[工学]第7章 atm交换技术

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1、第七章ATM交换技术1本章主要内容：7.1概述7.1.1△ATM的基本概念7.1.2ATM交换系统的基本构成7.2△★ATM交换网络的实现技术7.2.1空分交换结构7.2.2时分交换结构7.2.3总线交换结构7.3ATM交换的分层技术7.4ATM网络的信令方式2本章应该了解和掌握的内容：ATM的信元结构ATM信元传送处理的基本原则虚通路和虚信道、虚通路连接和虚信道连接ATM交换系统的基本构成ATM交换网络结构类型ATM交换的分层技术3随着通信技术和通信业务需求的发展，电信网络必须向宽带综合业务数字网(B-ISDN)方向发展，这就要求通信网络和交换设备既要容纳非实时性的数据业务，又要容纳实时

2、性的电话和电视信号业务，还要考虑到满足突发性强、瞬时业务量大以及业务通信速率可变的要求。7.1概述4在这样的通信业务条件下，传统的电路交换和分组交换都不能胜任，一种新的传送模式——异步转移模式（AsynchronousTransferMode，ATM）出现了。5一、ISDN和ATMISDN（综合业务数字网）是以电话网PSTN为基础扩展而成的通信网，它提供包括端对端的数字连接，用来提供包括语音和非话业务在内的多种业务，用户能够通过一组标准多用途的用户/网络接口接入到这个网络。7.1.1ATM的基本概念6ISDN包括窄带的N-ISDN和宽带的B-ISDN。宽带的ISDN（B-ISDN）中的交换

3、采用异步传送模式（ATM）。在这一模式中用户信息被组织成固定长度的信元，信元随机占用信道资源，也就是说，信元不按照一定时间间隔周期性地出现。异步的含义是来自一个特定用户的信息的信元不需要周期性地出现。7一个典型的ATM网络由ATM业务终端、ATM接入系统、ATM传输、ATM交换节点等几部分组成。用户网络接口（UNI）是ATM端点站和网络之间的分界点。网络节点接口（NNI）是两个公用网络之间的分界点，也可以是两个专用网络的分界点，还可以是一个交换机到交换机的接口。8B-ISDN9异步转移模式ATM是一种采用异步时分复用方式、以固定信元长度为单位、面向连接的信息转移（包括复用、传输与交换）模式

4、。信元的格式与业务类型无关，任何业务的信息都经过分割后封装成统一格式的信元。用户信息透明地穿过网络(即网络对它不进行处理)。10主要的特征：所有信息以信元形式发送ATM是面向连接的技术每一信元都具有连接识别的标号标识符只在特定物理链路上才是唯一的信息域被透明传输信元流被异步时分多路复用11二、ATM的信元结构ATM信元是ATM的基本信息单元，根据对传输效率、时延（包括打包时延、排队时延、时延抖动和相关的信元组合恢复时延）和实现复杂性三方面因素的综合考虑，采用了53字节的固定信元长度。12信元的结构从传输效率、时延及系统实现的复杂性考虑，ITU-T规定ATM的信元长度为53字节。信息域（净荷

5、）信头包含各种控制信息，主要是表示信元去向的逻辑地址，还有一些维护信息、优先级以及信头的纠错码。信息域承载来自各种不同业务的用户信息。13ATM信元头格式ATM信元头部格式根据信元在B-ISDN网络中的位置分为用户接口UNI格式和网络间接口NNI格式两种。UNI中包含GFC域，NNI中没有。GFC为一般流量控制，4比特，用于控制用户终端方向的ATM连接的业务流量。VPI为虚通路标识，用来区分传输信道上不同的虚通路。VCI为虚信道标识，可标识65536个虚信道。14PTI用来标识信息域的类型，3比特，可标识8种类型。CLP为信元丢失优先级，1比特，用于拥塞控制。CLP=0时网络应保障带宽资源

6、供给；CLP=1时如有拥堵可丢弃信元。ATM信元头格式HEC为信头差错控制，8比特，用于信头中的差错控制和信元同步。15GFC（GenericFlowControl）：一般流量控制字段（4个比特）用于接入的流量控制。由于B-ISDN的UNI接入的终端数量可以很多，需要控制流向网络的流量，以避免网络的短期过载。16VPI/VCI（VirtualPathIdentifier虚通道标识/VirtualChannelIdentifier虚信道标识）：选路信息。虚通道标识符VPI和虚信道标识符VCI用来将一条传送ATM信元的信道划分为多个子信道，每个子信道相当于分组网中的一条虚电路。具有相同的VPI

7、和VCI的信元属于同一条虚电路。17VPI/VCI在用户建立连接时分配，并在信息传输途经的ATM交换结点上建立输入/输出映射表；传输信元时，交换机根据信元头的VPI/VCI查映射表，形成新的VPI/VCI，填入信元头。18PT（PayloadType）：载荷类型，有3个比特，标识信元信息域的信息类型（用户信息信元和网络信息信元）。用来区分该信元是用户信息或非用户信息。b4=0（用户信息）b3：拥塞指示（0－未拥塞，1－拥