home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Internet Standards / CD2.mdf / ccitt / 1992 / i / i211.asc < prev    next >
Text File  |  1993-06-28  |  37KB  |  972 lines

  1.  
  2.  
  3.  
  4. 2    General network aspects of broadband services
  5.  
  6.  
  7.  
  8. 2.1    General
  9. _______________
  10.  
  11.  
  12.  
  13.  
  14.  
  15.  
  16.  
  17.  
  18.  
  19. INTERNATIONAL  TELECOMMUNICATION  UNION
  20.  
  21.  
  22.  
  23.  
  24.  
  25. CCITT    I.211
  26.  
  27. THE  INTERNATIONAL
  28.  
  29. TELEGRAPH  AND  TELEPHONE
  30.  
  31. CONSULTATIVE  COMMITTEE
  32.  
  33.  
  34.  
  35.  
  36.  
  37.  
  38.  
  39.  
  40.  
  41.  
  42.  
  43. INTEGRATED  SERVICES  DIGITAL
  44.  
  45. NETWORK  (ISDN)
  46.  
  47. GENERAL  STRUCTURE  AND  SERVICE
  48.  
  49. CAPABILITIES
  50.  
  51.  
  52.  
  53.  
  54.  
  55. B-ISDN  SERVICE  ASPECTS
  56.  
  57.  
  58.  
  59.  
  60.  
  61.  
  62.  
  63.  
  64.  
  65.  
  66.  
  67. Recommendation  I.211
  68.  
  69.  
  70.  
  71.  
  72.  
  73.  
  74.  
  75.  
  76.  
  77.  
  78.  
  79. Geneva, 1991
  80.  
  81.  
  82.  
  83.  
  84.  
  85.  
  86.  
  87.  
  88.  
  89.  
  90.  
  91.  
  92.  
  93.  
  94.  
  95.  
  96.  
  97.  
  98.  
  99.  
  100.  
  101.  
  102.  
  103.  
  104.  
  105.  
  106.  
  107.  
  108.  
  109.  
  110.  
  111.  
  112.  
  113.  
  114.  
  115.  
  116.  
  117.  
  118.  
  119.  
  120.  
  121.  
  122.  
  123.  
  124.  
  125.  
  126.  
  127.  
  128.  
  129.  
  130.  
  131.  
  132.  
  133.  
  134.  
  135.  
  136.  
  137.  
  138.  
  139.  
  140.  
  141.  
  142.  
  143.  
  144.  
  145.  
  146.  
  147.  
  148.  
  149.  
  150.  
  151.  
  152.  
  153.  
  154.  
  155. Printed in Switzerland
  156.  
  157.  
  158.  
  159.  
  160.  
  161.  
  162.  
  163.  
  164.  
  165.  
  166.  
  167.  
  168.  
  169. FOREWORD
  170.  
  171.  
  172.  
  173.     The CCITT (the International Telegraph and Telephone Consultative Committee) is a permanent organ of the Interna-
  174. tional Telecommunication Union (ITU). CCITT is responsible for studying technical, operating and tariff questions and issuing 
  175. Recommendations on them with a view to standardizing telecommunications on a worldwide basis.
  176.  
  177.     The Plenary Assembly of CCITT which meets every four years, establishes the topics for study and approves 
  178. Recommendations prepared by its Study Groups. The approval of Recommendations by the members of CCITT 
  179. between Plenary Assemblies is covered by the procedure laid down in CCITT Resolution No. 2 (Melbourne, 1988).
  180.  
  181.     Recommendation I.211 was prepared by Study Group XVIII and was approved under the Resolution No. 
  182. 2 procedure on the 5 of April 1991.
  183.  
  184.  
  185.  
  186.  
  187.  
  188. ___________________
  189.  
  190.  
  191.  
  192.  
  193.  
  194.  
  195.  
  196.  
  197.  
  198. CCITT  NOTES
  199.  
  200.  
  201.  
  202. 1)    In this Recommendation, the expression "Administration" is used for conciseness to indicate both a telecommunica-
  203. tion Administration and a recognized private operating agency.
  204.  
  205. 2)    A list of abbreviations used in this Recommendation can be found in Annex A.
  206.  
  207.  
  208.  
  209.  
  210.  
  211.  
  212.  
  213.  
  214.  
  215.  
  216.  
  217.  
  218.  
  219.  
  220.  
  221.  
  222.  
  223. aITU1991
  224.  
  225. All rights reserved. No part of this publication may be reproduced or utilized in any form or by any means, electronic or 
  226. mechanical, including photocopying and microfilm, without permission in writing from the ITU.
  227.  
  228.  
  229.  
  230.  
  231.  
  232.  
  233.  
  234.     Preamble to B-ISDN Recommendations
  235.  
  236.     In 1990, CCITT SG XVIII approved a first set of Recommendations on B-ISDN. These are:
  237.  
  238. I.113 û Vocabulary of terms for broadband aspects of ISDN
  239.  
  240. I.121 û Broadband aspects of ISDN
  241.  
  242. I.150 û B-ISDN asynchronous transfer mode functional characteristics
  243.  
  244. I.211 û B-ISDN service aspects
  245.  
  246. I.311 û B-ISDN general network aspects
  247.  
  248. I.321 û B-ISDN Protocol Reference Model and its application
  249.  
  250. I.327 û B-ISDN functional architecture
  251.  
  252. I.361 û B-ISDN ATM Layer specification
  253.  
  254. I.362 û B-ISDN ATM Adaptation Layer (AAL) functional description
  255.  
  256. I.363 û B-ISDN ATM Adaptation Layer (AAL) specification
  257.  
  258. I.413 û B-ISDN user-network interface
  259.  
  260. I.432 û B-ISDN user-network interface û Physical Layer specification
  261.  
  262. I.610 û Operation and maintenance principles of B-ISDN access
  263.  
  264.     These Recommendations address general B-ISDN aspects as well as specific service- and network-ori-
  265. ented issues, the fundamental characteristics of the asynchronous transfer mode (ATM), a first set of relevant 
  266. ATM oriented parameters and their application at the user-network interface as well as impact on operation 
  267. and maintenance of the B-ISDN access. They are an integral part of the well established I-Series Recommen-
  268. dations. The set of Recommendations are intended to serve as a consolidated basis for ongoing work relative to 
  269. B-ISDN both within CCITT and in other organizations. They may also be used as a first basis towards the devel-
  270. opment of network elements.
  271.  
  272.     CCITT will continue to further develop and complete these Recommendations in areas where there are 
  273. unresolved issues and develop additional Recommendations on B-ISDN in the I-Series and other series in the 
  274. future.
  275.  
  276.  
  277.  
  278.  
  279.  
  280.  
  281.  
  282. PAGE BLANCHE
  283.  
  284.  
  285.  
  286.  
  287.  
  288.  
  289.  
  290.  
  291.  
  292. Recommendation I.211
  293.  
  294. Recommendation I.211
  295.  
  296.  
  297.  
  298. B-ISDN  SERVICE  ASPECTS
  299.  
  300.  
  301.  
  302.  
  303.  
  304.     Foreword
  305.  
  306.  
  307.  
  308.     This Recommendation should be interpreted as a guideline to the objective of providing detailed Recommendations 
  309. on specific standardized services to be supported by a B-ISDN. The purpose is:
  310.  
  311. i)    to provide a classification of such services;
  312.  
  313. ii)    to provide some considerations on the means to describe services based on the description method as 
  314. defined in Recommendation I.130;
  315.  
  316. iii)    to give a basis for the definition of the network capabilities required by B-ISDN.
  317.  
  318.     The service concepts considered in this Recommendation are in accordance with _2 of Recommenda-
  319. tionI.210.
  320.  
  321.     The Recommendation takes into account some of the known and relevant aspects of the B-ISDN 
  322. including:
  323.  
  324. û    capabilities to increase flexibility to both user and network operator including independent call and connec-
  325. tion control;
  326.  
  327. û    the quality of service implications of information being structured and transported in cells;
  328.  
  329. û    capabilities for flexible bandwidth allocation;
  330.  
  331. û    capabilities for the provision of service timing information;
  332.  
  333. û    the overall interface capabilities.
  334.  
  335.     The Recommendation also gives guidance on video coding aspects taking into account the character-
  336. istics of the ATM based network and recommends a common approach to video coding for all visual services 
  337. including both interactive and distribution type services.
  338.  
  339.  
  340.  
  341.  
  342.  
  343. 1    Classification of broadband ISDN services
  344.  
  345.  
  346.  
  347. 1.1    General
  348.  
  349.     This section describes the classification of broadband services, the definition of those service classes, and 
  350. gives examples of services in each service class proposed to be supported by the B-ISDN.
  351.  
  352.     This classification does not take into account the location or the implementation of the functions 
  353. either in the network or in the terminals. This classification is primarily from the point of view of the network 
  354. and not from the user point of view.
  355.  
  356.     Depending on their communication functions and applications, the services to be supported by the B-
  357. ISDN may be internationally standardized and offered by the Administration/RPOA as bearer services or 
  358. teleservices.
  359.  
  360.  
  361.  
  362. 1.2    Service classes
  363.  
  364.     Depending on the different forms of the future broadband communication and their applications, two main 
  365. service categories have been identified:  interactive services and distribution services. The interactive services 
  366. are subdivided into three classes of services, viz., the conversational services, the messaging services, and the 
  367. retrieval services. The distribution services are represented by the class of distribution services without user 
  368. individual presentation control and the class of distribution services with user individual presentation control.
  369.  
  370.  
  371.  
  372.  
  373.  
  374. Figure 1/I.211 = 7.5 cm
  375.  
  376.  
  377.  
  378.  
  379.  
  380.  
  381.  
  382.  
  383.  
  384.  
  385.  
  386. 1.3    Definition of service classes
  387.  
  388. 1.3.1    conversational services
  389.  
  390.     Conversational services in general provide the means for bidirectional communication with real-time (no 
  391. store-and-forward) end-to-end information transfer from user to user or between user and host (e.g. for 
  392. data processing). The flow of the user information may be bidirectional symmetric, bidirectional asymmetric 
  393. and in some specific cases (e.g. such as video surveillance), the flow of information may be unidirectional. The 
  394. information is generated by the sending user or users, and is dedicated to one or more of the communication 
  395. partners at the receiving site.
  396.  
  397.     Examples of broadband conversational services are videotelephony, video conference and high speed 
  398. data transmission.
  399.  
  400. 1.3.2    messaging services
  401.  
  402.     Messaging services offer user-to-user communication between individual users via storage units with 
  403. store-and-forward, mailbox and/or message handling (e.g. information editing, processing and conversion) 
  404. functions.
  405.  
  406.     Examples of broadband messaging services are message handling services and mail services for moving 
  407. pictures (films), high resolution images and audio information.
  408.  
  409. 1.3.3    retrieval services
  410.  
  411.     The user of retrieval services can retrieve information stored in information centres provided for public 
  412. use. This information will be sent to the user on his demand only. The information can be retrieved on an 
  413. individual basis. Moreover, the time at which an information sequence is to start is under the control of the 
  414. user.
  415.  
  416.     Examples are broadband retrieval services for film, high resolution image, audio information, and 
  417. archival information.
  418.  
  419. 1.3.4    distribution services without user individual presentation control
  420.  
  421.     These services include broadcast services. They provide a continuous flow of information which is distrib-
  422. uted from a central source to an unlimited number of authorized receivers connected to the network. The user 
  423. can access this flow of information without the ability to determine at which instant the distribution of a 
  424. string of information will be started. The user cannot control the start and order of the presentation of the 
  425. broadcasted information. Depending on the point of time of the user's access, the information will not be pre-
  426. sented from the beginning.
  427.  
  428.     Examples are broadcast services for television and audio programmes.
  429.  
  430. 1.3.5    distribution services with user individual presentation control
  431.  
  432.     Services of this class also distribute information from a central source to a large number of users. How-
  433. ever, the information is provided as a sequence of information entities (e.g. frames) with cyclical repetition. So, 
  434. the user has the ability of individual access to the cyclical distributed information and can control start and 
  435. order of presentation. Due to the cyclical repetition, the information entities selected by the user will always 
  436. be presented from the beginning.
  437.  
  438.     One example of such a service is full channel broadcast videography.
  439.  
  440.  
  441.  
  442. 1.4    Identification of possible broadband services
  443.  
  444.     Table 1/I.211 contains examples of possible services, their applications and some possible attribute values 
  445. describing the main characteristics of the services.
  446.  
  447.     The identification and full specification of specific services for standardization can only be completed 
  448. after a thorough examination of the needs of users by e.g. market research. The full specification of such ser-
  449. vices should be based on the application of appropriate description methodology.
  450.  
  451.  
  452.  
  453.  
  454.  
  455.  
  456.  
  457.  
  458.  
  459.  
  460.  
  461.  
  462.  
  463.  
  464.  
  465.  
  466.  
  467.     The purpose of this section is to give guidance concerning some of the important aspects which need to be 
  468. taken into account when supporting and developing services for the B-ISDN.
  469.  
  470.     In addition, Recommendations I.362 and I.363 describe ATM Adaptation Layer functions for B-ISDN ser-
  471. vices identified on the basis of timing relation (between source and destination), bit rate (constant or variable) 
  472. and connection mode (connection oriented or connectionless).
  473.  
  474.  
  475.  
  476. 2.2    Multimedia aspects
  477.  
  478.     Most broadband services inherently involve more than one information type. These services are termed 
  479. multimedia services. For example, videotelephony will include audio, video and possibly some form of data. 
  480. Other information types may be text and graphics for example. A structured approach to the development of 
  481. multimedia services is recommended to ensure:
  482.  
  483. û    flexibility for the user;
  484.  
  485. û    simplicity for the network operator;
  486.  
  487. û    control of interworking situations;
  488.  
  489. û    commonality of terminal and network components.
  490.  
  491.     The B-ISDN provides independent call and connection control facilities which should be exploited to 
  492. help achieve the above objectives. The B-ISDN will make it possible, within a single call associated with a spe-
  493. cific service, to establish a number of connections which may each be associated with a specific information 
  494. type. The B-ISDN will enable the addition and/or deletion of optional information types during a call.
  495.  
  496.     It is recommended therefore that the development of multimedia services proceed on the basis of the 
  497. following principles:
  498.  
  499. û    that a limited set of standardized information types be developed;
  500.  
  501. û    that the association of services and standardized information types be controlled, but in a flexible manner.
  502.  
  503.  
  504.  
  505. 2.3    Quality of service aspects
  506.  
  507. 2.3.1    General
  508.  
  509.     Principles of quality of service (QOS) and network performance (NP) and their relationship with each other 
  510. are described in Recommendation I.350. A method of identifying QOS and NP parameters is given in AnnexA of 
  511. Recommendation I.350. Further enhancement of the methodology and the definition of individual parameters 
  512. for B-ISDN are for further study.
  513.  
  514. 2.3.2    QOS indication and negotiation
  515.  
  516.     QOS is negotiated during the call set up phase and possibly during a call. It is for further study whether 
  517. specific QOS parameter values will be explicitly indicated (e.g. by a specific cell loss ratio value) or implicitly 
  518. associated with specific service requests (e.g. a standardized service will by definition include the specification 
  519. of all relevant QOS parameters).
  520.  
  521.     Additionally, for some services there is a need for an explicit cell loss priority (CLP) indication on a 
  522. cell by cell basis as a means of managing cell loss during periods of network congestion. However, if this indi-
  523. cator is used it will be necessary during the call set up phase to indicate the intended incidence of use of this 
  524. indicator. This is necessary to facilitate appropriate network resource allocation and usage parameter control.
  525.  
  526.  
  527.  
  528. 2.4    Service bit rate aspects
  529.  
  530. 2.4.1    General
  531.  
  532.     The issue of service bit rates and associated user assurances is very much related to suitable allocation of 
  533. network resources. The objectives should include:
  534.  
  535. û    support of service bit rate requirements;
  536.  
  537. û    simplicity of service bit rate expressions;
  538.  
  539. û    efficient utilization of network resources;
  540.  
  541. û    exploitation of the inherent variable bit rate capability of ATM;
  542.  
  543. û    increased use of network resources during lightly loaded periods.
  544.  
  545. 2.4.2    Constant bit rate (CBR) services
  546.  
  547.     Constant service bit rates are negotiated at call set up time for on demand services and the necessary 
  548. network resources are fully allocated at this stage for the duration of the call. Changes to bit rates during a 
  549. call may be negotiated via signalling and details are for further study. Service bit rates for permanent and 
  550. semi-permanent services are agreed with the Administration. This approach is consistent with that adopted for 
  551. STM networks. For several reasons, including network operation, interworking and service development, a num-
  552. ber of specific bit rates will be standardized. The specific bit rates to be standardized are for further study.
  553.  
  554. 2.4.3    Variable bit rate (VBR) services
  555.  
  556.     Variable bit rates may be expressed by a number of parameters, related to the traffic characteristics 
  557. described in Recommendation I.311.
  558.  
  559.     These parameters for on demand services should be negotiated at call set up time, and if agreed, sup-
  560. ported for the duration of the call. Service bit rates for permanent and semi-permanent services are agreed 
  561. with the Administration. Changes to these parameters may be negotiated within the call period and details are 
  562. for further study. A set of discrete bit rates will be chosen. Further study of the specific bit rates is required.
  563.  
  564.     The support of additional traffic exceeding the negotiated traffic parameter values is for further 
  565. study.
  566.  
  567. 2.4.4    Maximum service bit rate supported by the 155.52 Mbit/s interface
  568.  
  569.     The transfer capability at the user network interface is 155.52Mbit/s with a payload capacity of 
  570. 149.76Mbit/s. With the ATM cell format of a 5octet header and 48octet information field, the maximum rate 
  571. available from the interface from all cell information fields is 135.631Mbit/s.
  572.  
  573.     The maximum service bit rate which can be supported on this interface may be equal to or less than 
  574. 135.631Mbit/s. The actual maximum service bit rate is for further study. The following factors, if applicable, 
  575. will affect the available maximum service bit rate:
  576.  
  577. û    the time period(s) associated with the "structure" attribute for CBR services such that the service delay 
  578. and buffering requirements are met;
  579.  
  580. û    the transfer capacity for signalling and OAM cells, considering their burstiness nature; 
  581.  
  582. û    the ATM adaptation layer overheads.
  583.  
  584.     Note û The transfer over the B-ISDN of signals at service bit rates above 135.631 Mbit/s (e.g. TV sig-
  585. nals near 140 Mbit/s, specified in CCIR Recommendation 721/CMTT) requires further study. In the interim such 
  586. TV signals could be carried for example, via direct access to VC-4 containers in synchronous digital hierarchy 
  587. (SDH)-based transport networks, or via plesiochronous digital hierarchy (PDH)-based networks, without the use 
  588. of ATM. The 622.08 Mbit/s interface may need to support services at bit rates above 135.631 Mbit/s.
  589.  
  590. 2.4.5    Maximum service bit rate supported by the 622.08 Mbit/s interface
  591.  
  592.     For further study.
  593.  
  594. 2.4.6    Bit rate assurances
  595.  
  596.     Constant bit rates negotiated at call set up time and agreed by the Administration should be assured to 
  597. the user for the duration of the call. Similarly the parameters relating to VBR services should be assured for 
  598. the call duration. No assurances can be given concerning additional traffic above that negotiated.
  599.  
  600.  
  601.  
  602. 2.5    Service timing/synchronization aspects
  603.  
  604. 2.5.1    General
  605.  
  606.     Service requirements for timing functions vary widely and may be supported in a number of ways based 
  607. both on end-to-end service information and on facilities available from the network. Some existing services 
  608. with 8kHz integrity will require network provided facilities. New services may need to use end-to-end tech-
  609. niques to meet performance requirements. In addition, combinations of end-to-end and network methods may 
  610. be used.
  611.  
  612. 2.5.2    End-to-end methods
  613.  
  614.     Some services (e.g. asynchronous CBR services) will require end-to-end service timing methods. For these 
  615. services the following are examples of end-to-end methods available and they may be included in the service 
  616. specification as appropriate to meet the performance requirements of the service:
  617.  
  618. i)    Use of an adaptive clock: The receiver writes the received information field into a buffer and then reads it 
  619. with a local clock. The filling level of the buffer is used to control the frequency of the local clock.
  620.  
  621. ii)    Use of a synchronization pattern: The transmitter writes an explicit synchronization pattern in the informa-
  622. tion field which is then used by the receiver to synchronize the local clock. The synchronous frequency encoding technique 
  623. (SFET) may be used for the clock recovery of asynchronous CBR services. SFET uses network provided timing.
  624.  
  625. iii)    Time stamping: The transmitter writes an explicit time indication into the information field. It is then used 
  626. by the receiver to synchronize the local clock.
  627.  
  628. 2.5.3    Network methods
  629.  
  630.     Mechanisms should be provided to enable the full requirements regarding network provided timing and 
  631. synchronization to enable services with 8kHz integrity to be supported. The requirements of Recommenda-
  632. tionsG.810 and G.822 will be met but the precise details of the timing mechanism(s) to be made available in 
  633. the B-ISDN are for further study.
  634.  
  635.     Two examples of network provided timing are:
  636.  
  637. û    driving a local clock with timing information available from the T interface;
  638.  
  639. û    the provision of network sourced time stamped cells.
  640.  
  641.  
  642.  
  643. 2.6    Simultaneous service capabilities
  644.  
  645.     The B-ISDN will bring flexibility. The B-ISDN interfaces will be able to simultaneously support many com-
  646. binations of services requiring different bit rates (both CBR and VBR) including broadband and existing ISDN 
  647. services.
  648.  
  649.     The payload capacity available with the 155.52 Mbit/s interface is 149.76Mbit/s.
  650.  
  651.     The cell format imposes an upper limit for the cell information transfer rate of 135.631Mbit/s. The 
  652. simultaneous service capabilities of the 622.08 Mbit/s interface are for further study.
  653.  
  654.     The payload capacity for both these interfaces will need to accommodate the following:
  655.  
  656. û    cell header overheads (i.e. 5octets per cell);
  657.  
  658. û    cell information (i.e. 48octets per cell);
  659.  
  660. û    ATM adaptation layer overheads where applicable (to be carried in the cell information field);
  661.  
  662. û    signalling cell overheads;
  663.  
  664. û    OAM cell overheads;
  665.  
  666. û    an overhead due to the practical situation where, due to the asynchronous nature of services being carried 
  667. in the interface, it will not always be possible to utilize all cells;
  668.  
  669. û    other factors for further study, e.g. time stamped cells.
  670.  
  671.  
  672.  
  673. 2.7    Connectionless data service aspects
  674.  
  675.     A connectionless data service supports data transfer between users based on connectionless data transfer 
  676. techniques. It need not directly imply connectionless methods implemented within B-ISDN.
  677.  
  678.     In the B-ISDN, virtual channels are established at the ATM layer only by means of the connection ori-
  679. ented technique. Therefore, connectionless data service can be supported using the B-ISDN in two ways as fol-
  680. lows:
  681.  
  682. i)    Indirectly via a B-ISDN connection oriented service: In this case a transparent connection of the ATM layer, 
  683. either permanent, reserved or on demand, is used between B-ISDN interfaces. Connectionless protocols operating on and 
  684. above the adaptation layer are transparent to the B-ISDN. The connectionless service and adaptation layer functions are 
  685. implemented outside the B-ISDN. The B-ISDN thus imposes no constraints on the connectionless protocols to be adopted.
  686.  
  687.  
  688.  
  689. ii)    Directly via a B-ISDN connectionless service: In this case the connectionless service function would be 
  690. provided within the B-ISDN. The connectionless service function terminates connectionless protocols and routes cells to a 
  691. destination user according to routing information included in user cells. Thus a connectionless service above the adapta-
  692. tion layer is provided in this case.
  693.  
  694.     Service i) above, may lead to an inefficient use of virtual connections of user-network interface and 
  695. network-node interface, if permanent or reserved connections are configured among users. With the availabil-
  696. ity of signalling capabilities, an end-to-end connection may be established on demand at the commencement 
  697. of connectionless data service. This on demand operation of servicei) above may cause call set up delay, and 
  698. may introduce a load on call control functions within the network.
  699.  
  700.     For service ii) above, there are also two options depending on the availability of B-ISDN signalling 
  701. capabilities. Option one is to use preconfigured or semi-permanent virtual connections between users and 
  702. connectionless service functions to route and switch connectionless data across the network. Option two is to 
  703. establish virtual connections at the commencement of the connectionless service session.
  704.  
  705.     Support of service i) above will always be possible. The support of a direct B-ISDN connectionless ser-
  706. vice (Serviceii) above) and the detailed service aspects are for further study.
  707.  
  708.  
  709.  
  710. 2.8    Interworking aspects
  711.  
  712.     The ISDN will have broadband (see Recommendation I.413) and narrow-band (see Recommendation I.412) 
  713. interfaces connected logically to the same network. Services normally available from narrow-band interfaces 
  714. will also be available from broadband interfaces. Such services will fully interwork without limitations.
  715.  
  716.  
  717.  
  718. 2.9    Signalling aspects
  719.  
  720.     The following are signalling requirements from the service perspective. Other aspects are for further study.
  721.  
  722. 2.9.1    Interactive services
  723.  
  724. û    Generic signalling mechanisms should be capable of simultaneously supporting many combinations of ser-
  725. vices as described in _2.6.
  726.  
  727. û    Specific signalling mechanisms are needed to achieve the capabilities required for B-ISDN signalling as 
  728. described in RecommendationI.311.
  729.  
  730. û    Several attribute values of the service need to be signalled and possibly negotiated during call establish-
  731. ment and possibly during a call such as:
  732.  
  733. û    quality of service parameters;
  734.  
  735. û    service bit rates for CBR and VBR services (see _ 2.4);
  736.  
  737. û    ATM layer parameters (e.g. VCIs and VPIs).
  738.  
  739.     Moreover, negotiated parameters need to be assured. The parameters that can be negotiated are for fur-
  740. ther study.
  741.  
  742. û    Signalling mechanisms should exist for the transport of parameters associated with layers above ATM (e.g. 
  743. ATM Adaptation Layer) up to and including the network layer.
  744.  
  745. û    Signalling mechanisms must support the interworking requirements in _2.8.
  746.  
  747. 2.9.2    Distribution services
  748.  
  749.     The signalling requirements for distribution services are characterized by frequent and simultaneous 
  750. request by several users (e.g. video broadcast programme changes). Other aspects are for further study.
  751.  
  752.  
  753.  
  754.  
  755.  
  756. 3    Video coding aspects
  757.  
  758.  
  759.  
  760. 3.1    General
  761.  
  762.     Coordination of video coding studies is required to ensure that maximum integration of video services is 
  763. achieved through commonality of coding schemes and integration of the control and signalling system. Confor-
  764. mity of video coding studies with B-ISDN studies will allow the advantages available through an ISDN to be 
  765. extended to the user by minimizing the number of video terminals needed to access a range of interactive and 
  766. distribution video and still image based services. The objective is to achieve the highest level of service inte-
  767. gration through minimizing the number of coding techniques used across a wide range of video services and 
  768. maximizing commonality of display devices.
  769.  
  770.     The use of a common display device facilitates rationalization of a user's terminal needs for access to 
  771. multiple video services. However, when this is combined with a single common decoder capable of handling dif-
  772. ferent coding techniques and integration of the control and signalling system, the objective of maximizing 
  773. commonality between interactive and distribution services can best be realized.
  774.  
  775.     Full integration of the coding schemes to be adopted for all video services, including the following, 
  776. should be pursued:
  777.  
  778. û    distribution services including video entertainment and information;
  779.  
  780. û    conversational services including videotelephony and video conferencing;
  781.  
  782. û    messaging services including moving picture mail;
  783.  
  784. û    retrieval services including film libraries and high resolution images.
  785.  
  786.     The development of common coding schemes will help to fulfill the following objectives:
  787.  
  788. û    economic provision of multi-service terminals and customer equipment;
  789.  
  790. û    ease of adaptation of terminal equipment for different services;
  791.  
  792. û    minimization of interworking requirements;
  793.  
  794. û    minimization of trans-coding requirements in the network.
  795.  
  796.     The following paragraphs identify the relevant service, network and video coding issues.
  797.  
  798.  
  799.  
  800. 3.2    ATM network impacts on video coding
  801.  
  802.     The ATM aspects, important from a video coding perspective, which need to be considered include:
  803.  
  804. û    Information will be transported in cells.
  805.  
  806. û    The QOS parameters (cell loss, absolute and relative network delays) will occur within specified limits (the 
  807. parameters and the limits are for further study and are dependent on connection type).
  808.  
  809. û    Network based timing information will be available with performance meeting the requirements of Recom-
  810. mendationsG.813 and G.822 (the relationship between network timing and service timing as described in _2.5 of this Rec-
  811. ommendation, may be independent and requires further study).
  812.  
  813. û    The network will support both variable and constant bit rate services.
  814.  
  815. û    The network will offer independent call and connection control facilities.
  816.  
  817.     The implications of the above network aspects include:
  818.  
  819. û    Coding studies and service developments must be consistent with the inherent capabilities provided by the 
  820. ATM based B-ISDN.
  821.  
  822. û    Codecs must be tolerant of cell loss which will also affect codec design in terms of the amount of error 
  823. control and rate of forced image refresh.
  824.  
  825. û    Call establishment and termination, which may require multiple connections, and other network related 
  826. operation during a call, must be common across the multiple interworking video services.
  827.  
  828. û    Control of the audio and video components of the connection must also be considered with the differential 
  829. delay within specific bounds to allow independent support.
  830.  
  831. û    End-to-end delay limits must be taken into account in both network and codec design for interactive ser-
  832. vices.
  833.  
  834.  
  835.  
  836. 3.3    Layered video coding for service integration
  837.  
  838.     The interworking of video services requires that a video receiver of the related terminal is able to present 
  839. video information from a service other than that of its primary application. For example, a relatively low res-
  840. olution video telephony terminal should be able to display, within the limits of its resolution, a video signal of 
  841. the quality level comparable to say a high quality TV service. Conversely, a relatively high quality receiver 
  842. should be able to display a video telephony image either as a small image on the screen or perhaps expanded 
  843. to fill the screen. Terminals intended to receive moving images (i.e.video) should also be capable of accessing 
  844. still image services.
  845.  
  846.     This interworking should be achieved by either of two alternative methods. First, it could be achieved 
  847. by designing the video receiver to extract and reconstruct only that part of the incoming video signal that it 
  848. is capable of displaying. Alternatively, this interworking can be achieved by designing the sending terminal to 
  849. be able to extract and transmit only that part of the video signal that the receiver is capable of displaying 
  850. thereby minimizing network load. In either case, this means that the internal processing and storage require-
  851. ments remain matched to the display device. The data must therefore be arranged in such a way that different 
  852. levels of image resolution can easily be extracted. That is, a layered or hierarchical structure is required as an 
  853. essential function for interworking of video services in B-ISDN. Further study is required.
  854.  
  855.     This layered structure means that information describing the different levels of image resolution are 
  856. separately transmitted in a way that permits their selective reception and reconstruction at a decoder. In lay-
  857. ered coding, several layers could be generated so that the layers will correspond to, e.g.the quality parameters 
  858. of spatial (horizontal and vertical pixels) and temporal (frame rate) resolution of video-phone, video-confer-
  859. ence, television and high definition television (HDTV) services.
  860.  
  861.     The structure would be open-ended to allow future higher performance services to be added, using 
  862. the same structure in the lower layers. All services would build upon the base information in the lowest layer, 
  863. and all other layers provide incremental information to establish that quality level by building on the layers 
  864. beneath. While the flexibility could be envisaged to use different coding techniques for each layer, there may 
  865. be excessive penalties of cost and complexity for high resolution services if this approach is taken, and com-
  866. mon techniques should be considered first.
  867.  
  868.     The different layers would be transmitted in different cells, to permit easy extraction of that informa-
  869. tion which a particular decoder could use. This necessitates layer identification on a cell-by-cell basis, and 
  870. techniques to do this need to be studied.
  871.  
  872.     Layered coding also offers improved cell loss protection. By decomposing the coded video information 
  873. into separate layers, it is also possible to localize the most important and least important information into 
  874. separate cells rather than combining all the information for one part of the picture within one cell. Since the 
  875. most important information will occupy only a small proportion of the total number of transmitted cells, this 
  876. means that the probability of a significant error (one that is highly visible) is reduced, i.e.it provides statistical 
  877. error protection. This advantage is significantly enhanced if cell losses are controlled by the network by selec-
  878. tively discarding cells when necessary by use of the cell loss priority (CLP) indicator.
  879.  
  880.  
  881.  
  882. 3.4    Constant bit rate video coding
  883.  
  884.     Traditional video source codings producing a constant bit rate will continue to be supported on the B-
  885. ISDN. The network will support specific rates up to the maximum service bit rate (see _2.4.4) which will be 
  886. assured by the network for the duration of the call. The assurance will refer to a specific maximum rate of cell 
  887. loss, insertion and delay associated with the specific service negotiated during call set up and possibly during 
  888. the call.
  889.  
  890.     Bit rates for coding schemes should be chosen such that they can be conveniently carried with the 
  891. required simultaneity within the user network interface. Paragraph2.6 indicates some of the necessary consid-
  892. erations. For example, if only one of a certain video service is required then this may use a bit rate up to the 
  893. maximum service bit rate. The guidelines in _2.6 should be used for assessing other capabilities.
  894.  
  895.  
  896.  
  897. 3.5    Variable bit rate video coding
  898.  
  899.     Variable bit rate source coding is a coding method which produces a stream of bits whose rate is time 
  900. varying according to the variation of amount of information in the original signal. A variable bit rate video 
  901. coder may produce only coded data of the video signal necessary to maintain a given image quality at each 
  902. point in time. ATM based B-ISDNs can support variable bit rate coding. The stream of coded data with variable 
  903. rate must be segmented into cells in order to be transported through the B-ISDN. This leads to bursty arrivals 
  904. of cells to the network. The cells are transferred between terminals via virtual channel connections. The cell 
  905. sequence integrity is maintained on each virtual channel connection. Redundant data which may need to be 
  906. sent in a constant bit rate coding is not sent in variable bit rate coding. Therefore, the network resources 
  907. needed to support a variable bit rate video coding may be less than those necessary for constant bit rate cod-
  908. ing.
  909.  
  910.     Savings of network resources from variable bit rate coding increase as the inherent burstiness of the 
  911. information rate increases. Retrieval services, for example, could lead to large bursts of data separated by long 
  912. idle delays while a user is reading or considering the information. It also should be noted that the use of vari-
  913. able bit rate coding on these very bursty services may facilitate relatively easy service interworking. A still 
  914. image, for example, could be transmitted as a video signal. The interframe differences would rapidly decrease 
  915. to zero. Variable bit rate coding can easily accommodate this variation.
  916.  
  917.     The network resources of B-ISDNs are, however, finite. Furthermore, both deterministic and statistical 
  918. ATM supported services may be multiplexed in the networks. Therefore, cell transfer for a call may be influ-
  919. enced by the burstiness of other calls multiplexed simultaneously. Cell loss may occur in such circumstances. 
  920. In order to maintain the QOS values within a certain range, certain bounded network resources are allocated to 
  921. each call at the call set up time depending on the rate variation characteristics of the call indicated by the 
  922. user. During the call, a usage parameter control function may be used to ensure that actual traffic accepted 
  923. by the network from a user remains within the bounds negotiated (as described in Recommendation I.311). 
  924. Furthermore, in order to discriminate services with respect to cell loss ratio and sensitivity to delay, priority 
  925. control may be used in the networks.  Because of cell loss/insertion and bounded resource allocation, a given 
  926. perceptual quality which may be maintained at the source coding stage may not be delivered at the receiving 
  927. end.
  928.  
  929.  
  930.  
  931. 3.6    Consideration of video coding methods
  932.  
  933.     Video signals of the layered structure may be coded either at variable bit rate or at constant bit rate. 
  934. Although both systems could be supported in the B-ISDN, variable bit rate coding is particularly attractive for 
  935. an ATM based network as described in _3.5.
  936.  
  937.     There is the possibility of developing non-layered and variable bit rate codecs for the ATM based net-
  938. work. This may be achieved by modifying traditional coding systems, non-layered and constant bit rate coding, 
  939. so that video signals from the source coder will be transmitted without buffering of signals.
  940.  
  941.     However, as is described in this Recommendation, layered coding combined with variable bit rate cod-
  942. ing has advantages concerning the integration of video services and the utilization of ATM network capabilities. 
  943. Therefore, studies should be concentrated on these methods.
  944.  
  945.  
  946.  
  947.  
  948.  
  949.  
  950.  
  951. ANNEX A
  952.  
  953. (to Recommendation I.211)
  954.  
  955. Alphabetical list of abbreviations used in this Recommendation
  956.  
  957.  
  958.  
  959. CBR            Constant bit rate
  960.  
  961. CLP            Cell loss priority
  962.  
  963. HDTV            High definition television
  964.  
  965. NP            Network performance
  966.  
  967. PDH            Plesiochronous digital hierarchy
  968.  
  969. SDH            Synchronous digital hierarchy
  970.  
  971. SFET            Synchronous frequency encoding technique
  972.