第十一章 宽带综合业务数字网与ATM要点

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GFC（Generic
Flow Control 一般流量控制）： 由 4bit 组成，仅用于 UNI 控制ATM接续的业务流 量，支持点到点和点到多点的接续。此外它只 控制产生于用户端的信息流量。不控制网络方 向的业务流量。 VPI（ Virtual Path Identifier 虚路经标志符）： 用于虚路经路由选择。当用于 UNI 时，由 8bit 组 成；当用于NNI时，由12bit组成。 VCI （ Virtual Channel Identifier 虚信道标志 符）：16bit组成，用于虚信道路由选择。 PT（Payload Type 信息类型）：3bit组成，用 于区别信元信息段的信息类型。即它是用户数 据还是管理数据。
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• ATM交换原理 • ATM网络节点提供信元的交换功能 ,称为 交换节点。实际上 ,交换节点完成的只是 虚电路的交换，因为同一虚电路上的所 有信元都选择同样的路由 ,经过同样的通 路到达目的地,所以在接收端,这些信元到 达的次序总是和发送端的发送次序相同。 一个交换节点包含若干条输入复用线和 输出线(二者数量可以不等)。
图 11.7 ATM
信 元 格 式
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所有ATM网络中的信息称为信元（Cell）， 信元由信头（Header）和信息段（Payload） 组成。信元固定长度为53个字节，前5个字节 为信头，后48个字节是用户数据组成信息字段， 发送顺序是由上到下先从第一字节开始发送， 由左到右每个字节先从第8位开始发送。
图11.5 VP、VC和物理传输通道之间的关系
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信源头再加上47字节的用户数据信息就构成一 个了完整的ATM信元， ATM的信元结构如图11.6所 示。
图11.6 信元结构
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用户接口称作用户网络接口（UNI），中继接 口称作网络节点接口（NNI）。它们对应于ATM两 种不同信头的信元格式。如图11.7所示，是这两种 信头的结构图。
第十一章 宽带综合业务数字网与ATM
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ATM作为宽带综合业务数据网的统一 标准的传送模式,以单一的网络结构，综合 地处理语音、视频、数据等多种信息，有 效地利用带宽，并支持未来各种新业务。 目前，ATM技术有较为广泛的应用领域， 商用化程度不断在提高，市场占有率也在 逐年扩大。
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④ 每条链路（Link）容量被该链路上个接续共 享，而非固定分配，每个接续也称为虚信道 （VC）。面向连接的工作方式。 ⑤ 减少了中间节点的外处理时间，延迟及网 络处理的复杂性。 ⑥ 保证现行网络的应用和未来通信业务网络 的发展。 ⑦ 线路上的传送通常可以在使用它的用户中 自由分配，不享受速率限制。
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图11.4 时隙的异步复用过程
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VP和VC都是用于描述ATM信元单向传输的路 由，每个VP可以用复用方式容纳多个VC，属于同一 VC的信元群具有相同的VCI，属于同一VP的不同VC 具有不同的VCI，而分属不同VP的VC可有相同的 VCI，VP间具有不同的 VPI值。VP、VC和物理传输 通道之间的关系如图11.5所示。
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⑧ 对于断续发送的数据的用户，当它间断时， 可以将信道提供给别的用户，提高信道的使用率。 ⑨ 事实上，ATM提出初始就有两个研究方向， 一种是从改进同步时分复用（ STD ）出发，提出 异步时分复用（ ATD ）。另一种是从改进分组交 换出发，提高快速分组（ FPS ），这两者的进一 步结合就是现在的ATM。
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宽带网络的体系如图11.1所示，它为四层结 构，即由应用系统层、业务平台层、网络层 和传送层构成。
图11.1宽带网络体系
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图11.2 引入B－ISDN的网络基本结构 图11.2是引入B－ISDN后的网络基本结构,有四个基本网： 第一个网是以语音业务为主的电话网； 第二个网是以数据通信为主体的分组交换网； 第三个网是的多频道广播电视网； 第四个网是由ATM构成的宽带交换网，它能实施话音、 高速数据和活动图像的综合传输。
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ATM的统计复用
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ATM概述 ATM网与IP网的比较
•ATM网 面向连接，有N2 问题 靠链路层选路，基于VPI/VCI或标记 有阻塞通知与信元丢失优先级指示 业务质量有保证，可保证实时业务 网络ATM化进程的重新定位 •IP网 无连接，无N2 问题 基于网络层选路，基于IP地址 无业务量控制与阻塞控制 业务质量无保证
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UNI、NNI：对应于ATM两种不同信头的信元 格式，字段VPI和VCI为信元所选择的虚路径和虚 信道信息,表示路由,VCI占16比特,UNI的VPI取8比 特 ,NNI 的 VPI 为 12 比特;PT字段长2比特 ,为属性信 息,标明信元所载信息的属性;R（RES）为一个备 用比特 , 供将来使用 ;C （ CLP ）表示信元的优先 度,CLP＝0表示高优先度,CLP=1表示低优先度,其 对应的信元可能首先被网络丢弃 ; 字段 HEC 为 8 比 特长的CRC校验码,用来提高信头的传输可靠度。

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图11.3 B-ISDN/ATM基本组成结构
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第二节 ATM技术 ATM最初是从两个方向开始研究的，一种是从 改进同步时分复用（STD）出发，提出异步时 分复用（ATD）；另一种是从改进分组交换出 发，提出快速分组（FPS）。ATM技术融合了 电路交换传送模式、采用了时分统计复用和信 息分组的设计思想发展而成的.
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ATM的基本特点有: ① 所有信元在ATM网中以固定格式传送； 采用长度较小的固定长度信元。 ② 信头在交换节点处被翻译或产生新的信 头；简化了信头功能 ③ 信息段被透明传送，不执行差错控制； 免除了差错控制和流量控制,大大简化了网络 控制。
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第一节 B-ISDN概述 人们从八十年代中期开始研究一种新的 网络体制，它能够提供高于PCM一次群速率， 适应全部已有的和将来可能的业务，从低速 的遥控遥测到高清晰度电视（HDTV）业务都 采用统一方式在网络中传输与交换，可以支 持任意速率的，从语音、数据到视频业务的 ISDN。原CCITT于1990年将这样的网络定义 为宽带综合业务数字网，简称B-ISDN。