宽带IP网络第5章 宽带IP网络的传输技术

图5-5 VCC与VPC的关系
●一个VCC由多段VC链路链接成， 每段VC链路有各自的VCI； ●一个VPC由多段VP链路连接而成， 每段VP链路有各自的VPI值； ●一段VC链路相当于一个VPC。
（3）VP交换和VC交换
①VP交换 经过VP交换，只有VPI值改变，VCI 值不变。 VP交换可以单独进行。 ②VC交换 经过VC交换，VPI，VCI值同时改变。 VC交换必须和VP交换同时进行。
（1）虚通路VC和虚通道VP
①VC——虚通路(也叫虚信道)，是 描述ATM信元单向传送能力的概念，是传 送ATM信元的逻辑信道(子信道)。
②VCI——虚通路标识符。 ③VP——VP也是传送ATM信元的一 种逻辑子信道。 ④VPI——虚通道标识符。
●一条物理链路可以划分成28～ 212=256～4 096个VP，每个VP又可分成 216=65536个VC，一条物理链路可建立 224～228个虚连接(VC)。 ●VPI，VCI合起来构成了一个路由 信息。
（2）虚通路连接VCC和虚通道连接 VPC
①VC链路——两个存在点(VC连接 点)之间的link，经过该点VCI值转换。 ②虚通路连接VCC——由多段VC链 路链接而成。
③VP链路——两个存在点(VP连接点) 之间的link，经过该点VPI值改变。 ④虚通道连接VPC——由多条VP链 路链接而成。 虚通路连接VCC与虚通道连接VPC的 关系如图5-5所示。
IP over ATM（POA）是IP技术与 ATM技术的结合，它是在IP路由器之间 （或路由器与交换机之间）采用ATM网进 行传输。 其网络结构如图5-11所示。
图5-11 IP over ATM的网络结构示意图
图5-11 中ATM交换机之间利用SDH网 （SDH自愈环）传送ATM信元。
2、IP over ATM的分层结构
IP over ATM将IP数据报首先封装为 ATM信元，以ATM信元的形式在信道中传 输；或者再将ATM信元映射进SDH帧结构 中传输，其分层结构如图5-12所示。
图5-12 IP over ATM的分层结构
各层功能如下。 ●IP层提供了简单的数据封装格式； ●ATM层重点提供端到端的QoS； ●SDH层重点提供强大的网络管理和 保护倒换功能； ●DWDM光网络层主要实现波分复 用，以及为上一层的呼叫选择路由和分配 波长（若不进行波分复则无DWDM光网络 层）。
（3）管理平面MP
管理平面MP提供两种管理功能： ●面管理（不分层）：实现与整个系 统有关的管理功能，并实现所有平面之间 的协调。 ●层管理（分层）：主要用于各层内 部的管理：实现网络资源和协议参数的管 理，处理OAM信息流。
5.1.2 传统的IP over ATM
1、IP over ATM的概念
图5-3 ATM信元的信头结构
图中 GFC——一般流量控制。 它为4 bit，用于控制用户向网上发送 信息的流量，只用在UNI，在NNI不用。 VPI——虚通道标识符。 UNI上VPI为8 bit，NNI上VPI为12 bit。
VCI——虚通路标识符。 UNI和NNI上，VCI均为16 bit。 VPI和VCI合起来构成了一个信元的 路由信息，即标识了一个虚电路，VPI／ VCI为虚电路标志。
5、ATM交换的基本原理
ATM交换的基本功能：
（1）空分交换（空间交换）
将信元从一条传输线改送到另一条传 输线上去，这实现了空分交换。
（2）信头变换
信头变换就是信元的VPI/VCI值的转 换。
（3）排队
6、ATM网络结构
公用ATM网内各公用ATM交换机之 间(即NNI处)的传输线路一律采用光纤，传 输速率为155Mbit／s，622Mbit／s(甚至可 达2．4Gbit／s)。
PT——净荷类型(3 bit)。 它指出信头后面48字节信息域的信息 类型。
3、ATM的特点
（1）ATM以面向连接的方式工作 （2）ATM采用异步时分复用 （3）ATM网中没有逐段链路的差错 控制和流量控制 （4）信头的功能被简化 （5）ATM采用固定长度的信元，信 息段的长度较小
4、ATM的虚连接
统计时分复用是各路信号在线路上的 位置不是固定地、周期性地出现（动态地 分配带宽），不能靠位置识别每一路信号， 而是要靠标志识别每一路信号。
2、ATM信元
ATM信元具有固定的长度，从传输效 率、时延及系统实现的复杂性考虑， CCITT规定ATM信元长度为53字节。
图5-2 ATM信元结构
其中信头为5个字节，包含有各种控 制信息。 信息段占48字节，也叫信息净负荷， 它载荷来自各种不同业务的用户信息。 ATM信元的信头结构如图5-3所示。
第5 章 宽带IP网络的传输技术
5.1 IP over ATM（POA） 5.2 IP over SDH（POS） 5.3 IP over DWDM（POW） 5.4 千兆以太网技术(GE)
5.1 IP over ATM（POA）
5.1.1 ATM基本概念
1、ATM的定义
ATM是一种转移模式（也叫传递方 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)。
公用UNI处一般也使用光纤作为传输 媒体，而专用UNI处则既可以使用屏蔽双 绞线STP或非屏蔽双绞线UTP(近距离时)， 也可以使用同轴电缆或光纤连接(远距离 时 )。
图5-9 ATM网络概念性的结构
ATM交换机之间信元的传输方式有三
种： ●基于信元——ATM交换机之间直接 传输ATM信目前ATM 网主要采用这种传输方式。 ●基于PDH——利用准同步数字体系 PDH的帧结构来传送ATM信元。
7、ATM协议参考模型
该模型是一个立体分层模型，由三个 平面组成：用户平面、控制平面和管理平 面。
图5-10 ATM协议参考模型
（1）用户平面UP
用户平面UP提供用户信息的传送功能， 采用分层结构，有：物理层、ATM层、 ATM自适应层（AAL层）及高层。
（2）控制平面CP
控制平面CP提供呼叫和连接的控制功 能，也采用分层结构，各层名称与用户平 面的相同。