帧中继与ATM互连技术

帧中继与ATM互连技术

电信08-3班李华

学号0806110307

摘要：ATM技术是ITU-T推荐的B-ISDN交换技术，而帧中继在提供广域网业务方面很成功。因此，在ATM发展的初期不可避免地会与帧中继技术并存。本文阐述了ATM与帧中继网络互连和业务互连的相关技术及其存在的问题。

关键词：ATM 帧中继互连技术

1.概述

帧中继是成功的广域网分组交换技术，能够支持数据和传真业务，帧中继上的语音业务也正在研究。目前，它在提供广域网业务方面具有不可替代的地位。B-ISDN是宽带网络发展的必然趋势，而ATM技术是B-ISDN的核心。由于它的特点（快速分组交换和统计复用）使得它不但能够支持所有的现有业务，如语音、数据、图像等，而且从理论上讲，对于那些至今人们还不了解的未来业务，如远程教学、远程医疗等，它也是足以胜任的交换技术。

但是，ATM毕竟是一种全新的交换技术，要使ATM技术真正达到市场应用阶段的要求，如：性能稳定、操作简单、维护方便、价格适中、相应配套技术（如：相关协议、支持ATM业务的应用程序开发、光纤技术、SDH/SONET技术等）完善，尚需时日。而且，已经在帧中继上投资的用户，短期内也不会转向ATM技术。由于这些原因，ATM网络和ATM业务在一段时间内与帧中继网络业务并存是一个必然的过程。

ATM技术要想得到用户的支持，最终占领市场，就必须发展与帧中继的互连技术，保护帧中继用户的已有投资，为用户最终过渡到ATM网创造条件。

2.帧中继与ATM互连的意义

当今的信息世界是一个依赖于网络的世界，而网络技术本身又正以前所未有的速度飞速发展着。其发展的两个突出特点是Internet的飞速发展，迅速改变了人们的社会生活，使人们深刻感觉到网络的巨大影响力；而另一个特点就是在网络中由ATM技术所以发引交换革命。

网络的综合化、宽带化和智能化将是网络今后发展的一个主要方向。当然，这个发展过程不可能在一夜之间便出现，在目前，宽带业务尚未形成规模，基于ATM的B-ISDN的

建设会有一个过程，而FR现已得到了较为广泛的应用，特别是在公网中，FR除了应用于数据传输外，现也开始提供话音业务，显现了FR的使用潜力，这样从网络宽带化的平稳过渡来讲，实现帧中继与ATM互通便在现行的网络的宽带化进程中具有了特定的重要意义。

帧中继网络目前是除了ATM之外能够提供高速率业务的通信网络，也是目前应用最为广泛的数据通信网络之一，即使在ATM理论和产品不断完善的今天，人们认为可靠高速数据传输的网络仍旧是帧中继网络，毕竟帧中继网络目前的接口速率一般在2Mbps左右，对于商业贸易数据用户来说，似乎是足够的，但是对于其他与图形、图像和视频有关的应用却是远远不够的。利用ATM技术互连帧中继，提高干线传输速率是一个非常迫切和现实的问题，本文的研究正是基于此而作的。

3．帧中继与ATM

3.1.帧中继

帧中继是一种新型的数据传输网络，所以称之为帧中继是因为在网上信息域或信号的传输或交换都是基于OSI七层网络模型的第二层，即数据链路层或帧层。

帧中继可以说是从X.25发展而来的一种快速分组交换技术，但它的性能却远远要高于X.25。由于传输媒介的质量越来越好，同时用户端的处理能力和智能化越来越高，促使人们放弃了X.25在数据链路上的许多功能，在分段链路上不再提供纠错、反馈重传和重排序等一些既费时又复杂的服务，使网络处理速度明显提高，从而提出了帧中继分组交换技术。

帧中继是一种定义在链路层上的面向连接的交换技术，链路带宽可以根据需要调整，典型的接口速率为54bit/s、N×64kbit/s和1.544/2.048Mbit/s。帧中继的帧结构很类似于高级数据链路控制（HDLC）的帧结构，这种帧结构与同步网络结构(SNA)、X.25和ISDN的帧结构基本相同，帧中继也完全能够支持它们的分组信息。帧中继的开发满足了信息大容量的传输和用户对数据传输时延小的要求。帧中继填充了X.25分组交换业务和ATM等宽带业务间的断层，它的容量和数据率都比旧的交换技术有较大提高。帧中继最适合于局域网间的互连，因为它的速率高，延时小，价格低。同样可用于有类似要求的其他各方面。3.2.ATM

ATM（异步转移模式）是以名叫信元的固定长度信息块为信息传输和交换基本单位的快速分组交换技术。ATM是一种基于信元的交换和复用技术，ATM传送信息的基本载体是ATM信元。ATM信元是定长的，只有53字节，前面5个字节称为信头，后面48个字

节称作信息域。

ATM 信元的信头与分组交换中分组头的功能相比大大简化了，如不再进行链路的检错和纠错，由于链路质量的提高，端到端的差错控制只在需要时由终端处理，HEC 只负责信头的差错控制；另外，信头只用VPI 和VCI 标识一个连接，而无需源地址、目的地址和包序号，心愿顺序也由各网元保证。

ATM 技术中最重要的特点就是信元的复用、交换和传输过程，均在虚通路（VC ）上进行，虚通路由VCI 标识，它是ATM 网络终端链路端点之间的一种逻辑联系，是在两个或多个端点之间传送ATM 信元的通信通路，可用于用户到用户、用户到网络、网络到网络的信息转移。虚通道（VP ）是在给定参考点上具有同一虚通道标识符的一组虚通路。虚通路在传输过程中，组合在一起构成虚通道。因此ATM 网络中不同用户的信元是在不同的VP 、VC 中传送的，而不同的VP/VC 则是利用各自的VP 标识（VPI ）和VC 标识（VCI ）进行区分。

ATM 协议参考模型基于国际电联的标准产生，如图3.1所示。它由三个面组成，即控制面、用户面、管理面。控制面处理寻址、路由选择和接续的相关功能，这对网络动态接续的建立举足轻重。用户面在通信网中传递端到端用户信息。管理面提供操作和管理功能，它也管理用户面和控制面间的信息交换。

图3.1 ATM 协议参考模型

4.ATM 网络与帧中继互连

4.1.概述

ATM 和帧中继正在成为企业网的基础技术，这就要求两者能简单的实现共存。为了使这两种网络技术能很好地实现互连操作，ATM 论坛层批准了一系列互操作标准。分析表明，帧中继和ATM 互连标准丝毫不会与已有的帧中继设备抵触，并且还支持帧中继向ATM 过