AAL2

AAL2 ist die zweite Adaptationsschicht im ATM-Protokollstapel (Asynchronous Transfer Mode) und dient dazu, Sprach-, Video- und Niedriggeschwindigkeitsdatenverkehr über ATM-Netzwerke zu transportieren. Während ATM selbst die physische Bewegung von festen 53-Byte-Zellen durch ein Netzwerk handhabt, sitzt AAL2 zwischen der Anwendungsschicht und ATM und zerlegt eingehende Datenströme in Zell-Nutzlasten und setzt sie am anderen Ende wieder zusammen. Die ITU-T hat AAL2 standardisiert, um Echtzeitdienste mit Verbindungsorientierung zu unterstützen, die kleine Verzögerungen tolerieren, aber garantierte Zustellung benötigen.

AAL2 unterscheidet sich grundlegend von seinem Vorgänger AAL1 und dem verwandten AAL5. AAL1 zielt auf konstante Bitratenströme wie unkomprimiertes Video ab; AAL5 verarbeitet Daten, die in Blöcken variabler Länge ankommen. AAL2 nimmt die Mittellösung ein und akzeptiert Pakete variabler Länge von Quellen wie Sprach-Codecs (die Sprache möglicherweise in 10- oder 20-Millisekunden-Rahmen komprimieren) und kombiniert mehrere Kanäle mit niedriger Bandbreite auf einzelne ATM-Verbindungen. Diese Multiplexing-Effizienz machte AAL2 zur Wahl für Telekommunikationsbetreiber, die in den 1990er und 2000er Jahren VoIP-Backbones aufbauten.

Struktur und Zellenformat

Eine AAL2-Zelle enthält einen 3-Byte-Header und 48 Byte Nutzlast. Der Header umfasst eine Kanal-Kennung (CID), einen Längenschieber (LI) und eine Sequenznummer (SN). Da mehrere logische Kanäle einen einzelnen ATM-Kanal gemeinsam nutzen können, identifiziert das CID-Feld, welcher Benutzer oder Service die Daten hat. Das Längenfeld teilt dem Empfänger mit, wie viele Bytes tatsächliche Nutzlast vorhanden sind; das ist wichtig, weil AAL2 kurze Rahmen nicht auffüllt, um den Zellenspeicherplatz zu füllen. Ein Sprachrahmen aus einem Codec könnte nur 10 Byte belegen; AAL2 kann mehrere solcher Rahmen in einen einzelnen 48-Byte-Nutzlastspeicherplatz packen und trotzdem ihre Grenzen verfolgbar machen.

Die Neuzusammensetzung am entfernten Ende erfordert, dass der Empfänger eingehende AAL2-Zellen puffert, die einzelnen Service-Dateneinheiten (SDUs) mithilfe der Längenschieber extrahiert und sie an die wartende Anwendung weiterleitet. Timing ist entscheidend: Wenn eine Zelle aufgrund von Netzwerküberlastung verloren geht, muss der Empfänger dies (über die Sequenznummer) erkennen und den Rest der Daten dieses Kanals in der aktuellen Zelle verwerfen, um falsch geordnete Zustellung zu verhindern. Dies macht AAL2 weniger fehlerverzeihend als AAL5, aber reaktionsschneller als AAL1 für verzögerungsempfindliche Anwendungen.

AAL2 erlebte reale Bereitstellung in Carriernetzwerken Ende der 1990er Jahre, besonders in Mobilfunk-Backhauling und Voice-over-ATM-Systemen. Der Anstieg von IP-basierter Infrastruktur und Ethernet-Switching verschob aber die Nachfrage weg von ATM insgesamt. Heute ist AAL2 in älterer Telekommunikationsausrüstung und eingebetteten Systemen noch vorhanden, wurde aber großteils durch RTP (Real-time Transport Protocol) über IP-Netzwerke verdrängt. Das Verständnis von AAL2 bleibt wertvoll für alle, die ältere vermittelte Sprachsysteme, DSL-Backhauling oder Hybrid-ATM-Ethernet-Umgebungen warten oder beheben, die noch in einigen Carrier-Backbones betrieben werden.