重庆科创学院第06章ATM交换技术

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1、程控交换与宽带交换重庆科创职业学院授课教案第六章ATM交换技术6.1概述6.1.1ATM的基本概念一、ATM的含义异步转移模式（AsynchronousTransferMode，ATM）是一种采用异步时分复用方式、以固定信元长度为单位、面向连接的信息转移（包括复用、传输与交换）模式。二、ATM的信元结构ATM信元是ATM的基本信息单元，根据对传输效率、时延（包括打包时延、排队时延、时延抖动和相关的信元组合恢复时延）和实现复杂性三方面因素的综合考虑，采用了53字节的固定信元长度。三、ATM信元传送处理的基本原则1．信息发送顺序从字节1起始，8bit的字节以增序方式发送；对于各域而言，首发比特是最

2、高有效位（theMostSignificantBit，MSB）。2．误码处理方法在传送ATM信元的网络（简称ATM网络）中，通过对信头部分的信头差错控制（HEC）字节进行检验，可以纠正信头的一位错码（因光纤传输误码主要是单比特误码）和发现多位错码，对无法纠正的信元予以丢弃。3．信元定界方法由于信元之间没有使用特别的分割符，信元的定界也借助于HEC字节实现。4．空闲信元和信道填充具有特定信头值（不包括HEC域）00000000000000000000000000000001的信元被定义为空闲信元。5．面向连接方式在ATM系统中，用户通信采用面向连接的方式，经一个由系统分配给自己的虚电路进行传送。

3、6．虚通路和虚信道ATM系统中的虚电路有虚通路（VirtualPath，VP）和虚信道（VirtualChannel，VC）两种。四、ATM技术的特点（1）进一步简化了功能。（2）定长比可变长信元的控制与交换更容易用硬件实现，利于向高速化的方向发展。（3）采用面向连接并预约传输资源的工作方式，保证了网络上的信息可以在一定允许的差错率下传输，既兼顾了网络运营效率，又能够满足接入网络的连接进行快速数据传输。（4）ATM信元头部功能降低。由于ATM网络中链路的功能变得非常有限，所以信元头部变得异常简单，依靠信元头部的虚电路标志可以很容易地将不同的虚电路信息复用到一条物理通道上。（5）ATM网具有支持

4、一切现有通信业务及未来的新业务；有效地利用网络资源；减小了交换的复杂性；减小了中间节点的处理时间，支持高速传输；减小延迟及网络管理的复杂性；能保证现有及未来各种网络应用的性能指标等特点。6.1.2ATM交换系统的基本构成及要求一、系统组成ATM交换机或交叉连接节点的主要任务为进行VPI/VCI转换和将来自于特定VP/VC的信元根据要求输出到另一特定的VP/VC上。-11-程控交换与宽带交换重庆科创职业学院授课教案1．入线处理部件在传输线路上信息传送的形式是比特流，而信息交换必须以信元为单位，将53字节（即53×8=424bit）信息作为一个整体同时交换，而不是逐比特进行。（1）信元定界：将基于

5、不同形式传输系统的比特流（如SDH，PDH等不同的帧结构形式）分解成为53字节为单位的信元格式。信元定界的基本原理是HEC和信头中4个字节信息的关联。（2）信头有效性检验：将信元中的空闲信元（物理层）、未分配信元（ATM层）以及传输中信头出错的信元丢弃，然后将有效信息送入系统的交换/控制单元。（3）信元类型分离：根据VCI标志分离VP级操作管理与维护（OperationAministrationandMaintenance，OAM）信元；根据信息类型指示符（PayloadTypeIdentifier，PTI）标志分离VC级OAM信元，递交给控制单元，其他用户信息则由交换单元进行交换。2．控制单

6、元控制单元完成建立和拆除VP连接（VPC）和VC连接（VCC），并对ATM交换单元进行控制，同时处理和发送OAM信息。3．出线处理部件出线处理部件完成与入线处理部件相反的处理，例如，将信元从ATM层转换成适合于特定传输媒质的比特流形式。4．交换单元作为实际执行交换动作的部件，其性能的优劣直接关系到交换机的效率和性能，以至于人们在讨论宽带交换系统时仅注重交换单元的设计，而忽略交换机的其他三个基本组成单元。二、宽带业务对于交换机的要求1．多速率交换由于宽带网络支持的业务包括现在和将来的所有应用，因而，网络必须支持从一般工业控制的几十bit/s到几kbit/s和视频通信的几Mbit/s到几十Mbit

7、/s的速率交换，作为ATM端口和用户端口的基本接入速率155.520Mbit/s显然可以满足这一要求。2．多点交换在提供原有电路交换中点对点连接方式的基础上，宽带网络还必须能提供点到多点的广播/组播连接功能，这就要求ATM交换机中可以实现将一条入线的信元输出到多条出线上的操作，而不是简单地要求用户通过申请多个连接完成多点通信。3．多媒体业务支持它是指网络中允许接入的业务有不同的形式，如语音、数据、