<-На зміст->

 

5.5 Структура кадру ADSL

 

У попередньому розділі багато уваги приділялося загальній архітектурі ADSL на фізичному рівні. Були визначені інтерфейси, але основний акцент робився на вхідному потоці інформації (до користувача) і вихідному потоці (до вузла доступу провайдера). Розглянуто транспортні класи ADSL, а також структуру і накладні витрати в суперкадрі ADSL, подано кілька структур кадрів ADSL на основі транспортних класів.
При завершенні обговорення кадрів і суперкадрів ADSL відзначимо, що транспортний клас 1 у конфігурації за замовчуванням виділяє 96 байт для АS0 і AS1 у кожному кадрі ADSL. Оскільки кожен байт містить            8 бітів, а 4000 кадрів ADSL посилаються щосекунди незалежно від розміру кадру, бітові швидкості на несучих каналах AS0 і AS1 дорівнюють        3,072 Мбіт/с (96 байт×8 біт/байт×4000/с). І дійсно, два несучі канали вхідного потоку працюють на швидкості 3,072 Мбіт/с для одного з варіантів транспортного класу 1. У цьому випадку на основі розміру буфера за замовчуванням виходить ефективною конфігурація за замовчуванням. Зазначимо, що канал LS0 працює при 64 кбіт/с в обох напрямках (2 байт × 8 біт/байт × 4000/с), що відправляються ATU-C. Структура кадру ADSL на базі транспортного класу 1 показана на рис. 5.7. Повинен бути наявний швидкий байт, але всі байти даних витягаються з буфера даних, що чергуються.

Рисунок 5.7 – Структура кадру ADSL

         Була досліджена особливо важлива властивість кадру ADSL – потік інформації із з’єднання ADSL описується через біти. У цьому розумінні з’єднання ADSL подібне до модему на 33,6 кбіт/с, що теж передає по зв’язку саме біти, хоча в VDSL це робиться набагато швидше. Коли ADSL конфігурується і працює з AS0 на швидкості 6,144 Мбіт/с, між пристроями ATU-C і ATU-R постійно передається потік бітів.

Таблиця 5.3 – Виділення буферів за замовчуванням для класів, кратних 2,048 Мбіт/с

Біти можуть являти собою корисну інформацію або містити спеціальний бітовий шаблон, що пересилається по незадіяних каналах. Однак завжди відбувається обмін бітами кола ADSL, схожими на кола ISDN або на аналоговий вміст ТФМЗК. Кола використовують усю смугу пропускання протягом усього часу з’єднання. Комутатори кіл перемикають повну смугу пропускання і нічого більше. Технологія ADSL дозволяє витягти потрібну смугу пропускання з PSTN і перемістити її на вузол доступу ADSL у провайдера. Для впровадження ADSL було б цілком достатньо тільки усунення перевантажень у ТФМЗК, але ця технологія забезпечує ще більші можливості.
Біти передаються по з’єднанню ADSL у вигляді неструктурованого потоку інформації. Такий потік можна назвати бітовим каналом або бітовим конвеєром. Біти пересилаються з одного кінця і з’являються без зміни форми на іншому кінці зв’язку (між ATU-C і ATU-R). Однак з метою забезпечення необхідних для користувача служб біти повинні мати деякий зміст, тобто відображати інформацію відповідної служби.
У структурі суперкадру VDSL визначається не занадто жорсткою організацією бітів. Суперкадр відправляється кожні 17 мс (майже 59 разів за секунду) і містить послідовність з 68 кадрів ADSL, що служать для пересилання швидких даних (наприклад, аудіо і відео, що залежать від затримки передавання і потребують фіксованого часу затримки) і даних, що чергуються (доступ до Web, нечутливий до затримок, але чутливий до рівня помилок при пересиланні). Саме до цього рівня доходить дія стандарту ANSI Т1.413.
Виникає питання: "Що знаходиться усередині кадру ADSL?" За відповіддю можна звернутися до форуму ADSL, що є асоціацією провайдерів, виробників устаткування і зацікавлених користувачів, які розробляють технічні аспекти ADSL для забезпечення повномасштабного доступу до будь-яких служб у рамках мереж ADSL. Форуми – широко розповсюджена практика в індустрії телекомунікацій. Наприклад, форуми ATM і Frame Relay внесли істотний внесок у промислове впровадження цих технологій і сприяли їхньому значному поширенню. Наприкінці      1997 р. форум ADSL нараховував 75 членів із правом голосу (principal member), які можуть вносити пропозиції і голосувати за угоди щодо реалізації (implementation agreement), що доводяться до зборів всіх членів форуму, а також 170 членів без права голосу (auditing member). Останні мають повний доступ до будь-якої документації форуму ADSL, але мають обмежені права щодо формулювання й обговорення угод. Відзначимо, що у форумі ADSL (як і в інших подібних форумах) немає ніяких механізмів покарання членів за пасивну роботу) або вигнання їх з рядів форуму. Відповідність угодам щодо реалізації є справою честі, і багато членів форуму беруть активну участь у прийнятті рішень. Однак залишається широке поле діяльності для варіацій у реалізаціях. Web-сайт форуму ADSL має адресу  www.adsl.com.
Форум ADSL визначив чотири різних режими розподілу для всіх технологій xDSL, включаючи ADSL. Ці режими описують спосіб пересилання бітів кадру ADSL. На рис. 5.8 зображені основні характеристики кожного режиму розподілу.
Аналіз розходжень у конфігураціях дозволяє глибше зрозуміти можливості ADSL і необхідні для реалізації цієї технології мережеві компоненти, що забезпечують доставку необхідних служб абонентам. Розглянемо кожну з чотирьох схем.
Перша і найпростіша конфігурація режиму розподілу з запропонованих форумом ADSL називається режимом синхронізації бітів (bit synchronous mode). Це означає, що будь-які біти, поміщені в буфер (швидкий або почерговий) пристрою на одному кінці зв’язку (ATU-R), обов’язково з’являться в буфері пристрою на другому кінці зв’язку       (ATU-С). У ряді документів форум ADSL припускає роботу буфера швидких даних у десять разів швидше, ніж буфера даних, що чергуються (щодо затримок). Задається затримка в 2 мс для швидких даних і в 20 мс для даних, що чергуються. Відмінності в затримках пов’язані зі способами обробки помилок і бітах цих буферів.
Схема цього режиму показана у верхній частині рис. 5.8. До пристрою ATU-R може під’єднуватися до чотирьох абонентських пристроїв із симетричним режимом синхронізації бітів, що пов’язано з       4 вхідними потоками ADSL (від AS0 до AS3). Якщо зв’язком використовується AS0, то тільки один потік буде доступний і для ATU-R, отже, можна буде під’єднати один користувацький пристрій (телевізійну приставку або персональний комп’ютер), а всі біти, що пересилаються, будуть потрапляти саме в нього.
Вихідний потік і двонаправлені канали повинні містити в собі принаймні С-канал і можуть також містити структуру каналів LS.

Рисунок 5.8 – Чотири режими розподілення ADSL

У найпростішому випадку будуть існувати вхідний канал AS0 на              1,536 Мбіт/с і вихідний потік на 64 кбіт/с (може використовуватися для двонаправлених операцій).
У режимі синхронізації бітів пристрій ATU-C, що знаходиться в точці доступу ADSL у провайдера, пересилає від користувача по каналах LS біти на деяку службу комутації кіл цього провайдера. У такому режимі з’єднання ADSL відіграє роль "бітового конвеєра", що веде до віддаленого кінцевого пристрою (як у випадку з виділеною лінією). З’єднання ADSL характеризується швидкістю передавання на лінії, іноді іменованою постійною бітовою швидкістю (CBR, constant bit rate). З’єднання може бути розділене на канали, але завжди повинно застосовуватися мультипле-ксування з поділом за часом (TDM), що надає для кожного кадру ADSL певний часовий слот.
Другий режим розподілу називається "режим адаптера пакетів" (packet adapter mode). Зміни стосуються тільки території абонента. Основною відмінністю від режиму синхронізації бітів є те, що користувацькі пристрої можуть посилати й одержувати пакети, а не потік бітів. Пакети розміщаються в кадрах ADSL за допомогою окремого пристрою або вбудованих в АТ-R засобів. У цьому режимі передбачається взаємодія з пакетною мережею користувача, а не з простими пристроями генерування або приймання бітових потоків.
У режимі синхронізації бітів потрібне під’єднання кінцевого користувальницького пристрою безпосередньо до ATU-R і робота тільки з одним з каналів ADSL (наприклад, з LS1). Однак при цьому недоступні  переваги високих швидкостей технології ADSL. Багато абонентів мають в будинку кілька персональних комп’ютерів або домашні локальні мережі на основі 10 Ваsе Ethernet (з’єднання двох комп’ютерів такою мережею обійдеться в $200). При під’єднанні до домашнього офісу більше чотирьох пристроїв потрібне з’єднання з ADSL. Крім того, у абонентів може знаходиться не тільки устаткування традиційних локальних мереж. Наприклад, нові технології дозволяють застосовувати силову проводку будинку для передавання інформації, а шина користувацького електронного устаткування (CEBus) повинна одержати підтримку в ADSL.
В усіх цих випадках необхідний режим адаптера пакетів. Пакети від різних джерел (або в різні точки призначення) на території абонента можуть спільно використовувати єдиний канал LS1 з’єднання ADSL. Зрозуміло, ATU-R здатен відображати такі пакети на певні канали з’єднання ADSL, але кінцевою точкою для пересилання пакетів на іншому кінці зв’язку (за ATU-C і вузлом доступу) є маршрутизатор Інтернету, що зможе більш ефективно одержувати і відправляти пакети.
У цьому режимі пакети пересилаються як потік бітів по каналу з модуляцією TDM, яким би не була вартість ATU-C пристрою, оскільки кінцева точка зв’язку може досягатися тільки по колу. Іншими словами, потоку пакетів потрібен власний канал TDM у з’єднанні ADSL, а кожний з каналів ADSL залишається транспортом CBR.
Третій режим розподілу називається "режимом пакетів між кінцевими пристроями" (end-to-end packet mode). Реально він не дуже відрізняється від режиму адаптера пакетів, тому що в обох випадках забезпечується служба пакетів. Головною особливістю режиму пакетів між кінцевими пристроями є мультиплексування пакетів у каналі ADSL. Пакети від/до різних користувацьких пристроїв більше не відображаються в послідовність кадрів ADSL, що подають канали AS або LS, а всі пакети пересилаються по з’єднанню ADSL без виділення каналів при заданих швидкостях вхідного і вихідного потоків. Абонентські пакети тепер будуть тими ж, що й у провайдерській частині з’єднання (абонентський пристрій обмінюється пакетами з адаптером).
При цьому пакети не передаються до кінцевої точки, поданої одним з каналів LS, а надходять до необхідної служби на основі адреси пакета. Така мережа з комутацією пакетів може ґрунтуватися на стандарті Х.25 або, що більш притаманне, на TCP/IP.
Останнім режимом розподілу є ATM (режим асинхронного пересилання – asynchronous transfer mode) або більш точно "режим ATM між кінцевими пристроями". У цьому випадку відбувається мультиплексування і пересилання комірок ATM від адаптера (у ATU-R), а не пакетів IP. На території   провайдера   пристрій   ATU-C   передає   комірки в мережу ATM. Вмістом комірок можуть бути пакети IP. Форум ADSL недавно схвалив використання протоколу РРР (протокол "точка-точка-точка") для IP поверх ATM. Однак мережа ADSL буде працювати з комірками ATM, що утримуються в кадрах ADSL. Серед інших режимів розподілу режим ATM викликає найбільший інтерес у розробників і провайдерів.
Насамкінець відзначимо, що пристрій ATU-C може бути (і є) частиною мультиплексора доступу DSL (DSLAM).

 

<-На зміст->