3.0 Referenčný model B-ISDN

B-ISDN protokolový referenčný model je založený na tých istých princípoch ako refe-renčný model OSI, ktorý je taktiež popísaný v ITU odporúčaní X.200. Jedná sa o logickú architektúru, ktorá definuje vrstvenie protokolov a ich funkcie, primitívy, modularitu a vzájomnú nezávislosť. Jednotlivé protokoly UNI rozhrania definujú spôsob, akým použí-vatelia, resp. koncové zariadenia komunikujú so zariadeniami verejnej siete. Obr. 3.1 zo-brazuje protokolový referenčný model B-ISDN pre UNI rozhranie tak, ako je definovaný v odporúčaní ITU I.321. B-ISDN referenčný model sa odlišuje od OSIRM použitím rovín (User Plane, Control Plane, Mangement Plane), ktoré sú funkčné cez všetky vrstvy.

Obr. 3.1 Referenčný model B-ISDN

User plane (Rovina používateľa)

Táto rovina, ktorá je rozdelená na jednotlivé protokolové vrstvy, zabezpečuje prenos používateľských dát. Zahŕňa taktiež funkcie pre riadenie toku dát (flow control), zabezpe-čenie dát proti chybám, atď.

Control plane (Riadiaca rovina)

Táto rovina je taktiež štrukturovaná a zabezpečuje predovšetkým funkcie výstavby spo-jenia a dohľad nad spojením (call control and connection control functions) pomocou sig-nalizácie.

Management plane (Rovina manažmentu)

Táto rovina zabezpečuje dva typy funkcií: manažment vrstiev (Layer Management) a manažment rovín (Plane Management). V súčasnosti reálnou implementáciou tejto roviny sú napríklad známe protokoly ILMI (ATM Fórum) a SNMP (RFC 1157).

Plane management (Manažment rovín)

Zabezpečuje riadiace funkcie vztiahnuté k systému ako celku a zabezpečuje koordiná-ciu medzi jednotlivými rovinami.

Layer Management (Manažment vrstiev)

Vykonáva a zabezpečuje riadiace funkcie, ktoré sú vo vzťahu k parametrom jednotli-vých protokolov (napríklad meta-signalizácia). Zabezpečuje taktiež OAM (Operation and Maintenance) informačné toky, ktoré sú špecifické pre jednotlivé protokolové vrstvy. De-tailný popis sa nachádza v ITU odporúčaní Q.940.

Komunikácia v ATM sieťach prebieha medzi vyššími protokolmi a fyzickým médiom cez tri vrstvy – ATM Adaptation Layer (AAL), ATM Layer a Physical Layer. ATM referenč-ný model rozdeľuje tieto vrstvy ďalej do podvrstiev, ktoré zaisťujú špecifické funkcie, súvisiace s prijímaním informácií z iných vrstiev alebo prípravou informácií pre iné vrstvy.

Fyzická vrstva zabezpečuje prenos informácií. Je závislá na použitej prenosovej tech-nológii a prenosovom médiu. ATM vrstvu je možné čiastočne prirovnať k sieťovej vrstve OSI modelu, nakoľko zabezpečuje základné sieťové funkcie ako sú smerovanie, prepínanie buniek, kontrola toku dát, atď. AAL vrstva (ATM Adaptation Layer) je stotožňovaná s transportnou vrstvou OSI modelu. Obr. 3.2 slúži ako príklad, ktorý zobrazuje hierarchickú štruktúru pre ATM sieť s prenosovým systémom SDH.

3.1 Fyzická vrstva

Ako bolo uvedené, fyzická vrstva je zložená z dvoch podvrstiev: podvrstva fyzického média Physical Medium Dependent Sublayer a prevodnej podvrstvy (Transmission Con-vergence – TC), ktorá zabezpečuje prevod toku buniek z ATM vrstvy na tok bitov. Fyzická vrstva pre UNI je popísaná v ITU odporúčaní I.432 a v ATM Fórum ATM UNI špecifiká-ciách.

Physical Medium Sublayer (Podpora fyzického média)

Táto podvrstva je zodpovedná za správny prenos a príjem bitov na príslušnom fyzic-kom médiu. Funkcie, ktoré musí zabezpečovať, sú skutočne závislé na fyzickom médiu (optické, elektrické vlastnosti). Navyše, táto vrstva musí zabezpečiť správnu bitovú syn-chronizáciu na prijímajúcej strane, to znamená, že jej súčasťou je aj funkcia vkladania po-žadovanej bitovo-časovej informácie do toku bitov a kódovanie. Podrobný popis je možné nájsť v používaných fyzických rozhraniach definovaných ATM Fórum a v ITU odporúča-niach G.703 pre elektrické prenosové systémy a v G.957 pre optické prenosové systémy.

ATM Layer – ATM vrstva
Physical Layer – fyzická vrstva
Virtual channel level – úroveň virtuálnych kanálov
Virtual path level – úroveň virtuálnych ciest
Transmission path level – úroveň prenosovej cesty
Digital section level – úroveň digitálnej sekcie (úseku)
Regenerator section level and physical media – úroveň sekcie (úseku) regenerátora a fyzické média
Obr. 3.2

Transmission Convergence Sublayer (Podpora prenosovej konvergencie)

Na tejto úrovni rozoznávame takisto ATM bunky, ako aj tok bitov. Rozoznávame bun-ky informačné, ktoré prichádzajú alebo sú posielané do vyššej ATM vrstvy, ďalej bunky roviny manažmentu na úrovni fyzickej vrstvy – PL-OAM (Physical Layer Operational and Maintenance) bunky, ktoré zabezpečujú prenos OAM správ medzi dvoma systémami a bunky prázdne, ktoré sú generované za účelom dodržania konštantnej prenosovej rýchlo-sti, ktorá je daná príslušným prenosovým systémom. Na vysielajúcej strane sú v prípade potreby (nedostatok informačných buniek) vkladané do toku a prijímajúca strana zabezpečí ich zrušenie. Táto funkcia je nazývaná ako cell rate uncoupling/decoupling.

Prvou funkciou na strane vysielača je zabezpečenie záhlavia bunky pomocou cyklické-ho generačného polynómu. Zabezpečovací mechanizmus je nazývaný ako Header Error Check – HEC a umožňuje korekciu chyby jedného bitu a detekciu viacnásobnej bitovej chyby. Ďalšou funkciou je tzv. scrambling – jedná sa o funkciu, ktorá eliminuje dlhé po-stupnosti núl alebo jedničiek, ktoré zvyšujú pravdepodobnosť straty synchronizácie. Ďalej nasleduje prevod buniek na tok bitov a adaptácia toku bitov na používaný prenosový sys-tém. Používanými prenosovými systémami sú Synchronous Digital Hierarchy – SDH, popí-saný v ITU odporúčaní G.709, ďalej Plesiosynchronous Digital Hierarchy – PDH, ktorý je popísaný v ITU odporúčaní G.702 a tzv. cell based prenosový systém, ktorý je založený na čistom toku buniek bez použitia externého synchronizačného rámca alebo obálky. ATM Fórum taktiež navyše definovalo zjednodušený 100/25 Mbit/s prenosový systém TAXI pre privátne UNI rozhrania, založený na princípoch FDDI fyzickej vrstvy.

Na strane prijímača po prípadnej opticko-elektrickej konverzii, po dekódovaní signálu a regenerovaní buniek z SDH, PDH, cell based alebo FDDI based prenosového systému nasleduje overenie platnosti bunky pomocou HEC a v prípade platnej bunky nasleduje jej detekcia. Informačné bunky sú dekódované funkciou descrambling a posielané do vyššej vrstvy, prázdne bunky sú vymazané zo systému a PL-OAM bunky sú odovzdané rovine managementu na ďalšie spracovanie. Bližšie informácie o princípoch OAM je možné nájsť v ITU odporúčaní I.610.

Cell based interface (Natívne rozhranie)

V tomto prípade sú bunky prenášané nepretržite bez akéhokoľvek časového rámca a bez externých synchronizačných impulzov, ktoré sú vkladané do toku. Každá bunka musí umožňovať synchronizáciu, to znamená musí byť vždy možnosť určiť začiatok a koniec buniek v toku bitov. Táto metóda, ktorá je používaná i pri iných typoch rozhrania, sa nazý-va cell self-delineation a spočíva vo využití HEC položky v záhlaví bunky. 32 bitov prichá-dzajúceho toku je vždy použitých na výpočet HEC a výsledok 8 bitov je porovnaný s nasledujúcimi 8 bitmi. Ak sú totožné, je veľmi pravdepodobné, že posledných 40 bitov z toku tvorí záhlavie bunky. Týmto spôsobom je určený jej začiatok. Táto metóda je použi-tá v niektorých prípadoch aj pri iných prenosových systémoch.

Nakoľko neexistuje žiadny časový interval medzi jednotlivými bunkami, PL-OAM správy je potrebné prenášať ako špecifickú triedu buniek – PL-OAM bunky. PL-OAM správy zahŕňajú regeneračnú úroveň (F1) a úroveň prenosovej cesty (F3). Úroveň digitál-neho úseku – sekcie (F2) nie je podporovaná, nakoľko neexistuje žiadny časový rámec (SDH, PDH, …).

ATM Fórum v ATM UNI špecifikácii pre privátne UNI rozhranie definuje navyše špe-ciálny symbol, ktorý je prenášaný každých 125 ms a slúži pre časovú synchronizáciu.

Plesiosynchronous Digital Hierarchy (PDH ) based interface (Rozhranie s PDH)

Prenos ATM buniek v PDH rámcoch je výhodné, nakoľko je možné využívať existujú-ce prenosové systémy. Existuje niekoľko spôsobov, ako prenášať toky ATM buniek pros-tredníctvom PDH siete.

Prvý, avšak neštandardizovaný spôsob je založený na princípe cell based prenosu. Do PDH rámca boli mapované ATM bunky, spolu s PL-OAM bunkami, ktoré prenášali OAM správy pre úrovne F1, F2 a F3. Tento spôsob nie je používaný.

Druhý spôsob je definovaný v ITU odporúčaní G.804. Umožňuje vkladať toky ATM buniek do viacerých prenosových rýchlostí definovaných pre PDH, či už pre 1544 kbit/s hierarchiu, ako aj pre 2048 kbit/s hierarchiu. Spôsob mapovania je popísaný v odporúčaní a je odlišný pre rôzne prenosové rýchlosti.

Ako príklad môžeme uviesť mapovanie ATM buniek do 2 048 kbit/s rámca (obr. 3.3).

Obr. 3.3. Mapovanie ATM buniek do rámca 2 048 kbit/s

Tretí spôsob, ktorý je definovaný v ITU odporúčaní ako aj v špecifikáciách združenia ATM Fórum, je založený na princípoch PLCP (Physical Layer Conversion Protocol) pro-tokolu, ktorý bol prvýkrát definovaný pre siete DQDB podľa doporučenia IEEE 802.6 (Obr. 3.4). Je použitý pre mapovanie ATM buniek do DS3/T3 toku. PLCP rámec nemá žiadny priamy vzťah z PDH rámcom, v ktorom je prenášaný. Určenie hraníc buniek je na prijímajúcej strane možné i bez použitia HEC. Podrobnejší popis PLCP rámca je možné nájsť v príslušných odporúčaniach.

FDDI based interface (Rozhranie s FDDI)

ATM Fórum špecifikovalo 125 Mbaud rozhranie pre privátne UNI rozhranie. Na úrov-ni podvrstvy fyzického média je definované na základe FDDI (ANSI X3T9.5) fyzickej vrstvy pre multimódové optické vlákna. Tak isto ako u FDDI je použité 4B/5B kódovanie, čo predstavuje prenosovú rýchlosť 100 Mbit/s. Na podobnom princípe je definované ďalšie rozhranie pre prenosovú rýchlosť 25 Mbit/s.

Funkcia rozoznávania hraníc ATM buniek nie je založená na HEC poli v záhlaví bun-ky, ale sú používané špeciálne kódové znaky, ktoré nie sú využívané na prenos informač-ných dát. PL-OAM správy nie sú podporované.

Výhoda tohoto rozhrania spočíva predovšetkým v jednoduchosti, na rozdiel od analo-gických telekomunikačných rozhraní.

Synchronous Digital Hierarchy (SDH) based interface (Rozhranie s SDH)

Mapovanie ATM buniek je zabezpečené vkladaním buniek do štruktúry virtuálneho kontajneru (VC-x alebo VC-x-mc, x*1). Nakoľko kapacita príslušného kontajnera nie je prirodzeným násobkom dĺžky jednej bunky (53 bajtov), je bunke umožnené prekročiť hra-nicu kontajneru a zvyšok bunky mapovať do nasledujúceho. Implementácia OAM je podľa G.708 a G.709. Hlavičky sekcie (SOH) a cesty (POH) sú identické tak, ako sú definované v doporučeniach okrem bajtu C2, ktorý indikuje prenos ATM buniek v dátovej časti. Ďalšie podrobnosti je možné nájsť v doporučeniach G.707.

ATM Fórum špecifikuje SONET STS-3c a vyššie rozhranie pre prenos ATM buniek. SONET je prakticky totožný s SDH len s tým rozdielom, že využitie bajtu H4 v hlavičke POH je rozdielne (obr. 3.5).

3.2 ATM vrstva

Základnou funkciou ATM vrstvy je prenos informačných jednotiek – buniek od zdroja k cieľovému uzlu siete tak, aby bola v každom okamžiku zabezpečená kvalita spojenia, ktorá je definovaná predovšetkým stratami a oneskorením.

Funkcie, ktoré musí ATM vrstva zabezpečovať:

určenie a vyplnenie VPI / VCI identifikátorov v záhlaví bunky

multiplexovanie buniek a ich prepínanie

vytvorenie a vyplnenie záhlavia ATM bunky, okrem HEC

kontrola toku buniek

riadenie priepustnosti

dodržiavanie QoS parametrov

riadenie siete pomocou riadiacich buniek

Obr. 3.5 Mapovanie ATM buniek do STM rámca SDH

Túto vrstvu môžeme rozdeliť ďalej na ďalšie dve časti – nezávislé sieťové vrstvy, z ktorých každá plní odlišnú úlohu:

úroveň virtuálnych spojení (Virtual Connection Level)
úroveň virtuálnych ciest (Virtual Path Level)

Nižšou vrstvou je vrstva virtuálnych ciest, je tiež nazývaná ako cross-connected sieť. Táto vrstva slúži predovšetkým na logickú konfiguráciu fyzickej siete. Logická konfigurá-cia fyzickej siete umožňuje optimalizovať toky dát v sieti, v závislosti od nárokov z rôznych uzlov. Inou funkciou je napríklad logické oddelenie tých spojení, ktoré majú rozdielne QoS parametre, čo má za následok zjednodušenie riadiacich funkcií ATM vrstvy. Nasledujúcou vrstvou je vrstva virtuálnych kanálov. Táto vrstva predstavuje samotnú pre-pojovaciu sieť, ktorá využíva logickú konfiguráciu siete (definovanú úrovňou virtuálnych ciest), alebo fyzickú topológiu (obr. 3.6, obr. 3.7).

Obr. 3.6. VC, VP a prenosová linka

a) Spojovanie na úrovni VC

Spojovanie na úrovni VP
Spojovanie virtuálnych ciest a Virtuálnych kanálov
VC (Virtual Channel) – virtuálny kanál
VP (Virtual Path) – virtuálna cesta
VCI (Virtual Channel identifier) – identifikátor virtuálneho kanála
VPI (Virtual Path identifier) – identifikátor virtuálnej cesty

b) Spojovanie na úrovni VP
Obr. 3.7. VP a VC spojovanie

Základnou informačnou jednotkou na tejto úrovni je ATM bunka. ATM bunka je veľká 53 bajtov. Konštantná veľkosť bunky umožňuje jednoduchšie multiplexovanie a takisto umožňuje jednoduchú regeneráciu hraníc bunky v prípade chyby pri prenose prenosovým systémom. Ďalším dôvodom konštantnej dĺžky bunky bol ten, že pri paketových spôsobe prenosu je potrebné predvídať správanie sa zdrojov v blízkej budúcnosti, čo nám ovplyvní stav vyrovnávacích pamätí a takisto stav siete. Ak by bunka nemala konštantnú veľkosť, riešenie tohto problému by bolo oveľa zložitejšie a vyžadovalo by si viac času na spracova-nie, čo vo vysokorýchlostných sieťach nie je prípustné. Najdôležitejšou funkciou hlavičky je identifikácia spojenia a smerovanie bunky na základe VPI/VCI. Prenos dátovej časti ATM bunky je transparentný, avšak niektoré časti hlavičky je počas prenosu potrebné mo-difikovať, prenos hlavičky ATM bunky preto nie je transparentný.

Štruktúra hlavičky ATM bunky pre rozhranie UNI (User – Network Interface) je na obr. 3.8

Obr. 3.8. Štruktúra záhlavia ATM bunky pre UNI rozhranie

GFC (Generic flow control) – toto pole slúži pre kontrolu dodržiavania dohodnu-tých parametrov medzi sieťou a koncovým zariadením.

VPI (Virtual Path Identifier) – identifikátor virtuálnej cesty. Pridelenie číselnej hodnoty je nezávislé od druhu služby.

VCI ( Virtual Circuit Identifier) – identifikátor virtuálneho okruhu

PT (Payload Type) – typ bunky

Res – Rezervované pre budúce použitie

CLP (Cell Loss Priority) – určuje prioritu bunky

HEC – (Header Error Control) – zabezpečenie hlavičky, toto pole využíva fyzická vrstva pre kontrolu správnosti prenesenej hlavičky

Štruktúra hlavičky ATM bunky pre NNI (Network – Node Inteface) rozhranie je totož-ná s tým rozdielom, že 4 bity poľa GFC sú použité pre účely VPI. Bližšie vysvetlenie nie-ktorých položiek v hlavičke bunky je v popise riadiacich funkcií prevádzky ATM vrstvy. Určité kombinácie hodnôt v hlavičke ATM bunky na úrovni UNI alebo NNI rozhrania slúžia pre špecifické riadiace účely a nemôžu byť použité pre vybudovanie používateľského spojenia (tab. 3.9, 3.10, 3.11).

Tab. 3.9 Preddefinované kombinácie pre UNI rozhranie

Tab. 3.10 Preddefinované kombinácie pre NNI rozhranie

A indikuje, že bit nadobúda hodnotu 0 alebo 1 a závisí od príslušnej ATM riadiacej funkcie
B ľubovoľná hodnota bitu
C pôvodné nastavenie by malo byť CLP=0. Hodnota môže byť zmenená sieťou.
SSSSS hodnota z intervalu 01000 to 01111
TTTTT hodnota z intervalu 10000 to 11111

Tab. 3.11 Kódovanie PTI a význam jednotlivých kombinácií

3.3 AAL – ATM adaptačná vrstva

Táto vrstva z pohľadu architektúry protokolov leží medzi ATM vrstvou a vyššími pro-tokolovými vrstvami, prípadne aplikáciami. AAL vrstva izoluje vyššie vrstvy so špecific-kými charakteristikami od ATM vrstvy mapovaním PDU z vyšších vrstiev do informač-ných častí ATM buniek a naopak. Funkcie, ktoré zabezpečuje, závisia od požiadaviek vyššej vrstvy. Je to napríklad riadenie toku dát, časovanie, ošetrenie chýb v informačnom poli, strata bunky, chyba v záhlaví bunky atď.

Široké spektrum služieb použitých nad AAL vrstvou si vyžiadalo ich klasifikáciu, ktorá je spätne dôležitá pre architektúru AAL vrstvy, ako aj prevádzkové funkcie ATM vrstvy. Táto klasifikácia je popísaná v ITU-T odporúčaní I.362 a neskôr v špecifikácii TMS ATM Fóra.

Klasifikácia služieb podľa ITU-T (tab.3.12) bola definovaná na základe troch kritérií:
- synchronizáciou medzi zdrojom a cieľom
- charakteristikou bitovej prenosovej rýchlosti zdroja
- typom spojenia.
Odporúčané a štandardizované alebo čiastočne štandardizované boli štyri typy AAL protokolov:
- AAL1
- AAL2
- AAL3/4
- AAL5
Jednotlivé typy AAL protokolov sú členené do podvrstiev: SAR (Segmentation and Reassembly) a CS (Convergence Sublayer) (obr. 3.9). Základnou funkciou SAR vrstvy je segmentácia PDU do ATM buniek a naopak. Vrstva CS je závislá od typu služby. Pre nie-ktoré aplikácie nemusí byť definovaná.

AAL 1

Tento typ AAL vrstvy bol navrhnutý pre také služby, ktoré kontinuálne poskytujú svoje dáta alebo inak povedané, dáta na prenos sú poskytované v špecifických a pravidelných okamžikoch.

Obr. 3.9. Štruktúra AAL

Služby, ktoré zabezpečuje AAL1 aplikácii alebo vyššej vrstve sú:
- prenos SDU s konštantnou prenosovou rýchlosťou a ich doručenie s tou istou pre-nosovou rýchlosťou
- prenos synchronizačných informácií medzi vysielačom a príjemcom
- prenos štrukturovaných dát
- indikácia straty informácií alebo indikácia chyby
Funkcie vrstvy AAL1, ktoré musí zabezpečovať:
- segmentácia a skladanie používateľskej informácie
- eliminovať chvenie buniek – CDV
- eliminovať oneskorenie dané spracovaním bunky
- zabezpečiť detekciu chýb a strát buniek
- obnova synchronizačnej informácie na strane príjemcu
- identifikácia štrukturovaného bloku na strane príjemcu
- monitorovanie AAL-PCI z hľadiska bitových chýb a ich spracovanie
- monitorovanie používateľských informácií z hľadiska chybovosti a ich korekcia
Prvý bajt z dátovej časti ATM bunky slúži pre špecifické účely AAL1 vrstvy. Zvyš-ných 47 bajtov je dátových. Prvé štyri bity – SN (Sequence Number) slúžia pre identifikáciu správnej postupnosti dát a taktiež umožňujú prenos synchronizačných informácií. Pole SNP (Sequence Number Protection) slúži na zabezpečenie prvých štyroch bitov (obr. 3.10).

Obr. 3.10. Formát SAL-PDU pre AAL1

Pole SN je zložené z trojbitového poľa SC (Sequence count) a jedného bitu CSI (Con-vergence Sublayer Indicator), ktorý má dvojaký význam: prenos synchronizačnej informá-cie a identifikáciu prenosu neštrukturovaného alebo štrukturovaného bloku dát (hodnota CSI = 0 alebo 1) (obr. 3.11). V prípade štrukturovaného toku dát nasleduje za prvým baj-tom tzv. pointer o dĺžke jedného bajtu, ktorý slúži ako offset štrukturovaného bloku. Ďalšie podrobnosti o synchronizácii, štrukturovaní dát a ďalšie informácie je možné nájsť v príslušnom odporúčaní.

Obr. 3.11. Formát poľa SN (Sequence Number)

Pole SNP je členené na pole cyklického zabezpečovacieho kódu a na paritný bit (obr. 3.12).

Obr. 3.12. Formát poľa SNP (Sequence Number Protection)

AAL2

ATM adptačná vrstva typu 2 ponúka prenos informácií s variabilnou prenosovou rých-losťou. Zabezpečuje prenos synchronizačnej informácie medzi zdrojom a cieľovým uzlom. Nakoľko služba v zdrojovom uzle generuje premenlivé množstvo dát v danom časovom intervale, je dôležité, že AAL2 umožňuje prenos ATM bunky, ktorá je len čiastočne zapl-nená, a to ľubovoľným množstvom dát (obr. 3.13). Táto vrstva je zatiaľ len čiastočne defi-novaná v ITU odporúčaniach.

ESC – Extended Sequence Count
CT – Cell Type
– SOM – Start of Message
– COM – Continuation of Message
– EOM – End of Message
LEN – Length
CRC – Cyclic Redundancy Check

Obr. 3.13. Štruktúra SAR-PDU pre AAL2

Služby vyšším aplikáciám, ktoré by mal tento typ zabezpečovať:
prenos dátových jednotiek s premenlivou prenosovou rýchlosťou
prenos synchornizačných informácií medzi zdrojom a cieľovým uzlom
indikácia strát dát alebo chybných dát

Funkcie, ktoré musia byť v AAL2 vrstve zabezpečené:
segmentácia a spätná regenerácia používateľských informácií
eliminácia chvenia buniek – CDV (Cell Delay Variation)
riešenie stratených alebo nesprávnych buniek
obnova synchronizačného impulzu na strane príjemcu
v prípade prenosu štruktúrovaných dát – identifikácia štruktúry na strane príjemcu
identifikácia štruktúrovaného bloku na strane príjemcu
monitorovanie AAL-PCI (Protocol Control Information) z hľadiska bitových chýb a ich spracovanie
monitorovanie používateľských informácií z hľadiska chybovosti a ich korekcia

Konvergenčná vrstva CS je rozdelená do ďaľších dvoch podvrstev: podvrstvu, ktorá je špecifická pre konkrétnu službu – SSCS (Service Specific Convergence Sublayer) a podvrstvu, ktorá je spoločná – CPCS (Common Part Convergence Sublayer). Štruktúra CPCS-PDU obsahuje taktiež záhlavie, dátovú časť a CPS koncové návestie (trailer). Ich podrobnejší popis je možné nájsť v príslušnom odporúčaní.

AAL 3/4

Tento typ AAL vrstvy je určený pre aplikácie, ktoré vyžadujú predovšetkým bezchyb-ný prenos dát a nie sú citlivé na oneskorenie dát. Vrstvu AAL 3/4 je možno použiť pre spojovo orientované (connection oriented) ako aj pre nespojovo orientovanú (connection-less) dátovú komunikáciu.

AAL 3/4 podporuje dva módy:
mód správ (message mode)
mód toku dát (streaming mode)

Message mode – AAL-SDU dátová jednotka variabilnej dĺžky je mapovaná iba do jed-nej AAL-IDU (AAL Interface Data Unit).

Streaming mode – AAL-SDU môže byť prenášaná viacerými AAL-IDU. Tento mód umožňuje prenos veľmi dlhých AAL-SDU dátových jednotiek. Mód poskytuje službu zru-šenia prenosu, ktorá umožní vyššej službe predčasne ukončiť prenos.

Oba módy môžu pracovať v zabezpečenom (assured) ako aj nezabezpečenom (non-assured) režime

Assured operation – Každá AAL-SDU je doručovaná bez akéhokoľvek výskytu chýb, čo znamená, že nesprávne dátové jednotky sú opäť prenášané. Režim zabezpečuje taktiež kontrolu toku dát medzi vysielačom a prijímajúcou stranou.

Non-assured operation – V tomto prípade AAL-SDU sú doručované vyššej vrstve bez akejkoľvek korekcie vadných dátových jednotiek. Kontrola toku dát je voliteľná.

Funkcie SAR vrstvy (obr. 3.14):
segmentácia a obnovenie CS-PDU s variabilnou dĺžkou
detekcia chýb
multiplexovanie viacerých CS-PDU do jedného virtuálneho spojenia (VCI/VPI)

CPI (Common Part Indicator)
zabezpečuje presný výklad jednotlivých riadiacich polí, napríklad CPI=0 identifikuje požiadavku aloká-cie
vyrovnávacích pamätí na hodnotu, ktorá je uvedená v položke Length
Btag / Etag (Beginning / End Tag) – identifikácia začiatku a konca PDU
Bsize (Buffer Allocation Size) – indikácia maximálnej požiadavky na alokáciu vyrovnávacích pamätí na strane prijímača
Pad (Padding) – doplnenie prázdnych bajtov tak aby PDU bolo násobkom štyroch
Al (Alignment) – dorovnanie na 32-bitový trailer (koncové návestie)
Length – dĺžka CPCS-PDU

Obr. 3.14. Štruktúra CPCS-PDU pre AAL3/4

Funkcie CPCS vrstvy (obr. 3.15):
zabezpečenie CPCS-PDU
detekcia chýb a ich spracovanie
alokácia veľkosti vyrovnávacích pamätí
predčasné ukončenie prenosu

ST (Segment Type) – BOM, COM, EOM, SSM (Single Segment Mesage)
SN (Sequence Number) – sekvencia (modulo 16)
MID (Multiplexing Identification) – Identifikácia multiplexovaných tokov
LI (Length Identificator) – Dĺžka SAR-PDU
CRC (Cyclic Redundancy Code) – zabezpečenie SAR-PDU

Obr. 3.15. Štruktúra SAR-PDU pre AAL3/4

Protokolová štruktúra AAL3/4 je znázornená na obr. 3.16.

Obr. 3.16. Štruktúra AAL3/4

AAL5

ATM adaptačná vrstva AAL5 je principiálne zjednodušenou verziou AAL 3/4, ktorá po implementácii, tak ako je definovaná v doporučeniach ITU-T, by znamenala významný príspevok k celkovému oneskoreniu, ktoré by zapríčinilo spracovanie dát na tejto úrovni. Ďalšou nevýhodou je, že množstvo riadiacich informácií v záhlaví PDU v porovnaní s užitočnými dátami je príliš veľké. Taktiež kontrola a detekcia chýb pomocou 10 bitového CRC a 4 bitového SN nemusí vždy poskytnúť dostatočnú ochranu proti chybám. Na rozdiel od AAL 3/4, vrstva AAL5 nepodporuje multiplexáciu tokov na úrovni CPCS, ak je multi-plexácia vyžadovaná, môže byť implementovaná na úrovni SSCS.

AAL5 na úrovni CPCS pracuje v dvoch módoch : streaming mode a message mode, tak ako AAL 3/4. Oba módy pracujú v zabezpečenom a aj nezabezpečenom režime. Formát CPCS-PDU je na obr. 3.17.

Obr. 3.17. Formát CPCS-PDU (hodnoty sú v bajtoch)

Pad (Padding) – doplnenie prázdnych bajtov tak, aby PDU bolo násobkom štyroch
CPCS-UU (User to User indication) – pole určené pre transparentný prenos použí-vateľských informácií
CPI (Common Part Indicator) – zatiaľ jedinou funkciou je dorovnať trailer na dĺžku 64 bitov, ďalšie funkcie nie sú zatiaľ definované
dĺžka – dĺžka CPCS-PDU
CRC – zabezpečenie CPCS-PDU

Obr. 3.18. Štruktúra AAL5