ATM网络结构

ATM采用统计时分复用的方式来进行数据传输。统计复用就是根 据各种业务的统计特性，在保证业务质量要求的情况下，在各个 业务之间动态地分配网络带宽，以达到最佳的资源利用率。
数据通信与计算机网络——异步传输模式ATM
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10.1 ATM技术概述
10.1.2 同步光纤网络SONET和同步数字系列SDH
ATM的物理基础目前主要是采用标淮的光纤传输网络。SONET和 SDH是以光缆作为传输媒体的数字传输速率标准。美国首先在 1988 年 推 出 了 标 准 同 步 光 纤 网 SONET (Synchronous Optical Network)，为光纤传输系统定义了线路速率的等级结构，其传输 速率以51.84Mb/s为基础，大约对应于T3／E3的传输速率。
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10.2 ATM的基本原理
10.2.1 ATM网络的构成
ATM网络是网状拓扑结构，包括两种网络元素，即ATM端点 和ATM交换机。ATM端点就是在网络中能够产生或接收信元 的源站或目的站。ATM端点与ATM交换机相连。ATM交换机 与ATM交换机相连，构成ATM网络。
E.164 格式的ATM地址
ESI
SEL
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10.3
ATM的连接管理
10.3.3 ATM虚连接机制
A 交换机X ATM网络 交换机Y B
UNI SETUP
连接建立 连接释放
NNI SETUP CALL PROCEEDING CONNECT ACK
NNI
UNI
ITU-T以美国标准SONET为基础，制订出国际标准同步数字系列 SDH (Synchronous Digital Hierarchy) ， 即 1988 年 通 过 的 G.707~709等三个建议书。
SDH/SONET定义了标准光信号，规定了波长为1310nm和1550nm的激 光源。在物理层为宽带接口并使用了帧技术以传递信息，为数字 信号的复用和操作过程定义了帧结构。
10.2.4 ATM层
1．ATM信元
GFC（Generic Flow Control）字段 PTI(Payload Type Indicator)字段
CLP(Cell Loss Priority)字段
HEC(Header Error Control)字段
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数据通信与计算机网络——异步传输模式ATM
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10.3
10.3.2 ATM地址
字节 1 2
ATM的连接管理
10
6
1
AFI
DCC
IDI
HO-DSP
DCC格式的ATM地址
ESI
SEL
字节
1
2
10
6
1
AFI
ICD
IDI
HO-DSP
ICD格式的ATM地址
ESI
SEL
字节
1
8
4
6
1
AFI
E.164
IDI
HO-DSP
10.2 ATM的基本原理
10.2.4 ATM层
1．ATM信元
VPI/VCI （ Virtual Path Identifier/Virtual Channel Identifier）字段：VPI称作虚通道标识符，VCI称作虚通路标 识符。一个虚通路VC是在两个或两个以上的地点之间的一个 运送ATM信元的通信通路；一个虚通道VP是一组具有相同端 点的虚通路，而这一组虚通路使用同一个虚通道标识符VPI。
信元头生成和去除、一般流量控制、连接的分配和取消、信元 复用和交换、网络阻塞控制、汇集信元到物理接口以及从物理 接口分检信元等。
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10.2 ATM的基本原理
10.2.4 ATM层
1．ATM信元
数据通信与计算机网络——异步传输模式ATM
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10.2 ATM的基本原理
ATM是面向连接的，通信之前需要首先建立虚电路。虚连接建 立时，源站点需要指明需要建立连接的目的站点的地址。 由ATM论坛根据开放系统互连OSI的网络服务访问点NSAP (Network Service Access Point) 格式定义了ATM专用UNI的 ATM地址。它采用20个字节。 ATM地址包括三个部分： AFI (Authority and Format Identifier)字段——授权和格式标识 符，用于指出起始域 标识符(IDI)的类型和格式，指明地址命 名方式； IDI (Initial Domain Identifier) 字段——起始域标识符，指明地 址的位置和管理权限； DSP (Domain Specific Part) 字段——域特定部分，指明专用 网UNI的识别信息。
传输帧适配：TC子层的另一个重要作用是为传输媒体子层生 成帧格式。
在基于信元的传输方式中，传输帧中刚好含有一个信元。信元 被连续地传输、不存在任何规则的时间帧同步。 在基于SONET、FDDI、T1、T3等传输帧的传输方式中，传输帧 的有效负载不是信元大小的整数倍，信元被嵌在传输帧的有效 负载内，信元边界没有固定位置，信元边界由信元划分功能决 定。 数据通信与计算机网络——异步传输模式ATM
控制平面 高 层
用户平面 高 层 CS SAR
ATM适配层（AAL） ATM 层 物理层
层 管 理
控制平面 处理为建立和释放连接所需 的信令； 管理平面 提供层管理和平面管理两种 不同的功能 ；
TC PMD
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10.3
10.3.2 ATM地址
ATM的连接管理
δ 次连续正 确的HEC
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10.3
ATM的连接管理
10.3.1 ATM参考模型
ITU-T制定的ATM参考模型不但具有层次结构，还具有平面的 概念，是一个立体的体系结构
管理平面 平 面 管 理
用户平面 用来传送用户数据、流量控制、 差错控制和其他用户功能信息；
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10.2 ATM的基本原理
10.2.3 ATM适配层AAL
ATM适配层记为AAL (ATM Adaptation Layer)，其作用是增强 ATM层所提供的服务功能，并向上面高层提供各种不同的服务。 AAL的主要功能是： • 将用户的应用数据单元ADU划分为信元或将信元重装成为应 用数据单元ADU； • 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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10.2 ATM的基本原理
10.2.5 ATM物理层
TC子层具有OSI模型中数据链路层的功能，主要功能如下：
信元头验证：每个信元中包含5个字节的头部。信元头中的最 后一个字节，也就是HEC字段，其功能是进行信元头的差错控 制。信元有效负载中的传输错误由高层控制。
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10.2 ATM的基本原理
AAL子层协议数据单元
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10.2 ATM的基本原理
10.2.4 ATM层
ATM层主要完成交换和复用功能。在ATM层构成53字节的信 元并实现网络传输。 ATM层提供的基本服务是完成ATM网上 用户和设备之间的信息传输。其功能主要有：
网络结点接口NNI(Network-Node Interface) 这是在ATM网络 中两个ATM交换机之间或两个ATM网络之间的接口。
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10.2 ATM的基本制定的ATM参考模型借鉴了ISO的OSI参考模型，但同时 引入了“平面”的概念。为了便于理解，我们暂时略去“平面” 的问题，先给出ATM的分层结构，如图。
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10.1 ATM技术概述
10.1.1 ATM的由来
异步传输模式ATM (Asynchronous Transfer Mode) 是建立在电路交 换和分组交换基础上的一种新的交换技术。
ATM是面向连接的，它通过建立虚电路来进行数据传输。ATM采 用固定长度的数据包，称作信元。
SETUP CALL PROCEEDING CONNECT
CALL PROCEEDING
CONNECT ACK RELEASE
ACK RELEASE RELEASE COMPLETE 时间
RELEASE RELEASE COMPLETE RELEASE COMPLETE
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*第10章 异步传输模式ATM
本章主要介绍ATM的基本概念、ATM协议及工 作原理，并对ATM的参考模型及各层次的功能 予以描述，对于IP与ATM的结合问题也予以涉 及。通过本章学习，重点了解以下内容： • 了解ATM技术的产生背景 • 了解ATM的基本概念 • 理解ATM协议的参考模型及各层次功能 • 了解ATM与IP的结合
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10.2 ATM的基本原理
10.2.1 ATM网络的构成
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10.2 ATM的基本原理
10.2.1 ATM网络的构成
用户网络接口UNI(User-Network Interface) 它们所连接的ATM交换机之间的接口。 这是ATM端点与
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