1.ATM信元结构.ppt

　　● ?AAL3/4：第三/四类AAL，数据业务传送适配协议，由AAL3、AAL4合并而成，用于适配ATM层的C、D两类业务(可变比特率业务VBR)。支持面向连接和无连接的数据业务和信令，具有可变长度用户数据的分段、重组及误码处理等功能。该业务适用于文件传递和数据网业务。 　　● ?AAL5：第五类AAL，高效数据业务传送适配协议。该协议对应ATM层的D类业务，支持无连接数据业务，常见业务为数据报业务和数据网业务。 　　4) 高层 　　高层是各种业务的应用层，它根据不同业务(数据、信令或用户消息)的特点，完成端到端的协议功能，如支持计算机网络通信和LAN的数据通信，支持图像和电视业务、电话业务等。 　　上述物理层、ATM层和AAL层的功能全部或部分地呈现在具体的ATM设备中。比如在ATM终端或终端适配器中，为了适配不同的应用业务，需要有AAL层功能来支持不同业务的接入；在ATM交换设备和交叉连接设备中，要用到信头的选路信息，必须有ATM层功能的支持；在传输系统中，则需要物理层功能的支持。 表9.3 ATM协议模型中的各层功能 9.5 ATM交换机 9.5.1 ATM交换机的任务 　　1. 宽带业务对ATM交换机的要求 　　宽带业务覆盖的范围十分广泛，传送速率可以是固定的，也可以是可变的；对业务特性可以是实时的也可以是非实时的。不同的业务对于信元丢失率、误码率、时延抖动等服务参数有着特殊的需求。宽带业务的这些特性要求ATM交换机具有下列最基本的能力。 　　(1) 多速率交换。从几kb/s～150?Mb/s范围内的许多速率都要在宽带交换机中进行交换。 　　(2) 多点交换。要求提供点到点与点到多点的选播/组播/广播连接功能。 　　(3) 多媒体业务支持。ATM网络中允许接入的业务有不同形式，为了满足每一种业务的质量要求，对交换机性能有很高的要求。 　　① 信元丢失/信元误码率。要求ATM交换机的信元丢失率应在10－11～10－8范围之内，即大约每十亿个信元才丢失一个。 　　② 连接阻塞率。由于ATM交换机内部并不实际建立路由，只是在其路由表中指出该连接的信元VPI/VCI转换，因此一旦在交换机的入线和出线之间没有足够的可用资源来保证已建立连接的质量，系统就会发生连接阻塞。因此，要求在尽量扩大ATM交换机入线和出线规模的同时设计内部无阻塞的交换设备，使ATM交换机具有高性能的吞吐量和低指标的阻塞率。 　　③ 交换时延。交换时延是指通过交换机交换一个ATM信元时所用的时间。要求ATM交换机的交换时延值在100～1000 ms之间，时延抖动为几百微秒。 　　2. ATM交换机的主要工作 　　ATM交换机是ATM宽带网络中的核心设备，需要完成物理层和ATM层的功能。对于物理层，它的主要工作是对不同传输媒介电器特性进行适配。对于ATM层，它的主要工作是完成ATM信元的交换，即VP/VC交换。 图9-11 ATM交换机的功能模块 　　1. ATM接口模块 　　ATM接口模块位于ATM交换机的边缘，为ATM信元的物理传输媒质和ATM交换模块提供对外的接口，完成入线处理和出线处理。其中，入线处理是对各入线上的ATM信元进行处理(如缓冲、信元复制、虚信道识别码VCI翻译、多个低速设备的多路信息分流等)，使它们成为适合送入ATM交换单元处理的形式，完成的功能类似于B-ISDN协议模型中将信息由物理层向ATM层提交的过程；出线处理则是对ATM交换单元送出的ATM信元进行处理(如缓冲、VCI翻译、合并等)，使它们成为适合在线路上传输的形式，类似于B-ISDN协议模型中将信息由ATM层向物理层提交的过程。 　　为了能够灵活地提供各种业务和网络配置，适应各种现有的和将来的业务，ATM接口模块分为两大类：一类是业务接口模块；另一类是ATM接口模块。 　　1) 业务接口模块 　　业务接口模块用来提供与具体业务相关的接口，完成业务接口处理，以及AAL层和ATM层的功能。业务接口的处理包括物理层、数据链路层甚至更高层的功能，如业务数据帧结构的识别、用户数据和信令的分离或组装。业务信令转换为ATM信令，由交换机的控制模块进行处理。业务数据则根据不同的业务类型，进行不同类型的ATM适配。 　　2) ATM接口模块 　　(1) 输入模块。输入模块是信息比特流出/入ATM交换系统的入口，包含物理层和ATM层功能。物理层信号要由这一模块接收并处理SDH附加位，ATM信元也在这里提取。此外，在交换处理以前，输入模块要向每一信元附加内部标签。内部标签用于通过信元交换单元进行路由选择，它包括内部处理信息，如源用户、终接用户、信元序号、信元类型、信元信息差错检查和时间标记等。这些信息对于交换内部性能的监测非常有用，例如时间标记记录了信元在交换中的处理时间。