第三講ATM基礎(chǔ)知識課件

ATM適配層(AAL)簡述

AAL類型1和CBR業(yè)務(wù)

AAL類型3/4、5和VBR業(yè)務(wù)

AAL類型2業(yè)務(wù)特定功能(SSCS)及幀中繼(FrameRelay)SSCSAAL5應(yīng)用舉例：FrameRelay/ATM互通7/29/20231王樹宏相關(guān)協(xié)議I.363B-ISDNATM適配層(AAL)規(guī)范I.363.1B_ISDNAAL1規(guī)范I.363.2B-ISDNAAL2規(guī)范I.363.3B-ISDNAAL3/4規(guī)范I.363.5B-ISDNAAL5規(guī)范7/29/20232王樹宏ATM協(xié)議參考模型(PRM)平面管理層管理用戶平面控制平面高層高層ATM適配層ATM層信令信息物理層管理任意傳輸系統(tǒng)管理平面7/29/20233王樹宏適配層的功能分隔高層與ATM層映射高層PDU為48個字節(jié)的凈荷與它的對等層交換AAL層信息7/29/20234王樹宏圖示AAL連接AAL-SAPAAL-SAPAAL連接AALATMAAL實體AAL實體點到點ATM層連接7/29/20235王樹宏各種AAL的特征7/29/20236王樹宏各種AAL的協(xié)議棧SSCS空SSCS可能為空CS會聚子層CPS公共部分子層CPCS公共部分會聚子層SSCS可能為空SAR分段與重組SAR分段與重組AAL1AAL2AAL5CPCS公共部分會聚子層SSCS可能為空SAR分段與重組AAL3/47/29/20237王樹宏適配層的通用功能模型業(yè)務(wù)特定會聚子層(SSCS)(對某些應(yīng)用可以為空)公共部分會聚子層(CPCS)分段和重組(SAR)子層SSCS和CPCS間沒有SAPCPCS和SAR間沒有SAPAAL-SAPATM-SAPAALAAL-SDUSSCS－PDU載荷SSCS-PDU頭SSCS-PDU尾SSCS-PDUAAL業(yè)務(wù)特定部分CPCS-SDUCPCS-PDUCPCS-PDU載荷CPCS-PDU頭CPCS-PDU尾AAL公共部分SAR-SDUSAR-PDUSAR-PDU頭SAR-PDU尾SAR-PDU載荷更高層ATM層ATM-SDUATM-PDU＝信元7/29/20238王樹宏AAL類型1的功能概述

AAL1向用戶提供了恒定比特率的數(shù)據(jù)傳輸能力，并提供傳送定時信息和結(jié)構(gòu)

信息的能力。在必要時還能夠提供一定的糾錯能力和報告錯誤的能力(包括丟失和錯誤插入的信元，以及信頭錯誤等).

AAL1中對用戶數(shù)據(jù)不使用通常的檢錯碼。在需要低誤碼率時采用前向糾錯(FEC)。理論上不可能使誤碼率降低為0。

以恒定比特率傳輸數(shù)據(jù)時，若收發(fā)雙方的用戶時鐘不能同步，則會發(fā)生滑碼。若不允許滑碼現(xiàn)象的出現(xiàn)，則收方用戶時鐘必須與發(fā)方用戶時鐘嚴(yán)格一致。

AAL1中提供的傳送定時信息的能力，就是傳送發(fā)方用戶時鐘同步信息的能力。

用戶所傳送的恒定比特率數(shù)據(jù)中通?？偸蔷哂心撤N結(jié)構(gòu)。如數(shù)字一次群和高次群中的幀結(jié)構(gòu)。這體現(xiàn)為用戶傳送的比特流被劃分為一些段落，在這些段落中的不同位置上的各個比特的意義往往并不相同。為使收方能夠正確劃分出這些段落，發(fā)方必須把這些段落的起始和終止位置通知對方。AAL1中的傳送結(jié)構(gòu)信息的能力，指的就是傳送這些起始和終止位置的能力。由于數(shù)據(jù)傳送是恒定比特率的，所以必然是連續(xù)不斷的，因此，一個段落的終止位置必然就是下一個段落的起始位置。這即意味著只需指明兩個段落的邊界。7/29/20239王樹宏AAL類型1的內(nèi)部分層解釋

AAL1可以進一步劃分成分段重組(SAR)子層和會聚子層(CS)。

在發(fā)送端，AAL-SDU就是CS-SDU，它經(jīng)過CS子層后成為CS-PDU，

并做為SAR-SDU送至SAR子層，經(jīng)過SAR子層后成為48字節(jié)數(shù)據(jù)塊，即

SAR-PDU。SAR-PDU就是AAL-PDU。

在接收端，SAR子層從ATM層接收SAR-PDU，即AAL-PDU，經(jīng)處理后

成為SAR-SDU。SAR-SDU做為CS-PDU，送至CS子層，經(jīng)CS子層后成為CS-SDU，即AAL-SDU。AAL1的SAR子層和CS子層具有確保CBR業(yè)務(wù)質(zhì)量的特色。7/29/202310王樹宏AAL類型1的SAR子層

SAR子層的最重要功能是給順序傳送的數(shù)據(jù)塊增加一個序號字段，這使得用戶可以

發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)單元的丟失和錯誤插入。為使序號字段被正確地送往對方，以及不使錯誤的序號字段對系統(tǒng)的正常工作造成影響，這個序號字段同時具有誤碼防護的能力。SN字段SNP字段SAR-PDU信息字段(SAR-SDU)4比特4比特47字節(jié)CSI序列編號CRC字段偶校驗1比特3比特3比特1比特

SAR子層向CS子層提供：SAR-SDU的序號；CSI比特

以及SN字段是否可用(即指明是否含有不可糾正的錯誤)。

CSI比特的值由CS子層提供。

SNP(SequenceNumberProtection)是SN字段的CRC

校驗碼，使用多項式

x**3+x+1。第4個比特是偶校驗碼，用于前面7個比特的偶極性校驗。7/29/202311王樹宏

CS子層的功能是：處理SAR-SDU的序號，傳送時鐘信息和結(jié)構(gòu)信息以及

糾錯。

AAL1規(guī)定了兩種實現(xiàn)業(yè)務(wù)時鐘同步的方法－同步剩余時間標(biāo)志法SRTS(SynchronousResidualTimeStamp)和自適應(yīng)時鐘法(AdaptiveClockMethod)。解釋：在ATM物理層，收發(fā)信息的雙方是時鐘同步的。這個時鐘稱為是ATM

系統(tǒng)時鐘。由于存在ATM系統(tǒng)時鐘，因此只要接收方知道業(yè)務(wù)時鐘和ATM

系統(tǒng)時鐘的比值，就可以由ATM系統(tǒng)時鐘將業(yè)務(wù)時鐘精確地恢復(fù)出來。通常，接收方可以事先知道業(yè)務(wù)時鐘的標(biāo)稱值。因此，我們需要知道的僅僅是實際使用的業(yè)務(wù)時鐘和標(biāo)稱值的偏差。值得重點說明的是：此偏差可以利用CSI比特進行傳送。AAL類型1的CS子層7/29/202312王樹宏源時鐘頻率恢復(fù)方法同步網(wǎng)ATM網(wǎng)絡(luò)7/29/202313王樹宏STRS的常用參數(shù)解釋fs-業(yè)務(wù)時鐘頻率；fn-網(wǎng)絡(luò)時鐘頻率，例如155.52MHz；fnx-導(dǎo)出的參考時鐘頻率，fnx=fn/x，其中x是一個有理數(shù)；N-頻率fs的業(yè)務(wù)時鐘周期中的RTS時間段；T-以秒為單位的RTS時間段；M(Mnom,Mmax,Mmin)-RTS時間段中fnx周期的數(shù)目(標(biāo)稱，最大，最小)Mq-小于等于M的最大整數(shù)。偏移N個周期T秒fstMqfnxtMminMnomMmaxyy2p7/29/202314王樹宏剩余時間標(biāo)簽(RTS)的產(chǎn)生

概念：在一個由N個業(yè)務(wù)時鐘周期測量的固定的T時間內(nèi)，導(dǎo)出的網(wǎng)絡(luò)時鐘周期

Mq的數(shù)目是在發(fā)送器得到的。如果Mq傳送給接收器，由于它有必要的信息：fnx,Mq和N，所以源的業(yè)務(wù)時鐘可以由接收器恢復(fù)。Mq實際上是由一個標(biāo)稱部分和一個剩余部分組成。標(biāo)稱部分Mnom對應(yīng)于T秒中的fnx周期的標(biāo)稱數(shù)目。我們需要將Mq的剩余部分用RTS的形式傳遞給接收器。計數(shù)器A被N除鎖存器1/xp-比特計數(shù)器CtTRTSfsfnfnx

Ct是一個由導(dǎo)出的網(wǎng)絡(luò)時鐘連續(xù)定時的P-比特計數(shù)器。計數(shù)器的輸出是每N個

業(yè)務(wù)時鐘周期的取樣。這個P-比特取樣即為剩余時間標(biāo)簽(RTS)。在接收器得知了剩余時間標(biāo)簽(RTS)和Mq的標(biāo)稱值后，Mq就被完全規(guī)定了。Mq用于為鎖相環(huán)產(chǎn)生參考時間信號以得到業(yè)務(wù)時鐘。7/29/202315王樹宏RTS生成時的參數(shù)選擇

表達Mq的剩余部分的RTS的最小值是一個N、fnx/fs和業(yè)務(wù)時鐘容限(+-ε)的函數(shù)。

設(shè)y為Mnom與M的最大值(Mmax或M的最小值(Mmin)之差。Y由下式給出：

y=Nx(fnx/fs)xε(ε代表容限)為了明確地識別Mq,必須滿足下列條件：2(p-1)>[y]；其中[y]表示大于等于y的最小整數(shù)。舉例而言，下列參數(shù)值是用于ITU-T建議G.702信號的異步電路傳輸：

N=3008(8個SAR－PDU凈荷的總比特數(shù))1≤fnx/fs≤2；容限＝200x10-6；RTS＝4比特會聚子層的開銷(overhead)引入SAR-PDU凈荷后，用于AAL用戶數(shù)據(jù)傳送的凈荷數(shù)量會減少。這將減少所規(guī)定的RTS時間段中的業(yè)務(wù)時鐘周期數(shù)。因為RTS時間段是以SAR-PDU凈荷的固定數(shù)來定義的。RTS的時間段參數(shù)N可調(diào)整，以適應(yīng)這種情況。為使RTS時間段總保持一個固定的業(yè)務(wù)時鐘周期數(shù)，會聚子層的開銷必須被分配。因此。會聚子層的開銷必須依照為RTS時間段定義的SAR-PDU凈荷的固定數(shù)來減少用戶數(shù)據(jù)傳送容量。例如，SDT方法中的P格式恰好用于一個周期，這個周期是用序列計數(shù)值0到7的8個連續(xù)的SAR-PDU序列，N從3008減至3000。7/29/202316王樹宏RTS參考時鐘導(dǎo)出舉例對SDH和非SDH物理層，同步至一個公共時鐘的一個以頻率“f8=8kHz”的時鐘可從下式導(dǎo)出：

fnx=f8x(19440/2k)kHz,k=0,1,2,…,11這組導(dǎo)出頻率可適應(yīng)從64kbit/s至STM-1凈荷的最大容量的所有業(yè)務(wù)頻率。由于遵循“1≤fnx/fs≤2”的限制，所生成的fnx的準(zhǔn)確值是唯一規(guī)定的。例如，為支持一個2048kbit/s的業(yè)務(wù)速率，導(dǎo)出網(wǎng)絡(luò)頻率將是“fnx=f8x(19440/2k)=2430kHz”。另舉例，對34368kbit/s和44736kbit/s的業(yè)務(wù)速率，導(dǎo)出的網(wǎng)絡(luò)頻率將分別是38880kHz和77760kHz。應(yīng)當(dāng)說明的是上述網(wǎng)絡(luò)頻率不表明是實際實施的頻率；且管理部門可以在一個非SDHATM網(wǎng)中使用現(xiàn)存網(wǎng)絡(luò)時鐘來支持國內(nèi)業(yè)務(wù)。7/29/202317王樹宏

定義一個基本時間單位T。在T中含有N個業(yè)務(wù)時鐘周期。同樣，在T中含有m個ATM系統(tǒng)時鐘周期，M則定為是接近m的一個整數(shù)，M即是業(yè)務(wù)時鐘的標(biāo)稱值。

在發(fā)送方設(shè)置一個計數(shù)器，計數(shù)得到實際的ATM系統(tǒng)時鐘周期數(shù)m與M的差值，這一差值稱為剩余時間標(biāo)志RTS(ResidualTimeStamp)。RTS＝m-M

利用SAR-SDU序號，可以區(qū)分出8個不同的CSI。根據(jù)序號值，分別稱為CSI

比特0~7。其中，CSI比特1，3，5，7用做傳送4比特RTS。接收方利用收到的RTS和已知的參數(shù)M，即可在ATM系統(tǒng)時鐘的基礎(chǔ)上恢復(fù)出發(fā)方業(yè)務(wù)時鐘。

在實際應(yīng)用過程中，由于承載業(yè)務(wù)的速率可能有較大差異，為了使在承載不同

速率業(yè)務(wù)時業(yè)務(wù)時鐘保持在同一精度，在SRTS方法中通常不直接使用ATM系統(tǒng)時鐘，而是使用由它分頻得到的一個最接近業(yè)務(wù)時鐘頻率的時鐘。SRTS的概念總結(jié)7/29/202318王樹宏

由上所知，每傳送一次RTS的時間即為一個基本時間周期T。在T時間中，能夠傳送8個

SAR-SDU，如果沒有其它CS子層開銷，則每個SAR-SDU中有47個字節(jié)由于傳送用戶數(shù)據(jù)，共傳送了8x47x8＝3008個業(yè)務(wù)時鐘周期，即N＝3008。

假設(shè)系統(tǒng)時鐘的頻率為155.52MHz，用于傳送速率為2.048Mbit/s的E1信號(電路仿真

業(yè)務(wù))，則二者的比值是75.9375。在這種情況下，首先對155.52MHz時鐘做75分頻，得到155.52MHz/75=2.0736MHz的時鐘信號，稱為基準(zhǔn)時鐘信號。每個T周期內(nèi)包括3008/2.048x2.0736=3045.6個基準(zhǔn)時鐘周期。

使用一個4比特的計數(shù)器對一個T周期內(nèi)的基準(zhǔn)時鐘周期進行計數(shù)，并用其計數(shù)值來

表示RTS。則由于3045.6除以16的商的整數(shù)部分為190，190x16=3040，RTS=0~15，

可知可以表示的基準(zhǔn)周期數(shù)的范圍是3040~3055。即相當(dāng)于業(yè)務(wù)時鐘的范圍可以在1/(3040/2.0736/3008)=1.8048MHz和1/(3055/2.0736/3008)=2.1060MHz之間。這意味著容許業(yè)務(wù)時鐘的偏差范圍是：(1.8048-2.048)/2.048=-11.8%和(2.1060-2.048)/=+2.83%之間。SRTS方法舉例7/29/202319王樹宏

這種方法的主要設(shè)計思想是：在接收端設(shè)置一緩沖器以存放收到的數(shù)據(jù)。如果接收方時鐘過快，則緩沖器會被很快取空；而若接收方時鐘過慢，則緩沖器會被很快填滿。因此，根據(jù)緩沖器中數(shù)據(jù)的多少，便可間接地知道接收方時鐘和業(yè)務(wù)時鐘間的偏差，并可據(jù)此調(diào)整接收方時鐘頻率，使之達到和業(yè)務(wù)時鐘的同步。自適應(yīng)時鐘法無需CS子層來傳送時鐘信息。

很顯然，SRTS法比自適應(yīng)時鐘法精確，更適合于大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)(如全國骨干網(wǎng))；而自適應(yīng)時鐘法實現(xiàn)簡單，更適合于省內(nèi)網(wǎng)或地區(qū)網(wǎng)。自適應(yīng)時鐘法簡述7/29/202320王樹宏結(jié)構(gòu)消息的傳送(StructureDataTransfer)-SDT

如果AAL1用戶傳送的信息中包括某種結(jié)構(gòu)，則需要在傳送數(shù)據(jù)的同時把結(jié)構(gòu)消息也

傳送過去。在實際應(yīng)用中，有許多種信息包含著某種結(jié)構(gòu)(如數(shù)字一次群或高次群中的幀結(jié)構(gòu))。

AAL1規(guī)定了采用CSI比特來傳送結(jié)構(gòu)消息。為此存在兩種SAR-PDU格式，一種叫做

非P格式，一種叫做P格式。在非P格式中，SAR-PDU凈荷的47個字節(jié)都用于傳送用戶信息；而在P格式中，SAR-PDU的第一個字節(jié)是一個指針，用于指示用戶信息結(jié)構(gòu)的起始位置，其余的46個字節(jié)用于傳送用戶信息。為防止與時鐘信息的傳送發(fā)生矛盾，規(guī)定只允許CSI比特0，2，4，6可以是P格式。CSI比特為0時代表非P格式；而為1時代表P格式。SAR-PDU頭指針AAL用戶信息SAR-PDU頭AAL用戶信息保留比特偏移量(7比特)SAR-PDU信息字段47字節(jié)CSI＝1CSI＝0SAR-PDU信息字段47字節(jié)P格式非P格式

P格式SAR-PDU的指針字節(jié)的第一個比特保留，其余7個比特取值0~127，已完全可以指示出相鄰

兩個SAR-PDU中的全部字節(jié)位置(共47x2=94個)。

與傳送時鐘信息所需的CSI比特1，3，5，7不發(fā)生使用上的沖突。7/29/202321王樹宏用戶信息的糾錯保證

AAL1規(guī)定了一種糾錯方法，可以用來傳送誤碼率要求極低的信息。AAL1用戶可以

選擇使用這種方法或不使用這種方法。1數(shù)據(jù)FEC2數(shù)據(jù)FEC數(shù)據(jù)FEC47數(shù)據(jù)FEC信元順序124字節(jié)信元中的字節(jié)順序AAL1中的RS碼造成了一個128x47個字節(jié)的矩陣，而后作為128個信元發(fā)送出去，相當(dāng)于在每124個裝載用戶信息的信元后面都附加了4個RS碼信元。RS(128,124)碼可以用于糾正兩個錯誤字節(jié)或恢復(fù)4個已知位置的丟失字節(jié)。由于使用了SAR-SDU序號，所以在發(fā)生信息丟失時，丟失字節(jié)的位置是可以知道的。

RS碼是一種塊碼。使用CSI＝1來表示一個塊的開始。這意味著在使用RS碼的場合，

不能再使用SDT的方法。但從另一個角度講，塊本身也是一種結(jié)構(gòu)。使用者需自己規(guī)定用戶數(shù)據(jù)中的結(jié)構(gòu)和塊結(jié)構(gòu)的關(guān)系。7/29/202322王樹宏AAL類型1的協(xié)議要覽序列計數(shù)字段(3比特)CRC字段(3比特)序列號(SN)字段(4比特)SN保護(SNP)字段(4比特)SAR-PDU載荷(47字節(jié))CSI比特偶校驗比特如果SRTS不被使用，則CSI＝0如果SRTS被使用，則CSI＝RTS值對于結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)CS，CSI＝1AAL類型1的功能：

用戶信息的分段和重組(SAR功能)用戶信息的組塊和拆塊(blocking/deblocking)CDV的處理及信元載荷裝配延遲丟失及誤插入信元的處理接收端的源時鐘恢復(fù)接收端的源數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)恢復(fù)

AAL協(xié)議控制信息(PCI)比特錯誤的處理和監(jiān)視序列號保護(SNP)機制能夠使得SAR頭中校正單個比特的錯誤或防止多個比特錯誤的發(fā)生。對于源時鐘頻率的恢復(fù)規(guī)定了兩種機制：1)自適應(yīng)時鐘－監(jiān)視接收端緩沖器的數(shù)據(jù)填入速率(datafillrate)并據(jù)此調(diào)整本地時鐘。2)同步剩余時間郵票SRTS(SynchronousResidualTimeStamp)－用CSI比特來運載參考時鐘與源時鐘間的頻率差別信息。CSI功能也可以被用來指示出現(xiàn)一個CS(例如對于結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)功能，如果有的話)。AAL類型1的功能是為那些對延遲敏感的CBR需求而設(shè)計的。7/29/202323王樹宏AAL類型3/4的CPCS功能和格式CPCS-PDUCPI(1字節(jié))B-Tag(1字節(jié))BA-Size(2字節(jié))CPCS-PDU載荷(用戶信息0－65535字節(jié))Pad(0-3字節(jié))對準(zhǔn)(1字節(jié))E-Tag(1字節(jié))Length(2字節(jié))CPCS-PDU頭(4字節(jié))CPCS-PDU尾(4字節(jié))CPCS描述和功能1、公共部分指示符(CPI)：用來指示消息類型、解釋接下來的字段和計數(shù)單元(默認編碼為00000000，用于按字節(jié)計數(shù))。2、開始標(biāo)志(B-Tag)：與尾中的EndTag結(jié)合起來，來檢測錯誤/誤裝配條件。3、緩沖器分配(BA)大?。罕挥糜跀?shù)據(jù)幀所需的最大緩沖器要求。4、墊塞(Pad)：被用于對CPCS-PDU載荷進行32比特的校準(zhǔn)。取值范圍為0－3個字節(jié)。5、對準(zhǔn)：這一字段被用于尾的32比特對準(zhǔn)。其它編碼沒有被規(guī)定。6、結(jié)束標(biāo)志(E-Tag)：與B-Tag字段相關(guān)起來，用于CPCS-PDU的錯誤/誤裝配控制。7、長度(Length)：指示出CPCS-PDU載荷字段的長度。也可與B/E-Tag關(guān)聯(lián)起來，以進行差錯控制。AAL類型3/4的CPCS能夠提供廣泛的錯誤檢測/序列號能力以用于可靠數(shù)據(jù)的傳輸和將來功能的增強，但實現(xiàn)上相對復(fù)雜。7/29/202324王樹宏AAL類型3/4的SAR功能和格式SAR-PDUSAR-PDU頭(2字節(jié))SAR-PDU尾(2字節(jié))ST(2比特)SN(4比特)MID(10比特)SAR-PDU載荷(44字節(jié))PadLI(6比特)CRC(10比特)SAR描述和功能1、段類型(ST)：這一字段被編碼成用來指示出該SAR-PDU是消息開始BOM、消息繼續(xù)(COM)、消息結(jié)束(EOM)還是單段消息(SSM)。2、序列號(SN)：指示CPCS-PDU段中的序列號。3、消息識別符(MID)：這一字段提供了能力以進行多個AAL連接的復(fù)用/去復(fù)用(交織)(在一條ATM連接上)。這一能力也可被用于無連接的傳輸。4、墊塞(Pad)：用來將SAR-PDU載荷調(diào)整為44字節(jié)。此字段被編碼為全0。5、長度指示符(LI)：按字節(jié)數(shù)指示出用戶信息的長度。6、CRC：CRC-10被用于檢測錯誤。CRC的計算是在整個的SAR-PDU上進行的。AAL類型3/4的SAR功能提供了復(fù)用和錯誤檢測/序列校驗?zāi)芰?，但實現(xiàn)上相對復(fù)雜且效果不是很有效。7/29/202325王樹宏AAL類型3/4的SAR協(xié)議SNMID段載荷LICRCSTSNMID段載荷LICRCSTSNMID段載荷LICRCCPCS-PDUCOMEOM44字節(jié)<=44字節(jié)ST：段類型SN：序列號MID：消息識別符LI：長度指示符BOM：消息開始COM：消息繼續(xù)EOM：消息結(jié)束STBOM7/29/202326王樹宏AAL類型5的功能和格式CPCS-PDUPADCPCS-PDU載荷(1-65535字節(jié))CPCS-PDU尾(8字節(jié))CPCS-UU(1字節(jié))CPI(1字節(jié))Length(2字節(jié))CRC-32(4字節(jié))CPCS-PDU尾AAL類型5的CPCS描述和功能1、CPCS-PDU載荷：被用于運載CPCS-SDU(用戶信息)。該字段是字節(jié)調(diào)整的，其長度范圍可以從1到65535個字節(jié)。2、墊塞(Pad)：被用于將CPCS-PDU湊成48個字節(jié)的整倍數(shù)，以利于SAR使用。此Pad的范圍可以從0到47個字節(jié)，可取任何編碼(例如全0)。3、CPCS用戶到用戶指示CPCS-UU(CPCSUser-to-userindication)：被用于透明地傳輸用戶到用戶的信息。4、公共部分指示CPI：用于將尾調(diào)整到64比特邊界。默認的編碼為0。這一字段也可被用于消息類型功能(在將來)以區(qū)分例如管理消息。5、長度(Length)：被用于指示出按字節(jié)計算的CPCS-PDU載荷的長度。當(dāng)被置為零時，它指示出異常中止功能。6、CRC：CRC-32被用于對整個的CPCS-PDU進行錯誤的檢測。AAL類型5相對來說不是很復(fù)雜且更為有效(負擔(dān)較小)，因此AAL類型5是最被廣泛使用的AAL協(xié)議。7/29/202327王樹宏AAL類型5協(xié)議Mx48字節(jié)數(shù)據(jù)PADCPCS-UUCPILengthCRC-32112448字節(jié)48字節(jié)48字節(jié)#1#2#MATM信元頭(5字節(jié))縮寫含義：PAD:PaddingCPCS-UU:CPCSUser-to-userIndicationCPI:CommonPartIndicatorLength:LengthofData－AAL類型5的SAR本質(zhì)上是一個“空(null)”功能。－AAL類型5使用ATM頭PT字段中的載荷類型指示符PTI(PayloadTypeIndicator)來定義消息/幀的結(jié)束。PTI＝000PTI＝000PTI＝0017/29/202328王樹宏AALtype2providesforthebandwidth-efficienttransmissionoflow-rate,short,andvariablelengthpacketsindelaysensitiveapplications.MorethanoneAALtype2userinformationstreamcanbesupportedonasingleATMconnection.WeshouldunderstandtheinteractionsbetweenAALtype2andthenexthigherlayer,betweenAALtype2andtheATMlayer,andbetweenAALtype2andLayerManagement,aswellasAALtype2peer-to-peeroperations.

TheobjectivesofdevelopingAALtype2protocols7/29/202329王樹宏AAL2的一般結(jié)構(gòu)傳送用戶數(shù)據(jù)對長度適配添加保護應(yīng)用層業(yè)務(wù)特定會聚子層(SSCS)(可為空)應(yīng)用與AAL間的接口

公共部分子層（CPS）AAL與ATM間的接口

原始用戶數(shù)據(jù)53字節(jié)的ATM信元產(chǎn)生信元凈荷48字節(jié)塊關(guān)聯(lián)參數(shù)ATM層7/29/202330王樹宏AAL2的結(jié)構(gòu)AAL2分為兩個子層：CPS（公共部分子層）SSCS（業(yè)務(wù)特定會聚子層）SAPSSCS（可為空）CPSSAPAAL原語7/29/202331王樹宏TheAALtype2providesthecapabilitiestotransferAAL-SDUsfromoneAAL-SAPtooneotherAAL-SAPthroughtheATMnetwork.TheuseofAALtype2onanATMlayerpoint-to-multipointconnectionisforfurtherstudy.TheAALtype2usershavethecapabilitytoselectagivenAAL-SAPassociatedwiththeQOS(forexample,delayandlosssensitivity)requiredtotransportthatAAL-SDU.TheAALtype2makesuseoftheserviceprovidedbytheunderlyingATMlayer.MultipleAALconnectionsmaybeassociatedwithasingleATMlayerconnection,allowingmultiplexingattheAAL;multiplexingintheAALtype2occursintheCommonPartSublayer(CPS).TheAALuserselectstheQOSprovidedbytheAALthroughthechoiceoftheAAL-SAPusedfordatatransfer.AAL-SAP1AAL-SAP2AAL-SAP3(QOS1)(QOS2)(QOS3)ServiceprovidedtotheAAL-usersAALLayerATMLayerATM-SAPmATM-SAPnMakesuseoftheunderlyingATMLayerserviceNOTE-HowQOSattheAAL-SAPismappedintotheATM-SAPQOSintheeventofmultiplexingintheAALisforfurtherstudy.7/29/202332王樹宏P(guān)rimitivesprovidedbyAALType2forhigherlayerTheprimitivesthatcrosstheAALtype2SAPareservice-specificandcontainedinRecommendationsthatspecifySSCSprotocols.TheSSCSmaybenull,merelyprovidingforthemappingoftheequivalentAALprimitivestoCPSandviceversa.Inthiscase,theprimitivesfortheAALareequivalenttotheAALtype2CPSprimitivesbutidentifiedasAAL-UNITDATA.requestandAAL-UNITDATA.IndicationconsistentwiththeprimitivenamingconventionataSAP.7/29/202333王樹宏InformationflowacrosstheAAL-ATMboundaryTheAALtype2makeuseoftheATMlayerservicesasdefinedinRecommendationI.361.TheprimitivesthatcrosstheATM-SAParedefinedinI.361.PrimitivesandparametersoftheATMlayerParameterATM-DATA.ATM-DATA.CommentsrequestindicationATM-SDU(INFO)mm48octetsofATMuserdataATM-User-to-Usermm1bitofATMuserinformationIndication(AUU)(Note)SubmittedLossPrioritym-CLP=1increasestheprobabilitythat(SLP)(Note)ATMnetworkmaydiscardthecell.ReceivedLossPriority-mTheCLPmayhavebeenmodifiedby(RLP)ATMnetworkfrom“0”to“1”.CongestionIndication(CI)(Note)omCI=“1”indicatesthatcongestionhasbeenencounteredeitherbeforetransmissionorduringtransferNOTE-AUU,SLPandCIofATM-DATA.requestaresetto“0”.7/29/202334王樹宏ServiceprovidedbyAALtype2CPSTheAALtype2CPSprovidesthecapabilitiestotransferCPS-SDUsfromoneCPSusertooneotherCPSuserthroughanATMnetwork.TwotypesofCPSusersaresupported:SSCSentities;andLayerManagement.Theserviceofferspeer-to-peeroperation:datatransferofCPS-SDUsofupto45(default)or64octetsmultiplexinganddemultiplexingofmultipleAALtype2channels;CPS-SDUsequenceintegrityismaintainedoneachAALtype2channel.Theaboveserviceisnon-assured,I.e.:integralCPS-SDUmaybedeliveredorlost;andlostCPS-SDUswillnotbecorrectedbyretransmission.TheAALtype2CPSpossessesthefollowingcharacteristics:TheAALtype2CPSconnectionisdefinedonanend-to-endbasisasaconcatenationofAALtype2channels.TheAALtype2channelisabidirectionalvirtualchannel.Thesamevalueofchannelidentifiervalueshallbeusedforbothdirections.

TheAALtype2channelsareestablishedoveranATMlayerPermanentVirtualCircuit(PVC)orSwitchedVirtualcircuit(SVC).7/29/202335王樹宏P(guān)rimitivesbetweenAALtype2CPSandSSCSentitiesTheprimitivesprovidedbytheAALtype2CPSforcommunicationwithSSCSentitiesareCPS-UNITDATA.requestandCPS-UNITDATA.indication.Theyareusedforthedatatransfer.Thefollowingparametersaredefined.CPSInterfaceData(CPS-INFO)ThisparameterspecifiestheinterfacedataunitexchangedbetweentheCPSandtheSSCSentity.Theinterfacedataisanintegralmultipleofoneoctet.TheCPSInterfaceDatarepresentsacompleteCPS-SDU.CPSUser-to-UserIndication(CPS-UUI)ThisparameteristransparentlytransportedbytheCPSbetweenpeerCPSusers.ParameterCPS-UNITDATA.CPS-UNITDATA.CommentsrequestindicationCPS-InterfaceDatamm1..45(default)or1..64octetsofCPS(CPS-INFO)userdataCPS-User-to-UserIndication(CPS-UUI)mm5bitsofCPSuserinformation(Note)Note-Onlyvalues“0”..“27”arepermitted.7/29/202336王樹宏ManagementPlaneinteractionwithAALtype2CPSUserPlaneLayerManagementprovidestheprimitiveMAAL-SEND.requesttosignaltotheAALtype2CPSthattheATMTransferCapability(ATC)inforcefortheATMconnectionallowsthesubmissionofaCPS-PDUfortransmission;thisprimitivehasnoparameters.TheAALtype2CPSalsoreportsdetectedtransmissionerrorstoLayerManagementbymeansoftheMAAL-ERROR.indicationprimitivethathasasingleparameterindicatingtheerrornumber(typeoferror).Toenablepeer-to-peerAALtype2managementcommunicationviaAALtype2channels,theprimitiveMAAL-UNITDATA.requestisusedtodeliverdatafromtheManagementPlanetotheCPStransmitter.TheprimitiveMAAL-UNITDATA.indicationisusedtodeliverdatafromtheCPSreceivertotheManagementPlane.Thefollowingparametersaredefined:CPSInterfaceData(CPS-INFO)ThisparameterspecifiestheinterfacedataunitexchangedbetweentheCPSandLayerManagement.Theinterfacedataisanintegralmultipleofoneoctet.CPSUser-to-UserIndication(CPS-UUI)ThisparameteristransparentlytransportedbytheCPSbetweenpeerLayerManagemententities.CPSChannelIdentifier(CPS-CID)ThisparametercontainsaChannelIdentifier(CID),itidentifiestheCPSconnectionforwhichthismanagementinformationisexchanged.7/29/202337王樹宏P(guān)rimitivesandparametersbetweentheCPSandLayerManagementParameterMAAL-UNITDATA.MAAL-UNITDATA.CommentsrequestindicationCPS-InterfaceDatamm1..45(default)or1..64octetsof(CPS-INFO)LayerManagementuserdataCPS-User-to-Usermm5bitsofLayerManagementIndication(CPS-UUI)information(Note)CPS-ChannelIdentifiermmAn8bitCPSChannelIdentifier(CPS-CID)indicatingtheAALtype2channelonwhichtheinformationwillbeorhasbeentransmitted.NOTE-Onlyvalues“30”..“31”arepermitted.7/29/202338王樹宏AAL2功能模型SSCSAAL-SAPSSCSCPSCPSSSCSSSCSCID＝zCID＝y(tǒng)CID＝xATM-SAPAAL-CEPATM-CEPATM-SAP層管理面管理AALCPS-UNITDATA.requestATM-DATA.request7/29/202339王樹宏AAL2協(xié)議簡述AAL-SAPAAL-SDUSSCS-PDU頭SSCS-PDU凈荷SSCS-PDU尾SSCS-PDU=CPS-SDUSSCSCPSCPS-SDUCPS-PHCPS-PPCPS-分組STFCPS-PDU凈荷PADCPS-PDU＝ATM-SDUATM-SAPATM-SDU信頭凈荷ATM信元PHY-SAPATM層7/29/202340王樹宏

CID：信道標(biāo)識符（8比特）LI：長度指示（6比特）UUI：用戶到用戶指示（5比特）HEC：信頭差錯控制（5比特）INFO：信息（1－45/64字節(jié)）CID＝0：未使用CID＝1：預(yù)留給層管理對等層到對等層程序CID＝2－7：預(yù)留CID＝8－255：AAL2CPS用戶實體標(biāo)識

CIDLIUUIHECCPS－INFOCPS-PHCPS-PPCPS-分組CPS分組格式7/29/202341王樹宏FormatandcodingoftheCPS-PacketTheCPS-PHconsistsoffourfields:a)ChannelIdentifier(CID)TheCIDvalueidentifiestheAALtype2CPSuserofthechannel.TheAALtype2channelisabidirectionalchannel.Thesamevalueofchannelidentificationshallbeusedforbothdirection.Thevalue“0”isnotusedforchannelidentificationbecausetheallzerooctetisusedforthepaddingfunction.Thevalues“1”..“7”arereservedforusebytheAALtype2.Thevalues“8”..“255”areusedtoidentifytheusersoftheAALtype2CPS;furtherdiscriminationbetweenthetwotypesofusers,I.e.SSCSandLayerManagement,isprovidedbytheUUIfield.CodingoftheCIDFieldCIDvalueuse0notused1ReservedforLayerManagementpeer-to-peerprocedures2..7Reserved8..255IdentificationofAALtype2CPSuserentity7/29/202342王樹宏FormatandcodingoftheCPS-Packetb)LengthIndicator(LI)TheLIfieldisbinaryencodedwithavaluethatisonelessthanthenumberofoctetsintheCPS-PacketPayload.ThedefaultmaximumlengthoftheCPS-PacketPayloadis45octets;otherwise,themaximumlengthcanbesetto64octets.Themaximumlengthischannelspecific,I.e.itsvalueneednottobecommontoallAALtype2channels.However,foragivenCIDvalue,allCPS-Packetpayloadsmustconformtoacommonmaximumvalue.Thismaximumlengthissetbysignallingormanagementprocedures.Whenthemaximumlengthis45octets,LIvalues45…63arenotallowed.c)User-to-UserIndication(UUI)TheUUIfieldservestwopurposes:toconveyspecificinformationtransparentlybetweentheCPSusers,i.e.betweenSSCSentitiesorbetweenLayerManagement;andtodistinguishbetweentheSSCSentitiesandLayerManagementusersoftheCPS.The5-bitUUIfieldprovidesfor32codepoints,“0”..“31”.Codepoints“0”..“27”areavailableforSSCSentities,codepoints“30”..“31”areavailabletoLayerManagement,andcodepoints“28”..“29”arereservedforfuturestandardization.ThecontentsoftheUUIfieldareusedtotransporttheUUIparametersoftheCPS-UNITDATAandMAAL-UNITDATAprimitives.d)HeaderErrorControl(HEC)Thetransmittershallcalculatetheremainderofthedivision(modulo),bythegeneratorpolynomialx5+x2+1,oftheproductofx5andthecontentsofthefirst19bitsoftheCPS-PH.ThecoefficientsoftheremainderpolynomialshallbeinsertedintheHECfieldwiththecoefficientofthex4terminthemostsignificantbitoftheHECfield.7/29/202343王樹宏CPS－PDU格式OSFSNPCPS－INFOPADSTFCPS－PDU凈荷CPS－PDU（48字節(jié)）STF：起始字段OSF：偏差字段（6比特）SN：順序號碼（1比特）P：寄校驗（1比特）PAD：填充（0－47字節(jié)）7/29/202344王樹宏CPS-PDUstartfield(STF)TheCPS-PDUheaderalsoisreferredtoastheStartField(STF).TheSTFconsistsofthefollowingsubfields:a)OffsetField(OSF)Thisfieldcarriesthebinaryvalueoftheoffset,measuredinnumberofoctets,betweentheendoftheSTFandthefirststartofaCPS-Packetor,intheabsenceofafirststart,tothestartofthePADfield.Thevalue47indicatesthatthereisnostartboundaryintheCPS-PDUpayload.Valuesgreaterthan47arenotallowed.b)SequenceNumber(SN)Thisbitisusedtonumber(modulo2)thestreamofCPS-PDUs.c)Parity(P)ThisbitisusedbythereceivertodetecterrorsintheSTF.Thetransmittersetthisbitvaluesuchthattheparityoverthe8-bitSTFisodd.7/29/202345王樹宏CPS-PDUpayloadTheCPS-PDUpayloadmaycarryzero,oneormore(completeorpartial)CPS-Packets.Unusedpayloadisfilledwithpaddingoctetscodedwiththevaluezero.ACPS-PacketmayoverlaponeortwoATMcellboundaries.TheoverlappingpointwheretheCPS-PacketbecomespartitionedmayoccuranywhereintheCPS-Packet,includingtheCPS-Packetheader.ThemultiplexingfunctionintheCommonPartSublayermergesseveralstreamsofCPS-PacketsontoasingleATMconnection.ThemethodofschedulingthedifferentstreamsandthepossibleuseprioritiesisnotspecifiedinI.363.2.TheCommonPartsublayerreceivesCPS-SDUsfromoneormoreSSCStransmitterprocesses.ItmultiplexesandpacksCPS-PacketsconstructedfromtheseintoCPS-PDUs.AttheCPSreceiver,theCPS-Packetsareunpackedanddemultiplexedandpassedtoone

oftheSSCSreceivers.7/29/202346王樹宏AAL2的用途－可用于第三代移動通信接入網(wǎng)絡(luò)(如W-CDMA)。－可借助獨立于ATM信令的全新AAL2信令來快速、靈活地建立AAL連接。－相關(guān)協(xié)議：I.363.2(AALType2)I.366.1(SSSARConvergenceSublayerforAAL2)I.366.2(AAL2SSCSforTrunking)I.366.3(AAL2SSCSforMobile)Q.2630.1(AAL2SignallingCS1)Q.2630.2(AAL2SignallingCS2)Q.2630.3(AAL2SignallingCS3)Q.2150.1(AAL2SignallingTransportConverteronSSCOP)Q.2150.2(AAL2SignallingTransportConverteronB-MPT)7/29/202347王樹宏ApplyingATM/AAL2asaSwitchingTechnologyinThird-GenerationMobileAccessNetworksTheAAL2protocolhasbeendesignedtosupportlow-bit-ratedelay-sensitiveservices(typicallycompressedvoice)whereotheradaptationlayersfailtodelivertherequiredQoSandmaintainefficientresourceutilizationatthesametime.InordertoprovidemobilityandsofthandoversupportinW-CDMA-basedmobilenetworks,suchasUMTSorIMT-2000,thereisalsoastrongdemandforfastconnectionestablishmentandrelease.Therefore,whendesigningATM-basedcellularaccessnetworkssomespecificarchitecturalandtrafficmanagementissuesneedtobeaddressed.7/29/202348王樹宏Background(1)The