5. Camada ATM (I.361)

5. Camada ATM (I.361)

- Os octetos são enviados por ordem crescente começando com o octeto 1 - Os bits num octeto são enviados por ordem decrescente, começando com o bit 8.

5.2. Estrutura do cabeçalho GFC VPI VPI VCI VCI VCI PT CLP HEC Bit 8 7 6 5 4 3 2 1 1 2 3 4 5 Octetos Em UNI VPI VPI VCI VCI VCI PT CLP HEC Bit 8 7 6 5 4 3 2 1 1 2 3 4 5 Octetos Em NNI

GFC: Generic Flow Control

VPI/VCI:Virtual Path Identifier/Virtual Channel Identifier

PT: Payload Type

Campo de controlo de fluxo (GFC)

Só existe na interface UNI. Quando não é usado é colocado a 0000.

Utilizado no caso de existirem configurações com múltiplos utilizadores para controlar o acessos destes utilizadores à rede.

É usado de modo a aliviar momentaneamente condições de sobrecarga que possam ocorrer.

Campo de encaminhamento (VPI/VCI)

A identificação lógica de uma conexão ATM é subdividida em dois níveis hierárquicos: VPI e VCI.

Numa interface um canal é identificado pelo campo completo (VPI/VCI). Usando VPs, até 216 _{VCs podem ser tratados como uma única entidade para}

multiplexagem e comutação.

A tradução dos valores VPI e VCI é feita em “cross-connects” e comutadores. Existem alguns valores pré-definidos para VPI/VCI em UNI

VPI VCI PT Canal de metasinalização x 00000000 00000001 0x0 Canal de difusão x 00000000 00000010 0xx Célula F4 (segmento) x 00000000 00000011 0x0 Célula F4 (utiliz-a-utiliz) x 00000000 00000100 0x0 Célula F5 (segmento) x xxxxxxxxxxxxxxxxxx 100 Célula F5 (utiz-a-utiliz) x xxxxxxxxxxxxxxxxxx 101 Tipo de informação (PT)

Identifica o tipo de informação transportada na célula.

PT bits 432

000 - info de utilizador, sem congestão; AUU = 0 001 - info de utilizador, sem congestão; AUU = 1 010 - info de utilizador, congestão; AUU = 0

011 - info de utilizador, congestão; AUU = 1 100 - célula F5 (segmento)

101 - célula F5 (utiliz-a-utiliz)

Prioridade (CLP)

CLP = 1 indica células de menor prioridade. As células de menor prioridade são as primeiras a ser eliminadas em caso de congestão na rede.

Controlo de erros (HEC)

A utilização deste campo é descrita na camada física.

5.3 Valores pré-definidos no cabeçalho

1 2 3 4 octeto Célula vazia 00H 00H 00H 01H Célula F1 00H 00H 00H 03H Célula F3 00H 00H 00H 09H Reservado PPP0000B 00H 00H 0000PPP1B para uso do nível PHY

5.4 Primitivas da camada ATM

i)ATM_DATA.request (ATM_SDU, submitted loss priority, AUU)

A camada AAL requer que a ATM_SDU seja transportada para a entidade par. ii) ATM_DATA.indication (ATM_SDU, congestion indication, AUU)

A camada AAL é notificada que a ATM_SDU associada com a primitiva, está disponível.

6. Camada física (I.432)

6.1 Subcamada de Convergência de Transmissão Mecanismo de protecção do cabeçalho

É importante proteger o cabeçalho contra erros, pois erros podem dar origem a células perdidas ou mal inseridas.

O campo HEC é uma sequência de 8 bits, que protege todo o cabeçalho. O polinómio gerador é: x8_+x2_+x+1.

D0 Q0 D1 Q1 D2 Q2 D3 Q3 D4 Q4 D5 Q5 D6 Q6 D7 Q7 DIN

Dois tipos de erro podem ocorrer na transmissão: erro de um bit e rajada de erros. O código pode ser operado em: correcção de um bit errado ou detecção de múltiplos bits errados. O modo correcção é o modo inicial.

Modo

correcção detecçãoModo Erros detectados

(célula eliminada)

Erros detectados (célula eliminada) 1 bit errado detectado

(corrigir) Não há erros Não há erros

Mecanismo de delimitação das células

O mecanismo é independente do sistema de transmissão. É baseado na correlação que existe entre os bits do cabeçalho e os bits HEC.

Bit a bit CAPTURA PRÉ-SINCR. SINCR. 6HEC correctos consecutivos Célula a célula Célula a célula 7 HEC incorrectos consecutivos

CAPUTURA: verifica bit a bit se a codificação do HEC é respeitada.

PRÉ-SINCRONIZAÇÃO: uma delimitação correcta de célula foi identificada SINCRONIZAÇÃO: delimitação de célula confirmada.

Scrambling

É um mecanismo de protecção adicional contra imitações do HEC no campo de informação.

Os bits do campo de informação são misturados por um sistema “scrambler” auto-sincronizável com o polinómio x43_{+1, para um sistema de transmissão SDH.}

Os bits do cabeçalho não são misturados.

A operação “descrambler” na recepção é desactivada no estado CAPTURA. Nos estados PRÉ-SINCRONIZAÇÃO e SINCRONIZAÇÃO, o “descrambler” é activado para um número de bits igual ao comprimento do campo de informação e desactivado no presumível cabeçalho.

Na operação de “scrambling” é adicionada uma sequência pseudo-aleatória de bits à informação e na operação de “descrambling” efectua-se a operação inversa.

Scrambler: B(n) = A(n) + B(n-43)

Descrambler: C(n) = B'(n) + B'(n-43) (+ = soma módulo 2)

Não havendo erros de transmissão, a saída do Scrambler é igual à entrada do Descrambler, pelo que igualando B'(n) = B(n) e substituindo B(n) pela expressão do scrambler, obtem-se:

Adaptação do ritmo de células

O ritmo de células atribuídas tem que ser menor que a capacidade disponível do sistema de transmissão.

O lado emissor insere células vazias, que serão eliminadas no lado receptor. São também inseridas células OAM na camada física.

Célula vazia: 00 00 00 01 52 6A 6A … 6A

Camada ATM

Camada Física / Sub-camada TC

Células ATM atribuídas

Células vazias Células de gestão (OAM)

Camada Física / Sub-camada PM

Scrambling (do plano de gestão)

Adaptação ao sistema de transmissão

Efectua as acções necessárias para estruturar o fluxo de células de acordo com a trama do sistema de transmissão e para extrair as células a partir da trama de transmissão recebida.

Os sistemas de transmissão poderão ser: i) SDH [STM-1, STM-3]

ii) PDH [E1, E3]

iii) Baseado em células

Exemplo de adaptação à interface E1 (G.804):

0 1 2 3 4 5 6 1617 3031 Octeto

ATM Header Trama E1

Trama E1 Campo de Informação Campo de Informação 18192021 7 8 9101112131415 2223242526272829 Campo de Informação Campo de Informação ATM Header

6.2. Subcamada do meio físico

É responsável pela transmissão dos bits no meio físico.

Executa funções de codificação/descodificação de linha, regeneração, conversão electro-óptica e geração/recuperação do relógio.

Estão normalizados os ritmos de acesso de 2 Mbit/s, 25 Mbit/s, 34 Mbit/s, 100 Mbit/s, 155 Mbit/s e 622 Mbit/s em UNI.

O meio físico na interface UNI pode ser eléctrico ou óptico.

Sendo eléctrico, é recomendado usar 2 cabos coaxiais de 75Ω, um em cada direcção.

6.3. Primitivas da camada física i) PHY_DATA.request (PHY_SDU) ii) PHY_DATA.indication (PHY_SDU)

7. Interfaces ATM

7.1 Configuração de referência do CPN

A configuração de referência para o acesso do utilizador é baseada na configuração da RDIS. S_B T_B B-TE1 B-NT2 B-NT1 U_B R SB TE2 ou B-TE2

B-TA Ponto de referência Grupo funcional

Características dos grupos funcionais

i) B-NT1 (Broadband Network Termination 1) - terminação de linha

- interface de transmissão - funções de OAM

ii) B-NT2 (Broadband Network Termination 2)

- adaptação a diferentes topologias e meios - multiplexagem/ demultiplexagem

- comutação

- processamento de sinalização

iii) Equipamento terminal

Tipos de equipamento terminal B-TE1 (Broadband Terminal Equipment 1) B-TE2 (Broadband Terminal Equipment 2) B-TA (Broadband Terminal Adaptor)

TE2 (Terminal Equipment 2)

- diálogo utilizador-a-utilizador - terminação de interface

- funções AAL

7.2 Interfaces ATM

O ATM Fórum define na especificação ATM UNI 3.1 duas UNI ATM distintas:

- UNI Pública (UNI): interliga um utilizador ATM e um comutador ATM numa rede publica.

- UNI Privada (P-UNI): interliga um utilizador ATM e um comutador ATM privado. A distinção entre ambas as UNI é feita ao nível físico.

O ATM Fórum e a ITU-T especificam também:

- NNI (Network Node Interface) : interface entre comutadores ATM públicos - PNNI (Private NNI): interface entre comutadores ATM privados

- B-ICI (Broadband Inter Carrier Interface): Interface entre redes ATM públicas de operadores diferentes.

TE Private ATM Switch P-UNI PNNI TE P-UNI Rede ATM Privada

TE

P-UNI

TE

UNI NNI Rede ATM Pública

Operador A

UNI

TE UNI

B-ICI NNI Rede ATM Pública

Operador B TE UNI TE UNI Private ATM Switch Public ATM Switch Public ATM Switch Public ATM Switch Public ATM Switch

7.3 Características das Interfaces em S_B e T_B

Na ATM UNI 3.1 estão especificadas as seguintes interfaces UNI:

- Interface física SDH STM-1/SONET STC-3 a 155,52 Mbit/s (UNI, P-UNI) - Interface física DS3 a 44,736 Mbits (UNI, P-UNI)

- Interface física a 100 Mbit/s para fibra multimodo, baseada em FDDI (P-UNI) - Interface física a 155,52 Mbit/s para fibra multimodo (P-UNI)

-Interface física E4 a 139,264 Mbit/s (UNI) - Interface física E3 a 34,368 Mbit/s (UNI)

- Interface física a 155,52 Mbit/s sobre UTP (P-UNI) - Interface física a 25,6 Mbit/s sobre UTP (P-UNI) - Interface física DS1 a 1,544 Mbit/s (UNI)

7.3.1 Interface a 155.520 Mbit/s - SDH ou baseada em células - Óptico ou eléctrico

• interface eléctrico: 2 cabos coaxiais

• interface óptico: 2 fibras ópticas monomodo - Simétrico

- Ponto-a-ponto

7.3.2 Interface a 622.080 Mbit/s - SDH ou baseada em células - Ponto-a-ponto

- Simétrico ou Assimétrico (622/155 Mbit/s)

7.3.3 Interface a 25.6 Mbit/s - Baseada em células

- Par entrançado - Simétrico

- Código 4B/5B

-Média de 3 transições de nível em cada elemento de 5 símbolos

- A codificação/descodificação não é afectada pela incorporação de scrambler - A sequência do mesmo símbolo (run length) é limitada a <= 5

- A diferença 1/0 nunca excede +/- 1. - 32 Mbaud

Cada célula de 53 octetos é precedida de um octeto de comando, formando

células com o comprimento de 54 octetos. Estão definidos 2 comandos de início

de célula:

- X_X (escape - escape : 00010 00010) : Início de célula com reset de

scrambler/descrambler

- X_4 (escape - 4 : 00010 00111) : Início de célula sem reset de

scrambler/descrambler

Está definido um terceiro octeto de comando designado X_8 (escape

- 8 : 00010 10010) indicador de marca temporal de 8 KHz.

7.3.4 Interface E1 a 2,048 Mbit/s - Baseada em células - Fibra - Simétrico -Ponto-a-ponto - Tramas de 32 slots