Theorie

Nach der Bearbeitung der folgenden Fragen zu den ATM-Grundlagen und nach Ausführung des zugehörigen Versuches sollten Sie:

• verschiedene Vermittlungsverfahren kennen
• die Vor- und Nachteile der Zellvermittlung verstehen
• die grundlegenden Unterschiede zwischen ATM und traditionellen Datenübertragungsverfahren erläutern können
• die Konzepte, welche hinter SVC/PVC's stehen, begriffen haben
• Verständnis für die Signalisierung in ATM Netzen entwickelt haben
• einen allgemeinen Überblick über das ATM Schichtenmodell besitzen
• wissen, warum ATM Asynchronous Transfer Mode heißt
• den Verdacht haben, dass unterhalb von ATM auch noch etwas existiert

1. Multiplexverfahren
   1. Zählen Sie alle Multiplexverfahren auf, die Sie kennen und beschreiben Sie diese kurz.
   2. Geben Sie einige Beispiele für Datenübertragungstechniken an, welche mit den genannten Multiplexverfahren arbeiten.
   3. Was ist asynchron am Asynchronous Transfer Mode?
2. Vermittlungsarten und Verbindungen
   1. Was unterscheidet "verbindungslose" von "verbindungsorienterter" Kommunikation? Was versteht man unter einer "virtuellen Verbindung"? Welche zwei Arten von "virtuellen Verbindungen" existieren im ATM-Umfeld?
   2. Nennen Sie die drei (vier) gängigsten Vermittlungsverfahren und erläutern Sie deren Wirkungsweise.
   3. Geben Sie Beispiele für Netze an, die mit den genannten Vermittlungsverfahren arbeiten. Geben Sie dabei auch an, ob es sich um eine verbindungslose oder verbindungsorientierte Kommunikation handelt.
3. Schichtenarchitektur
   1. Beschreiben Sie den Aufbau von Nachrichten, die vertikal zwischen Instanzen und horizontal zwischen Partnerinstanzen übergeben werden. Erklären Sie dabei die Begriffe: ICI; (N)-SDU; (N)-SAP; PCI; (N)-PDU.
   2. Die logische ATM-Netzwerkarchitektur wurde in Anlehnung an das OSI-Schichtenmodell (ITU-T X.200) aus vier voneinander unabhängigen Kommunikationsschichten zusammengesetzt. Die vier Schichten werden über drei Ebenen miteinander verbunden: die Benutzerebene (User Plane), die Steuerebene (Control Plane) und die Managementebene (Management Plane). Aufgabe: Beschreiben Sie das ATM-Schichtenmodell (Skizze und wichtigste Aufgaben der einzelnen Schichten).
4. Zellen und virtuelle Kanäle
   Die ITU-T ATM-Spezifikation wurde Ende 1990 erstmals veröffentlicht und 1992 in einer neuen überarbeiteten Version herausgebracht. Dabei wurde die "Zelle" als kleinste unteilbare Einheit in einem ATM-Netz definiert. Sie besteht aus einem 5 Byte Zellenkopf (Header) und einem 48 Byte großem Nutzdatenfeld (Payload).
   1. Warum hat man ein Nutzdatenfeld von 48 Byte spezifiziert (und nicht etwa 32 oder 64 Byte, was besser zur gegenwärtigen Rechnerarchitektur passen würde)?
   2. Wie groß ist dabei die max. Verzögerungszeit bei Sprachübertragung, wenn wir davon ausgehen, dass jede Zelle vor dem Versenden komplett mit Daten gefüllt wird (Standard-PCM-Abtastung)?
   3. Beschreiben Sie die Elemente des ATM-Kopffeldes (Header).
   4. Erklären Sie (Skizze) die Funktion der Zellvermittlung mittels VP-/VC-Identifikatoren. Welchen Vorteil liefert dabei die Verwendung von VPI's?
5. Signalisierung
   Die Signalisierung, bisweilen auch "Zeichengabe" genannt, ist in ATM-Netzen ein wesentlich komplexeres Thema als in allen bisherigen Kommunikationsverfahren. Dieses Thema kann im Rahmen des Praktikums nur kurz angeschnitten werden. In ATM-Netzen wird zwischen UNI- (User Network Interface) und NNI- (Network Network Interface) Signalisierung unterschieden. In Abbildung 2.1 sehen Sie ein Beispiel für einen ATM-Signalisierungs-Protokollstapel, wie er vom ATM-Forum favorisiert wird (der SAAL/Signalling AAL wird häufig - auch in unserem Versuchsnetz - auf den AAL 3/4 abgebildet). In der ITU-T-Spezifikation kommt insbesondere an der NNI-Schnittstelle ein von Abbildung 2.1 abweichender Protokollstapel zum Einsatz.
   1. ATM verwendet die sogenannte "Outband-" Signalisierung. Was versteht man darunter (ggs. "Inband-") und wozu wird Signalisierung prinzipiell verwendet?
   2. Gibt es in ATM-Netzen noch eine Besonderheit, welche bei der Signalisierung (der Wegewahl) beachtet werden muß?
   3. Nennen Sie ein für ATM genormtes Signalisierungsprotokoll.
   4. Was versteht man unter Meta-Signalisierung?
   5. Worin besteht der Unterschied in der Behandlung von Nutzzellen und Signalisierungszellen in den ATM-Vermittlungsstellen?