11.1. Общая структура оборудования АТМ

11.2. Функции компонентов оборудования АТМ

11.2.1. Функции транспортировки (передачи)

11.2.2. Координирующие функции

11.2.3. Сигнальные приложения

11.2.4. Функции межсетевых взаимодействий и хронирования

11.2.5. Функции защитных переключений

11.3. Характеристики оборудования АТМ 101

Оборудование АТМ разделяется на следующие виды [30]:

• адаптеры;

• модули доступа;

• вычислительные платформы;

• коммутаторы;

• кроссовые коммутаторы;

• мультиплексоры (концентраторы) АТМ;

• мультиплексоры по запросу;

• системы управления.

Все указанные виды оборудования имеют свои характерные элементы построения, которые в общем определены рекомендациями ITU-T I.731/732.

11.1. Общая структура оборудования АТМ

Общая функциональная архитектура сетевого элемента B-ISDN на основе АТМ представлена на рисунке 11.1.

Сокращения, приведенные на рисунке:

AEMF (ATM Equipment Management Function) – функции управления оборудованием АТМ;
CONFIG (Configuration) – конфигурирование (функция управления);
FM (Fault Management) – управление повреждением;
PM (Performance Management) – управление рабочими характеристиками;
ACC (Accounting Management) – управление расчетами;
SEC (Security) – безопасность;
MCF (Message Communications Function) – функции передачи сообщений;
CoF (Coordination Function) – функции координации;
Q3 – интерфейс сетевого управления;
F – интерфейс локального управления;
SAP (Service Access Point) – точка доступа.

Через общую архитектуру функций оборудования АТМ ITU-T определил следующие основные конфигурации оборудования:

• кроссовый коммутатор виртуальных путей;

• коммутатор виртуальных каналов;

• мультиплексор виртуальных путей;

• мультиплексор виртуальных каналов до востребования;

• межсетевой мультиплексор виртуальных каналов до востребования.

Все указанные конфигурации оборудования отличаются между собой только верхними уровнями (сигнальных приложений и пользовательских функций), в том числе функциями межсетевых взаимодействий.

Рисунок 11.1. Общая функциональная архитектура сетевого элемента B-ISDN на основе АТМ

11.2. Функции компонентов оборудования АТМ

11.2.1. Функции транспортировки (передачи)

Функции транспортировки – это ядро функционального наполнения оборудования АТМ. Они включают все функции по транспортировке пользовательской, сигнальной и служебной информации от уровня адаптации до физического уровня.

На физическом уровне (среды передачи) в оборудовании обеспечивается линейное электрооптическое преобразование, линейное кодирование, синхронизацию приемной стороны тактами передатчика, генерация циклов передачи, синхронизация, регенерация цифровых данных, мультиплексирование цифровых потоков и волновых оптических каналов. На физическом уровне реализуются скоростные режимы интерфейсов UNI и NNI (155,520 Мбит/с; 622,080 Мбит/с; 2488,320 Мбит/с; 9953,280 Мбит) согласно рекомендаций ITU-T G.703, G.707, G.957, G.958, G.692, I.432.

Кроме того, на физическом уровне в оборудовании АТМ могут быть реализованы интерфейсы, которые не относятся к АТМ, например, Ethernet (10 Мбит/с, 100 Мбит/с, 1000 Мбит/с), Е0 = 64 кбит/с; Х.25 и другие. Физический уровень обеспечивает интерфейсы управления, например Q3 по рекомендациям ITU-T G.773, Q.811 и Q.812, интерфейс локального графического терминала F, интерфейсы синхронизации Т3, Т4 согласно G.703/10.

На уровне АТМ выполняются функции мультиплексирования/демультиплексирования, кроссовой коммутации, поддерживаются виртуальные пути и каналы. Все функции на уровне АТМ разбиты на два блока (VP, VC), каждый из которых обеспечивает четыре функциональные группы:

• собственно мультиплексирование (VP и VC) с образованием ячеек, выработки HEC, извлечения ячеек из потока, скремблирование/дескремблирование;

• реализацию функций эксплуатации всех индивидуальных VP/VC линий, включая образование потока сегментов F4/F5 ОАМ и их блокирования с VP/VC линиями;

• образование соединений VP/VC линий и оконечных точек в сетевых элементах;

• обслуживание соединений из конца в конец через функции F4/F5 ОАМ при соответствующем блокировании с VP/VC оканчивающихся линий.

На уровне AAL реализуются функции с учетом специфики сервиса высших уровней. Типовые функции оборудования АТМ на уровне AAL включают:

• сегментацию и сборку данных пользователя в поточном и блоковом режимах;

• обнаружение и коррекцию ошибок передачи потоков и блоков;

• индикацию длины;

• восстановление синхронизма;

• другие специфические функции.

Функции управления уровнями обеспечивают процедуры конфигурирования, наблюдение аварий, эксплуатационный контроль. Все состояния управления отражаются в AEMF.

11.2.2. Координирующие функции

Функции управления оборудованием АТМ (AEMF) реализуют пять групп исполнения:

• конфигурирования;

• повреждений;

• рабочие характеристики;

• расчеты;

• защита.

Эти функции реализуются в каждом сетевом элементе, включенном в сеть. Как правило, их обеспечивает контроллер управления, который взаимодействует с контроллерами управления уровнями АТМ.

Функции передачи сообщений (MCF) поддерживают протоколы передачи, например, Х.25 и протокол АТМ для управления сетевым элементом и сетью.

Функции координации в оборудовании (CoF) координируют собственно управление уровня AEMF с отдельными управляемыми уровнями. Координирующие функции проходят через плоскость контроля (С - плоскость) и плоскость управления (М - плоскость) и включают:
функции САС, т.е. управление доступом к соединению, контроль доступа к соединению, проверку приемлемости нового соединения; внутренние связи между уровнями.

11.2.3. Сигнальные приложения

Пользовательские окончания имеют доступ благодаря сигнальным процедурам, соответствующим рекомендациям ITU-T Q.2931. Эта сигнализация определена для UNI под названием DSS2.

Межсетевой интерфейс (NNI) обеспечивается сигнальными процедурами согласно рекомендаций ITU-T Q.2761, Q.2762, Q.2763 и Q.2764, определенными под общим названием B-ISUP (Broadband ISDN User Part) – пользовательская часть широкополосной ЦСИС.

11.2.4. Функции межсетевых взаимодействий и хронирования

Функции межсетевых взаимодействий определяются по конкретным приложениям, например, взаимодействие B-ISDN/АТМ с N-ISDN или телефонной сетью общего пользования или B-ISDN/АТМ с Frame Relay.

Функции хронирования (тактирования) предписаны оборудованию АТМ через специальные интерфейсы синхронизации или синхронизации через соединительные линии с контролем качества синхросигналов по джиттеру и вандеру.

11.2.5. Функции защитных переключений

Оборудование АТМ может предусматривать возможности защитных переключений физических блоков, физических трактов (секций мультиплексирования), виртуальных каналов и путей.

11.3. Характеристики оборудования АТМ

Адаптеры – устройства, которые обеспечивают доступ к сети АТМ аппаратуры передачи данных пользователей. Конструктивно выполняются в виде отдельных плат и имеют порт к сети АТМ и системный шинный разъем для включения, например, в персональный компьютер. Адаптер снабжается программой для работы в составе оборудования пользователя.

Модули доступа – устройства, которые обеспечивают согласование сети АТМ с сетями, не поддерживающими функции АТМ, например, с локальными компьютерными сетями. Эти модули могут обеспечить эмуляцию соединения разных локальных сетей в общую сеть.

Коммутаторы АТМ имеют подразделение на коммутаторы доступа (пограничные), коммутаторы рабочих групп, коммутаторы для соединения рабочих групп и магистральные коммутаторы.

Коммутаторы доступа предназначены для подключения к сети АТМ оборудования передачи данных, которое не относится к оборудованию АТМ (учрежденческие АТС, локальные вычислительные сети, N-ISDN и т.д.).

Коммутаторы для рабочих групп обеспечивают взаимодействие терминалов, оснащенных функциями АТМ.

Коммутаторы для соединения рабочих групп соединяют коммутаторы рабочих групп и являются более мощными по сравнению с ними. Эти два типа коммутаторов позволяют создавать корпоративные сети.

Магистральные коммутаторы отличаются очень большой производительностью и предназначены для создания магистральных транспортных сетей общего пользования.

Примеры характеристик ряда коммутаторов АТМ приведены в таблицах 11.1, 11.2.

Таблица 11.1

Таблица 11.2

В состав оборудования АТМ входят следующие физические блоки (слоты):

• электронные коммутаторы и буферная память;

• линейные интерфейсы (электрические и оптические UTP/MM/SM);

• резервные блоки;

• блоки управления и сигнализации;

• источники электропитания;

• блоки адаптеров интерфейсов пользователей.

Характерной тенденцией развития оборудования АТМ стал переход к выпуску мультисервисных платформ от коммутаторов доступа до магистральных коммутаторов. Примерами таких платформ могут служить:

Litespan 1540 – мультисервисный узел доступа для массового абонентского доступа с различными типами услуг;

Alcatel 7670 Routing Switch Platform (RSP) – универсальная мультисервисная платформа для образования ядра мультисервисных сетей с временным мультиплексированием каналов (TDM), передачи данных по протоколам Frame Relay, IP/MPLS, АТМ, телефонной сети, представляющих
различные услуги передачи данных, голоса, видео, любимых сетей.

Технические характеристики указанного оборудования приведены ниже.

Особенности

• поддержка множества технологий доступа в одном конструктиве;

• поддержка различных сетевых топологий;

• возможность гибкого перехода к сетям нового поколения (от TDM к IP);

• открытая архитектура (подключение к любым сетям PDH/SDH/ATM);

• унификация сети доступа (сокращение расходов на создание и поддержку сети);

• единая система управления (удобство обслуживания сети доступа).

Особенности

• масштабируемая платформа операторского класса;

• полное резервирование;

• неблокируемая архитектура коммутирующей матрицы;

• одновременная поддержка на одной платформе всех видов сетевых технологий;

• поддержка классов обслуживания;

• уникальная система управления Alcatel 5620 NM.

Контрольные вопросы

1. Какие компоненты входят в состав общей структуры оборудования АТМ?
2. Какие виды оборудования АТМ могут быть применены в сети?
3. В чем заключены функции транспортировки оборудования АТМ?
4. В чем заключены функции координации в оборудовании АТМ?
5. Какие сигнальные приложения могут быть реализованы в сети АТМ?
6. Какой смысл в функциях оборудования АТМ для межсетевых взаимодействий и тактирования?
7. Что характеризует отдельные виды оборудования АТМ?
8. Чем могут отличаться коммутаторы АТМ друг от друга?
9. Какие тенденции в совершенствовании оборудования АТМ наблюдаются?
10. Какое оборудование АТМ может быть расположено в помещении пользователя (частного лица или юридического лица)?