Period). Если предположить, что активный и пассивный период распределены экспоненциально, то при средней длине берета ТЬ_тетсреднее значение интервала молчания определяется по формуле

Проанализировав некоторые характеристики, важные для проектирования Ш-ЦСИС, перейдем к рассмотрению ее архитектуры.

⇐Широкополосная цифровая сеть с интеграцией служб - принципы функционирования - общие замечания | Мультисервисные телекоммуникационные сети | Архитектурная модель ш-цсис⇒