现代通信技术第7章

Jan-11 11
PVC, SVC
永久虚连接（PVC）：由管理平面建立， 在用户通信之前已经存在（静态配置）； 交换虚连接（SVC）：由控制平面负责建 立，用户在通信前通过信令建立连接，通 信完毕再拆除连接；（动态建立）
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VC交换 VP交换 VC交换,, VP交换 交换
VP交换对象：整个VP通道，因此输入和 输出VP的VPI值变化，但是包含其中的 VCI不变； VC交换的对象是VC信道，因为输入VC交 换后可能被置入其他VP，所以其VPI,VCI 的值都要改变； 一个交换节点可以具有VP交换或VC交换， 或兼备VP,VC交换功能；
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ATM 协议参考模型的分层及其功能
高 汇聚 面 分段和重新组装 一般流量控制 信元字头产生 / 拆下 信元 VPI / VCI 转换 信元多路复接和分接 信元速率解偶 HEC 字头序列产生 / 认证 信元定界 传输帧适配 传输帧结构恢复 物理定时 物理媒体
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VP / VC 交换
VPI 2 VPI 1 VCI 1 VCI 2 VCI 3 VPI 4 VCI 1 VCI 2 VPI 5 VCI 4 VPI 3
VP 交换
VCI 1 VCI 2
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ATM信元结构 ATM信元结构
ATM的交换控制是根据信头而进行的，所以 的交换控制是根据信头而进行的， 的交换控制是根据信头而进行的 ATM信元结构与信头格式的标准化是极其重 信元结构与信头格式的标准化是极其重 要的。 建议规定:ATM信元长 信元长53 要的 。 ITU-T在 I.361建议规定 在 建议规定 信元长 个字节，前面 ，前面5个字节称为信头（header）， （ ） 后 48 个 字 节 称 作 信 息 域 （ information field）。 ） 信元长度的确定是根据：传输速率、 信元长度的确定是根据：传输速率、打包时 延 、 在交换机中的排队时延以及交换机中存 储器的大小，传输效率等因素； 储器的大小，传输效率等因素；
2011年1月13日10时26分 Jan-11 Wangjun NJUPT 4
7.1 ATM的基本概念
1.ATM 与电路转送、分组转送的关系 与电路转送、
ATM是异步转送模式（Asynchronous 是异步转送模式（ Transfer Mode）的简称，转送是指电信网 ）的简称， 中传输、复接和交换方式的整体。 中传输、复接和交换方式的整体。在电信网 上已经广泛使用的有电路转送方式和分组转 送方式。
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ATM各个字段的含义 ATM各个字段的含义
信元丢失优先级（CLP）： （ ）：1bit， ）： ， CLP=1表示低优先级，当出现拥塞时， 表示低优先级， 表示低优先级 当出现拥塞时， 首先会将CLP=1的信元丢失； 的信元丢失； 首先会将 的信元丢失 HEC:信头差错控制； 信头差错控制； 信头差错控制 净荷（ 净荷（payload）； ）；
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Asynchronous Transfer Mode (ATM)
Voice Data packets Images
通
MUX
Wasted bandwidth
ATM:信息被组织 TDM 信息被组织 成信元， 成信元，而包含一 段信息的信元并不 段信息的信元并不 ATM 需要周期性地出现， 需要周期性地出现， 从这个意义上为异 步；
ATM的协议参考模型 ATM的协议参考模型
拆装子层SAR(Segmentation And ATM层的功能：(1)信元的复用与分 汇聚子层CS(Convergence Sublayer)。 Reassembly Sublayer)。在发送时， 用；(2) 信元的VPI/VCI转换(就是将 使ATM系统可以对不同的应用（如 共三层，大体上与OSI的最低两层相当。 将CS子层传下来的协议数据单元 一个入信元的VPI/VCI转换成新的 文件传送、VOD等）提供不同的服 CS-PDU划分成为长度为48字节的单 值)；(3) 信元首部的产生与提取；(4) 务。 元，交给ATM层作为信元的净负荷。 一般的流量控制。 ATM 在接收时，执行相反的操作。 的层次 CS子层 ATM 适配层 (AAL 层) 3 SAR子层 2 1 ATM 层 ATM适配层的功能：增强ATM层所提供 TC 子层 的服务，并向上面高层提供各种不同的服 物理层 PMD 子层 务：将用户的应用数据单元划分为信元或 将信元重装成为应用数据单元；对比特差 错进行监控和处理；处理丢失和错误交付 的信元；流量控制和定时控制。
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电路交换vs分组交换
电路交换：先建立连接，预留资源，时延， 时延抖动小，但是带宽利用率低；固定分 配带宽； 分组交换：无连接，带宽利用率高，但是 时延和时延抖动无法保证；
ATM是综合了分组交换，电路交换的优点； 是综合了分组交换，电路交换的优点； 是综合了分组交换 ATM是业界公认的 是业界公认的先进的宽带分组通信网技 是业界公认的 术，ITU-T,ATM论坛投入大量精力完备其技 ， 论坛投入大量精力完备其技 术标准；但是ATM没有赢得市场； 没有赢得市场； 术标准；但是 没有赢得市场
的映射到OSI的各层） 的各层） 的映射到 的各层
ATM适配层（ATM Adaptation Layer，AAL） 是业务特定的，它的使用取决于应用要求。 ATM层主要执行交换 执行交换、路由选择和多路复用功 执行交换 能。
四层指的是网络终端，中间的ATM 注 ： 四层指的是网络终端 ， 中间的 网络节点：只包括两层： 网络节点 ： 只包括两层 ： ATM层和物理 层和物理 层。
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ATM各个字段的含义 ATM各个字段的含义
信元丢失优先级（CLP）： （ ）：1bit， ）： ， CLP=1表示低优先级，当出现拥塞时， 表示低优先级， 表示低优先级 当出现拥塞时， 首先会将CLP=1的信元丢失； 的信元丢失； 首先会将 的信元丢失 HEC:信头差错控制； 信头差错控制； 信头差错控制 净荷（ 净荷（payload）； ）；
面管理：完成各个面之间的协调； 层管理：网络资源与协议参数的管理，并处 理各层中的操作与维护（OAM）信息流。
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ATM 端系统 AAL 层 ATM 层 物理层 ATM 交换 ATM 层 物理层
ATM 端系统 AAL 层 ATM 层 物理层
物理媒介
图 ATM 协议结构
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逐比特检查 连续收到 n 个 不 正 确 的 HEC 逐信元检查 同步态 收到 正确 的 HEC 收到 不正 确的 HEC 搜索态
连续收到 m 个 正 确 的 HEC
预同步态 逐信元检查
图 ATM 信 元 定 界 方 法
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ATM的协议参考模型 ATM的协议参考模型
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4
3
2
1
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4 3 1 3 2 2 1
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ATM的定义和特点
ATM是一种统计时分复用 统计时分复用技术。 统计时分复用 ATM利用硬件实现 硬件实现固定长度分组的快速 硬件实现 交换，具有时延小，实时性好的特点 时延小， 时延小 实时性好的特点，能 够满足多媒体数据传输的要求。 ATM是支持多种业务 支持多种业务的传递平台，并提 支持多种业务 供服务质量保证。 ATM是面向连接 面向连接的传输技术，在传输用 面向连接 户数据之前必须建立端到端的虚连接。
第7章 ISDN与ATM技 术
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7.1 NISDN 产生背景
上世纪90年代， 上世纪 年代，多业务的需求日益 年代 增加； 增加； 三网合一的思想； 三网合一的思想； 出现了NISDN:ISDN有三个基本特 出现了 有三个基本特 端到端的数字连接 数字连接、 性：端到端的数字连接、综合的业 务、标准的入网接口。
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图 ATM信元的格式 P264
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ATM各个字段的含义 ATM各个字段的含义
一般流量控制（GFC：Generic Flow Control）：4个bit,只作用于UNI，其功能是 控制用户接入的业务流量，以避免网络拥塞。 虚通路标识符（VPI）和虚信道标识符 （VCI）：用于路由选择； 净荷类型（PT：Payload Type）:3bit,各 种不同的信元类型与其PTI对应关系; 不同编 码表示不同数据类型；
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ATM Virtual Connections
Virtual Paths Physical Link
Virtual Channels
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VPC,VCC的概念
VP,VC提供 提供不同颗粒度的虚链路，统 提供 ， 计复用物理链路的带宽。 计复用物理链路的带宽。每段物理链路内 包含多个VP，每个VP又划分为多个 又划分为多个VC。 包含多个 ，每个 又划分为多个 。 在一条通信线路上具有相同的VPI的信 的信 在一条通信线路上具有相同的 元所占有的子信道叫做一个VP链路 （ 元所占有的子信道叫做一个 链路（ VP 链路 Link）。 ） 一个VPC中传送的具有相同的 中传送的具有相同的VCI的信 一个 中传送的具有相同的 的信 元所占有的子信道叫做一个VC链路。 元所占有的子信道叫做一个 链路。 链路
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BISDN的出现
电信的人员提出BISDN的概念；（很多电 的概念；（很多电 电信的人员提出 的概念；（很多 信的思路）能够适应多种不同速率的高速业 信的思路）能够适应多种不同速率的高速业 的传递和处理； 务的传递和处理； BISDN的关键是 的关键是ATM，ATM是一种 是一种分组交 的关键是 ， 是一种 换；是一个重大的技术变革； ；是一个重大的技术变革； BISDN是一种 是一种全新的网络，它的信息传送 是一种 ， 方式、交换方式、用户接入方式、 方式、交换方式、用户接入方式、通信协议 都是全新的； 都是全新的； BISDN的标准网络用户接口：155.52Mbps; 的标准网络用户接口： 的标准网络用户接口