ATM传输技术.ppt

*第10章 异步传输模式ATM 20世纪80年代以来，跨越广域网实现LAN的互联越来越多。同时随着多媒体技术的出现，人们对可视图文、视频电话、视频会议、图像传输等通信业务需求迅速增加，对带宽的需求也越来越高。结果是B-ISDN (Broadband-ISDN, 宽带综合业务数字网) 标准的问世。 ATM是支持B-ISDN服务的一种交换技术。 10.1.2 传统的交换和信息传递方式 网络上传统的交换方式有两种：电路交换和分组交换。 ⒈电路交换 电路交换长期以来用于电话网，目前仍然在N-ISDN中使用。在这种传统方式中，整个通信连接期间始终有一条电路被建立，并按照时分复用（TDM）原理将信息从一个结点传递到另一个结点。当通信结束后，连接被撤销。这种技术也叫同步传递模式STM。 ⒉分组交换 在分组交换网中，用户信息封装在分组中。分组中有分组头，其中包含一些附加信息。这些附加信息用来在网络中进行路由选择、差错检验、流量控制。 分组交换有两种方式：面向连接方式和无连接方式。 10.1.3 快速分组交换和异步传输模式ATM 快速组成交换的方式有很多，其最基本的特征就是具有最小网络功能的分组交换。最常见的是帧中继和ATM。我们介绍ATM。 ①固定长度的数据信元使得连网和交换的排队延迟更容易预测。同时，较小的信元长度降低了交换结点内部缓冲器的容量，限制了信息在这些缓冲的排队延迟。 ②与可变长度的数据包相比，ATM信元更便于简单可靠地进行处理。 ATM的信元头只包括5个字节，其主要功能是用来根据虚电路标志识别虚连接。 ATM采用统计时分复用的方式来进行数据传输。统计复用就是根据各种业务的统计特性，在保证业务质量要求的情况下，在各个业务之间动态地分配网络带宽，以过到最佳的资源利用率。这种方式可以解决STM中出现的带宽浪费的问题。 ITU-T以美国标准SONET为基础，制订出国际标准同步数字系列SDH (Synchronous Digital Hierarchy)，即1988年通过的G.707~709等三个建议书。 SDH/SONET定义了标准光信号，规定了波长为1310nm和1550nm的激光源。在物理层为宽带接口并使用了帧技术以传递信息，为数字信号的复用和操作过程定义了帧结构。 10.2 ATM的基本概念和原理 ATM采用面向连接的传输方式，将数据分割成固定长度的信元，通过虚连接进行交换。一个ATM的传输过程可以包括三个阶段：连接建立，数据传输和连接终止。 ATM中的虚连接由虚通路（VP：Virtual Path）和虚通道（VC：Virtual Channel）组成，分别用VPI和VCI来标识。多个虚通道可以复用一个虚通路，而多个虚通路又可以复用一条传输链路。 虚连接有两种：永久虚连接（PVC）和交换虚连接（SVC）。 ATM中的信息传输采用固定格式，一律为53字节。其中包括48个字节的数据和5个字节的信元头。 B-ISDN的ATM协议模型如图所示它包括三个平面：用户平面支持数据传送、流量控制、差错检测以及其他的用户功能；控制平面主要用于连接管理，包括对信令信息的管理；管理平面用来维护网络和执行操作功能。在每个平面中，采用了OSI分层方法，各层相对独立。分为物理层、ATM层、ATM适配层（AAL）和高层。 CCITT在ATM层之上定义了ATM适配层，即AAL层。 10.2.2 ATM高层 ATM高层实际上泛指高层与业务相关的功能。 ATM网络提供的服务分为A、B、C、D和X五类。A类服务为面向连接的恒定比特率（CBR）服务，主要提供恒定比特率的语音和图像业务，DSI/EI电路仿真业务；B类服务为可变比特率（VBR）服务，主要用来传输可变比特率的语音、视频服务，同时还用来传输优先级较高的数据；C类服务定义为ATM上的帧中继，主要提供面向连接的数据服务；D类服务表示ATM上的无连接的数据服务；X类服务许可用户或厂家定义他们自己的服务类型。 ATM为用户提供的服务主要包括如下几类。 CBR（恒定比特率）：这类服务又分为两个子类，分别称为RT-VBR（实时可变比特率）和NRT-VBR（非实时可变比特率）。 RT-VBR主要用来提供具有严格实时要求的可变比特率服务，如实时视频会议等。 在NRT-VBR服务中，及时传送很重要，但应用中可以容忍一定量的抖动。例如，多媒体电子邮件。 ABR（可用比特率）：这类服务主要是为带宽并不确定的突发式的通信设计的。 UBR（不定比特率）：这类服务不对用户做出任何承诺，同时，也不对网络阻塞做出任何反馈。用它来传送IP包是合适的。 会聚子层CS是与业务相关的，它负责为来自用户平面的信息（如IP包）做分割准备，以使CS层能将这些信息再拼成原