現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理_3：ATM

1、1 12 2n ATMATM：ATM: ATM: Asynchronous Transfer Mode/Asynchronous Transfer Mode/異步傳遞模式異步傳遞模式n 現(xiàn)代通信的主要業(yè)務(wù)類別：現(xiàn)代通信的主要業(yè)務(wù)類別： 傳統(tǒng)的電話話音、傳真數(shù)據(jù)傳統(tǒng)的電話話音、傳真數(shù)據(jù) 傳統(tǒng)的廣播與電視節(jié)目信號(hào)傳統(tǒng)的廣播與電視節(jié)目信號(hào) 互聯(lián)網(wǎng)上的各種數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)互聯(lián)網(wǎng)上的各種數(shù)據(jù)業(yè)務(wù) 編碼后的語(yǔ)音、圖像、視頻信號(hào)數(shù)據(jù)編碼后的語(yǔ)音、圖像、視頻信號(hào)數(shù)據(jù) 交互式的視頻會(huì)議語(yǔ)音、圖像、文字、圖形信息數(shù)據(jù)交互式的視頻會(huì)議語(yǔ)音、圖像、文字、圖形信息數(shù)據(jù) 各種測(cè)控信息數(shù)據(jù)各種測(cè)控信息數(shù)據(jù)第三章第三章 3 3n 不

2、同業(yè)務(wù)對(duì)傳輸要求有很大的差異不同業(yè)務(wù)對(duì)傳輸要求有很大的差異 如：如：第三章第三章 Video Conference SensitiveSensitiveHighTelephoneConnectionlessConnection-orientedDelayDelayvarianceBandwidthrequirementConstantbit rateVariablebit rate SensitiveSensitiveLowInternet InsensitiveInsensitiveMedium4 4n 不同業(yè)務(wù)對(duì)傳輸要求的差異不同業(yè)務(wù)對(duì)傳輸要求的差異 速率要求差異很大速率要求差異很大 數(shù)據(jù)

3、流的突發(fā)性差異很大數(shù)據(jù)流的突發(fā)性差異很大 對(duì)傳輸誤比特率的要求不同對(duì)傳輸誤比特率的要求不同 對(duì)傳輸延時(shí)、延時(shí)抖動(dòng)的敏感性不同對(duì)傳輸延時(shí)、延時(shí)抖動(dòng)的敏感性不同 對(duì)傳輸形式的要求不同：對(duì)傳輸形式的要求不同： 點(diǎn)對(duì)點(diǎn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn) 點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)（廣播、組播）點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)（廣播、組播） 多點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)（多方會(huì)議）多點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)（多方會(huì)議） 第三章第三章 5 5n 為適應(yīng)不同傳輸要求構(gòu)建的不同網(wǎng)絡(luò)為適應(yīng)不同傳輸要求構(gòu)建的不同網(wǎng)絡(luò) 共用電話交換網(wǎng)共用電話交換網(wǎng) 廣播電視網(wǎng)廣播電視網(wǎng) 分組數(shù)據(jù)交換網(wǎng)分組數(shù)據(jù)交換網(wǎng) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)（以太網(wǎng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)（以太網(wǎng)/ /令牌環(huán)網(wǎng)令牌環(huán)網(wǎng)/ /令牌總線網(wǎng)）令牌總線網(wǎng)） 各種專用的測(cè)控網(wǎng)各種專用的測(cè)控網(wǎng)

4、第三章第三章 6 6n 構(gòu)建綜合數(shù)字業(yè)務(wù)網(wǎng)（構(gòu)建綜合數(shù)字業(yè)務(wù)網(wǎng)（ISDNISDN）的方案）的方案第三章第三章 Narrowband ISDN (N-ISDN) nBroadband ISDN (B-ISDN) 2 x B(earer) 64 kbit/s1 x D(ata) 16 kbit/s30 x B(earer)64 kbit/s1 x D(ata)64 kbit/sPrimary rateBasic rate224 x B(earer)variableATM7 7n 構(gòu)建綜合數(shù)字業(yè)務(wù)網(wǎng)的基本設(shè)想構(gòu)建綜合數(shù)字業(yè)務(wù)網(wǎng)的基本設(shè)想 能夠融合電路交換和分組交換兩種技術(shù)的特點(diǎn)：能夠融合電路交換和分

5、組交換兩種技術(shù)的特點(diǎn)： 能夠保留電路交換的優(yōu)點(diǎn)，延時(shí)和延時(shí)抖動(dòng)能夠控制在所能夠保留電路交換的優(yōu)點(diǎn)，延時(shí)和延時(shí)抖動(dòng)能夠控制在所 期待的范圍，適合實(shí)時(shí)和恒定速率業(yè)務(wù)的傳輸期待的范圍，適合實(shí)時(shí)和恒定速率業(yè)務(wù)的傳輸 具有數(shù)據(jù)分組交換的優(yōu)點(diǎn)，信道統(tǒng)計(jì)復(fù)用，適合突發(fā)性高具有數(shù)據(jù)分組交換的優(yōu)點(diǎn)，信道統(tǒng)計(jì)復(fù)用，適合突發(fā)性高 的業(yè)務(wù)的傳輸，保持高的信道利用率的業(yè)務(wù)的傳輸，保持高的信道利用率 第三章第三章 8 8n 光纖的大規(guī)模應(yīng)用要求改變傳統(tǒng)傳輸方式光纖的大規(guī)模應(yīng)用要求改變傳統(tǒng)傳輸方式 傳統(tǒng)的分組交換，逐段進(jìn)行差錯(cuò)控制，節(jié)點(diǎn)處理復(fù)雜、傳統(tǒng)的分組交換，逐段進(jìn)行差錯(cuò)控制，節(jié)點(diǎn)處理復(fù)雜、 延時(shí)大，適合不太可靠的長(zhǎng)距離

6、銅纜傳輸介質(zhì)延時(shí)大，適合不太可靠的長(zhǎng)距離銅纜傳輸介質(zhì)第三章第三章 9 9n 光纖的大規(guī)模應(yīng)用對(duì)改變傳統(tǒng)傳輸方式的要求（續(xù)）光纖的大規(guī)模應(yīng)用對(duì)改變傳統(tǒng)傳輸方式的要求（續(xù)） 光纖的特點(diǎn)：容量大、可靠性高光纖的特點(diǎn)：容量大、可靠性高 新的傳送模式可以只需要端到端的檢錯(cuò)機(jī)制新的傳送模式可以只需要端到端的檢錯(cuò)機(jī)制第三章第三章 1010n ATMATM發(fā)展的簡(jiǎn)要?dú)v史發(fā)展的簡(jiǎn)要?dú)v史1983 - First ATM papers published1987 - ITU-T selects ATM for B-ISDN 1990 - ITU-T issues 13 recommendations1992 - F

7、irst ATM LANs installed1993 - First ATM WANs installed第三章第三章 11 11n 采用短的、固定長(zhǎng)度的分組數(shù)據(jù)單元：信元（采用短的、固定長(zhǎng)度的分組數(shù)據(jù)單元：信元（CellCell） 信元的頭部（信元的頭部（HeaderHeader）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，交換機(jī)無(wú)需做復(fù)雜處理）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，交換機(jī)無(wú)需做復(fù)雜處理 信元長(zhǎng)度很短：信元長(zhǎng)度很短：5353字節(jié)（字節(jié)（53538bits8bits），轉(zhuǎn)發(fā)延時(shí)?。?，轉(zhuǎn)發(fā)延時(shí)小 長(zhǎng)度固定：交換機(jī)易于處理、延時(shí)易于預(yù)測(cè)長(zhǎng)度固定：交換機(jī)易于處理、延時(shí)易于預(yù)測(cè) 第三章第三章 1212n ATMATM信元：總長(zhǎng)信元：總長(zhǎng)5353

8、字節(jié)，其中頭部字節(jié)，其中頭部5 5字節(jié)，載荷字節(jié)，載荷4848字節(jié)字節(jié) 載荷長(zhǎng)度來(lái)歷：載荷長(zhǎng)度來(lái)歷： 歐洲希望：歐洲希望：3232字節(jié)字節(jié) 美國(guó)希望：美國(guó)希望：6464字節(jié)字節(jié) 最終：最終： 第三章第三章 48-BytePayload5-ByteHeader（字節(jié)）4826432131348-octet data fieldGFCVPIVPIVCIVCIVCIPTIHEC811st Octet2nd Octet3rd Octet4th Octet5th OctetBitsCLPn ATMATM信元的信元結(jié)構(gòu)信元的信元結(jié)構(gòu) 第三章第三章 1414n 用戶用戶- -網(wǎng)絡(luò)接口網(wǎng)絡(luò)接口ATMATM信元

9、的結(jié)構(gòu)信元的結(jié)構(gòu) GFC (Generic Flow Control) GFC (Generic Flow Control)：一般流量控制：一般流量控制 VPI (Virtual Path Identifier) VPI (Virtual Path Identifier)：虛通道標(biāo)識(shí)：虛通道標(biāo)識(shí) VCI (Virtual Channel Identifier) VCI (Virtual Channel Identifier)：虛通路標(biāo)識(shí)：虛通路標(biāo)識(shí) PTI (Payload Type Identifier) (PTI) PTI (Payload Type Identifier) (PTI)：凈

10、荷類型知識(shí)：凈荷類型知識(shí) CLP (Cell Loss Priority) CLP (Cell Loss Priority)：信元丟失優(yōu)先級(jí)：信元丟失優(yōu)先級(jí) HEC (Header Error Check) HEC (Header Error Check)：信頭差錯(cuò)控制：信頭差錯(cuò)控制 Data field: Data field: 數(shù)據(jù)域數(shù)據(jù)域 第三章第三章 1515n 同步傳輸模式：每個(gè)用戶在固定的時(shí)刻分配固定長(zhǎng)度的時(shí)隙同步傳輸模式：每個(gè)用戶在固定的時(shí)刻分配固定長(zhǎng)度的時(shí)隙 第三章第三章 1616n ATMATM的異步時(shí)分復(fù)用概念：某個(gè)特定的異步時(shí)分復(fù)用概念：某個(gè)特定VPI/VCIVPI/VC

11、I的鏈接的信元非等的鏈接的信元非等間隔，不占據(jù)固定的時(shí)隙。間隔，不占據(jù)固定的時(shí)隙。 第三章第三章 1717n ATMATM交換的基本概念：采用虛連接的工作方式，各交換節(jié)點(diǎn)預(yù)交換的基本概念：采用虛連接的工作方式，各交換節(jié)點(diǎn)預(yù)先建立入先建立入/ /出口間的通道。出口間的通道。 第三章第三章 1818n ATMATM交換的基本概念（續(xù)）交換的基本概念（續(xù)） 兩種虛連接的工作方式：兩種虛連接的工作方式： （1 1）交互式虛連接（）交互式虛連接（SVCSVC）：每次通信前根據(jù)用戶請(qǐng)求，利用）：每次通信前根據(jù)用戶請(qǐng)求，利用控制信令確定路由、確定服務(wù)類別和傳輸質(zhì)量（控制信令確定路由、確定服務(wù)類別和傳輸質(zhì)量（

12、QoSQoS）、建立鏈）、建立鏈接表、通信結(jié)束后釋放信道資源；接表、通信結(jié)束后釋放信道資源； （2 2）永久虛連接（）永久虛連接（PVCPVC）：根據(jù)用戶的租賃要求，預(yù)先配置好）：根據(jù)用戶的租賃要求，預(yù)先配置好網(wǎng)絡(luò)，建立固定的傳輸路徑和相應(yīng)的鏈接表，用戶隨時(shí)可以傳輸網(wǎng)絡(luò)，建立固定的傳輸路徑和相應(yīng)的鏈接表，用戶隨時(shí)可以傳輸數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)。 第三章第三章 1919 (PVC) (SVC)n ATMATM交換的基本概念：永久虛連接與交換式交換式交換的基本概念：永久虛連接與交換式交換式 第三章第三章 2020n 時(shí)間透明性：反映系統(tǒng)對(duì)傳輸延時(shí)的控制能力時(shí)間透明性：反映系統(tǒng)對(duì)傳輸延時(shí)的控制能力 ATM AT

13、M網(wǎng)絡(luò)能夠根據(jù)用戶對(duì)傳輸延時(shí)的需求，確定服務(wù)的類別，網(wǎng)絡(luò)能夠根據(jù)用戶對(duì)傳輸延時(shí)的需求，確定服務(wù)的類別，保證特定的傳輸延時(shí)；保證特定的傳輸延時(shí)； 端到端延時(shí)的主要原因：端到端延時(shí)的主要原因： 傳輸傳輸/ /傳播時(shí)延（傳播時(shí)延（TDTD） 打包時(shí)延（打包時(shí)延（PDPD） 解包時(shí)延（解包時(shí)延（DDDD） 交換時(shí)延（交換時(shí)延（SDSD）：）：SDSDFDFDQDQD FD FD：固定交換時(shí)延：固定交換時(shí)延 QDQD：排隊(duì)時(shí)延：排隊(duì)時(shí)延 第三章第三章 2121n 信息透明性：反映系統(tǒng)對(duì)傳輸差錯(cuò)的控制能力信息透明性：反映系統(tǒng)對(duì)傳輸差錯(cuò)的控制能力 ATM ATM網(wǎng)絡(luò)能夠根據(jù)用戶對(duì)傳輸差錯(cuò)控制的不同要求，確定

14、服務(wù)網(wǎng)絡(luò)能夠根據(jù)用戶對(duì)傳輸差錯(cuò)控制的不同要求，確定服務(wù)的類別，保證傳輸?shù)目煽啃?；的類別，保證傳輸?shù)目煽啃裕?傳輸出錯(cuò)的主要原因：傳輸出錯(cuò)的主要原因： 信道信道/ /設(shè)備內(nèi)噪聲的隨機(jī)干擾設(shè)備內(nèi)噪聲的隨機(jī)干擾誤比特、信元誤插誤比特、信元誤插/ /丟失丟失 交換設(shè)備的緩沖資源不足交換設(shè)備的緩沖資源不足擁塞時(shí)信元溢出被丟棄擁塞時(shí)信元溢出被丟棄 第三章第三章 2222n 信元頭的主要功能信元頭的主要功能 標(biāo)識(shí)特定的虛連接（標(biāo)識(shí)特定的虛連接（VPI/VCIVPI/VCI） 確定擁塞時(shí)信元丟棄的先后（確定擁塞時(shí)信元丟棄的先后（CLPCLP） 區(qū)分信元的類別（區(qū)分信元的類別（PTIPTI）：用戶數(shù)據(jù)）：用戶數(shù)

15、據(jù)/ /系統(tǒng)維護(hù)信息系統(tǒng)維護(hù)信息 信元頭的差錯(cuò)控制信元頭的差錯(cuò)控制 基本功能：信元檢錯(cuò)基本功能：信元檢錯(cuò) 可選功能：可選功能：1 1比特信元糾錯(cuò)比特信元糾錯(cuò) 信元定界信元定界 承載用戶數(shù)據(jù)承載用戶數(shù)據(jù)/ /系統(tǒng)信令與維護(hù)信息系統(tǒng)信令與維護(hù)信息 第三章第三章 2323n ATMATM信元定界的基本方法：利用信元頭中被保護(hù)的部分與信元定界的基本方法：利用信元頭中被保護(hù)的部分與HECHEC字字段之間根據(jù)檢錯(cuò)段之間根據(jù)檢錯(cuò)/ /糾錯(cuò)建立的特定關(guān)聯(lián)關(guān)系來(lái)定界。糾錯(cuò)建立的特定關(guān)聯(lián)關(guān)系來(lái)定界。 第三章第三章 Cell-by-cellThis Graphic is the Propertyof Quill T

16、raining ServicesCorrect HECIncorrect HECCheckCell-by-cellCheckOctet-by-octetcheckconsecutivecorrect HECconsecutiveincorrect HECHUNTPre-SYNCHSYNCHa ad d2424第三章第三章 an ATMATM信元定界的基本方法：信元定界的基本方法： （1 1）承載信元的數(shù)據(jù)幀可以區(qū)分不同的字節(jié)的起止位置；）承載信元的數(shù)據(jù)幀可以區(qū)分不同的字節(jié)的起止位置； （2 2）在搜索狀態(tài)，以字節(jié)為單位確定連續(xù)的）在搜索狀態(tài)，以字節(jié)為單位確定連續(xù)的5 5個(gè)字節(jié)，利用信個(gè)字節(jié)，利

17、用信元頭中被保護(hù)的部分與元頭中被保護(hù)的部分與HECHEC字段之間根據(jù)檢錯(cuò)字段之間根據(jù)檢錯(cuò)/ /糾錯(cuò)建立的特定關(guān)糾錯(cuò)建立的特定關(guān)聯(lián)關(guān)系來(lái)確定該聯(lián)關(guān)系來(lái)確定該2 2個(gè)字節(jié)是否信元頭；個(gè)字節(jié)是否信元頭； （3 3）若非信元頭，順延一個(gè)字節(jié)，然后判斷連續(xù)的）若非信元頭，順延一個(gè)字節(jié)，然后判斷連續(xù)的5 5個(gè)字節(jié)是個(gè)字節(jié)是否信元頭，一直到搜索到信元頭為止；否信元頭，一直到搜索到信元頭為止； （4 4）找到一個(gè)可能的信元頭后，以一個(gè)信元間隔為單位，判斷）找到一個(gè)可能的信元頭后，以一個(gè)信元間隔為單位，判斷下一個(gè)信元頭的位置是否正確，若重復(fù)下一個(gè)信元頭的位置是否正確，若重復(fù) 次均正確，則進(jìn)入跟次均正確，則進(jìn)入跟

18、蹤狀態(tài)，否則回到搜索狀態(tài)；蹤狀態(tài)，否則回到搜索狀態(tài)； （5 5）在跟蹤狀態(tài)，如果出現(xiàn)）在跟蹤狀態(tài)，如果出現(xiàn) 次連續(xù)的跟蹤錯(cuò)誤，則重新回次連續(xù)的跟蹤錯(cuò)誤，則重新回到搜索狀態(tài)，否則保持跟蹤狀態(tài)不變。到搜索狀態(tài)，否則保持跟蹤狀態(tài)不變。 2525n ATMATM信元的效率傳輸?shù)淖止?jié)數(shù)的關(guān)系，隨著傳送字節(jié)數(shù)的增加，信元的效率傳輸?shù)淖止?jié)數(shù)的關(guān)系，隨著傳送字節(jié)數(shù)的增加，傳輸效率會(huì)按鋸齒狀發(fā)生變換，但最終趨于傳輸效率會(huì)按鋸齒狀發(fā)生變換，但最終趨于9090。 第三章第三章 2626n 打包時(shí)延與打包時(shí)延與ATMATM信元大小成正比信元大小成正比 第三章第三章 2727n ATMATM信元大小與排隊(duì)時(shí)延的關(guān)系。信

19、元大小與排隊(duì)時(shí)延的關(guān)系。 第三章第三章 2828n 綜合上述：綜合上述： 效率效率 打包時(shí)延打包時(shí)延 排隊(duì)時(shí)延排隊(duì)時(shí)延 等因素，選擇信元的載荷為等因素，選擇信元的載荷為4848字節(jié)也較為有利。字節(jié)也較為有利。 第三章第三章 2929n 國(guó)際電聯(lián)：國(guó)際電聯(lián)制定了國(guó)際電聯(lián)：國(guó)際電聯(lián)制定了ATMATM的基本框架協(xié)議的基本框架協(xié)議I.113I.113 B-ISDN VocabularyB-ISDN VocabularyI.121I.121 Broadband Aspects of ISDNBroadband Aspects of ISDNI.150I.150 B-ISDN ATM Characteri

20、sticsB-ISDN ATM CharacteristicsI.211I.211 B-ISDN Service CharacteristicsB-ISDN Service CharacteristicsI.311I.311 B-ISDN Network AspectsB-ISDN Network AspectsI.321I.321 B-ISDN Protocol Reference ModelB-ISDN Protocol Reference ModelI.327I.327 B-ISDN Functional ArchitectureB-ISDN Functional Architectur

21、eI.361I.361 B-ISDN ATM Layer SpecificationB-ISDN ATM Layer SpecificationI.362I.362 B-ISDN ATM Adaption LayerB-ISDN ATM Adaption LayerI.413I.413 B-ISDN User-Network InterfaceB-ISDN User-Network InterfaceI.432I.432 B-ISDN UNI Physical Layer SpecificationB-ISDN UNI Physical Layer SpecificationI.610I.61

22、0 OAM Principles of B-ISDN AccessOAM Principles of B-ISDN AccessQ.2931 B-ISDN Access SignallingQ.2931 B-ISDN Access Signalling第三章第三章 3030n ATMATM論壇：致力于推廣論壇：致力于推廣ATMATM技術(shù)的民間組織，主要由設(shè)備提供商、技術(shù)的民間組織，主要由設(shè)備提供商、通信軟件服務(wù)提供商、運(yùn)營(yíng)商及有關(guān)的研究機(jī)構(gòu)發(fā)起和組成；通信軟件服務(wù)提供商、運(yùn)營(yíng)商及有關(guān)的研究機(jī)構(gòu)發(fā)起和組成； 迄今為止迄今為止ATMATM論壇已經(jīng)以白皮書形式發(fā)布了許多有關(guān)接口、信令論壇已經(jīng)以白皮書

23、形式發(fā)布了許多有關(guān)接口、信令等技術(shù)細(xì)節(jié)方面的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)很可能成為未來(lái)國(guó)際電聯(lián)等技術(shù)細(xì)節(jié)方面的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)很可能成為未來(lái)國(guó)際電聯(lián)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。第三章第三章 3131n 參考模型定義參考模型定義 了三層協(xié)議了三層協(xié)議 ATM ATM適配層適配層 ATM ATM層層 ATM ATM物理層物理層 第三章第三章 ATM LayerPhysical LayerAdaptationLayerTCSARCSLayer twoLayer oneHigher layersPMD3232n ATMATM適配層的主要功能適配層的主要功能 數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)流/ /數(shù)據(jù)包等如何裁減數(shù)據(jù)包等如何裁減( (

24、適配適配) )到到ATMATM的信元載荷中；的信元載荷中； 定義服務(wù)類別定義服務(wù)類別n ATMATM層層 定義信元結(jié)構(gòu)定義信元結(jié)構(gòu) 確定如何建立、維護(hù)和釋放虛電路確定如何建立、維護(hù)和釋放虛電路 （實(shí)現(xiàn)選路、交換、復(fù)用、（實(shí)現(xiàn)選路、交換、復(fù)用、QoSQoS支持、流量控制等）支持、流量控制等）n ATM ATM物理層物理層 媒體依賴子層（媒體依賴子層（PMDPMD）：接口方式，信元流）：接口方式，信元流比特流比特流 信元的識(shí)別定界、差錯(cuò)控制編譯碼信元的識(shí)別定界、差錯(cuò)控制編譯碼第三章第三章 3333n UNIUNI（UserUserNetwork InterfaceNetwork Interface

25、）信元頭結(jié)構(gòu)）信元頭結(jié)構(gòu) 第三章第三章 48-octet data fieldGFCVPIVPIVCIVCIVCIPTIHEC811st Octet2nd Octet3rd Octet4th Octet5th OctetBitsCLP3434n NNINNI（NetworkNetworkNetwork InterfaceNetwork Interface）信元頭結(jié)構(gòu)）信元頭結(jié)構(gòu) 第三章第三章 48-octet data fieldVPIVPIVCIVCIVCIPTICLPHEC811st Octet2nd Octet3rd Octet4th Octet5th OctetBits3535n 信元

26、頭各有關(guān)域的功能信元頭各有關(guān)域的功能 （1 1）在）在UNIUNI信元中包含有信元中包含有GFCGFC（GenericGeneric Flow Control field Flow Control field）域，可用于用戶與網(wǎng)絡(luò)接口間進(jìn)行流量控制域，可用于用戶與網(wǎng)絡(luò)接口間進(jìn)行流量控制 兩種接口工作模式：兩種接口工作模式： 受控模式：每次發(fā)送需獲得允許發(fā)送標(biāo)識(shí)方可發(fā)送受控模式：每次發(fā)送需獲得允許發(fā)送標(biāo)識(shí)方可發(fā)送 非受控模式：非受控模式：GFCGFC000 000 第三章第三章 48-octet data fieldVPIVPIVCIVCIVCIPTICLPHECGFC3636n 信元頭各有關(guān)域

27、的功能信元頭各有關(guān)域的功能 （2 2）VPIVPI：虛通道標(biāo)識(shí)：虛通道標(biāo)識(shí) 可標(biāo)識(shí)可標(biāo)識(shí) 256(UNI-8bits)/4096(NNI-12bits)256(UNI-8bits)/4096(NNI-12bits)條不同的虛通道條不同的虛通道 最大的實(shí)際可用的虛通道數(shù)可在接口初始化時(shí)協(xié)商確定最大的實(shí)際可用的虛通道數(shù)可在接口初始化時(shí)協(xié)商確定第三章第三章 48-octet data fieldVCIVCIVCIPTICLPHECVPIVPIGFCReal physical linkVPI 57VPI 683737n 信元頭各有關(guān)域的功能信元頭各有關(guān)域的功能 （3 3）VCIVCI：虛通路標(biāo)識(shí)：虛通

28、路標(biāo)識(shí) 可標(biāo)識(shí)可標(biāo)識(shí) 65536 (16bits-UNI & NNI)65536 (16bits-UNI & NNI)條不同的虛通路條不同的虛通路 最大的實(shí)際可用的虛通路數(shù)可在接口初始化時(shí)協(xié)商確定最大的實(shí)際可用的虛通路數(shù)可在接口初始化時(shí)協(xié)商確定 第三章第三章 VPI 57VPI 68VCI 39VCI 40VCI 38VCI 39VPI 68VPI 68VCI 39VCI44VCI 40VCI 41Physical Interfaces4- octet data fieldPTICLPHECVPIVPIGFCVCIVCIVCI3838n VPI/VCIVPI/VCI ATM A

29、TM面向連接功能的實(shí)現(xiàn)依賴面向連接功能的實(shí)現(xiàn)依賴VPI/VCIVPI/VCI對(duì)虛連接的標(biāo)識(shí)；對(duì)虛連接的標(biāo)識(shí)； VPI/VCIVPI/VCI僅在一條物理鏈路（本地）有效；僅在一條物理鏈路（本地）有效； 每經(jīng)過(guò)一個(gè)每經(jīng)過(guò)一個(gè)ATMATM交換機(jī)，交換機(jī)，VPI/VCIVPI/VCI根據(jù)虛連接建立時(shí)設(shè)定查找表根據(jù)虛連接建立時(shí)設(shè)定查找表確定輸出端口，同時(shí)變換為下一段物理鏈路的確定輸出端口，同時(shí)變換為下一段物理鏈路的VPI/VCIVPI/VCI取值；取值； 設(shè)立設(shè)立VPIVPI，VCIVCI兩級(jí)的標(biāo)識(shí)有利于對(duì)虛連接的管理，便于核心交兩級(jí)的標(biāo)識(shí)有利于對(duì)虛連接的管理，便于核心交換機(jī)高速交換；換機(jī)高速交換； 理

30、論上，在一條物理信道上，可同時(shí)支持的虛連接數(shù)理論上，在一條物理信道上，可同時(shí)支持的虛連接數(shù) N N2 28 82 21616 (UNI) N (UNI) N2 212122 21616 (NNI) (NNI)第三章第三章 3939n VPI/VCIVPI/VCI兩級(jí)標(biāo)識(shí)管理有利于支持高速交換的示例兩級(jí)標(biāo)識(shí)管理有利于支持高速交換的示例 第三章第三章 Multiple channels destined for a common location can be quickly and simply switched by the network if they share a common VPI

31、channels131145117channels1311451174040n 特殊的特殊的VPI/VCIVPI/VCI標(biāo)識(shí)標(biāo)識(shí) VPI = 0VPI = 0VCI = 0 to 15VCI = 0 to 15ITU-TITU-T 信令信令VPI = 0VPI = 0VCI = 16 to 31VCI = 16 to 31ATM ForumATM Forum 附加信令附加信令VPI = ALLVPI = ALLVCI = 1 to 5VCI = 1 to 5 （一般保留用于特殊用途）（一般保留用于特殊用途） 詳細(xì)參加書詳細(xì)參加書P81P81表表3 32 2第三章第三章 4141ATM Swit

32、chVirtual Channel SwitchVirtual Path SwitchVCI1VCI2VCI3VCI4VCI1VCI2VCI3VCI4VCIaVCIbVCIaVCIbVPI1VPI2VPI3VPI1VPI2VPI4VPI5VPI5n VPI/VCIVPI/VCI標(biāo)識(shí)在交換過(guò)程中的應(yīng)用標(biāo)識(shí)在交換過(guò)程中的應(yīng)用 第三章第三章 4242n VPI/VCIVPI/VCI標(biāo)識(shí)與交換映射表標(biāo)識(shí)與交換映射表 第三章第三章 ATM Cell ATM CellsVPI/VCI = A/B VPI/VCI = X/Y12Switch Map (1)VPIVCIInterface VPI VCI A

33、B 2 X Y - - - - -VPI/VCI is of Only4343CPE ACPE BSwitching Noden 利用利用VPI/VCIVPI/VCI標(biāo)識(shí)實(shí)現(xiàn)虛信道連接的概念標(biāo)識(shí)實(shí)現(xiàn)虛信道連接的概念 第三章第三章 4444n PTIPTI：信元類型標(biāo)識(shí)（：信元類型標(biāo)識(shí)（3bits3bits） 第三章第三章 PTI Coding (MSB first)InterpretationUser data cell, congestion not experienced, SDU type = 0 User data cell, congestion not experienced, S

34、DU type = 1 User data cell, congestion experienced, SDU type = 0 User data cell, congestion experienced, SDU type = 1 Segment OAM F5 flow-related cell End-to-end OAM F5 flow-related cell Resource management cell Reserved for future functions000 001 010 011 100 101 110 11148-octet data fieldVPIVPIVCI

35、VCIVCICLPHECGFCPTI4545n PTIPTI：信元類型標(biāo)識(shí)（：信元類型標(biāo)識(shí)（3bits3bits） PTI (bit 3): PTI (bit 3): 標(biāo)識(shí)所在信元是用于管理功能的信元標(biāo)識(shí)所在信元是用于管理功能的信元(bit=1)(bit=1)或者或者是用戶是用戶/ /信令信元信令信元(bit=0).(bit=0).PTI (bit 2): PTI (bit 2): 標(biāo)識(shí)本信元在傳輸過(guò)程中是否經(jīng)歷有擁塞的交換標(biāo)識(shí)本信元在傳輸過(guò)程中是否經(jīng)歷有擁塞的交換機(jī)機(jī)(bit=0:(bit=0:無(wú)擁塞；無(wú)擁塞；bit=1:bit=1:有擁塞有擁塞) ) 該比特也稱為該比特也稱為 EFCI (

36、ExplicitEFCI (Explicit Forward Forward Congestion Indicator)Congestion Indicator)PTI (bit 1): PTI (bit 1): 用于標(biāo)識(shí)本信元是否承載用于標(biāo)識(shí)本信元是否承載ATMATM適配層中適配層中AAL5 AAL5 業(yè)務(wù)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)單元數(shù)據(jù)單元(SDU)(SDU)數(shù)據(jù)的最后一個(gè)信元數(shù)據(jù)的最后一個(gè)信元. .第三章第三章 4646n CLPCLP：信元丟失優(yōu)先級(jí)標(biāo)識(shí)：信元丟失優(yōu)先級(jí)標(biāo)識(shí) 當(dāng)交換機(jī)發(fā)現(xiàn)用戶發(fā)送的流過(guò)載，會(huì)對(duì)信元的該域進(jìn)行標(biāo)識(shí)當(dāng)交換機(jī)發(fā)現(xiàn)用戶發(fā)送的流過(guò)載，會(huì)對(duì)信元的該域進(jìn)行標(biāo)識(shí) (bit=1)(bit

37、=1)，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生擁塞時(shí)，丟棄具有標(biāo)識(shí)的信元，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生擁塞時(shí)，丟棄具有標(biāo)識(shí)的信元第三章第三章 CLP = 0CLP = 0CLP = 1CLP = 1Private UNIPrivate NNIPublic UNIPublic NNI48-octet data fieldVPIVPIVCIVCIVCIHECGFCPTICLP4747n HECHEC：信元頭差錯(cuò)控制與信元間定界：信元頭差錯(cuò)控制與信元間定界 檢錯(cuò)功能（強(qiáng)制）：檢錯(cuò)功能（強(qiáng)制）：g(x)=xg(x)=x8 8+x+x2 2+x+1+x+1 糾錯(cuò)功能（可選）：實(shí)現(xiàn)糾錯(cuò)功能（可選）：實(shí)現(xiàn)1 1比特錯(cuò)誤的檢測(cè)和糾正比特錯(cuò)誤的檢測(cè)和糾正

38、定界：利用被（保護(hù)）檢錯(cuò)位與監(jiān)督位之間的約束關(guān)系定界：利用被（保護(hù)）檢錯(cuò)位與監(jiān)督位之間的約束關(guān)系 來(lái)實(shí)現(xiàn)信元的定界。來(lái)實(shí)現(xiàn)信元的定界。第三章第三章 48-octet data fieldVPIVPIVCIVCIVCICLPGFCPTIHEC4848n 定義物理層承載定義物理層承載ATMATM信元的方式和接口標(biāo)準(zhǔn)信元的方式和接口標(biāo)準(zhǔn) 已經(jīng)定義的物理層信元傳輸接口已經(jīng)定義的物理層信元傳輸接口 SDHSDH（同步數(shù)字序列）接口：（同步數(shù)字序列）接口：STM1/2/3(155/622/2488Mbps)STM1/2/3(155/622/2488Mbps) PDH PDH（準(zhǔn)同步數(shù)字序列）接口：（準(zhǔn)同步

39、數(shù)字序列）接口：E1/3/4(2/34/139Mbps)E1/3/4(2/34/139Mbps) DS1/DS3(1.544/44,736Mbps)DS1/DS3(1.544/44,736Mbps) 直接信元傳輸接口：直接信元傳輸接口：ITUITU155/622Mbps155/622Mbps ATM ATM論壇論壇STP/UTP:155/25.6MbpsSTP/UTP:155/25.6Mbps FDDIFDDI信元傳輸接口：信元傳輸接口：ATMATM論壇論壇100Mbps100Mbps SONET SONET接口接口: (: (與與SDHSDH速率適配的北美標(biāo)準(zhǔn)速率適配的北美標(biāo)準(zhǔn)) ) 第三章

40、第三章 4949n 物理層由物理層由TCTC和和PMDPMD兩個(gè)子層構(gòu)成兩個(gè)子層構(gòu)成 TC(TransmissionTC(Transmission Convergence Convergence):):傳輸會(huì)聚子層功能傳輸會(huì)聚子層功能 HEC HEC域中監(jiān)督位的生成與接收校驗(yàn)域中監(jiān)督位的生成與接收校驗(yàn) 信元加擾與解擾信元加擾與解擾 信元定界信元定界 PMD(Physical PMD(Physical Medium Dependent Medium Dependent) )媒體子層功能媒體子層功能 比特定時(shí)比特定時(shí) 線路波形編碼和物理信號(hào)特征線路波形編碼和物理信號(hào)特征 物理連接器結(jié)構(gòu)物理連接器結(jié)

41、構(gòu)第三章第三章 5050SectionADMLinePathADMADMRepeatersInsertedDataDroppedDataRepeatersInsertedDataDroppedDatan SDH/SONETSDH/SONET雙向光交換網(wǎng)雙向光交換網(wǎng)第三章第三章 5151RepeaterSectionMultiplexerSectionPathPayloadPointer0 Sec.125 Sec.n SDH/SONETSDH/SONET數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)第三章第三章 5252n SDH/SONETSDH/SONET數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu) Repeater SectionRepe

42、ater Section 域域: : 用于傳遞與線路信號(hào)增強(qiáng)設(shè)備用于傳遞與線路信號(hào)增強(qiáng)設(shè)備( (repeatersrepeaters) )之間交互的控制信息之間交互的控制信息. . 通常稱為通常稱為 F1 flowF1 flow Multiplexer SectionMultiplexer Section 域域用于傳遞兩個(gè)相鄰復(fù)接器用于傳遞兩個(gè)相鄰復(fù)接器(Multiplexer)(Multiplexer)間交互的控制信息；通常稱為間交互的控制信息；通常稱為 F2 flowF2 flow PathPath 域域: : 用于傳遞進(jìn)出該幀數(shù)據(jù)用于傳遞進(jìn)出該幀數(shù)據(jù)SDH/SONETSDH/SONET網(wǎng)

43、絡(luò)端口的信息；網(wǎng)絡(luò)端口的信息；通常稱為通常稱為 F3 flow.F3 flow. Point Point 域：用于控制調(diào)整設(shè)備間的時(shí)鐘差異；域：用于控制調(diào)整設(shè)備間的時(shí)鐘差異； Payload Payload 域：用于傳輸域：用于傳輸ATMATM信元。信元。第三章第三章 5353n SDH/SONETSDH/SONET數(shù)據(jù)幀承載信元的形式數(shù)據(jù)幀承載信元的形式 在沒(méi)有信息傳輸或在沒(méi)有信息傳輸或ATMATM設(shè)備與設(shè)備與SDH/SONETSDH/SONET網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備傳輸速網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備傳輸速 率不匹配時(shí)，可通過(guò)插入或刪除空信元實(shí)現(xiàn)信元速率解偶率不匹配時(shí)，可通過(guò)插入或刪除空信元實(shí)現(xiàn)信元速率解偶. .第三章第

44、三章 5454n ATMATM適配層的主要功能適配層的主要功能 數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)流/ /數(shù)據(jù)包等如何裁減數(shù)據(jù)包等如何裁減( (適配適配) )到到ATMATM的信元載荷中；的信元載荷中； 定義服務(wù)類別。定義服務(wù)類別。 第三章第三章 Adaptation LayerSARCSHigher layer dataHHThe use of a CS is not required byall AALsEtc. HT HT HT5555n 業(yè)務(wù)類別業(yè)務(wù)類別( (Service CatagoriesService Catagories) ) CBRCBRConstant Bit RateConstant Bit

45、Rate VBR-RTVBR-RTVariable Bit Rate - Real TimeVariable Bit Rate - Real Time VBR-NRTVBR-NRTVariable Bit Rate - Non-Real TimeVariable Bit Rate - Non-Real Time ABRABRAvailable Bit RateAvailable Bit Rate UBRUBRUnspecified Bit RateUnspecified Bit Rate GFRGFRGuaranteed Frame Rate (later)Guaranteed Frame R

46、ate (later) 第三章第三章 5656n ITU-T ITU-T ( (rec. I 362rec. I 362) ) 定義的業(yè)務(wù)分類方法定義的業(yè)務(wù)分類方法第三章第三章 Class AClass BClass CClass DTiming betweensource and destinationRequiredNot requiredBit rateConstantVariableConnection modeConnection-orientedConnectionlessAAL 1AAL 2AAL 3AAL 4AAL 5RelevantAdaptation Layer5757n

47、ATMATM適配層類型適配層類型 （1 1）AAL1AAL1：用于：用于A A類業(yè)務(wù)類業(yè)務(wù) （2 2）AAL2AAL2：用于：用于B B類業(yè)務(wù)類業(yè)務(wù) （3 3）AAL3/4AAL3/4：用于：用于C C、D D類業(yè)務(wù)類業(yè)務(wù) （4 4）AAL5AAL5：用于：用于C C、D D類業(yè)務(wù)類業(yè)務(wù)第三章第三章 5858n ATMATM適配層的結(jié)構(gòu)適配層的結(jié)構(gòu)第三章第三章 5959n ATMATM適配層的結(jié)構(gòu)適配層的結(jié)構(gòu) （1 1）會(huì)聚（）會(huì)聚（CSCS）子層）子層 業(yè)務(wù)特定的會(huì)聚子層（業(yè)務(wù)特定的會(huì)聚子層（SSCSSSCS）：根據(jù)特定的業(yè)務(wù)需求加入）：根據(jù)特定的業(yè)務(wù)需求加入 公共部分會(huì)聚子層（公共部分會(huì)聚

48、子層（CPCSCPCS）：確定一個(gè)公共數(shù)據(jù)報(bào)單元）：確定一個(gè)公共數(shù)據(jù)報(bào)單元 （2 2）拆裝子層（）拆裝子層（SARSAR） 根據(jù)不同類別的根據(jù)不同類別的AALAAL類型，將類型，將CPCSCPCS數(shù)據(jù)報(bào)裁減成特定的信數(shù)據(jù)報(bào)裁減成特定的信 元、加入控制信息或做相反的變換。元、加入控制信息或做相反的變換。 可根據(jù)不同的傳輸要求確定是否需要特定的可根據(jù)不同的傳輸要求確定是否需要特定的CSCS子層的功能子層的功能第三章第三章 6060n ATMATM適配層的作用適配層的作用 ATMATM適配層涉及不同類別業(yè)務(wù)端到端的的傳輸控制功能適配層涉及不同類別業(yè)務(wù)端到端的的傳輸控制功能 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中的交換機(jī)只涉及網(wǎng)

49、絡(luò)節(jié)點(diǎn)中的交換機(jī)只涉及ATMATM層的控制功能層的控制功能第三章第三章 6161n AAL1AAL1：主要用于傳輸對(duì)延時(shí)敏感的固定速率（：主要用于傳輸對(duì)延時(shí)敏感的固定速率（CBRCBR）的業(yè)務(wù)）的業(yè)務(wù) 第三章第三章 6262n AAL1AAL1會(huì)聚層子（會(huì)聚層子（CSCS）主要功能）主要功能 完成時(shí)序恢復(fù)：處理時(shí)延變化完成時(shí)序恢復(fù)：處理時(shí)延變化 時(shí)鐘恢復(fù)時(shí)鐘恢復(fù) 無(wú)特定的會(huì)聚層數(shù)據(jù)報(bào)（未定義無(wú)特定的會(huì)聚層數(shù)據(jù)報(bào)（未定義CS-PDUCS-PDU） 第三章第三章 6363n AAL1AAL1的的SARSAR子層功能子層功能: : 傳遞會(huì)聚子層標(biāo)識(shí)（傳遞會(huì)聚子層標(biāo)識(shí)（CSICSI） 順序順序/ /丟

50、失控制（丟失控制（SNSN） CSICSI、SNSN字段保護(hù)（字段保護(hù)（SNPSNP）：）： 3bits CRC 3bits CRC（X X3 3X X1 1）校驗(yàn)）校驗(yàn)1bit 1bit 奇偶校驗(yàn)奇偶校驗(yàn)第三章第三章 6464n AAL2AAL2：主要用于傳輸可變速率的實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)：主要用于傳輸可變速率的實(shí)時(shí)業(yè)務(wù) AAL2AAL2支持多個(gè)不同業(yè)務(wù)流的復(fù)合傳輸支持多個(gè)不同業(yè)務(wù)流的復(fù)合傳輸 AAL2AAL2包含包含SSCSSSCS與與CPSCPS兩個(gè)子層兩個(gè)子層 SSCSSSCS可根據(jù)不同的特定業(yè)務(wù)的需求加入可根據(jù)不同的特定業(yè)務(wù)的需求加入 CPSCPS的主要功能的主要功能 多個(gè)不同業(yè)務(wù)流的復(fù)用與分路

51、多個(gè)不同業(yè)務(wù)流的復(fù)用與分路 時(shí)鐘和同步處理時(shí)鐘和同步處理 CPS-SDUCPS-SDU數(shù)字分組序列傳輸?shù)耐暾员ＷC數(shù)字分組序列傳輸?shù)耐暾员ＷC第三章第三章 6565n AAL2AAL2多路業(yè)務(wù)流的復(fù)合傳輸多路業(yè)務(wù)流的復(fù)合傳輸?shù)谌碌谌?6666n AAL2AAL2數(shù)據(jù)分組的格式數(shù)據(jù)分組的格式第三章第三章 6767n AAL2 CPSAAL2 CPS分組各個(gè)域（分組各個(gè)域（1 1stst Header Header）的功能）的功能CID FieldCID Field：標(biāo)識(shí)不同的業(yè)務(wù)流，可支持多達(dá)：標(biāo)識(shí)不同的業(yè)務(wù)流，可支持多達(dá)248248個(gè)獨(dú)立業(yè)務(wù)流個(gè)獨(dú)立業(yè)務(wù)流 LI FieldLI Field

52、：標(biāo)識(shí)不同業(yè)務(wù)流每個(gè)數(shù)據(jù)分組的載荷長(zhǎng)度，長(zhǎng)度可變：標(biāo)識(shí)不同業(yè)務(wù)流每個(gè)數(shù)據(jù)分組的載荷長(zhǎng)度，長(zhǎng)度可變 UUI FieldUUI Field： 用于端到端不同業(yè)務(wù)流內(nèi)協(xié)商功能，如用于協(xié)商最用于端到端不同業(yè)務(wù)流內(nèi)協(xié)商功能，如用于協(xié)商最 大的傳輸單元（大的傳輸單元（MTUMTU）的大?。┑拇笮ECHEC：用于對(duì)上述各個(gè)域的差錯(cuò)控制和保護(hù)（：用于對(duì)上述各個(gè)域的差錯(cuò)控制和保護(hù)（X X5 5X X2 21 1）第三章第三章 6868n AAL2 PDUAAL2 PDU分組各個(gè)域（分組各個(gè)域（2 2ndnd Header Header）的功能）的功能 Offset Field Offset Field：標(biāo)識(shí)從該：標(biāo)識(shí)從該P(yáng)DUPDU（2 2ndnd Header Header）之后的下一字節(jié)到