第5章打印 ATM交换技术.ppt

1 5.1.2 异步转移模式（ATM）基础 1. ATM技术的基本概念和特点 ATM技术是实现B－ISDN的核心技术，它是以分组传送模式为基础并融合了电路传送模式高速化的优点发展而成的，可以满足各种通信业务的需求。 现行的电路交换采用同步转移模式（STM）。在STM中存在着以125μs为周期的帧，它靠帧内的时隙位置来识别信道，一条信道所占用的时隙位置是固定的。即：周期重复TS；固定速率，64kb／s；TS独占，不可复用。 ATM的传送模式本质上是一种高速分组传送模式。 2 时隙周期性出现 以帧内的时隙位置识别通路 信元非周期性（随机）出现 以信元头内的标识（VCI/VPI）识别通路 （某个呼叫连接） 3 ATM技术的特点： (1) ATM以53字节固定长度的信元Cell为信息的传输、复用、交换的基本单位： ATM将话音、数据及图像等所有的数字信息分解成长度固定（48字节）的数据块，并在各数据块前装配地址、丢失优先级、流量控制、差错控制（HEC）信息等构成的信元头（5字节），形成53字节固定长度的完整信元。 4 （2） ATM采用异步时分复用ATD的方式： 一个信元占有一个时间位置，属于某个呼叫连接的多个信元不是占有固定的时间位置，因此说，它是异步方式。 在每个信元的信头中含有虚通路标识符／虚信道标识符（VPI／VCI）作为地址标志，网络根据信头中的地址标志来选择信元的输出端口转移信元。这属于标记复用的方式。 标记复用：就是依靠每个分组（信元就是短分组）中所含的标记来区分各个连接的复用方式。 5 （3）ATM采用标志复用或统计复用模式，可动态分配网络资源： 由于信息源产生信息的过程是随机的，信元的出现具有随机性。速率高的业务信元到来的频次高；速率低的业务信元来的频次低。信息识别是按信头的标志（VCI/VPI）来区分。因此，ATM模式也被称作标志复用或统计复用模式。 （4） ATM信息的转移方式与业务种类分开： ATM网络可以适用于任何业务，不论其特性如何（速率高低、突发性大小、质量和实时性要求如何），网络都按同样的模式来处理，真正做到了完全的业务综合。 （5）取消逐段链路的差错控制和流量控制 （6）ATM信元头部的功能降低 （见P141） 6 2、ATM融合了电路传送模式与分组传送模式的特点： 由前面图可见，STM存在125μs的帧，它靠帧内的时隙位置来识别信道，ATM则靠信元中的信头标志来识别。 X.25协议的分组转发也采用了标记复用，但其分组长度在上限范围内可变，因而插入到通信线路的位置是任意变化的，而ATM是采用固定长度的信元，可使信元像STM的时隙一样定时出现。因此，ATM可以采用硬件方式高速地对信头进行识别和交换处理。 由此可见，ATM转送技术融合了电路传送模式与分组传送模式的特点。 7 我们可以从以下两个角度来理解ATM的这个特征。 （1）ATM可以看作是电路传送方式的演进 在电路传送方式中，时间被划分为时隙，每个时隙用于传送一个用户的数据，各个用户的数据在线路上等时间间隔出现。同时，不同用户的数据按照它们占用的时间位置的不同予以区分。 如果在上述的每个时隙中放入48个字节的用户数据和5个字节的信头，即一个ATM信元，则上述的电路传送方式就演变为ATM。这样一来，由于可依据信头标志来区分不同用户的数据，所以用户数据所占用的时间位置就不必再受到约束。 由此所产生的主要好处是：可以动态分配带宽，从而提高了信道利用率。 8 （2）ATM可以看作是分组传送方式的演进 由于在分组传送方式中其信道上传送的是数据分组，而ATM信元完全可以看作是一种特殊的数据分组，所以把ATM看作是分组传送方式的演进更为自然。 ATM与分组传送方式主要有下列不同： ① ATM中使用了固定长度的分组——53字节信元，并使用了空闲信元来填充信道，这使得信道被分成等长的时间小段，从而具有电路传送方式的特点，为提供固定比特率和固定时延的电信业务创造了条件。 ② 可以由用户在申请信道时提出业务质量要求。 ③ 不使用逐段反馈重发方法。用户可以在必要时使用端到端（即用户之间）的差错纠正措施。 9 这些改进，使得ATM可以提供分组交换数据业务的同时，也能满足需要提供固定比特率和固定时延的电信业务（如电话业务）的要求。 综合上面两个方面的叙述，可以看出，ATM是属于电路传送方式和分组传送方式的某种结合。 10 5.1.3 虚信道、虚通道、虚连接 虚信道VC (Virtual Channel)：表示单向传送ATM信元的逻辑通路，用虚信道标识符VCI(Virtual Channel Identifier)进行标识，表明传送该信元的虚信道。 虚通道VP (Virtual Path)：表示属于一组VC子层ATM信元的路径，由相应的虚