ATM 讲课.ppt

第四章 ATM交换 * 4.1 概述 4.1.1 ATM交换基本概念 一、定义 异步转移模式ATM是宽带综合业务数字网B-ISDN 技术的基础，是B-ISDN 的信息表达、传送和交换的基本方式。最初美国人称之为快速分组交换FPS；欧洲人称之为异步时分复用ATD，1988年ITU-T正式将这种技术命名为ATM，并将它推荐为B-ISDN 的信息传送方式。 ITU-T在I.113建议中定义为：“ATM是一种传递模式，在这一模式中，信息被组成信元(Cell)，因包含一段信息的信元不需要周期性地出现，这种传递模式是异步的”。 * “传递模式”是指电信网所采用的复用、交换、传输技术，即信息从一个地点“传递”到另一个地点所采用的传递方式。 “信元”是ATM所特有的分组，语音、数据、视频、图像等所有的数字信息被分成固定长度（53个字节）的数据块。 “异步”主要是指异步时分复用，即要传送的信元不必周期地出现，这与同步时分复用STM不同，STM的信息是以它在一帧中的时间位置(时隙)来区分的，一个时隙对应一条信道，并总是周期的出现；而ATM的信元在传输线上不与固定时隙对应，信息和它在时域中的位置无关，其信息按信头中的标志来区分，即信道是动态占用的。 * ATM是一种涉及信息的复用、交换和传输的技术，其特点较多，本节就其主要特点作简单介绍。 1．以固定信元为基本单位，信元长度小，时延小，实时性好。 2．异步时分复用和异步交换，动态占用，按信头提取，优点：线路利用率高，业务范围广，用光纤传输弥补了速度问题，用高速处理减小了时延。 3．电路交换和分组交换的综合，面向连接（虚连接），共享信道，固定分组（信元），协议简单。 4．保证服务质量（QoS），这是ATM具有的一项特有的优点。 5．采用统计时分复用方式，按需分配带宽 提供流量控制和拥塞控制。 二、特点 * 7. 广泛地应用 ： ATM是B-ISDN的基础，它可以作为高速骨干网连接各种现有网络，包括电话网、数据网、有线电视网CATV等。 ATM承载的是宽带综合业务，包括电话业务、数据业务、图像业务、视频业务等。ATM既能适应语音信号时延特性，又能适应数据信号的误码特性，也能适应图像信号的时延和误码两种特性。 ATM既支持面向连接业务也支持无连接业务。面向连接指先建立端到端的通路后再传送信息。无连接指不需建立端到端的通路就可传送信息。 ATM既能传送低速信号，也能传送高速信号，它具有多种速率接口，目前ATM能提供从2~622Mb/s不同等级速率的接口。 * ATM交换是一种融合电路交换和分组交换的优点而形成的一种新型交换技术。但它对电路交换和分组交换并不是简单地继承，而是有所摒弃和发展。 电路交换的要点是面向连接，在通信时需要先建立连接，在通信过程中独占一个信道，优点是实时性高，时延和时延抖动都较小；缺点是信道利用率低，且传输速率单一。电路交换主要适用于话音和视频这类实时性强的业务。 分组交换的要点是信息分组、存储-转发、共享信道，优点是传输灵活，信道利用率高；缺点是协议和设备复杂，由此产生的时延和时延抖动大。分组交换主要用于数据传输。 ATM交换的要点是虚连接，共享信道，固定分组(信元)，协议简单。 * 对于电路交换而言，ATM采用虚连接，继承了电路交换实时性高，时延和时延抖动较小的优点；不独占信道，摒弃了电路交换信道利用率低和不适于突发业务的缺点。 对于分组交换而言，ATM采用固定分组和存储-转发，吸取了分组交换信息分组和存储-转发带来的传输灵活、信道利用率高的优点；ATM用简单协议摒弃了分组交换协议复杂、时延大的缺点。 4.1.2 ATM信元 ATM信元采用固定长度，为53Byte，其中信头5Byte，信息段48Byte，信头包括各种控制信息，信息段为来自各种不同业务的用户信息，包括语音、数据、图像、视频等各种统一规格后的信息。信元的发送顺序为从信头的第1Byte开始，然后按顺序增加；在一个Byte内的发送顺序是从第8bit开始，然后递减。对ATM信元的所有段，总是先发送最高有效位。 GFC——基本流量控制，4bit。 VPI/VCI----连接标识符，网络设备根据VPI/VCI值进行寻路和复用。 VPI—— 虚通道标识符， 在UNI中占 8 bit，在NNI中占12bit，分别标识256条和4096条VP。 VCI——虚通路(信道)标识符，在UNI和NNI中各占16bit。即一条VP中最多可容纳65536条VC。 PT——净荷类型，3bit，说明信元净荷类型； CLP——信元丢失优先，1bit，用户对ATM网络造成信元丢失与否表