ATM

VCI
4
VPI
3
VCI
3
VCI VCI
1 2
VPI
4
VPI
5
VCI VCI
2 1
VP交换
ATM协议模型 ATM协议模型
ATM协议参考模型 协议参考模型
管理面 用户面 高层 AAL ATM PHY 控制面 高层 SAAL 面 管 理
层 管 理
ATM协议模型 ATM协议模型
ATM协议参考模型 协议参考模型 用户面：提供用户信息的传送 控制面：提供呼叫和连接的控制功能 管理面 • 层管理：实现网络资源和协议参数的管理 层管理： • 面管理：提供网络相关的管理和协调功能 面管理：
业务特定协调功能 (SSCF) 业务特定面向连接 协议(SSCOP) SAAL 公共部分 (AAL5 CPCS)
ATM 网络
ATM网络信令 ATM网络信令
SSCOP • 作用 – 一种具有校正功能、通用的面向连接的协议 一种具有校正功能、 – 为SSCF所定义的不同 所定义的不同AAL接口提供可靠的 所定义的不同 接口提供可靠的 数据传输业务 • 功能 – 顺序一致性、采用重发机制保证信息不丢失 顺序一致性、 流量控制、错误信息报告、保持连接、 、流量控制、错误信息报告、保持连接、本 地数据检索、连接控制、用户数据传送、 地数据检索、连接控制、用户数据传送、协 议差错纠正、 议差错纠正、状态报告 SSCF • 作用 – 执行信令第三层用户要求的业务和 执行信令第三层用户要求的业务和SSCOP提 提 供的业务之间的协调功能
ATM协议模型 ATM协议模型
AAL1 拆装子层SAR
4bit SN CI SC
4bit SNP CRC
• CI：CS Indication ： • SC：Sequence Counter ： • CRC：循环冗余校验 ： • P：Protection ：
47 字节 SAR-SDU P
ATM协议模型 ATM协议模型
物理层
TC
PM
ATM协议模型 ATM协议模型
物理层功能 • 物理媒体子层 – 负责在物理媒体上正确传输和接收比特，其中包括比 负责在物理媒体上正确传输和接收比特， 特传送、比特定位、线路编码和光电转换。 特传送、比特定位、线路编码和光电转换。 • 传输会聚子层 – 传输帧的产生 恢复：根据物理媒体的具体类型，确定 传输帧的产生/恢复 根据物理媒体的具体类型， 恢复： 传输帧的格式。 传输帧的格式。 – 传输帧的适配：将传输的信元适配到相应传输帧的负 传输帧的适配： 载区。 载区。 – 信元定界：从连续的比特流中分割出信头。 信元定界：从连续的比特流中分割出信头。 – HEC产生 验证 产生/验证 产生 – 信元速率解耦：使有效 信元速率解耦：使有效ATM信元与传输系统的有效负 信元与传输系统的有效负 载容量适配。 载容量适配。
ATM传输网 ATM传输网
ATM传输网分类 传输网分类 基于信元的ATM传输 基于SDH的ATM传输 基于PDH的ATM传输 PDH ATM
ATM传输网 ATM传输网
基于SDH的ATM传输 基于 的 传输 支持STM-0/1/4/8/16 基于PDH的ATM传输 的 基于 传输 直接在PDH帧结构中传输ATM信元，适用于E1 和T1 重建传输帧的格式以传输ATM信元，由ITU-T定 义，适用于E3 在PDH传输帧的基础上构建ATM传输帧，由 ATM论坛定义，适用于T3
ATM协议模型 ATM协议模型
ATM协议子层及其功能 协议子层及其功能
高层 CS AAL SAR ATM 高层功能 会聚 分段与重组 通用流量控制 信头产生与获取 信元 VPI/VCI 翻译 信元复用和分离 信元速率解藕 HEC 产生/验证 信元定界 传输帧适配 传输帧产生/恢复 比特定时 物理媒介
GFC VPI
信息段(48 字节) 53
ATM协议模型 ATM协议模型
ATM适配层 适配层 ATM业务和AAL分类
业务种类 定时关系 比特率 连接方式 业务举例 AAL 类型
A类 实时 恒定
B类
C类 非实时 可变
D类
面向连接 电路仿真 AAL1 视频 AAL2 面向连接数据 AAL3/5
无连接 无连接数据 AAL4
ATM协议模型 ATM协议模型
AAL5 CPCS-PDU格式
0~47 字节 SSCS-PDU PAD 8bit UU 8bit CPI 尾部 16bit LI 32bit CRC
CPCS-PDU
– PAD：填充域 ： – UU：用户间指示，透明传送用户消息 ：用户间指示， – CPI：CPCS公共部分指示，暂时只用作 ： 公共部分指示， 公共部分指示 填充 – LI：长度指示 ： – CRC：校验 ：
ATM网络结构 ATM网络结构
VP和VC在传输网中的关系 和 在传输网中的关系
VCC VCL VPC VPL 传输路径
数字段
再生段
ATM网络结构 ATM网络结构
VP交换和 交换 交换和VC交换 交换和
VC交换
VCI 1
VCI 2 VCI 3 VCI 4
VP终端点
VPI VCI VCI 1 2 VPI 1 2
ATM协议模型 ATM协议模型
AAL2 SAR-PDU结构
6bit OSF 1bit SN STF 1bit P 47 字节 CPCS-PDU
PAD
• 偏移量 偏移量OSF • 序列编号 序列编号SN • 奇校验 奇校验P
ATM协议模型 ATM协议模型
AAL3/4 用于数据传输，哉SAR子层进行冗余校验 信道利用率低 两种工作模式 • 消息 消息(Message)工作模式 工作模式 – 将一个 将一个AAL-SDU分成一个或多个 分成一个或多个CS分成一个或多个 PDU，每个 再分成多个SAR，每个CS-PDU再分成多个 再分成多个 PDU进行传送。 进行传送。 进行传送 • 流(Stream)工作模式 工作模式 – 将一个或多个定长的 将一个或多个定长的AAL-SDU合并防治 合并防治 在一个CS-PDU中，然后再分割成 在一个 中 SAR_PDU进行传送。 进行传送。 进行传送
ATM网络结构 ATM网络结构
ATM层传输功能 层传输功能 虚信道VC：单向传送ATM信元的逻辑通路 虚通道VP：一组VC的集合 VP、VC和传输路径的关系 、 和传输路径的关系
VC VCБайду номын сангаасVC
VP VP VP 传输路径
VP VP VP
VC VC VC
ATM网络结构 ATM网络结构
VP和VC在传输网中的关系 和 在传输网中的关系 虚信道连接VCC：两个用户之间端到端的虚电 路 虚信道链路VCL：连接相邻VC交换节点之间的 虚信道 虚通道连接VPC：连接若干VP交换节点的连接 虚通道链路VPL：连接相邻VP交换节点之间的 虚通道
ATM网络结构 ATM网络结构
物理层传输功能 传输路径 • 连接两个网络节点之间的通道，网络节点完 连接两个网络节点之间的通道， 成传输网络负载装拆任务。 成传输网络负载装拆任务。是电信网络在一 个区域的传输子网提供给外界的传输功能。 个区域的传输子网提供给外界的传输功能。 数字段 • 连接两个网络节点之间的通道，网络节点完 连接两个网络节点之间的通道， 成连续比特流或字节流的装拆。 成连续比特流或字节流的装拆。 再生段 • 一段中间没有使用再生器的电信线路。 一段中间没有使用再生器的电信线路。
ATM协议模型 ATM协议模型
AAL2 传送变比特率业务，信息长度可变 信源和信宿之间存在定时关系，业务必须实时传 送 允许同一虚信道连接VCC复用多个连接过程。
ATM协议模型 ATM协议模型
AAL2 AAL2协议数据格式
AAL-SAP SSCS 头部 AAL-SDU SSCS-PDU AAL CPS-SDU CPS-PHP CPS-PP CPCS-PDU STF CPCS-PDU SAR-PDU ATM-SAP 尾部
ATM协议模型 ATM协议模型
AAL协议子层模型 协议子层模型
业务特定会聚子 层(SSCS) 会聚子层 (CS) 公共部分会聚子 层(CPCS) 拆装子层 (SAR) ATM 适配层 (AAL)
公共子层 (CPS)
ATM协议模型 ATM协议模型
AAL1 传送恒定比特率的业务数据单元 信源和信宿之间必须传送定时信息 传送结构信息 前向纠错编码
ATM协议模型 ATM协议模型
ATM层功能 层功能 信元复用和分离：根据VPI和VCI进行 VPI/VCI变换：完成交换功能 信头产生和提取 通用流量控制：信元携带流量控制信息，用于 UNI接口的信元速率控制
ATM协议模型 ATM协议模型
AAL层功能 层功能 拆装子层SAR • 信息格式拆装 • ATM信元负载编号 信元负载编号 • ATM负载字节填充和去除 负载字节填充和去除 会聚子层CS • 对高层数据进行检错纠错处理 • 对实时业务考虑收发业务时钟的同步 • 和具体应用相关
ATM基本概念 ATM基本概念
ATM与STM的比较 与 的比较
信息通路 [同 步 复 用 ] 时隙
125us 帧
125us 帧 ·时隙周期性地出现 ·以帧内的时隙识别通路 （ a） 同 步 复 用 模 式 （ STM ）
125us 帧
通信信息 信元
[异 步 复 用 ]
信头
其它呼叫信息
信元复用信息
（ b） 异 步 转 移 模 式 （ ATM ）
AAL1 会聚子层CS • 信元延迟抖动处理：采用缓冲区方法 信元延迟抖动处理： • 丢失和误插入信元处理：序号方法 丢失和误插入信元处理： • 时钟信息传送 – 同步残留时间标志 同步残留时间标志SRTS法 法 – 自适应时钟法 • 结构信息传送 结构信息传送SDT • 前向纠错编码 前向纠错编码FEC
CPS
信头
ATM-SDU
ATM协议模型 ATM协议模型
AAL2 CPCS-PDU结构 • 信道标识符 信道标识符CID • 长度指示 长度指示LI • 用户间指示UUI 用户间指示
1~45/64 字节 CPS-INFO CPS-PP
8bit CID
6bit LI CPS-PH
5bit UUI
5bit HEC
ATM协议模型 ATM协议模型
ATM承载业务 承载业务
终端设备 端对端执行的协议 终端设备
高层 ATM 承载 业务 AAL ATM
物理层
(AAL 和高层协议)
高层 AAL
ATM
物理层
ATM
物理层
ATM
物理层
ATM 网络
UNI
UNI
ATM协议模型 ATM协议模型
ATM层 层 UNI接口信元结构
8 7 6 5 4 3 2 VPI VCI VCI VCI HEC PTI 1 1 2 3 CLP 4 5
ATM网络信令 ATM网络信令
ATM网络信令协议结构 网络信令协议结构
B-ISUP Q.2931 SAAL ATM PHY UNI 信令 MTP-3 SAAL ATM PHY NNI 信令
ATM网络信令 ATM网络信令
信令适配协议SAAL框架 信令适配协议 框架
S A A L
S S C S
业务特定协调功能 (SSCF) 业务特定面向连接 协议(SSCOP) SAAL 公共部分 (AAL5 CPCS) SSCOP-PDU AAL5-CPCS-PDU
ATM讲座内容 ATM讲座内容
ATM基本概念 基本概念 ATM网络结构 网络结构 ATM协议模型 协议模型 ATM传输网 传输网 ATM网络信令 网络信令 ATM交换技术 交换技术 ATM网络管理 网络管理 ATM网络互连 网络互连
ATM基本概念 ATM基本概念
电路交换 固定连接，同步时分复用 实时性好，灵活性差 分组交换 虚电路连接，无固定时隙 灵活性好，实时性差
ATM基本概念 ATM基本概念
ATM特点 特点 时隙统计复用 面向连接，同时预约传输资源 取消逐段链路纠错和流量控制，由终端完成 信元定长，信头功能降低
ATM网络结构 ATM网络结构
B-ISDN网络分层 网络分层
网络高层功能 虚信道 VC B-ISDN 网络 ATM 传输网络 物理层传输功能 ATM 层传输功能 虚通道 VP 传输路径 数字段 再生段
ATM协议模型 ATM协议模型
AAL5 功能 • 高效数据业务传送适配协议 • 除不能支持复用外，提供业务与AAL3/4等 除不能支持复用外，提供业务与 等 同 • 可用作信令 可用作信令AAL SAR子层 • 将来自 将来自CPCS-PDU的信息分成 字节的单位 的信息分成48字节的单位 的信息分成 装入SAR-PDU，不增加任何开销。 ，装入 ，不增加任何开销。 • 利用 利用ATM信头中的 信头中的PTI指示 指示SAR-PDU的开 信头中的 指示 的开 中间和结束。 始、中间和结束。