数据通信技术 第3版 中国通信学会普及与教育工作委员会推荐教材 教学课件 作者 李斯伟 胡成伟第4章第七节.ppt

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1、第4章数据交换4.7ATM交换2．ATM的定义和特点（1）定义术语“转移”包括传输和交换两个方面，所以转移模式意味着信息在网络中传输和交换的方式。“异步”是指接续和用户带宽分配的方式。因此，ATM就是在用户接入、传输和交换级综合处理各种通信量的技术。4.7.1ATM概述所有信息在ATM网中以称为信元（cell）的固定长度数据单元格式传送。ATM是面向连接的技术，同一虚接续中的信元顺序保持不变。通信资源可以产生所需的信元，每一信元都具有接续识别的标号（位于首标域）。信息域被透明传送，它不执行差错控制

2、。信元流被异步时分多路复用。ATM概念可以由下面几个方面定义（2）ATM的特点协议简单，可通过硬件实现。具有协议处理速度快和时延小的特点。固定长度的信元（53字节长度），不受数据类型的影响。ATM的特点具有多媒体传输的特点。采用统计复用的方法，具有动态分配带宽的能力。有效地跨接LAN和WAN的高速互连网技术。ATM交换既有电路交换的特点，又有分组交换的特点。ATM的特点1．异步时分复用在异步时分复用中，同样是将一条线路按照传输速率所确定的时间周期将时间划分成为帧的形式，而一帧中又再划分时隙来承载用

3、户数据。4.7.2ATM的异步交换原理第1幀第K幀……12………………..n12………………..…...nt0t1tn-1tnt0t1tn-1tn图4-31同步时分复用第1幀第K幀……12………………..…...n12……………….....nt0t1tn-1tnt0t1tn-1tn图4-32异步时分复用2．异步交换输入输出123n12345n第n幀第n幀123n12345n第1幀第1幀交换机图4-33固定时隙交换输入输出123n12345n第n幀第n幀123n12345n第1幀第1幀交换机图4-3

4、4异步时隙交换1．信元的概念ATM信元（Cell）是ATM的具有固定大小的基本数据单元。一个信元由5个Byte信元头和48个Byte信息域构成。在宽带网络中，ATM信元中净荷域所承载的信息只进行透明传输，信元本身的格式与具体的业务类型无关。4.7.3ATM的信元结构（1）信元结构（2）信元的优点·由于信元头部只含有必要大的路由信息和控制信息，有助于协议的简化处理，传输时延低·信元不会长期占用传输链路·ATM交换机要维护的信息减少·简化了ATM交换机的硬件设计·信元以一致的速度到达目的地，有助于要求

5、以一致速度而且快速传输的视频和话音业务2．虚通道（VP）与虚信道（VC）（1）虚连接信元形式的ATM网络和分组形式的传统数据网络的本质区别之一就是ATM网络采用面向连接的呼叫接续方式，所以要在ATM信元头中需要一个标识来标明每一个信元是属于哪一个连接。ATM的虚连接在两个层次上建立，即虚通道（VP）和虚信道（VC）。2．虚通道（VP）与虚信道（VC）（2）VP与VC在ATM中一个物理传输通道被分成若干的虚通路VP（VirtualPath），一个VP又由上千个虚信道VC（VirtualChannel

6、）所复用。虚通路VP和虚信道VC都是用来描述ATM信元单向传输的路由。每个VP可以用复用方式容纳多达65536个VC，属于同一VC的信元群拥有相同的虚信道识别符VCI（VCIdentifier），属于同一VP的不同VC拥有相同的虚通路识别符VPI，VCI和VPI都作为信元头的一部分与信元同时传输。上海广州北京1．ATM协议参考模型ATM协议参考模型是基于ITU-T的标准产生的，如图4-38所示。它由三个面组成：控制面（Control）、用户面（User）和管理面（Managerment）。4.7.

7、4ATM体系结构图6-26ATM协议参考模型2．ATM协议结构与各层功能（1）协议结构（2）各层主要功能AAL层（ATM适配层）：AAL层主要是将业务信息适配到ATM信息流，应用特定业务在通话端ATM适配层提供。ATM层：ATM层主要执行交换、路由选择和多路复用。物理层：它在相邻ATM层间传递ATM信元。ATM连接的两种类型虚通道连接VPC(VirtualPathConnection)虚通路连接VCC(VirtualChannelConnection)VPI和VCI只有局部意义，每个VPI/VCI

8、在相应的VP/VC交换节点被处理，相同的VPI/VCI值在不同VP/VC链路段，并不代表同一个虚连接。4.7.5ATM信元的复用与交换VPI和VCI的交换ATM的交换本质上是分组交换ATM交换分为VP（VirtualPath）交换和VC（VirtualChannel）交换两种VPI和VCI仅在两个物理节点间只有局部意义虚通路连接（VCC）虚通道连接（VPC）VP交换VC交换VC交换NNINNIVPI=2VCI=44VPI=1VCI=40VPI=3VCI=44VPI=4VCI