ГЛАВНАЯ
БАЗЫ ДАННЫХ
ИНФОРМАЦИОННЫЕ
СИСТЕМЫ
  УЧЕБНЫЕ МАТЕРИАЛЫ   
ИНФОРМАЦИОННЫЕ СЕТИ
ЭЛЕКТРОНИКА
КОМПЬЮТЕР
ЗАРАБОТАЙ В СЕТИ
 
 


Яндекс цитирования

Besucherzahler dating websites
счетчик посещений





Rambler's Top100

 

 

 

 

Однонаправленный транспорт входящего потока ADSL

Интерфейсы ADSL способны поддерживать не только единственный битовый поток от/к клиенту. Технология ADSL, подобно большинству других транспортных систем, основана на кадрах, битовый поток внутри кадров ADSL может быть одновременно разбит не более чем на семь несущих каналов (называемых в ADSL просто "несущие" - bearer). Несущие делятся на два основных класса. Может существовать до четырех полностью независимых несущих входящего потока, которые всегда работают в одном направлении ("симплекс" по спецификации) - к дому. Эти четыре несущих канала передают биты входящего к клиенту потока и обозначаются от AS0 до AS3. "AS" не несет для специалистов (возможно, за исключением того, кто это придумал) никакой смысловой нагрузки. В дополнение к каналам AS может существовать до трех двунаправленных ("дуплексных" по спецификации) несущих, пересылающих трафики как входящего, так и исходящего потоков. Эти несущие обозначаются от LS0 до LS2. "LS" тоже не имеет определенного смысла, как и "AS". Несущие каналы являются логическими, а биты из всех каналов передаются по соединению ADSL одновременно и не используют выделенных полос пропускания.

Любой несущий канал может быть запрограммирован для пересылки битов на скорости, кратной 32 кбит/с ("естественная" гранулярность DMT). Могут реализовываться не кратные 32 кбит/с (например, 70 кбит/с) битовые скорости, но только переносом "дополнительных" битов (в примере с 70 кбит/с - 6 кбит/с) в совместно используемой зоне накладных расходов кадра ADSL.

Возможность функционирования на любой, кратной 32 кбит/с, скорости - не самая лучшая идея, особенно для совместимости между устройствами. Поэтому спецификация ADSL установила четыре транспортных класса (transport class) для симплексной несущей входящего потока. Классы основаны на кратных 1.536 Мбит/с скоростях (пользовательская скорость передачи в T1). Транспортными классами являются 1.536 Мбит/с, 3.072 Мбит/с, 4.608 Мбит/с и 6.144 Мбит/с. Дуплексные несущие могут иметь управляющие каналы и некоторые каналы ISDN (BRI и 384 кбит/с). Отметим, что ADSL сама по себе не ограничена каким-либо классом. Будущие спецификации могут определить для передачи 1.544 Мбит/с (полная скорость линии T1) или 2.048 Мбит /с (скорость линии E1). Несущие не ограничены по максимальной скорости. Верхний предел зависит от суммарной возможности соединения ADSL.

Для устройств ADSL установлены различные скорости подканалов передачи данных для заданных по умолчанию скоростей несущих. Максимальная скорость транспортного класса 6.144 Мбит/с не достижима одновременно для всех AS-несущих. Ограничения показаны в таблице 9.1.

Обязательна поддержка AS0. Максимальное количество одновременно активных подканалов и несущих каналов, передаваемых совместно в системе ADSL, зависит от транспортного класса. Поддержка транспортного класса связана с достижимой для конкретной линии ADSL скоростью и конфигурацией подканалов (выбор максимального количества каналов или максимальной скорости линии). Переключение между максимальной скоростью и количеством подканалов оставлено для дальнейшего исследования. На данный момент конфигурация и скорость, используемые для соединения ADSL, во время работы остаются неизменными.

Таблица 9.1 Ограничения на скорости подканалов ADSL для заданных по умолчанию скоростей несущих

Подканал

Скорость данных для подканала

Допустимые значения

AS0

n0х1.536 Мбит/с

n0=0, 1, 2, 3 или 4

AS1

n1х1.536 Мбит/с

n1= 0, 1, 2 или 3

AS2

n2х1.536 Мбит/с

n2=0, 1 или 2

AS3

n3х1.536 Мбит/с

n3=0 или 1

Поддерживаются и скорости, кратные DS1.

 

Транспортные классы нумеруются от 1 до 4. Поддержка транспортных классов 1 и 4 обязательна, а классов 2 и 3 факультативна. Кроме того, определена последовательность дополнительных транспортных классов с префиксом "2М" для систем с Е несущей на 2.048 Мбит/с, распространенной за пределами США.

Транспортный класс 1, является обязательным и предназначен для наиболее коротких линий, поскольку обеспечивает максимальную емкость входящего потока среди всех конфигураций ADSL. Этот класс переносит 6.144 Мбит/с во входящем потоке и может быть реализован на любой комбинации от одного до четырех несущих каналов, работающих на кратных 1.536 Мбит/с скоростях. Для AS0 обязательна поддержка, по крайней мере, одного подканала со скоростью 6.144 Мбит/с. Транспортный класс 1 может формироваться следующими конфигурациями (в сумме каждая из них дает 6.144 Мбит/с):

         Один несущий канал 4.608 Мбит/с и один несущий канал 1.536 Мбит/с.

         Два несущих канала по 3.072 Мбит/с

         Один несущий канал 3.072 Мбит/с и два несущих канала по 1.536 Мбит/с

         Четыре несущих канала по 1.536 Мбит/с

Транспортный класс 2 необязателен. Он переносит 4.608 Мбит/с во входящем потоке. Этот класс может состоять из любой комбинации от одного до трех несущих каналов, работающих на кратных 1.536 Мбит/с скоростях. Системы могут обеспечивать любые или все скорости несущей, поскольку данный вариант необязателен. AS3 никогда не используется для транспортного класса 2, который может формироваться следующими конфигурациями (в сумме - 4.608 Мбит/с):

         Один несущий канал 4.608 Мбит/с

         Один несущий канал 3.072 Мбит/с и один несущий канал 1.536 Мбит/с

         Три несущих канала по 1.536 Мбит/с

Транспортный класс 3 является необязательным. Он обеспечивает 3.072 Мбит/с входящего потока и может состоять из одного или двух несущих каналов, работающих на кратных 1.536 Мбит/с скоростях. Системы могут использовать любую или все скорости несущей, поскольку класс необязательный. AS2 и AS3 никогда не применяются в передающем классе 3, который может формироваться следующими конфигурациями (в сумме - 3.072 Мбит/с):

         Один несущий канал 3.072 Мбит/с

         Два несущих канала по 1.536 Мбит/с

Транспортный класс 4 является обязательным и работает на наиболее длинных линиях, но предлагает минимальную информационную емкость входящего потока. Несущий канал - это просто AS0 на скорости 1.536 Мбит/с.

Спецификация ADSL рассматривает и сети, основанные на иерархии с Е несущей и скоростью 2.048 Мбит/с и широко распространенные за пределами США (приложение H к Т1.413 1995). В этом случае (структуры 2М) поддерживаются только AS0, AS1 и AS2 (см. таблицу 9.2).

Как и для структур, кратных 1.536 Мбит/с, минимальным требованием является поддержка AS0. Максимальное количество подканалов, которые могут быть активными в любое заданное время, и максимальное количество несущих каналов, одновременно передаваемых в системе ADSL, зависят от транспортного класса. Более того, поддержка транспортного класса связана с достижимой на конкретной линии ADSL скоростью и конфигурацией подканалов, позволяющей максимизировать количество каналов или скорость на линии. Этот вопрос оставлен для дальнейшего исследования. На данный момент конфигурация и скорость, используемые для соединения ADSL, во время работы остаются неизменными.

Таблица 9.2 Ограничения на скорости подканалов ADSL для 2.048 Мбит/с

Подканал

Скорость данных для подканала

Допустимые значения

AS0

n0x2.048 Мбит/с

n0=0, 1, 2 или 3

AS1

n1 х 2.048 Мбит/с

n1=0, 1 или 2

AS2

n2x2.048 Мбит/с

n2=0 или 1

 

Для структур 2М транспортные классы нумеруются от 2М 1 до 2М 3. Поддержка любого класса 2М необязательна. Конфигурация классов 2М соответствует классам 1.536 Мбит/с, т.е. транспортный класс 2М 1 обеспечивает в сумме 6.144 Мбит/с входящего потока.

Класс 2М 1 может быть составлен из любой комбинации от одного до трех несущих каналов со скоростями, кратными 2.048 Мбит/с. Все конфигурации транспортного класса 2М 1 необязательны и могут формироваться следующим образом (в сумме - 6.144 Мбит/с):

         Один несущий канал 6.144 Мбит/с

         Один несущий канал 4.096 Мбит/с и один канал 2.048 Мбит/с

         Три несущих канала по 2.048 Мбит/с

Транспортный класс 2М 2 необязателен и обеспечивает 4.096 Мбит/с входящего потока. Он формируется из одного или двух каналов со скоростями, кратными 2.048 Мбит/с. Системы могут использовать любые или все скорости несущей (все они необязательны). AS2 не применяется в транспортном классе 2М 2. Допустимы следующие конфигурации (в сумме - 4.096 Мбит/с):

         Один несущий канал 4.096 Мбит/с

         Два несущих канала по 2.048 Мбит/с

Транспортный класс 2М 3 необязателен и предназначен для наиболее длинных линий при наименьшей информационной емкости входящего потока. Несущий канал - это просто AS0 на 2.048 Мбит/с.

Отметим следующую особенность транспортных классов ADSL - необязательная поддержка ячеек ATM во входящем потоке. Ячейки ATM - это единицы данных фиксированной длины в 53 октета (октет равен восьми битам или одному байту). Ячейки ATM имеют 5 октетный заголовок и 48 октетов полезной нагрузки (в соответствии с правилами адаптации слоя 1 ATM (AAL1), определяющими формат области полезной нагрузки ячейки ATM). В AAL1 предлагаются постоянная скорость битов (CBR, constant bit rate) и стабильные сетевые задержки в соединениях между конечными точками. Один октет полезной нагрузки используется для дополнительных накладных расходов, а остальные 47 октетов переносят пользовательские данные. AAL1 - наиболее простой и легкий способ достижения того, чтобы потоки ячеек ATM выглядели и работали подобно традиционным цепям.

Когда ADSL применяется для переноса ячеек ATM во входящем потоке, используется только конфигурация с AS0, которая может обеспечивать одну из четырех различных скоростей. Эти скорости определены как транспортные классы ATM (от 1 до 4), реализующие 1.760 Мбит/с, 3.488 Мбит/с, 5.216 Мбит/с и 6.944 Мбит/с. Довольно странные величины являются результатом сохранения совместимости с уже существующими в документации ATM требованиями AAL1 и с описаниями цепей, поскольку учитывают влияние накладных расходов ATM.

Следует заметить, что приведены сведения из первого выпуска ANSI T1.413. Второй выпуск содержит несколько небольших улучшений для подстройки под ATM.

Двунаправленный (дуплексный) транспорт ADSL

Ранее мы рассматривали однонаправленные (симплексные) каналы входящего потока. Симплексные каналы исходящего потока пока только исследуются, но уже определены до трех двунаправленных (дуплексных) несущих каналов, способных одновременно работать через интерфейс ADSL. Одним из них является обязательный управляющий канал (C канал), который может передавать управляющие сообщения для выбора службы и выполнения вызова. Все сигналы от пользователя к сети для симплексных каналов входящего потока передаются по C каналу, дополнительно пересылающему и сигналы для дуплексных каналов (если таковые имеются).

C канал всегда активен и работает на скорости 16 кбит/с в транспортных классах 4 и 2М 3, для которых сообщения C канала всегда переносятся в специальном разделе накладных расходов кадра ADSL. Все другие транспортные классы используют C канал на 64 кбит/с, а сообщения передаются в дуплексном несущем канале LS0. В дополнение к C каналу системы ADSL могут иметь два необязательных двунаправленных несущих канала: LS1 на скорости 160 кбит/с и LS2 на 384 кбит/с или 576 кбит/с. Точная структура двунаправленных каналов различна для разных транспортных классов (как определено для симплексных каналов). Таблица 9.3 связывает структуру дуплексных каналов с транспортными классами симплексных несущих каналов.

 

Таблица 9.3 Максимальные возможности поддержки дополнительных дуплексных несущих каналов в транспортных классах

Транспортный класс

Дополнительная дуплексная несущая, которая может быть передана (см. примечание)

Активные подканалы ADSL

1 или 2М 1 (минимальный диапазон)

Конфигурация 1.160 кбит/с+384 кбит/с

LS1, LS2

Конфигурация 2: только 576 кбит/с

Только LS2

2, 3 или 2М 2 (средний диапазон)

Конфигурация 1: только 160 кбит/с

Только LS1

Конфигурация 2: только 384 кбит/с (см. примечание 2)

Только LS2

4 или 2М 3 (максимальный диапазон)

Только 160 кбит/с

Только LS1

 

Примечание:

1. Когда для передачи ISDN BRA применяется вариант дуплексного несущего канала на 160 кбит/с, все связанные с ISDN BRA (160 кбит/с) сигналы переносятся в D канале 2B+D, встроенном в 160 кбит/с. Сигналы дуплексных несущих 576 кбит/с, 384 кбит/с и не-ISDN 160 кбит/с могут содержаться в C канале, который используется также для сигналов симплексных несущих каналов входящего потока.

2. Поддержка необязательной дуплексной несущей 576 кбит/с в транспортных классах 2, 3 и 2М 2 оставлена для дальнейшего исследования.

 

1.     Если канал несет ISDN, допустимо использование D канала для сигналов; иначе применяется C канал.

2.     Никто еще не знает, смогут ли соединения ADSL в среднем диапазоне работать на скорости 576 кбит/с исходящего потока.

Предполагается, что двунаправленные каналы способны (как вариант) передавать ячейки ATM. Если такой вариант поддерживается, то ячейки ATM пересылаются по дополнительному каналу LS2. В этом случае, помимо AAL1, канал LS2 пересылает ячейки ATM в формате AAL5, что является еще одним способом отображения пользовательской информации на последовательность ячеек полезной нагрузки ATM. Привлекательность AAL5 связана с минимальными накладными расходами по сравнению с любыми другими AAL. Однако AAL5 предназначен для переменных скоростей (VBR, variable bit rate} и не гарантирует постоянную сетевую задержку (поэтому не применим для приложений с требованиями постоянной задержки при передаче). Кроме того, AAL5 обычно используется для соединения по сети ATM, но это не является необходимым. Большинство коммутаторов ATM поддерживает как AAL1, так и AAL5, хотя поддержка AAL5 ориентирована на создание соединения.

Скорость данных канала LS2 при передаче ячеек ATM равна 448 кбит/с или 672 кбит/с. И снова странные значения объясняются обеспечением совместимости с существующей документацией на ATM и учитывают влияние накладных расходов ATM при пересылке пользовательских данных.

Комбинированные варианты

Установка стандартных структур и скоростей несущих каналов ограничивает самодеятельность проектировщиков и производителей оборудования ADSL. Однако наличие нескольких транспортных классов для симплексного входящего потока и многочисленных вариантов двунаправленных несущих не вполне соответствуют обеспечению совместимости. Существуют сбивающие с толку варианты конфигурации для обоих направлений, которые технически согласуются с требованиями спецификации. Необходим способ разумного и стандартизированного объединения структур каналов AS и LS. К счастью, это сделано в спецификации ADSL. Каждый симплексный и дуплексный канал может конфигурироваться независимо. В таблице 9.4 обобщены рассмотренные выше варианты. Точная конфигурация определяется одним из параметров кадра ADSL для каждого из несущих каналов. Таблица 9.5 представляет несущие каналы структур 2.048 Мбит/с.

Не слишком перегружая изложение деталями, в таблицах сделана попытка упорядочить транспортные классы относительно симплексных входящих и дуплексных исходящих каналов. В таблице 9.6 представлена структура каналов для дополнительных скоростей несущей ATM.

Отметим некоторые ограничения на структуру систем ADSL при передаче ячеек ATM. Исходящий поток (двунаправленный) обеспечивает только сигналы C канала и намного медленнее, чем в любом другом транспорте. Недостаток в вариантах симплексных входящих потоков по большей части объясняется возможностью ATM устанавливать свои собственные виртуальные цепи, а именно виртуальные маршруты (VP, virtual path) и виртуальные каналы (VC, virtual channel). Все это означает, что во-первых, если нет достаточного количества ячеек с реальными данными для клиента (входящий поток), то сетевое оборудование вставляет необходимое количество заполняющих ячеек для выравнивания скорости ячеек и скорости на линии. Этот процесс, названный разъединением скорости ячеек (cell rate decoupling), характерен для сетей ATM. Во-вторых, C канал даже не представляется в качестве отдельного канала в структуре кадра ADSL, а передается в специальном разделе накладных расходов кадра ADSL.

 

Таблица 9.4 Варианты несущего канала относительно транспортных классов для скоростей несущих входящего потока, кратных 1.536 Мбит/с

Транспортный класс:

1

2

3

4

Симплексные несущие входящего потока:

 

Максимальная пропускная способность (в Мбит/с)

6.144

4.608

3.072

1.536

Варианты несущего канала (в Мбит/с)

1.536

1.536

1.536

1.536

3.072

3.072

3.072

 

4.608

4.608

 

 

6.144

 

 

 

Максимальное количество активных подканалов

Четыре (AS0, AS1, AS2, AS3)

Три (AS0, AS1, AS2)

Два (AS0, AS1)

Один (только AS0)

Дуплексные несущие:

 

Максимальная пропускная способность (в кбит/с)

640

608

608

176

Варианты несущего канала (в кбит/с)

576

см. примечание

см. примечание

 

384

384

384

 

160

160

160

160

С (64)

С (64)

С (64)

С (16)

Максимальное количество активных подканалов

Три (LS0, LS1, LS2)

Два (LS0, LS1) или (LS0, LS2)

Два (LS0, LS1) или (LS0, LS2)

Два (LS0, LS1)

Примечание:

Поддержка классами 2 и 3 дуплексной несущей 576 кбит/с находится в стадии изучения.

 

 

 
 
Hosted by uCoz