百科解釋
ATM Adaptation Layer -- ATM適配層 AAL(ATM適配層):標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的一個(gè)集合,用于適配用戶業(yè)務(wù)。AAL分為會(huì)聚子層(CS)和拆裝子層(SAR)。AAL有4種協(xié)議類型:AAL1、AAL2、AAL3/AAL4和AAL5分別支持各種AAL業(yè)務(wù)類型。 ATM 適配層(AAL)主要負(fù)責(zé) ATM 層與高層之間的信元轉(zhuǎn)發(fā)過程。從上層收到信息后,AAL 將數(shù)據(jù)分割成 ATM 信元;從 ATM 層收到信息后,AAL 必須重新組合數(shù)據(jù)形成一個(gè)上層能夠辨識(shí)的格式。上述操作稱之為分段與重組(SAR),它是 AAL 的主要任務(wù)。此外不同的 AAL 支持不同的流量或服務(wù)類型。各種服務(wù)類別和對應(yīng) AAL 類型如下所示: A 類――恒定比特率(CBR)服務(wù):AAL1 支持恒定比特率的面向連接服務(wù)。這種服務(wù)的例子包括 64K 速率語音、固定速率的非壓縮視頻和專用數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的專線。 B 類――可變比特率(VBR)服務(wù):AAL2 支持可變比特率的面向連接服務(wù),但其發(fā)送需要有限延時(shí)。這種服務(wù)的例子包括壓縮包語音或視頻。對于接收方要重組原始的非壓縮語音或視頻來說,發(fā)送的有限延時(shí)是很必要的。 C 類――面向連接的數(shù)據(jù)服務(wù):用于面向連接的文件傳輸和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序,該程序中在數(shù)據(jù)傳輸前已預(yù)先設(shè)置好連接。這種服務(wù)提供可變比特率但不需要為傳送過程提供有限延時(shí)。有兩種 AAL 協(xié)議支持該類服務(wù),且此兩種協(xié)議已被合并為一種,即 AAL3/4。但由于其十分復(fù)雜,AAL5 協(xié)議常用來支持該類型的服務(wù)。 D 類――無連接數(shù)據(jù)服務(wù):該服務(wù)的例子包括數(shù)據(jù)報(bào)流量,通常也包括數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序,在該程序中在數(shù)據(jù)傳輸前沒有預(yù)先設(shè)置連接。AAL3/4 或者 AAL5 都可用來支持此類服務(wù)。 操作管理和維護(hù)(OA&M)――OA&M 負(fù)責(zé)監(jiān)督管理、測試和性能監(jiān)控。它使用環(huán)回實(shí)現(xiàn)維護(hù)功能和 ITU TS 標(biāo)準(zhǔn) CMIP,該機(jī)構(gòu)有五層:虛擬信道(F5 -位于虛擬信道終端之間),虛擬路徑(F4 -位于虛擬路徑終端之間),傳輸路徑(F3 -位于執(zhí)行組合和分解信息的單元、信頭或控制元件之間),數(shù)字段(F2 -位于終點(diǎn)段之間,執(zhí)行幀同步)和再生器段(F1 -位于再生段之間)。 ALL1 A類 ALL2 B類 ALL3/4 C/D類 ALL5 C/D類 A B C D 端到端 是 否 否 否 比特率 恒定 不恒定 不 不 連接模式 面 向 連 接 無連接 AAL1(ATM適配層1):AAL1向用戶提供恒定比特率的數(shù)據(jù)傳送能力、并提供定時(shí)信息和結(jié)構(gòu)信息的能力。在必要時(shí)還能提供一定的糾錯(cuò)能力和報(bào)錯(cuò)的能力。AAL1支持A類業(yè)務(wù)。 AAL2 (ATM適配層2):AAL2用于支持可變比特率的面向連接業(yè)務(wù)。并同時(shí)傳送業(yè)務(wù)時(shí)鐘信息。 AAL3/4提供對面向連接和無連接數(shù)據(jù)服務(wù)的適配功能。 AAL5針對面向連接數(shù)據(jù)服務(wù)提供一種簡化的適配功能。 此外,AAL層也可以為空,即讓高層功能直接發(fā)送或接收ATM信元。因此,A、B、C和D四類業(yè)務(wù)和不同AAL適配協(xié)議的關(guān)系 AAL3/4 ATM自適應(yīng)層第3/4類業(yè)務(wù)異步傳輸模式自適應(yīng)分層結(jié)構(gòu),各種業(yè)務(wù)中第3/4類業(yè) 到1992年,在AAL3/4基礎(chǔ)上省去復(fù)用等功能開發(fā)出一種新規(guī)程,稱為AAL5,提供“幀中繼”服務(wù),或E類業(yè)務(wù),傳輸速率在2Mbps以上。 具體如下 AAL1 AAL1提供兩類服務(wù):非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)傳送服務(wù)和結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)傳送服務(wù)。非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)是一種連續(xù)字節(jié)流,結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)是一種可以識(shí)別的任意大小的數(shù)據(jù)塊流。無論何種情況,AAL的服務(wù)數(shù)據(jù)單元( SDU)都必須為固定長度,而且這些SDU跨越層間服務(wù)訪問點(diǎn)(SAP)的時(shí)間間隔也必須是常量。 AAL1 SAR的基本格式如下,其凈荷為 47字節(jié),一個(gè)字節(jié)的報(bào)頭分為兩個(gè)字段,分別為序號(hào)字段(SN)和序號(hào)保護(hù)字段( SNP)。SN包含一個(gè)一比特的匯聚子層標(biāo)志(CSI)和一個(gè)三比特的序號(hào)記數(shù)器字段(SCF),SCF是模8記數(shù)器,用于接收端檢測是否丟失SAR的PDU。SNP字段提供一種檢查或糾正SAR層PDU報(bào)頭的機(jī)制。 AAL1的匯聚子層仍然使用與SAR相同的結(jié)構(gòu),完成一系列支持恒定比特率傳送的功能。這些功能包括:序列記數(shù)器操作、源時(shí)鐘頻率恢復(fù)方法和結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)傳送方法。 序列記數(shù)器操作:在發(fā)送端,匯聚子層為該字段分配相應(yīng)的值,其初值為零,然后順序遞增,并進(jìn)行模8計(jì)算。在接收端,匯聚子層完成該順序號(hào)碼的檢驗(yàn)。 源時(shí)鐘頻率恢復(fù)方法:AAL1采用兩種方法進(jìn)行源時(shí)鐘恢復(fù):同步殘留時(shí)戳( SRTS)和自適應(yīng)時(shí)鐘方法。 SRTS方法允許接收端根據(jù)公共網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘以及發(fā)端源時(shí)鐘和公共網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘之頻差重建源時(shí)鐘。在SRTS中,這種頻差是通過4比特編碼進(jìn)行傳遞的,它用奇數(shù)SAR層PDU的CSI比特進(jìn)行串行傳遞。由于在VCC端點(diǎn)通信實(shí)體之間沒有標(biāo)準(zhǔn)的處理公共網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘的方法,所以這種方法只能在有限的范圍內(nèi)使用。 在自適應(yīng)時(shí)鐘方法中,接收端有一個(gè)緩沖器,它在本地時(shí)鐘的控制下讀出緩沖器的內(nèi)容。時(shí)鐘同步的方式是監(jiān)視該緩沖器的滿度,通過增加或減少時(shí)鐘可以保持該緩沖器的滿度適中。 結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)傳送(SDT)方法:結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的邊界可以是一種約定,或者是采用指針區(qū)別。因此有兩種格式,其一是無指針的,其二是有指針的。在無指針的結(jié)構(gòu)中,SAR層的PDU為偶數(shù)幀,且CSI=0,而SAR層中奇數(shù)PDU總是無指針的。在有指針的結(jié)構(gòu)中,SAR層PDU的第一個(gè)字節(jié)是指針,它只能出現(xiàn)在偶數(shù)序號(hào)的幀中,且CSI=1。指針的值表示從指針結(jié)尾到下一結(jié)構(gòu)塊開始之間的字節(jié)數(shù)。 AAL2 AAL2的目的是支持可變比特率,譬如新聞廣播或足球比賽。前者的數(shù)據(jù)可以以較低速率進(jìn)行傳遞,而后者則可以采用較高速率進(jìn)行傳遞。 AAL2的SAR層具有45字節(jié)的凈荷,其協(xié)議數(shù)據(jù)單元的格式如下: 其中報(bào)頭的一個(gè)字節(jié)分為三個(gè)字段:CSI(匯聚子層標(biāo)識(shí))字段、SC(順序記數(shù)器)字段和IT(信息類型)字段;報(bào)尾的兩個(gè)字節(jié)分為兩個(gè)字段:LI(長度指針)和CRC字段。 CSI:一個(gè)比特,指示內(nèi)容類型 SC:三個(gè)比特,模8計(jì)數(shù)器,指示端到端的信元順序,用于差錯(cuò)檢驗(yàn)和流量控制。 TI:四個(gè)比特,指示數(shù)據(jù)端是位于消息的起始、中部或尾部。 LI:六個(gè)比特,指示最終信元的數(shù)據(jù)部分大小或從哪里開始填充啞比特。 CRC:10個(gè)比特,對整個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行CRC檢驗(yàn),可糾正單比特錯(cuò)誤。 AAL3/4 AAL3最初是為了支持面向連接的數(shù)據(jù)服務(wù),AAL4是為了支持無連接的數(shù)據(jù)服務(wù)。AAL3/4的匯聚子層可以接收小于65535字節(jié)的數(shù)據(jù),然后增加報(bào)頭和報(bào)尾,其集合應(yīng)該是44字節(jié)的整數(shù)倍。如果不夠,還要增加填充比特?傊瑓R聚子層要向SAR子層提供或接收44字節(jié)整數(shù)倍的數(shù)據(jù)。 匯聚子層的報(bào)頭和報(bào)尾的格式如下: 其中報(bào)頭由三個(gè)字段組成: T(類型)字段:一個(gè)字節(jié),是AAL3的遺留問題,一般設(shè)為0。 BT(起始標(biāo)記)字段:一個(gè)字節(jié),它標(biāo)明是分段分組的第一個(gè)信元,并且為接收時(shí)鐘提供同步。 BA(緩沖器分配):兩個(gè)字節(jié),它告訴接收側(cè)進(jìn)來的數(shù)據(jù)需要多大的緩沖器。 PAD(填充域):可以是0~43個(gè)字節(jié)。 AL(校準(zhǔn)):一個(gè)字節(jié),目的是讓報(bào)尾為四個(gè)字節(jié)。 ET(結(jié)束標(biāo)簽):一個(gè)字節(jié),作為同步的結(jié)束標(biāo)志。 L(長度):兩個(gè)字節(jié),表示數(shù)據(jù)單元的長度。 AAL3/4的SAR子層功能完成將匯聚子層分段和重組的功能,并為每個(gè)基本單元增加報(bào)頭和報(bào)尾,其結(jié)構(gòu)如下: 其中報(bào)頭由四個(gè)字段組成:ST、CSI、SC和MID,報(bào)尾由兩個(gè)字段組成:LI和CRC。 ST(段類型):兩個(gè)比特,表明該段是消息的起始,中間還是結(jié)尾,或者是一個(gè)單段數(shù)據(jù)。 CSI(匯聚子層標(biāo)識(shí))一個(gè)比特,用于信令。 SC(順序記數(shù)器):三個(gè)比特的模8計(jì)數(shù)器,指示端到端的信元順序,用于差錯(cuò)檢驗(yàn)和流量控制。 MID(復(fù)用標(biāo)識(shí)):10個(gè)比特,用于標(biāo)識(shí)從不同數(shù)據(jù)流來的信元,它們匯聚在一個(gè)相同的虛連接上。 LI(長度指示):六個(gè)比特,與ST一起指定最后一段數(shù)據(jù)的長度或填充長度。 CRC:10個(gè)比特,對整個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行CRC檢驗(yàn)。 2.4 AAL5 AAL3/4提供了順序控制和差錯(cuò)控制,但是并非所有應(yīng)用都需要這種服務(wù),譬如在點(diǎn)到點(diǎn)或只有一種應(yīng)用時(shí)。因此,ITU提出了AAL5,也稱之為簡單、高效適配層(SEAL)。AAL5假定屬于單個(gè)消息的所有信元都順序傳遞,而且高層包含了CS和SAR層的許多功能,因此,AAL5不提供尋址、順序控制等功能,只提供填充和報(bào)尾的功能。 AAL5的匯聚子層接收來自高層的數(shù)據(jù),其長度小于65535字節(jié),然后加上一個(gè)八字節(jié)的報(bào)尾,如果其和不是48字節(jié)的整數(shù)倍,那么在報(bào)尾之前加填充字節(jié)。其格式如下: 其中 UU(用戶到用戶之間的標(biāo)識(shí)):一個(gè)字節(jié),可由用戶自己確定。 T(類型):一個(gè)字節(jié),功能預(yù)留。 L(長度):兩個(gè)字節(jié),指示數(shù)據(jù)長度或填充長度。 CRC:四個(gè)字節(jié),對整個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢驗(yàn)。 PAD(填充):0-47字節(jié),保證匯聚子層的長度為48字節(jié)的整數(shù)倍 AAL5的子層只完成分段和重組功能。
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