Föreläsning 8 Mål Förstå nyttan av multiplexering Förstå olika multiplexeringssätt Förstå begreepet transportnätverk Förstå begreppen PDH, SDH, SONET Känna till grundprinciperna bakom ATM Multiplexering (1/2) En länk bör kunna användas av flera sändare multiplexering = uppdelning av länken varje sändare allokeras en del av länken - en kanal fast kanal - en fast del av resursen tilldelas logisk kanal - kanalen definierad oberoende av den faktiska resurstilldelningen Multiplexering (2/2) multiplexeringen kan ske på följande sätt: dela upp rummet dela upp bandbredden dela upp kapaciteten kombinationer 1
Rumsmultiplexering delning av länkens fysiska medium En länk kan bestå av en kabel med flera fysiska ledare En sändare kan tilldelas en egen fysisk ledare exempel optiska kablar består ofta av en stor mängd individuella fysiska ledare Dela upp bandbredden (1/2) Frekvensmultiplexering (Frequency Division Multiplexing, FDM) dela upp bandbredden i frekvensband som inte överlappar för att minska chansen för störningar (överhörning) har man ett gap mellan frekvensbanden gapet kallas spärrband exempel: TV-sändning Våglängdsmultiplexeringn (WDM) dela upp våglängden används i optisk fiber Dela upp bandbredden (2/2) Koddelning (Code Division Multiplexing, CDM) varje sändare har en unik kod (ett unikt värde) som används för att representare en bit (en etta). Används inom radiokommunikation 2
Dela upp kapaciteten (1/2) tidsmultiplexering (Time Division Multiplexing, TDM) synkron transmissionsramar av fast längd (125 µs) ramen delas i tidsluckor, en eller flera per sändare luckans position identifierar kanalen (både sändare och mottagare) buffertar används för att bygga och ta emot paket Dela upp kapaciteten (2/2) Asynkron (statistisk TDM, intelligent TDM) en kanal identifieras av ett index (adress): logiska varje kanal består av egna ramar varje sändare skickar ramar vid behov adress samt längdfält en ram med adress kallas för paket ramarna kommer inte i någon given ordning asynkron TDM mera komplex än synkron Resurstilldelning (1/2) Tilldela sändarna kanaler efter och vid behov Synkron TDM: val av antal luckor per ram (multiplar av 64 kb/s) sändaren spärras om kanal inte kan erhållas outnyttjad kapacitet kan inte användas av andra kanalen passar kanske inte sändaren vid behov av 65 kb/s måste man begära en 128 kb/s kanal 3
Resurstilldelning (2/2) Asynkron TDM: godtycklig tilldelning kanal erhålls alltid, den är logisk kapaciteten kan dock vara knapp Multiplexeringsbegrepp sändartyper: konstant behov temporärt temporärt, varierande spärrfri (deterministisk) kanalen har tillräckligt kapacitet för en sändare spärrning (statistisk) högre utnyttjandegrad man strävar till att inflödet av bitar till multiplexorn i snitt inte är större än länkens kapacitet multiplexeringen kan vara hybrid Standardiserade multiplexeringsnivåer Framsteg inom tekniken högre kapacitet (t ex genom att använda optisk fiber) har lett till standardisering av multiplexeringsförfaranden, baserad på avancerad TDM PDH (Plesionhronous Digital Hierarchy) SONET (Synchronous Optical Network) SDH (Synchronous Digital Hierarchy) ide: multiplexera ihop flera kanaler för att utnyttja länkar med hög kapacitet (förflyttning över långa avstånd) 4
PDH och SONET PDH, exempel E1 multiplexera ihop (och synkronisera) 32 kanaler (2048 kb/s) PCM ram med 32 tidsluckor T1 24 kanaler (1544 kb/s) SONET amerikansk standard STS - 1 (Synchronous transport signal 1) 51,840 Mb/s STS - 3 (155,520 Mb/s) SDH (1/2) Baserat på SONET introducerar begreppet transport network Begrepp: VC (Virtual Container) informationen som skall överföras packas i en virtuell kontainer POH (Path Overhead) - kontrollinformation STM (Synchronous Transport Module) SOH (section Overhead) AU (administrative pointer) VC + SOH = STM SDH (2/2) Exempel: STM-1 155, 52 Mb/s stor PCM ram med 2430 tidsluckor 5
B-ISDN ISDN (narrowband-isdn) PRI kapacitet < 2Mb/s Broadband-ISDN högre kapacitet än PRI optisk fiber standarder baseras på ISDN Asynchronous Transfer Mode (ATM) definierat som teknik som skall användas i B-ISDN B-ISDN konkurreras ut i bredband av IP baserad teknink idag Multiplexering asynkrontdm förmedling virtuell förbindelse Adressering indirekt Paketformat fast Paketlängd liten ATM val ATM begrepp (1/2) Adresseringen hierarkisk: VCI - virtual channel identifier unik inom en VPI VPI - virtual path identifier en mängd VP:n med samma ändpunkt HEC - header error control felkontrollmekanism för ATM huvudet 6
HEC verifiering Inget fel Flera bitfel, cellen kastas Flera bitfel, cellen kastas Korrigering Inget fel Detektering Ett bitfel, rättat ATM begrepp (2/2) UNI User-Network Interface NNI Network-Network interface Metasignalering ingen reserverad kanal för signalering metasignalering används för att sätta upp signaleringskanaler Protokollnivåer (1/2) ATM Adaptation Layer (AAL) CS (convergence layer) gränssnitt mot högre nivåer SAR (segmentation and reassembly) segmenterar paket hos sändaren, bygger upp paketet hos mottagaren ATM generisk flödeskontroll huvudgenerering och -extrahering VCI/VPI byte Multi- och demultiplex 7
Protokollnivåer (1/2) PHY TC (Transmission Convergence) celltakt HEC - generering cellavgränsning anpassning till länkramar generering av länkramar PM (Physical Medium) Bitklockning fysiskt medium Anpassningsskikt (1/2) klass A (typ 1) synkronisering: nödvändig bittakt: konstant förbindelsetyp: virtuell förbindelse användning: audio, video, telefoni klass B (typ 2) synkronisering: nödvändig bittakt: variabel förbindelsetyp: virtuell förbindelse användning: kodad audio och video Anpassningsskikt (2/2) klass C (typ 3/4, typ 5) synkronisering: behövs ej bittakt: variabel förbindelsetyp: virtuell förbindelse användning: data utan tidskrav klass D (typ 3/4, typ 5) synkronisering: behövs ej bittakt: variabel förbindelsetyp: datagram användning: data utan tidskrav 8
ATM protokoll Q.9231 versus UNI Q.2100, Q.2110, Q.2130 versus Service Specific Convergence Protocol (SSCOP) ATM kritik ATM är en komplex modell cellstorleken diskutabel kontrollinformationen en stor del av cellen celltiden kort, gör kontrollbeslut per cell komplicerat storleken inte en potens av 2 signaleringen är komplex paketen måste komma i ordning, cellförluster ett problem Notera ändring i föreläsningstidtabellen Ingen föreläsning 20.03 istället föreläsning 27.03 och 31.03 9