ATM: Asynchronous Transfer Mode

• Basé sur la transmission et commutation de paquets• Connexions virtuelles et multiplexage asynchrone des données (sur un

ou plusieurs supports physiques• Contrôle minimale pour les erreurs de transmission et de flux• Débit élevé: 155Mbps, 622Mbps, 2,4Gbps, …• Offre de bande passante sur demande• Supporte différents services: voix, données, vidéo• Qualité de service• Technologie sélectionnée par ITU-T pour B-ISDN• Standardisation: ITU-T, ATM-forum• Unité de transmission: cellule de 53 octets

Architecture ATM

• Interfaces• Couche physique• Couche ATM• Couches AAL (ATM

Adaption Layer)• Plans d’usager, de

contrôle et de gestion

Réseau ATM

UNI: User Network Interface

NNI: Network Network Interface

Couches supérieures

AAL

ATM

PHY

Couches supérieures

AAL

ATM

PHYATM

PHY

ATM

PHY

ATM

PHY

UNIUNI

NNI ICI

Réseau ATM

ICI: Inter Carrier Interface

ATM

Connexions ATM• Transport des données à

travers des VPC (Virtual Path Connection). Regroupe plusieurs VCC avec la même destination.

• Le VCC (Virtual Channel Connection) identifie la communication en cours. Évalué à la destination seulement.

• Identification des canaux dans l’en-tête de la cellule ATM:• VCI : Virtual Channel Identifier

• VPI: Virtual Path Identifier

Établissement d’une connexion avec un VP

Connexions ATM logiques

• Indépendant de la couche physique• Commutation des VCC et VCP

– Par configuration de réseau : chemins et canaux permanents : PVP, PVC

– Par signalisation : chemins et canaux commutés (switched) : SVP, SVC

• Multiplexage/démultiplexage des cellules avec différents VCI/VPI

Couches ATMVCC

VPC

Canal virtuel

Chemin virtuel

Section digitale

Chemin de transmission

Régénération signal

Cou

che

ATM

Cou

c he

phy s

ique

Commutation VP et VC

VC1

VC2

VC7

VC4VC5

VC6

VC1

VC4VC3

VC8

VC3

VC9

VP4

VP5

VP6

VP4

VP6

VP1VC1

VC2

VC9

VC8

VP1

VP2

VP3

Commutation VP

Commutation VC

VPI change à chaque nœud.

VCI est valide pour une section de transmission.

• VCI change aux nœuds qui termine une section

• VCI ne change pas à l’intérieur d’un chemin

Canaux virtuels et chemins virtuels

6/37/4

3/13/2

2/12/2

2/3

1/3

5/34/8

chemin/chanal

Lien

La cellule ATM

• Taille fixe• En-tête: 5 octets; données 48 octets• Des petites cellules réduisent les délais

d’attentes pour des cellules prioritaires• Des petites cellules peuvent être commutées

plus rapidement• Des petites cellules peuvent être traitées

plus facilement par du matériel spécialisé

ATM cellule

ATM Adaption

Cellules ATM

ATM

ATM

AA

L

AA

L

physique

phys

ique

Protocole d’adaption et de convergence

ATM adaption

Segmentation & reassemblage (SAR)

Sous-couche de convergence (CS)

Couche physique

Couche ATM

AA

L

SAR: divise l’information en cellules et reassemble les cellules de nouveau

CS: Prépare l’information des couches supérieures pour la conversion en cellules et assigne la classe de service.

Deux sous-couches:• Service specific convergence sublayer (SSCS)• Common part convergence sublayer (CPCS)Catégories de services:

• Temps réel • CBR: constant bit rate• VBR: variable bit rate

• Non temps réel:• VBR: variable bit rate• ABR:Available bit rate• UBR: Unspecified bit rate

Classe de service:• Classe A: AAL 1, voix, vidéo, CBR• Classe B: AAL 2, vidéo, VBR• Classe C: AAL 3/4 , données, VBR• Classe D: AAL 5, données, VBR

ATM Adaption

AAL5AAL 3/4AAL 2AAL 1AAL

Données. TCP/UDP- IP

Données, X.25

MPEG vidéo

Voix, vidéo

Exemple

variableconstantDébit

nonouiSensibilité au délai

Sans connexion

Orienté connexionMode de connexion

DCBAClasse

AAL Protocoles

AAL1 AAL2 AAL3/4AAL0

Service orienté connexion

X.25, LAP/B trames

LLC/SNAP RFC1209

Vidéo

ATM

T1 E1 E3 DS3 Sonet TAXI Fiber Channel Sonet

Audio, circuits

Cellule

Réseau

Application

Liaison

Service

Adaption

Physique

ATM

I.363

I.361

AAL Protocoles

Réseau

Application

Liaison

Service

Adaption

Physique

ATM

I.363

I.361

ATM

T1 E1 E3 DS3 Sonet TAXI Fiber Channel Sonet

AAL 5

TCP/UDP/IP, Decnet, Nocell, Appletalk, SMDS …

Frame relayFrame relay

802.3 802.4, FDDI

NDPID/SNAP RFC1294

Ether type FFC894

Ether type FFC894

LLC/SNAP RFC1294

CPCS- PDU

Exemple de transmission AAL5

AAL Protocoles

Segmentation & reassamblage

Couche physique: Synchronous Data Hierarchie (SDH)

• Impose une structure sur le flux ATM • e.g. for 155.52Mbps• Utilise STM-1 (STS-3) trame• Peut transporter ATM et STM traffic• Connexions spécifiques peuvent être

commutées (circuits) par des canaux SDH• Techniques de multiplexage SDH peuvent

combiner plusieurs flux ATM

STM-1 pour la transmission de cellules ATM sous SDH

Sonet/SDH

• Synchronous Optical Network (ANSI)• Synchronous Digital Hierarchy (ITU-T)• Compatible• Signal Hierarchy

– Synchronous Transport Signal level 1 (STS-1) or Optical Carrier level 1 (OC-1)

– 51.84Mbps– Carry DS-3 or group of lower rate signals (DS1 DS1C

DS2) plus ITU-T rates (e.g. 2.048Mbps)– Multiple STS-1 combined into STS-N signal– ITU-T lowest rate is 155.52Mbps (STM-1)

Couches SONET• Couche physique

– Définition des entités physiques (vitesse, dispersion, etc.)

• Section– Génération des trames SONET– Électrique – optiques– Surveillance (monitoring)

• Ligne– Synchronisation– SONET multiplexage– Commutation

• Chemin– Transport bout-en-bout

SONET Trame

SONET STS-1 Overhead Octets