PCM ile ATM Arasnda Gei Salayan Parametrik ATM

PCM ile ATM Arasında Geçiş Sağlayan Parametrik ATM Uyumlama Katmanı Sunan: Utku Özcan VLSI Tasarımı Grubu, ARGE Tasarımcılar: Utku Özcan, İsmail Hakkı Topçu, Ömer Aydın {ozcan, topcu, aydin}@netas. com. tr

ATM (Asenkron Transfer Modu) SİU’ 99 ATM (Asenkron Transfer Modu): En son geliştirilmiş Ağ teknolojisi - Ses, görüntü ve veri aktarımı aynı anda yapılır - Değişik özelliklerdeki kullanıcıları destekler - Ağ kullanıcıları arasındaki hızlı veri akışını destekler ATM Ağı 19/06/1999 PCM ile ATM Arasında Geçiş Sağlayan Parametrik AAL 1 Katmanı Utku Özcan

ATM (Asenkron Transfer Modu) SİU’ 99 Bir ATM Ağında Kullanıcı bilgileri 53 baytlık ATM hücreleri adı verilen paketlerle taşınır. - Gönderici tarafta kullanıcı bilgileri 53 baytlık paketlere toplanır. - Alıcı tarafta bu bilgiler tekrar ayrıştırılıp kullanıcıya yollanılır. 19/06/1999 PCM ile ATM Arasında Geçiş Sağlayan Parametrik AAL 1 Katmanı Utku Özcan

ATM Hücresi Ağ Elemanı ATM Hücresi İçeriği (47 bayt) 19/06/1999 SİU’ 99 Ağ Elemanı AAL 1 Başlığı (1 bayt) ATM Başlığı (5 bayt) PCM ile ATM Arasında Geçiş Sağlayan Parametrik AAL 1 Katmanı Utku Özcan

ATM Ağının Kullanıcılara Hazırlanması SİU’ 99 ATM’de kullanıcıların varlığı Qo. S (Quality of Service) bilgisi ile tanımlanır Kullanıcılar ağa bağlandıklarında ne tip bir bilgi aktarımı istediklerini ağa bu liste ile belirtir. Ağ da bu bilgiler doğrultusunda en verimli olacak şekilde kendini düzenler. Qo. S 1 Qo. S 2 19/06/1999 PCM ile ATM Arasında Geçiş Sağlayan Parametrik AAL 1 Katmanı Utku Özcan

ATM Ağı Yapısı SİU’ 99 Bir ATM ağı genellikle donanım olarak gerçeklenir. AAL Kullanıcıları da genelde yazılım olarak gerçeklenir. 19/06/1999 AAL Kullanıcısı AAL Katmanı (AAL) ATM Katmanı (ATM) Fiziksel Katman (PHY) PCM ile ATM Arasında Geçiş Sağlayan Parametrik AAL 1 Katmanı Utku Özcan

ATM’de Qo. S Tipleri SİU’ 99 Başlıca Qo. S tipleri CBR (Constant Bit Rate): Sabit Hızda Veri Aktarımı VBR (Variable Bit Rate): Degişken Hızda Veri Aktarımı Qo. S bilgilerinin bir kısmı ATM Hücresi Başlığı’nda taşınır 7 Qo. S Listesi 4 3 0 GFC VPI VCI VCI PTI CLP HEC AAL 1 Başlığı ATM Hücresi İçeriği Bayt 1 ATM Hücresi İçeriği Bayt 2. . . ATM Hücresi İçeriği Bayt 47 19/06/1999 PCM ile ATM Arasında Geçiş Sağlayan Parametrik AAL 1 Katmanı Utku Özcan

ATM Uyumlama Katmanı SİU’ 99 AAL ATM Uyumlama Katmanı, ATM Adaptation Layer Ağa bağlı kullanıcıları ATM ağına uyumlu hale getirir ITU-T Standartlarında 5 değişik AAL tanımlanmıştır Günümüzde en sık kullanılan AAL 1 türleri: AAL 1: CBR tipi Qo. S’lerde kullanılır (örneğin telefon) AAL 5: VBR tipi Qo. S’lerde kullanılır (örneğin Internet) AAL 1 19/06/1999 AAL 5 PCM ile ATM Arasında Geçiş Sağlayan Parametrik AAL 1 Katmanı Utku Özcan

ATM Uyumlama Katmanı 1 (AAL 1) SİU’ 99 AAL 1 ATM Uyumlama Katmanı 1, ATM Adaptation Layer 1 - Bağlantı temelli bir katman protokolü - Geleneksel telefon sistemlerine destek - En çok araştırma yapılmış standart - gerçekzamanlı ses ya da görüntü aktarımı - ATM üzerinden ISDN bilgisi aktarımı 19/06/1999 PCM ile ATM Arasında Geçiş Sağlayan Parametrik AAL 1 Katmanı Utku Özcan

ATM Üzerinde ISDN Özelliği SİU’ 99 64 kbps ses trafiği desteği: ATM üzerinde ISDN Sonuç: ISDN’in ATM üstünlüklerinden yararlanması 19/06/1999 ISDN Terminal AAL Katmanı (AAL) ATM Katmanı (ATM) Fiziksel Katman (PHY) PCM ile ATM Arasında Geçiş Sağlayan Parametrik AAL 1 Katmanı Utku Özcan

ISDN’e Hız Uyumlandırma ve AAL 1 SİU’ 99 ISDN 64 kbps hızındaki kullanıcıları destekler Günümüzde çoğu kullanıcıların hızı 64 kbps’ten düşüktür Hız Uyumlandırmaya olan gereksinim: ITU-T X. 30/V. 110 standartları Piyasadaki tüm AAL 1 uygulamaları yeni sistemleri destekliyor Eski sistemlere destek: AAL 1’de X. 30/V. 110 özelliği Piyasadaki AAL 1 19/06/1999 ? PCM ile ATM Arasında Geçiş Sağlayan Parametrik AAL 1 Katmanı Utku Özcan

NETAAL 1: Netaş’ın Toplam Çözümü SİU’ 99 NETAAL 1 Netaş’ın AAL 1 çözümüdür - Her tipten kullanıcıya destek - ISDN’e uyumluluk - Çeşitli kullanıcı seçenekleri ATM üstünlüğünden yararlanma NETAAL 1 19/06/1999 PCM ile ATM Arasında Geçiş Sağlayan Parametrik AAL 1 Katmanı Utku Özcan

AAL 1’in İç Yapısı SİU’ 99 AAL 1 kullanıcı bilgisi Dönüştürme Altkatmanı . . . CSI Üretici 1 bit Ayırma ve Birleştirme Altkatmanı 3 bit 19/06/1999 CSI Denetimi 1 bit 47 bayt 1 bayt ATM Katmanı Sıra Denetimi 3 bit AAL 1 Başlık Hesaplayıcı AAL 1 hücresi (48 bayt) Gönderici Taraf . . . Sıra Sayıcı AAL 1 Başlık Hata Düzeltici 47 bayt 1 bayt AAL 1 hücresi (48 bayt) ATM Katmanı PCM ile ATM Arasında Geçiş Sağlayan Parametrik AAL 1 Katmanı Alıcı Taraf Utku Özcan

AAL 1’in İç Yapısı SİU’ 99 Dönüştürme Altkatmanı (Convergence Sublayer, CS) Gönderici tarafta: - Kullanıcılardan gelen bilgileri 47 baytlık parçalara ayırır - 47 baytlık parçalara Sıra Numarası (Sequence Count, SC) verir. - Bilgilerin yollanmasıyla ilgili zamanlama bilgisini (CSI) hazırlar. Alıcı tarafta: - 47 baytlık bilgileri kullanıcılara yollar - 47 baytlık parçaların sırasını inceler. - Bilgilerin yollanma zamanlamasını inceler. Ayırma ve Birleştirme Altkatmanı (Segmentation and Reassembly sublayer, SAR) Gönderici tarafta: SC, CSI ve 47 baytlık parçadan AAL 1 paketini oluşturur ve yollar. Alıcı tarafta: AAL 1 paketinden 47 baytlık parçayı, CSI ve SC bilgilerini ayrıştırır. 19/06/1999 PCM ile ATM Arasında Geçiş Sağlayan Parametrik AAL 1 Katmanı Utku Özcan

NETAAL 1’in Genel Yapısı 4 x 2. 048 Mbps PCM Hattı SİU’ 99 4 x 2. 048 Mbps PCM Hattı Mikroişlemci Gönderici İşaretleyici Belleği Alıcı İşaretleyici Belleği NETAAL 1 Gönderici İçerik Belleği Alıcı İçerik Belleği 10 Mbps ATMHattı 19/06/1999 10 Mbps ATM Hattı PCM ile ATM Arasında Geçiş Sağlayan Parametrik AAL 1 Katmanı Utku Özcan

Gönderici NETAAL 1’in İç Yapısı SİU’ 99 Gönderici PCM Hatları Mikroişlemci Gönderici Statik Parametre Tablosu Gönderici Parametrik Algoritma adres Gönderici İşaretleyici data Tablosu AAL 1 Başlığı Üretici Gönderici Dinamik Parametre Tablosu data Gönderici İşaret Bayrak Belleği Gönderici SAR Sıralayıcı Birimi Gönderici ATM Veriyolu Arabirimi Gönderici ATM Hattı adres Gönderici İçerik Belleği CS kısmı 19/06/1999 SAR kısmı PCM ile ATM Arasında Geçiş Sağlayan Parametrik AAL 1 Katmanı Utku Özcan

Gönderici NETAAL 1 CS Altkatmanı PCM Çatısı (125 μs. ) n’inci kanalın zaman dilimi SİU’ 99 . . . m+1. X. 30 çatısının 30. biti . . . m. X. 30 Çatısı Gönderici tarafındaki İçerik Belleği’nde N’inci kanala ait İçerik Bölgesi 19/06/1999 Gönderici tarafındaki İşaretleyici Tablosu Bayrak bayt bit m+1. X. 30 çatısına ait İşaretleyici Bölgesi (80 İşaretleyici) m+1. X. 30 Çatısı bayt ATM Başlığı AAL 1 Başlığı bit PCM ile ATM Arasında Geçiş Sağlayan Parametrik AAL 1 Katmanı Utku Özcan

Gönderici NETAAL 1 SAR Altkatmanı SİU’ 99 n=n+1 İçerik Bayrak Belleği Sıra Numarası Belleği AAL 1 Başlığı Üretici n. Kanalın İçeriği Hazır mı? adres n. kanala ait İçerik Bayrağı İçerik hazır data Gönderici SAR Sıralayıcı Birimi ATM Veriyolu Arabirimi Gönderici İçerik Belleği n. Kanala ait AAL 1 Başlığını Hazırla n. Kanala ait İçeriği ATM Veriyoluna Yolla SC = SC + 1 ATM Veriyolu 19/06/1999 PCM ile ATM Arasında Geçiş Sağlayan Parametrik AAL 1 Katmanı Utku Özcan

Alıcı NETAAL 1’in İç Yapısı SİU’ 99 Mikroişlemci Alıcı Statik Parametre Tablosu Alıcı Karşılaştırma Tablosu Alıcı ATM Veriyolu Arabirimi Alıcı SNP/SN Analiz Birimi Alıcı İşaret Bayrak Belleği Alıcı Parametrik Algoritma Alıcı Dinamik Parametre Tablosu adres data adres Alıcı İşaretleyici Tablosu data Alıcı ATM Hattı SAR kısmı 19/06/1999 Alıcı İçerik Belleği Alıcı PCM Hatları CS kısmı PCM ile ATM Arasında Geçiş Sağlayan Parametrik AAL 1 Katmanı Utku Özcan

Alıcı NETAAL 1 SAR Altkatmanı SİU’ 99 Alıcı Karşılaştırma Tablosu VPI AAL 1 Başlığı Hata Sezme Düzeltme VCI n. adres ATM Veriyolu Arabirimi ATM hücre Filtreleyici Alıcı İçerik Bayrak Belleği 19/06/1999 AAL 1 Başlığı Sıra Numarası Analizi İçerik hazır Alıcı İçerik Belleği n. kanala ait İçerik Bayrağı PCM ile ATM Arasında Geçiş Sağlayan Parametrik AAL 1 Katmanı Utku Özcan

Alıcı NETAAL 1 CS Altkatmanı PCM Çatısı (125 μs. ) n’inci kanalın zaman dilimi SİU’ 99 . . . m+1. X. 30 çatısının 30. biti . . . m. X. 30 Çatısı Alıcı tarafındaki İçerik Belleği’nde N’inci kanala ait İçerik Bölgesi 19/06/1999 Alıcı tarafındaki İşaretleyici Tablosu Bayrak bayt bit m+1. X. 30 çatısına ait İşaretleyici Bölgesi (80 İşaretleyici) m+1. X. 30 Çatısı bayt ATM Başlığı AAL 1 Başlığı bit PCM ile ATM Arasında Geçiş Sağlayan Parametrik AAL 1 Katmanı Utku Özcan

Tasarım Teknolojisi SİU’ 99 NETAAL 1 sayısal bir tümdevre olarak gerçeklenmiştir Verilog Donanım Tanımlama Dili (Verilog HDL) ile tasarlandı 5 ayda 100. 000 satır kod geliştirildi Flip-Flop Modeli always @(posedge clock) in_reg begin FF out_reg <= in_reg; end 19/06/1999 clock PCM ile ATM Arasında Geçiş Sağlayan Parametrik AAL 1 Katmanı Utku Özcan

Tasarım Teknolojisi SİU’ 99 NETAAL 1, Yukarıdan Aşağıya Tasarım Akışı ile (Top-Down Design Flow) gerçeklenmiştir in_reg always @(posedge clock) out_reg <= in_reg; out_reg clock Tasarımı Tanımlama Sentez Yerleştirme Bağlama Doğrulama ÜRÜN Yazılım destekli otomatik sınama ortamı Karşılaştırma 19/06/1999 PCM ile ATM Arasında Geçiş Sağlayan Parametrik AAL 1 Katmanı Utku Özcan

Tasarım Teknolojisi SİU’ 99 NETAAL 1, Xilinx firmasının Alan Programlamalı Kapı Dizisi (FPGA) ürünlerinde gerçeklenmiştir tüm sistemin tranzistor sayısı yaklaşık 1. 000 Gönderici AAL 1 XC 40110 XV ürününde gerçeklenmiştir 19/06/1999 Alıcı AAL 1 XC 40150 XV ürününde gerçeklenmiştir PCM ile ATM Arasında Geçiş Sağlayan Parametrik AAL 1 Katmanı Utku Özcan