SDH、IP与ATM技术及其相互关系
ATM技术和SDH技术的比较
ATM技术和SDH技术的比较一、现代电力通讯系统要求现在组建的电力通讯网络，必须适应电力系统调度和管理现代化发展的需要，应当是一种宽带的、综合的通信平台，能完成话音业务、自动化数据业务、管理信息业务、图像监控业务的综合接入，实现高速可靠传输，并能够统一管理。
随着经济发展对电力的需求，电力行业迫切需要实现调度和管理的现代化，通讯网络平台应完成下述业务的综合接入、高速可靠传输和统一管理：（1）调度和管理的话音业务（2）配电系统自动化的实时数据业务（3）管理信息（MIS）业务（局域网远端用户接入和局域网网间互联）（4）视频会议、变电站图像监控业务（5）与社会其它网络的信息交互（社会服务）二、在带宽利用方面SDH技术和ATM技术的比较SDH网络采用传统的电路交换方式。
站点进行通信期间，始终占有预先分配的端到端的固定传输带宽。
为了保证每个入网站点所需的带宽，SDH网络必须为每个站点分配它所需的最大带宽。
网内各站点可用带宽之和必须小于骨干环网所支持的带宽。
计算机数据传输具有极强的突发性和间歇性。
SDH网络中，计算机通信时，线路上传送数据的时间往往不到10%，甚至1%。
在绝大部分时间里，通信线路实际上是空闲的，大量网络带宽被浪费。
SDH网络为每个入网站点分配固定带宽，导致需要传送高速数据的站点无法得到所需带宽，而此时骨干环网中仍有大量带宽空闲，浪费了设备投资和带宽资源。
从电力信息网的通信容量来看，假设每个站点需要2个10M的以太网接口和一些话音业务，那么链路为155M的SDH的带宽仅仅能分配7个用户。
这样，严重浪费了资源并给组网带来了很大麻烦。
如果采用ATM技术则可以解决上述问题。
ATM技术是一种快速的数据分组交换技术，其设计思想的核心着重于在单一主体网络上以各种速率传输多种信息媒体，进行多种通信业务。
ATM网络通过建立虚连接的方式，对带宽进行动态管理，支持网络带宽的统计复用。
每个入网站点都能够占用全部骨干网络带宽，以传送高速数据。
通信网理论基础期末复习题及答案.doc
08年试卷名词解释1.PSTN和IP网络PSTN (Public Switched Telephone Network)：公共交换电信网络，是一种用于全球语音通信的电路交换网络。
IP网络：它是独立于数字网络的专用通信网，计算机网络相互连接进行通信的网络，是通过分组交换网络传送信号，采用的是分组交换技术。
IP网络是指釆用分组交换技术完成的连接,这个分组就是IP分组，也称为IP包,它是相对于电路交换而言的【PPT上的】。
2・TDD、FDD各是什么意思？请加以解释，这两种模式各有何优缺点？试简要回答。
TDD：时分双工；优点:TDD模式能根据业务需要灵活调度使用各种频率资源，且上下行不需要成对的频率；TDD模式采用在周期性重复的帧里传输，上下链路的转折点可以因业务的不同而任意调整，可以实现3G要求的两类通信业务。
缺点：终端的移动速度较低；TDD模式覆盖范围小；FDD：频分双工；缺点：FDD模式上下行链路是相互独立的，资源不能相互利用，故对于(上下行)不对称业务，其频率利用率有所降低；缺点：但是对于对称的业务，其频带的利用率较高；3•简要解释什么是OFDM、FDMA、TDMA、CDMA、WDMA：OFDM正交频分复用：由并行的多分频子载波来传输信息，低数码率传输，各分频载波Z间相互正交。
FDMA 频分多址：FDMA是把使用的频带划分成若干较窄的、频域上互不重叠的频带，每个频带就是一个通信信道，供一个用户在接入时使用。
TDMA时分多址:TDMA是把时间分成周期性的帧，每一帧再分成若干时隙，各用户依照指定的时隙通话。
时分复用技术在固定电话网中也多使用。
CDMA码分多址：用户使用相同的频率，但是依靠不同的码片序列加以处理，形成不同的信息码，接收时再根据码片序列加以检出。
WDMA波分多址：光纤中的不同窗口传送不同波长的激光。
4•通信系统中的“一次群”、“二次群”。
通信信号每8bit为一时隙，32个时隙为一帧，每16帧组成一复帧，其速率为：1帧：64Kb/SX32= 2048Kb/S = 2・048Mb/S,称为2M,俗称一次群。
ATM和SDH的一些比较
ATM和SDH的一些比较ATM和SDH的一些比较1、ATM方式ATM虚电路分永久虚电路（PVC）和交换虚电路（SVC）两种。
通常PVC用于通讯流量固定的客户环境，PVC建立后一直有效可用，除非由管理人员手工删除；SVC主要用于局域网ATM交换的环境。
ATM虚电路的带宽可以根据需要进行分配，从几百K到622Mbps可以灵活分配，物理接入方式采用的是高速光纤，这就具备了很强的扩展能力。
在申请ATM PVC的时候，可以挑选不同属性的PVC，按照服务品质的高低排列的ATM PVC的不同类别为：CBR，VBR-rt，VBR-nrt，ABR，UBR。
虽然可以考虑将不同的业务跑在不同PVC上面，但是在实际使用环境下可能面临加重管理负担的问题：数倍增加路由器上面的子端口，数倍增加广域网IP地址，增加路由表收敛的时间，增加一类应用就要申请一条PVC等等。
如何实现在一条PVC上面传输的不同数据享有不同的服务质量（QoS）保证呢？可以通过基于IP的服务质量技术（业务分类，接入速率控制，队列机制，先期拥塞控制等）来实现。
它与基于IP的应用软件紧密地联系在一起，从而实现更加精确的控制机制。
在电信运营商的ATM骨干网络上面具备了基于ATM技术的服务质量保证。
由于CBR的数据会在ATM骨干链路（TRUNK）上获得近似于专线的传输效果，建议：如果选择ATM PVC作为传输平台的化，则租用CBR类型的PVC以便最大程度地获得ATM网络带来的好处。
不过，由于ATM技术毕竟是基于统计时分复用的传输技术，而不是纯粹的基于时分复用（TDM）的传输技术（如SDH），所以也需要对下面的问题有一定的认识：·由于电信运营商有可能超售（oversubscribe）骨干线路的带宽（比如在一条155Mbps的链路上实际承载的数据流带宽总和在突发状态下有可能超过155Mbps），则在ATM的TRUNK上面有可能因为队列溢出而丢失部分信元（如果骨干链路上既有CBR又有其它低优先级如VBR，ABR等类型的PVC，则在骨干拥塞时优先丢弃非CBR的PVC中的信元；如果骨干上面有多条CBR类型的PVC，在发生拥塞时ATM交换机将随机丢弃信元），不过这种情形产生的可能性非常小。
MSTP、SDH+ATM、OTN、RPR四种技术的比较
MSTP、SDH+ATM、OTN、RPR四种技术的比较以下是我对四种常用于轨道交通传输组网技术的比较分析，不正之处欢迎指出，大家一起讨论：a)MSTPMSTP技术自问世以来已经发展到了第三代，它继承了SDH的一切优点，并与接入技术配合，能够很好地满足上述承载业务的特性要求。
MSTP技术具有下列特点：可以兼容PDH的网络体系，支持多种物理接口。
简化网络结构，支持多协议处理。
如：PPP、ML-PPP、LAPS、GFP等。
支持以太网业务透传、二层汇聚、二层交换，可实现对以太网业务的带宽共享以及统计复用、带宽管理和环路保护功能。
支持VP-Ring保护，可以和SDH的通道保护和复用段保护协同处理。
传输的高可靠性和自愈保护恢复功能。
MSTP继承了SDH的各种保护特性，实现99.99％的工作时间、硬件冗余、小于50ms的通道保护恢复时间，这些对提高服务质量至关重要。
具有622M、2.5G和10G平滑升级、扩容能力，并可与波分复用技术相结合，满足用户更大的带宽需求。
高度多网元功能集成，有效的带宽按需分配、管理。
支持弹性分组环（RPR）和多协议标志交换（MPLS）等新技术的应用。
技术的发展是永恒的，随着弹性分组环（RPR）、多协议标志交换（MPLS）等新技术在MSTP平台上的应用日趋成熟，MSTP技术在网络保护、带宽按需分配、流量控制等方面更具有优势。
第三代MSTP技术最明显的特点是引入了RPR over SDH，以及引入MPLS保证QoS并解决接入带宽公平性的问题，支持虚级联和链路容量自动调整（LCAS）机制，支持多点到多点的连接。
综上所述，MSTP技术可实现城市轨道交通系统通信网络和业务的综合化和一体化。
既简化了网络层次，提高了带宽的使用效率，又降低了通信系统的运营维护成本，可供选择的厂家较多，主要有阿尔卡特、马可尼、ECI、朗迅、北电网络、泰乐、中兴、华为等。
MSTP 技术已经成为轨道交通通信网传输系统制式的选择之一。
IP over ATM与IP over SDH的比较及在现代远程教育中的应用
科技资讯科技资讯S I N &T NOLOGY I NFO RM TI ON 2008NO .28SC I EN CE &TECH NO LOG Y I N FOR M A TI O N 信息技术现代远程教育是以现代通信技术、计算机技术、网络技术和多媒体技术等为基础,使计算机的交互性、网络的分布性和多媒体信息的综合性相结合,为人们提供远程的教育信息服务。
随着世界范围对教育的重视,无论是在我国还是在全世界,现代远程教育已经成为了教育工作者和科技工作者的重点研究的课题。
现代远程教育系统的网络结构主要包括外连网、交换网、接入网三部分。
外连网部分主要指与国际、省际的广域连接的通信网部分;而数据骨干网主要指远程教育中心的交换网的传输平台,即交换网部分;接入网主要是指终端用户至远程教育中心的接入网部分。
而现代远程教育中的通信网络每个环节所采用的技术的合理性、有效性,对整个现代远程教育系统的实施都起着至关重要的作用。
1高速I P 网络的选择远程教育系统包含了语音、数据、图像和视频等多媒体信息的传输要求,而传统通信网无法满足需要。
因此,远程教育系统迫切需要将语音、数据和视频传送综合在一起,形成一个集成平台,以降低业务成本、提高设备的利用率。
由于高速I P 网络是一个交互式网络体系、开放式网络结构,采用分组/包交换和路由技术,能够实现各种网络的无缝连接,并可有效地降低业务成本。
因此从目前情况看,I P 技术是实现语音、图像、数据等业务综合的最佳方案。
I P 技术是一种非面向连接的分组/包交换技术,它对通信资源的利用率远远高于传统的基于电路交换的通信网络技术,通信费用也低得多。
由于I nt e r ne t 采用了全球最广泛应用和支持的T CP /I P 协议,从而统一了上层通信协议,I P 网络是未来现代信息高速公路的统一平台。
但是传统的I P 网传送实时音频、视频能力较差。
为了使I P 网络不仅能传送非实时的数据信息,而且还能传送实时的多媒体数据信息,国际上各标准化组织己制定了一些用于I P 实时通信的标准。
SDH,ATM,IP技术详解
1.SDH技术光纤具有高带宽、传输距离远等好处，光纤已成为宽带综合数字业务网的主要物理连接媒介，不过，如果仅凭单纯的光缆连接，并不能构成担负各种复杂应用的传输网。
骨干传输需要由复杂的传输协议来支撑，并借助光纤作为物理媒介。
80年代美国贝尔通讯研究所首先提出了SONET（SynchronousOpticalNetworking同步光纤网络）的概念。
CCITT采纳并修改和扩充了这一概念。
将其命名为SDH（SynchronousDigitalHierarchy同步数字系列）。
SDH网是对原有PDH （PlesiochronousDigitalHierarchy准同步系列）网的一次革命。
PDH是异步复接，在任一网络节点上接入接出低速支路信号都要在该节点上进行复接、码变换、码速调整、定时、扰码、解扰码等过程，并且PDH只规定了电接口，对线路系统和光接口没有统一规定，无法实现全球信息网的建立。
随着SDH技术引入，传输系统不仅具有提供信号传播的物理过程的功能，而且提供对信号的处理、监视等过程的功能。
SDH通过多种容器C和虚容器VC及级联的复帧结构的定义，使其可支持多种电路层的业务，如各种速率的异步数字系列、DQDB、FDDI、ATM等，及将来可能出现的各种新业务。
段开销中大量的备用通道增强了SDH网的可扩展性。
通过软件控制使原来PDH中人工更改配线的方法实现了交叉连接和分插复用连接，提供了灵活的上/下电路的能力，并使网络拓扑动态可变，增强了网络适应业务发展的灵活性和安全性，可在更大几何范围内实现电路的保护、高度和通信能力的优化利用，从而为增强组网能力奠定基础，只需几秒就能重新组网。
特别是SDH自愈环，能在电路出现故障后，几十毫秒内迅速恢复。
SDH的这些优势使他成为宽带业务数字网的基础传输网。
近年来，2.4Gb/sSDH系统已走向实用。
10GB/S系统已基本完成实验室工作。
2.IP技术这是个古老而又年轻的技术，他源于60年代中晚期美国国防部的ARPANET研究及组建过程。
第9章ATM与IP技术PPT课件
9.2 宽带IP技术的发展
• （1）传统Internet存在的问题 • 可扩展性 • 安全性 • 服务质量(QoS) • 新的网络应用 • （2）解决策略
本章小结
本 章 从 B-ISDN 、 ATM 和 宽 带 IP 基 本 概 念、协议和网络等方面对ATM与宽带IP技 术作了全面阐述。
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
9.1宽带综合业务数字网与ATM
9.1.1 B-ISDN的基本概念
B-ISDN业务的分类
9.1.2 ATM的基本概念
• (1) ATM的定义
• ATM是一种转移模式（即传递方 式），在这一模式中信息被组织 成固定长度信元，来自某用户一 段信息的各个信元并不需要周期 性地出现，从这个意义上来看， 这种转移模式是异步的（统计时 分复用也叫异步时分复用）。
• ATM具有以下技术特点 ：
• 因传输线路质量高，不需要逐段进行 差错控制。
• ATM在通信之前要先建立一个逻辑（ 虚）连接来预留网络资源，并在呼叫 建立期间保持这一连接，所以ATM以 面向连接的方式工作。
• 信头的主要功能是识别业务本身和它 的逻辑去向。
• 信元长度小，时延小，实时性较好。
• (2) ATM信元 • (3) ATM网络结构 • (4) B-ISDN用户—网络接口 • (5) B-ISDN协议 • (6) ATM交换
IP over SDH和IP over ATM技术介绍
Ｉｓ ｌｎ 用Ａ Ｍ 承载Ｉ 业务， 目前来看又有相 当的前景 ， Ｔ来 Ｐ 从 因而 切 换 的要 求。集成 模 型的实现 技术 主要 有： ｐ ｉ ｏ 公司提 出Ｉ 交换 （Ｐ ｗ ｉｈ Ｐ Ｉ Ｓ ｔｃ 技术、 ｉｃ 公司提 出的标记交换 （ａ ｃｓｏ Ｔｇ 在 这方面提 出了许多解决方案 ， 从大类 来说， 以分为两类： 可
ＡＭ 迭 直接在Ｓ Ｈ Ｄ 上传送 Ｉ 业务， Ｐ Ｐ 对Ｉ 业务提 供了完善支持， 提高 了 承 载 的业务之一 ， Ｔ 的其它 功能 照样存 在不受 影 响。 加 模 式最典型的有局 域网仿真 （Ａ Ｅ 、 Ｌ Ｎ ） 经典的在Ａ Ｍ Ｔ 上传送Ｉ Ｐ 效率。
２ 宽带 Ｉ支持技 术 Ｐ
２． Ｐ ｏ ｅ Ｍ １ Ｉ ｖ ｒ ＡＴ
（Ｉ ｏ － ｌ ｓ ｉａ Ｉ ｖ ｒ Ａ Ｍ 和 Ａ Ｍ 的 多协议 （ Ｐ Ａ ＣＰＡｃａｓｃｌ Ｐ ｏｅ Ｔ ） Ｔ上 Ｍ Ｏ－
ｍ ｌｉｒ ｔ ｃ １ ｖ ｒ Ｔ ） 。 ｕ ｔｐ ｏ ｏ ｏ ｏ ｅ Ａ Ｍ 等 但该技术对组 播业务 的支持
一
类为迭加 模式， 另一类 为集成 模式 。
ｓ ｔｃ ） ｗ ｉ ｈ 技术和 ＩＴ 推荐法 是按Ａ Ｍ Ｔ 信令来分类 的。
子网 间的组 播需通 过传统 路由器， 因 Ｉ ｏ ｅ Ａ Ｍ Ｐ ｖ ｒ Ｔ 的基 本原理和工作 方式为： Ｐ 将Ｉ 数据 包在 仅限于逻 辑子 网内部 ， ＡＭ Ｔ 层全 部封 装为Ａ Ｍ Ｔ 信元 ， Ｔ 信元 形式在信 道中传 输。 以Ａ Ｍ 当 而对广播和多发业务效率较 低。 ● 集成模 式 网络中的交 换机接收 到一个Ｉ 数据 包时， Ｐ 它首先根据Ｉ 数 据 Ｐ
通信观 察 ・
Ｉ ｖ ｒＳ Ｐ ｏ ｅ ＤＨ和Ｉ ｖ ｒ Ｔ 技术介 绍 Ｐ ｏ ｅ Ｍ Ａ
IP和ATM基础知识
IP和ATM基础知识第一节IP基础知识局域网、广域网及路由器的概念局域网（LAN）是处于同一建筑、同一大学或方圆几公里远地域内的专用网络，用于连接办公室或工厂中的个人计算机和工作站，以便共享资源和交换信息，LAN 的覆盖范围比较小。
广域网（WAN）是一种跨越大的地域的网络，可以包含一个国家或更大，它包含需要互通信息的所有机器，习惯上称这些机器为主机（host），相应地将连接主机的通信网络称为通信子网（简称子网subnet），通过把网络的通信部分与应用部分（主机）分开，可简化网络设计。
子网一般由传输线和交换单元组成。
传输线指在机器间传送比特流的线路（circuit）；交换单元是一种特殊的计算机，用于连接两条或更多的传输线，当数据从输入线到达时，交换单元必须为它选择一条输出线以传递它们，这种交换设备称为路由器（router）。
路由器的主要功能是连接多个独立的网络或子网；实现网络间的最佳寻径及数据报传送；进行流量管理、过滤、负载分流、负载均衡及冗余容错等。
路由器工作在最低三层协议中，其中最高层为网络层，即TCP/IP的IP层或SPX/IPX的IPX层。
路由器的三层功能即为通信子网的全部功能，它具有很强的异种网互联能力，互联的两个物理网络其最低二层协议可互不相同，它们通过路由器的第三层得到统一。
TCP/IP技术基础1．TCP/IP协议TCP/IP是一种网际互联通信协议，运行在各自不同的操作系统和网络协议下的异种计算机或网络，通过TCP/IP协议可很方便地实现网络互联。
TCP/IP协议簇把整个网络协议分为四个层次：应用层、传输层、网络层和网络接口层（或称数据链路层），图2-1示出了TCP/IP的层次结构。
图2-1 TCP/IP层次结构TCP/IP协议把计算机硬件（含网卡）间经传输介质相互连接成的网络称为物理网络，IP层通过网络接口层与物理网络连接，网络接口层是数据链路层的一种软件，通常为网络接口设备驱动程序，它管理网络的硬件，完成从IP地址到硬件地址的映射过程，封装并发送输出的数据分组，接收输入的数据分组并将其发往对应的模块；IP 层与TCP层构成虚拟的逻辑网络，处于网络层的IP层直接承担隔离和统一物理网络的功能，并与TCP一起把整个网际中的各物理网络统一为一个虚拟的逻辑网络，用统一的TCP/IP规程在网际进行寻径（IP层）、传递数据报（IP层）和在信源机与信宿机之间实现端到端的连接（TCP协议）。
链路类型区别SDH-MSTP-ATM
SDH，MSTP和ATM区别SDH（Synchronous Digital Hierarchy，同步数字体系）是一种将复接、线路传输及交换功能融为一体、并由统一网管系统操作的综合信息传送网络，是美国贝尔通信技术研究所提出来的同步光网络（SONET）。
国际电话电报咨询委员会（CCITT）（现ITU-T）于1988年接受了SONET 概念并重新命名为SDH，使其成为不仅适用于光纤也适用于微波和卫星传输的通用技术体制。
它可实现网络有效管理、实时业务监控、动态网络维护、不同厂商设备间的互通等多项功能，能大大提高网络资源利用率、降低管理及维护费用、实现灵活可靠和高效的网络运行与维护，因此是当今世界信息领域在传输技术方面的发展和应用的热点，受到人们的广泛重视。
MSTP（基于SDH 的多业务传送平台）是指，基于SDH 平台同时实现TDM、ATM、以太网等业务的接入、处理和传送，提供统一网管的多业务节点。
基于SDH的多业务传送节点除应具有标准SDH传送节点所具有的功能外，还具有以下主要功能特征。
城域网是当前电信运营商争夺的焦点，目前城域网组网技术种类繁多，大致包括基于SDH结构的城域网、基于以太网结构的城域网、基于ATM结构的城域网和基于DWDM结构的城域网。
其实，SDH、ATM、Ethernet 、WDM等各种技术也都在不断吸取其他技术的长处，互相取长补短，即要实现快速传输，又要满足多业务承载，另外还要提供电信级的QoS，各种城域网技术之间表现出一种融合的趋势。
ATM（Asynchronous Transfer Mode）异步传输模式。
异步转移模式的特征是信息的传输、复用和交换都以信元为基本单位。
异步是指属于同一用户的信元并不一定按固定的时间间隔周期性地出现。
ATM信元是固定长度的分组，共有53个字节，分为2个部分。
前面5个字节为信头，主要完成寻址的功能；后面的48个字节为信息段，用来装载来自不同用户，不同业务的信息。
SDH与ATM的技术比较
SDH与A TM的技术比较(2008-03-20 00:48:49从实现上看，SDH技术与ATM技术都能够直接实现数据业务的传输，但是SDH技术作为底层的电信级传输平台其侧重点仍然在简单高速的数据传送和传输电路的保护；数据链路层的ATM技术依托于SDH传输网络，其侧重点在于多业务、强大的交换和流量控制方面，两者有着本质的区别。
进一步从技术的角度出发，SDH技术仍然采用传统TDM（时分复用）技术；ATM技术根据数据流量的实际特点，采用STDM（统计时分复用）技术。
在这一技术本质的推动下决定了二种网络在实际应用、业务实现以及网络扩展等领域的差别。
下面结合运营的实际要求，对两种技术进行全面的比较：1．A TM网络具有对多业务的支持能力。
根据目前电信的业务种类并结合目前的技术实现，总结下表：上表说明，利用ATM多业务网络平台能够灵活高效地实现对目前各种电信业务的支持，具有很强的业务扩展能力，是理想的数据骨干网络平台;可以满足目前将来的宽带网络需求。
同时清晰地看到，传统的SDH网络只能应用于简单的传输网络，业务类型完全集中在2M接入业务上，可以对2M接入提供较好的解决方案。
但是SDH网络，技术较简单，提供业务方式单一，无法适应目前及将来多种数据业务迅猛并行发展的趋势。
不可否认，新一代的SDH网络技术在业务的能力上有了进一步发展，提出了一些新实现可能，但是在根本上没有摆脱SDH的自身缺陷，网络资源浪费严重。
在目前，SDH只能是传输技术，提供传输网络方案而不是数据网络解决方案。
2．A TM网络具有强大的流量管理功能，决定了运营业务的灵活性：（l）带宽分配SDH在技术实现上，SDH以E1/T1作为最小的速率单元，同时无法支持对多个E1/T1的捆绑，网络扩展性差，显然不能满足用户越来越灵活的带宽要求，不利于运营的实际要求。
A TM多业务平台提供从64Kbps到10Gbps的接口能力，支持无级的带宽分配，真正作到根据用户的实际需求来分配带宽，业务实现灵活方便。
SDH与MPLS的区别
SDH与MPLS的区别概括来说，SDH是一种传输技术，而MPLS是一种交换技术；前者工作在OSI模型的物理层，后者工作在数据链路层和网络层之间。
下面来具体解释一下：SDH本质上是一种传输技术，OSI模型来看，SDH属于其最底层的物理层，并未对其高层有严格的限制，便于在SDH上采用各种网络交换技术，如ATM、IP和MPLS；MPLS技术的提出源于IP/ATM结合，其初衷是利用ATM高速交换结构和优异的服务性能来传送IP包，后来逐步发展为集成第二层和第三层技术的多层交换技术。
IP和ATM同属于分组技术，共同特点是利用分组传送数据，通过统计复用有效提高网络资源的利用率，但二者采用的技术有很大不同。
IP是网络层的，基于路由的软件技术，其核心技术是路由协议和选路算法，采用动态选路，为无连接服务；ATM是链路层的，基于硬件交换的分组交换技术，其核心技术是ATM的交换结构和信令控制协议，采用静态路由，为面向连接的服务。
MPLS充分利用IP和ATM技术的各自优势，用IP协议进行网络控制，用ATM交换进行数据转发，实现选路与交换技术的优化组合。
即由边缘交换路由器进行IP识别，进行分类，并封装上标记；核心交换机只根据标记进行交换，从而加快了交换的速度。
这就是MPLS的核心思想，所谓：边缘的路由、核心的交换。
它把网络层的路由和数据链路层的交换有机结合起来，实现一次路由多次交换，因此MPLS是一种出现在OSI 2.5层的连接机制。
在实际应用中，SDH作为一种传输技术，一般提供的是点对点的接入，HDLC/PPP等链路层技术都可以通过SDH进行承载。
而MPL作为一种分组交换机技术，可以提供多样的VPN 服务，比如点对点的VPN、多点接入的VPN，同时用户接入可以使用多样化接入技术（E1\SDH\裸光纤等），通过HDLC/PPP/以太等二层技术作为接入协议。
浅谈IP交换技术和ATM交换技术
《路由与交换》姓名：曹礼彬班号: 193142 学号：_20141004157___院（系）: 计算机学院专业: 网络工程2016 年 6 月__8__日浅谈IP交换技术和ATM交换技术-—发展历史及前景展望目录浅谈IP交换技术和ATM交换技术 (2)第一章IP技术与ATM技术发展历史及融合关系 (3)第一节IP交换技术 (3)1.1.1 IP交换技术起源及原理简介 (3)1.1.2 IP交换工作过程及原理 (4)1.1.3 IP技术应用 (4)第二节ATM交换技术起源及原理简介 (5)1.2.1 ATM技术起源及发展 (5)1.2.2 ATM交换技术原理 (5)第二章ATM技术与IP技术的融合 (7)第二章第一节IP技术与ATM技术融合概念 (7)2.1.1 IP技术与ATM技术融合模型 (7)2.1.2 IP交换技术发展现状 (7)第二章第二节融合的具体实现 (8)2.2.1 MPLS(多协议标记交换) (8)2.2.2 标签交换 (10)标签 (10)转发等价类 (10)标签边缘路由器 (10)标签交换路由器 (10)TIB (11)TDP (11)工作过程 (11)第三章结论和前景展望 (12)第三章第一节NGN (12)第三章第二节软交换 (13)1.生成接口 (13)2.接入能力 (13)3.支持系统 (13)第三章第三节结论：针对NGN (13)【摘要】随着社会科学技术的发展，互联网正在方方面面扮演着不可或缺的角色，并以它自己的方式深刻地影响着各行各业，彻底地改变了人们的生产生活的方式。
在互联网领域最为基础的是交换技术，而目前使用最为广泛并且前景最为光明的IP交换技术有着怎样的“前世今生”呢？而作为IP交换技术技术基石的ATM交换技术又拥有着什么样的神奇魅力呢?第一章IP技术与ATM技术发展历史及融合关系第一节IP交换技术1。
1。
1 IP交换技术起源及原理简介1996年美国Ipsilon公司提出了一种专门在ATM网上传送IP分组的技术，称之为IP 交换。
ATM技术在SDH上实现宽带传输
A TM技术在SDH上实现宽带传输邓银波3(重庆邮电学院教务处,重庆400065)摘 要 论述A TM技术在SDH上实现宽带传输,讨论了A TM技术和SDH技术的优点,以及A TM SDH技术建立宽带信息网的方案及其优势。
关键词 A TM;SDH;宽带信息网中图法分类号 TN915.2The Techn ique of AT M Rea l izesW ideband Tran s m ission i n S D HD eng Y inbo(T each ing A f f a irs D iv ision,Chong qing U n iversity of P osts and T eleco mm un ica tions,Chong qing400065) Abstract T h is paper in troduces superi o rity of A TM and SDH w ideband tran s m issi on sys2 tem.It discu sses advan tage of A TM and SDH,and A TM SDH w ideband info rm ati on net2 w o rk.Key words A TM;SDH;w ideband info rm ati on netw o rk0 引 言随着通信领域一些新的信息业务的开发,如数据通信业务、图象、话音、多媒体等迅速增加,在信息网络上需要处理的各种宽带信息业务越来越多,特别是采用了能提供宽带业务的光纤技术能支持具有同步时分交换、高速大容量等特点的同步数字系列(SDH)网络。
因而SDH技术是建立信息网络理想的技术基础,同时面对繁杂的多种业务、不断变化的技术标准和管理法规会给信息网络建设带来巨大压力,不过最近出现用于在电信网络上传输业务量的新类型——异步传递模式(A TM)。
A TM可提供灵活的多业务广域平台,能支持VBR(可变比特率)和任意速率(如非2M b it s的整数倍),可能保证每个用户流所需的传输质量。
SDH和ATM的关系
一、SDH/ SONET和A TM的发展背景及特点1、SDH的发展背景及特点同步数字序列（SDH）始于80年代中期同步光纤网（SONET：Synchronous Optical Network）的概念。
美国自1984年开始研究同步数字信号的光传输问题，1985年Bellcore 提出了建立SONET的构想，并被美国国家标准协会通过。
SONET 的出现引起了CCITT（现ITU－T）的重视。
1986年，CCITT第18研究组对SONET开始进行研究，经修改、演变和发展形成世界统一的关于数字通信多路复用和传输方面的新的等级标准，有效兼容以1.5Mb/s和2Mb/s为基础的两大数字系列，建立世界性的统一标准，并被重新命名为SDH。
SDH虽然主要应用于光纤通信，但也适用于数字微波和卫星通信。
因此，它为构筑现代通信传输网络提供了完善的传送体制标准。
SDH的国际标准统一了各国数字信号的速率和帧结构，实行统一的接口规范，通过被称为第一级同步传送模块（STM-1）的复用设备，采用同步复用方式和灵活的映射复用结构，使现有PDH的1.5Mb/s和2Mb/s两大系列的低于140Mb/s的主要各次群数字信号均可纳入SDH中，而在STM-1以上各等级速率则完全采用同步复用。
另外，由于安排有丰富的开销，可提供有效的网络监控和管理能力。
SDH的优点主要如下：(1)SDH传输系统在STM-1上统一了世界上原有的三个数字传输的地区标准，在STM－n的各等级中规定了统一的帧结构和传输选路码型，具有标准的光接口，有很好的横向兼容性，有利于国际、国内通信的互联。
(2)适应光纤通信的发展，为研究和推广应用10Gb/s以上高速光纤数字通信系统提供了可能。
(3)简化了复接/分接过程和设备，可直接从高速多路信号中直接取出或接入低速支路信号，不需要逐级解复用，上下电路灵活方便。
(4)SDH帧结构中包含足够的开销比特，可实现故障检测、区段定位、单端维护等多种功能，有强大的网管能力，能满足未来网络管理和监控的需求。
IP和ATM是什么意思
IP和ATM是什么意思ATM是Asynchronous Transfer Mode(ATM) 异步传输模式ATM是一项数据传输技术.它适用于局域网和广域网.它具有高速数据传输率和支持许多种类型如声音.数据.传真.实时视频.CD质量音频和图像的通信.ATM是在LAN或WAN上传送声音.视频图像和数据的宽带技术.它是一项信元中继技术.数据分组大小固定.你可将信元想像成一种运输设备.能够把数据块从一个设备经过ATM交换设备传送到另一个设备.所有信元具有同样的大小.不像帧中继及局域网系统数据分组大小不定.使用相同大小的信元可以提供一种方法.预计和保证应用所需要的带宽.如同轿车在繁忙交叉路口必须等待长卡车转弯一样.可变长度的数据分组容易在交换设备处引起通信延迟. ATM真正具有电路交换和分组交换的双重性:ATM面向连接.它需要在通信双方向建立连接.通信结束后再由信令拆除连接.但它摈弃了电路交换中采用的同步时分复用.改用异步时分复用.收发双方的时钟可以不同.可以更有效地利用带宽.ATM的传送单元是固定长度53byte的CELL(信元).信头部分包含了选择路由用的VPI/VCI信息.因而它具有交换的特点.它是一种高速分组交换.在协议上它将OSI第三层的纠错.流控功能转移到智能终端上完成.降低了网络时延.提高了交换速度.交换设备是ATM的重要组成部分.它能用作组织内的Hub.快速将数据分组从一个节点传送到另一个节点,或者用作广域通信设备.在远程LAN之间快速传送ATM信元.以太网.光纤分布式数据接口(FDD1).令牌环网等传统LAN采用共享介质.任一时刻只有一个节点能够进行传送.而ATM提供任意节点间的连接.节点能够同时进行传送.来自不同节点的信息经多路复用成为一条信元流.在该系统中.ATM交换器可以由公共服务的提供者所拥有或者是组织内部网的一部分.ATM用作公司主干网时.能够简化网络的管理.消除了许多由于不同的编址方案和路由选择机制的网络互连所引起的复杂问题.ATM集线器能够提供集线器上任意两端口的连接.而与所连接的设备类型无关.这些设备的地址都被预变换.例如很容易从一个节点到另一个节点发送一个报文.而不必考虑节点所连的网络类型.ATM管理软件使用户和他们的物理工作站移动地方非常方便.通过ATM技术可完成企业总部与各办事处及公司分部的局域网互联.从而实现公司内部数据传送.企业邮件服务.话音服务等等.并通过上联INTERNET实现电子商务等应用.同时由于ATM采用统计复用技术.且接入带宽突破原有的2M.达到2M-155M.因此适合高带宽.低延时或高数据突发等应用.。
ATM与IP技术结合发展
ATM与IP技术结合发展摘要ATM的成功及Internet的发展的关键是现有的网络技术和ATM的互操作,而实现这一目的的关键是相同的网络层协议,如IP、IPX。
提供了高可靠的网络传输系统。
关键词组播;标记交换;MPLS近几年随着计算机技术的发展以及IP应用的深入,无论是对终端应用还是传输网络都提出了更高的要求,不但要求要有快速的处理转发能力,还需要对数据处理转发的质量有保障。
而ATM作为重要的网络技术,虽然目前的纯应用越来越少,但它可以提供空前的可伸缩性和性价比,以及对将来的实时业务、多媒体业务等的支持。
在将来的信息体系中,ATM将继续扮演重要的角色。
目前的计算机网络主要是IP应用为主的LAN和WAN,网络层协议应用IP、IPX等的基础上,因此,需要把ATM和IP结合起来,给高层协议和应用提供快速稳定的服务是其主要目标。
目前发展起来的在ATM网络中支持IP技术主要有LANE、IP交换、标签标记、MPLS、MPOA和CLIP。
根据ATM协议层和IP的关系又分为对等模型和覆盖模型。
对等模型即把ATM层看做IP的对等层,使用基于IP的地址方案,而覆盖模型即把ATM层和现有协议分开,重新定义地址体系。
下面主要讨论目前应用比较多的LANE、IP交换、标记交换和MPLS。
1LANE1.1LANE工作组成LANE协议定义了仿真IEEE 802.3以太网或802.5令牌环网的机制。
LANE 协议定义了与现有LAN给网络层提供的服务相同的接口,在ATM网络中传输的数据以相应的LAN MAC分组格式封装。
每个ELAN(Emulated LAN)由一组LANE客户(LEC)和LANE服务构成。
LEC 还可以是作为ATM主机代理的网桥和路由器。
LE服务由三个不同的功能实体构成:LAN仿真配置服务器(LECS)、LAN服务器(LES)和BUS,这三个服务实体可以各自存在,但通常位于同一设备,例如:LES可以位于ATM交换机、路由器、网桥和工作站。
IP与ATM融合技术
第四章IP与ATM融合技术ATM技术是八十年代末由电信提出的，为实现包括话音、数据和图像在内的各种业务传输的宽带综合数据业务网B-ISDN而发展起来的网络技术。
ATM技术的实质是电路交换和分组交换的综合。
因此ATM技术具有很大的灵活性，任何时候都能按实际需要来占用资源;对特定业务，传送速率随信息到达的速率而变化;能够适应任何类型的业务，无论其速率高低、突发性大小、实时性要求和质量要求如何，都能提供满意的服务。
ATM最初的思想就希望造就未来通信系统的统一平台，制定ATM规范的ATM论坛一直在通过各种手段向ATM中容纳进新的内容以保证ATM最初的目标。
但这样造成ATM技术异常的复杂，标准化的过程缓慢。
此外，昂贵的设备价格也是目前困扰ATM技术普及推广的一大因素，因此ATM一般只限于电信级骨干网的建设。
IP技术起源于六十年代，最初只用于计算机局域网的组建。
近十年来，随着Internet的快速普及，IP技术广为流传，已经成为一种事实上的开放系统互联标准。
IP技术实质上是一种不需要预先建立连接，而直接依赖于IP分组头信息决定分组转发路径的数据传输技术。
IP技术的主要特点是：IP协议是一种网络级互联协议，容易实现异种网络的互联;采用无连接技术，特别适合于电子邮件、信息检索等非实时的短报文通信;具有统一的寻址体系，网络可扩展性强;采用独立服务的模块化结构，可以支持多种不同应用，容易增加新业务。
IP技术所具有的最大优势在于，它可以运行在任何介质和网络上，可以保证异种网络的互通，即“IP over everything”。
随着宽带IP技术的发展，包括话音、数据和图像在内的各种业务均能在IP网上进行传输，出现了所谓的“Everything on IP”的局面，IP业务也即将成为通信业务的主流。
但IP技术在发展过程中也遇到了路由器瓶颈、服务质量难以保证等问题的困扰。
ATM和IP都是发展前景良好的技术，但它们在各自的发展过程中都遇到一些问题。
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浅谈SDH、IP与ATM技术及其相互关系
( 2010/8/23 10:54 )
光纤具有高带宽、传输距离远等好处，光纤已成为宽带综合数字业务网的主要物理连接媒介，不过，如果仅凭单纯的光缆连接，并不能构成担负各种复杂应用的传输网。
骨干传输需要由复杂的传输协议来支撑，并借助光纤作为物理媒介。
80年代美国贝尔通讯研究所首先提出了SONET（SynchronousOpticalNetworking 同步光纤网络）的概念。
CCITT采纳并修改和扩充了这一概念。
将其命名为SDH （SynchronousDigitalHierarchy同步数字系列）。
SDH网是对原有PDH （PlesiochronousDigitalHierarchy准同步系列）网的一次革命。
PDH是异步复接，在任一网络节点上接入接出低速支路信号都要在该节点上进行复接、码变换、码速调整、定时、扰码、解扰码等过程，并且PDH只规定了电接口，对线路系统和光接口没有统一规定，无法实现全球信息网的建立。
随着SDH技术引入，传输系统不仅具有提供信号传播的物理过程的功能，而且提供对信号的处理、监视等过程的功能。
SDH通过多种容器C和虚容器VC及级联的复帧结构的定义，使其可支持多种电路层的业务，如各种速率的异步数字系列、DQDB、FDDI、ATM等，及将来可能出现的各种新业务。
段开销中大量的备用通道增强了SDH网的可扩展性。
通过软件控制使原来PDH中人工更改配线的方法实现了交叉连接和分插复用连接，提供了灵活的上/下电路的能力，并使网络拓扑动态可变，增强了网络适应业务发展的灵活性和安全性，可在更大几何范围内实现电路的保护、高度和通信能力的优化利用，从而为增强组网能力奠定基础，只需几秒就能重新组网。
特别是SDH自愈环，能在电路出现故障后，几十毫秒内迅速恢复。
SDH的这些优势使他成为宽带业务数字网的基础传输网。
近年来，2.4Gb/sSDH系统已走向实用。
10GB/S系统已基本完成实验室工作。
二IP技术
这是个古老而又年轻的技术，他源于60年代中晚期美国国防部的ARPANET研究及组建过程。
其主要设计思想是将原本相对庞大的数据块分割成非常小的数据包（Packet），再将每个数据包记上源和目的信息，并将众多标有不同源和目的地址的数据包能够通过一个公共的网络正确地传送到目的地。
应注意，IP技术从一开始就不是用来解决诸如：物理信道的可靠性（像后来的SDH技术）和物理信道的统计复用及信道的质量（带宽）保障（像后来的ATM技术）这类问题。
他基本处于ISO/OSI的第三层。
这就是IP网在整个通信网络中的局限性。
不过，随着Internet技术（尤其是WWW技术）的迅猛发展，IP技术及设计思想的简洁实用和应用的丰富多彩，而成为一统天下的网络互联协议。
所以，在目前，要建设一个计算机应用网络平台，就一定支持IP，然而，IP无法提供带宽确保，如果有一对PABX的
E1电话中继线要想通过IP网传给另一个PABX是不可能的。
所以IP网只能开展基于IP的应用业务，如IPVPN、IP电话、IP视音频播放、IP会议电视、IP视频点播、INTERNET远程教学、远程医疗、电子商务等等。
但不能开展需求速率确保的信道租用业务（E1、STM-1租用业务）。
三ATM技术
ATM（异步传输模式）技术是一项正在蓬勃发展的新技术。
其产生的动因是试图找到一种能统一传送带宽和质量需求不同的电信业务的方式，以便在宽带通信网络中提供更具吸引力的电信业务，如数字电视、数字高清晰度电视、高质量可视电话、视频点播等。
和分组交换、帧中继等不同，ATM采用基于定长信元的面向报文分组的异步传输模式，每个信元通过一条虚拟电路进行传输，路由的选择由信元头中的标号决定。
ATM技术具有以下特点：
●传输的分组是固定长度(53字节)的信元，信元之间无间隔，每一信元的头5个字节包含网络信息，其余48个字节则是用户信息。
●ATM具有延展性和灵活性。
延展性是指当需要新应用和新设备时，网络具有支持更高速率的能力，灵活性则是指网络中各种设备速率可混合使用。
●ATM是面向连接的技术，支持点对点、一对多和多对多等连接方式。
●ATM所具有的内在信元统计复用非常容易实现多个信源在一条链路上综合。
ATM的两个技术要点是，信道的统计复用和业务的质量确保（QOS），到目前为止，也只有ATM能做到这两点，以实现各种通信网络融为一体，一并传输交换。
他集中了快速分组交换和电路交换技术的好处，能非常好地解决语音、视频和文本的传输。
ATM带宽容量一般在155M到几十G，非常适宜构造高速率网络，不过，在局域网（LAN）中全方面采用ATM技术，造价非常昂贵，所以人们通常将ATM广泛应用在LAN的骨干网和骨干传输网中，特别是在骨干传输网采用ATM技术更具有非常大的优势。
四SDH和ATM
面对令人目不暇接的众多网络新技术，建网时所进行的网络选型就显得非常重要，而投资巨大、涉及面广的广域骨干网建设更是需要慎之又慎。
目前，面对成熟的SDH和ATM技术，电信厂商建设广域骨干网时通常的作法是：第一、采用光纤作为传输介质，这是必然的选择了；第二、使用SDH技术连接光纤端接设备，形成一个距离范围可达到无限的SDH光纤网；第三、在SDH传输网上采用各种ATM交换设备，构建具有数据、话音、视频等多服务能力的ATM骨干网。
五ATM和IP
随着Internet在全球范围的蓬勃发展，网上的应用越来越复杂，网上的信息量迅猛增长，高速率、低延时、QoS需求的业务大量出现，用户迅速增加，这些都需求人们对Internet 的带宽加宽，也就是对这个全球最大IP网的骨干网进行提速。
目前，Internet骨干网的最佳选择技术无疑是ATM，这就涉及到了IP交换技术，即在ATM网上跑IP包。
IP交换技术是指人们常说的IPoverATM技术，他只对数据流的第一个数据包进行路由地址处理，按路由转发，随后按已计算的路由在ATM网上建立虚电路VC。
以后的数据包
沿着VC以直通（Cut－Through）方式进行传输，不再经过路由器，从而将数据包的转发速度提高到第二层交换的速度。
我们通常看到的Cisco公司的TagSwitching、Ascend公司的IPNavigator、3Com公司的FastIP、ATM论坛的MPOA标准及IETF的CIPOA和MPLS等，实际上就是几种IP交换技术的解决方案。
六SDH和IP
IPoverATM技术相对比较成熟，也在许多电信厂商的骨干网中得到成功的应用。
不过，近来业界对IP网骨干网的建设提出了更新的解决方案，跳过ATM网而采用IPoverSDH
的技术，直接在SDH上构建IP网。
IPoverSDH的数据包通过采用点到点协议（PPP协议），映射到SDH帧上，按各次群相应的线速率进行连续传输。
IPoverSDH技术的实现需要高速路由器和PPP协议，采用的仍然是传统路由器的逐包转发（Forward）方式。
这种方法的基本思路是将路由计算和包的转发分开，采用缓冲（Cache）技术、硬件芯片快速处理技术（ASIC技术）、以信元交换矩阵作为路由器内部体系构架的交换路由技术，将路由器包的逐包转发速度控制到和第二层交换的速度相当。
这样，就无须利用广域网上的ATM交换机来建立虚电路VC。
将IP网络技术建立在SDH传输平台上，能非常容易地跨越地区和国界，兼容各种不同的技术和标准，实现网络互连，从而为IP技术适用于多媒体业务平台提供坚实的传输基础。
不过，IPoverSDH技术一般能进行业务分级（CoS），但不能像IPoverATM技术那样提供QoS。