第七章-交换技术-ATM交换技术(1).ppt

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1、第七章ATM交换技术电路交换、分组交换优缺点，ATM技术特点，ATM信元结构、参考模型，ATM交换机模块结构7.1引言电路交换的特点，业务以300~3400Hz语音为主，数字化后为64kb/s，采用PCM同步时分复用，以时隙为基础实现电路交换连接。特点用户独占通信信道，实时响应好，能保证传送时延要求，但不适应变比特业务应用，慢速业务浪费资源，快速业务难以实现。引言分组交换的特点，组织形式，将信息分成若干段，装入源目的地址、控制码、校验码及包封，以分组为单元交换和统计复用传送。特点:占用带宽随意，资源利用率高，但实时响应差，逐段转发模式增加了数据分组在交换节点的滞留时间，转送效率低，不能适应

2、宽带高速业务交换传送的需要。引言异步转移模式(ATM)的产生设想一种新的方案，即具有电路交换那样控制简单、实时性好的特点，又具有分组交换的统计复用那样资源利用率高的特点。ATM方案：采用分组统计复用方式，以适应各类信息传送的需要；采用固定长度分组，使交换能按照类似于电路模式进行，保障业务服务质量；所有交换节点不检错，提高网络信息转移速度。7.2异步转移模式(ATM)基础7.2.1ATM传送模式7.2.2ATM信元结构ATM信元结构7.2.3ATM分层参考模型ATM分层参考模型(1)ATM物理层利用通信线路的比特流传送功能实现传送ATM信元功能，如SDH、SONET、DS1、E1等。物理层包

3、括两个子层，物理媒体子层和传输汇聚子层。传输汇聚子层主要实现：传输帧创建/恢复，传输帧适配，信元定界，信头处理和信元速率去耦。(2)ATM层ATM层完成信元复用和解复用、VPI/VCI处理、标记/识别、信头处理，VPI/VCI到业务接入点码的翻译。一般流量控制，源端点负责产生流量控制域，接收点按照该域的要求实现流量控制。ATM层的主要工作就是对ATM信元的头部进行产生和处理，指定不同的VPI/VCI。(3)AAL层及高层在控制面，AAL层将信令消息适配成ATM信元，其高层为Q.2931信令协议，用来在ATM网络中建立虚连接。在用户面，高层为TCP/IP、FTP协议数据或者STM数据信息，A

4、AL层负责将他们适配成ATM信元。在管理面，高层为本地管理接口(LMI)、SNMP、CMIP等网管协议的管理数据，AAL层将它们适配成ATM信元。7.2.4ATM信元传送处理原则1.误码处理方法，只对信元头部进行检错，不检测信息域，信元头部有错而无法纠错时，则丢弃该信元，没有反馈重发措施，信元丢失由高层协议保障信息可靠传递。2.信元定界，ATM没有信元定界包装符，是借助于信元头部校验序列HEC通过算法来定界。ATM信元传送处理原则定界过程有三种状态，搜索状态、预同步态和同步态。ATM信元传送处理原则3.信道填充，为了保证传输速率匹配，则当无信息要传送时须填入空闲信元。4.面向连接的工作方式

5、，ATM网络是通过呼叫建立虚电路的方式构成信息传送通路，通信中一直采用该虚电路标记，直到通信结束才释放虚通路。ATM的虚电路虚电路，就是将一条物理通道划分成一定数量的组/群，称作虚通路(VP)，再把每个VP细分成若干虚信道(VC)，分别用VPI、VCI进行标记。ATM的虚连接由多段具有相同VPI的虚通路串联而成的虚连接通路称作VP连接(VPC)。一条VPC中，由多段具有相同VCI的虚信道串联而成的虚连接称作VC连接(VCC)。ATM的虚连接过程7.2.5基于ATM交换的B-ISDN结构7.3ATM交换的基本原理7.4ATM交换机模块结构ATM交换机模块结构(1)输入模块(IM)，接收信元，

6、为信元通过交换单元准备路由选择。(2)输出模块(OM)，执行信元输出，插入VPI/VCI、产生HEC、速率匹配、电光转换等。(3)交换机构(CSF)，选路、信元传递和复用等。(4)接续允许控制(CAC)，处理和翻译信令，决定允许接续与否。(5)系统管理(SM)，执行管理和通信控制功能，确保交换机正常有效操作。7.5信元交换机构7.5.1共享存储器型结构影响共享存储器型结构的因素(1)处理时间，一个信元时隙(2.82us)要识别N个入口信元的VPI/VCI，以确定被写入的单元。(2)RAM读写时间，N个速率为V的接口，每个信元时间内要对RAM读写操作2NV次，32端口时读写时间为，(3)存储

7、容量，采用统计复用，多个端口经某一端口输出时，必须对信元进行缓存。共享存储器型交换结构实例典型交换机是日立公司生产的机型。每个输出接口设有链式缓存机构，如图7.16。工作原理示于图7.17。共享存储器型交换结构实例7.5.2共享媒体型交换结构共享媒体型交换结构限制因素(1)时分总线传送速率是端口速率的N倍，须通过增加线数来降低总线速率。(2)各FIFO独立应用，为适应突发业务同时集中到某一出口，要求较大的缓存容量。(3)