現(xiàn)代交換原理-第7章-ATM交換技術(shù)復(fù)習(xí)過(guò)程

1、現(xiàn)代交換原理-第7章-ATM交換技術(shù)7.1 ATM與與B-ISDN的產(chǎn)生與發(fā)展的產(chǎn)生與發(fā)展電路傳送模式電路傳送模式CTM分組傳送模式分組傳送模式PTM電路交換電路交換實(shí)時(shí)語(yǔ)音實(shí)時(shí)語(yǔ)音業(yè)務(wù)業(yè)務(wù)公用公用電話網(wǎng)電話網(wǎng)分組交換分組交換突發(fā)數(shù)據(jù)突發(fā)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)業(yè)務(wù)公用分組公用分組交換網(wǎng)交換網(wǎng)異步傳送模式異步傳送模式ATM各種業(yè)務(wù)各種業(yè)務(wù)寬帶綜合業(yè)務(wù)寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)數(shù)字網(wǎng)B-ISDN傳送模式傳送模式: 綜合了傳輸、復(fù)用和交換有關(guān)方面的技術(shù)綜合了傳輸、復(fù)用和交換有關(guān)方面的技術(shù)n電路傳送模式(CTM)n固定分配帶寬n面向物理連接n同步時(shí)分復(fù)用n適應(yīng)實(shí)時(shí)語(yǔ)音業(yè)務(wù)n時(shí)間透明性n分組傳送模式(PTM)n動(dòng)態(tài)分配帶寬n

2、面向無(wú)連接（邏輯鏈接）n統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用n適應(yīng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)n語(yǔ)義透明性時(shí)間透明性：信息傳送的時(shí)延和時(shí)延抖動(dòng)要小時(shí)間透明性：信息傳送的時(shí)延和時(shí)延抖動(dòng)要小語(yǔ)義透明性：由傳送引起的信息丟失和差錯(cuò)要小語(yǔ)義透明性：由傳送引起的信息丟失和差錯(cuò)要小B-ISDN網(wǎng)對(duì)傳送模式的要求網(wǎng)對(duì)傳送模式的要求q 對(duì)信息的損傷要小對(duì)信息的損傷要小o 具有時(shí)間透明性具有時(shí)間透明性o 具有語(yǔ)義透明性具有語(yǔ)義透明性q 能靈活地支持各種業(yè)務(wù)能靈活地支持各種業(yè)務(wù)q 具有高速傳送信息的能力具有高速傳送信息的能力7.1 ATM與與B-ISDN的產(chǎn)生與發(fā)展的產(chǎn)生與發(fā)展7.1 ATM與與B-ISDN的產(chǎn)生與發(fā)展的產(chǎn)生與發(fā)展nATM融合了融合了CTM

3、和和PTM的特點(diǎn)的特點(diǎn)n（1）ATM看作看作CTM的改進(jìn)的改進(jìn)n（2）ATM看作看作PTM的改進(jìn)的改進(jìn)ATM與與B-ISDN的產(chǎn)生和發(fā)展的產(chǎn)生和發(fā)展1983年，美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室的年，美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室的Turner J.等人提出了快速分組交換（等人提出了快速分組交換（FPSFast Packet Switching）原理，研制了原型機(jī)。）原理，研制了原型機(jī)。同年，法國(guó)同年，法國(guó)Coudreuse J.P.提出了提出了ATD交換概念，并在法國(guó)電信交換概念，并在法國(guó)電信研究中心（研究中心（CNET）研制了演示模型。）研制了演示模型。 FPS和和ATD概念提出以后，很多設(shè)備制造公司、郵電管理部門和概念提出

4、以后，很多設(shè)備制造公司、郵電管理部門和標(biāo)準(zhǔn)化組織表示了強(qiáng)烈的興趣，進(jìn)行了深入的研究。標(biāo)準(zhǔn)化組織表示了強(qiáng)烈的興趣，進(jìn)行了深入的研究。80年代中期，年代中期，CCITT也開始了這種新的傳送模式的研究。也開始了這種新的傳送模式的研究。1988年，年，CCITT 18研究組決定采用固定長(zhǎng)度的信元，定名為研究組決定采用固定長(zhǎng)度的信元，定名為ATM，并認(rèn)定，并認(rèn)定B-ISDN將基于將基于ATM技術(shù)。技術(shù)。1990年，年，CCITT 18研究組制定了關(guān)于研究組制定了關(guān)于ATM的一系列建議，并在的一系列建議，并在以后的研究中不斷地深入和完善以后的研究中不斷地深入和完善。7.1 ATM與與B-ISDN的產(chǎn)生與發(fā)

5、展的產(chǎn)生與發(fā)展 1994年投入運(yùn)營(yíng)的美國(guó)北卡羅來(lái)納信息高速公路，是美國(guó)第一個(gè)在年投入運(yùn)營(yíng)的美國(guó)北卡羅來(lái)納信息高速公路，是美國(guó)第一個(gè)在州的范圍內(nèi)的公用州的范圍內(nèi)的公用ATM寬帶網(wǎng)。寬帶網(wǎng)。 在歐洲由法國(guó)、德國(guó)、英國(guó)、意大利和西班牙等國(guó)發(fā)起的泛歐在歐洲由法國(guó)、德國(guó)、英國(guó)、意大利和西班牙等國(guó)發(fā)起的泛歐ATM寬帶試驗(yàn)網(wǎng)，于寬帶試驗(yàn)網(wǎng)，于1994年年11月開始運(yùn)行，后來(lái)擴(kuò)大到歐洲的十多個(gè)月開始運(yùn)行，后來(lái)擴(kuò)大到歐洲的十多個(gè)國(guó)家，是覆蓋面較廣的國(guó)家，是覆蓋面較廣的ATM試驗(yàn)網(wǎng)試驗(yàn)網(wǎng) 在亞洲的日本在亞洲的日本NTT與郵政省、香港電訊、新加坡電信、韓國(guó)電信、與郵政省、香港電訊、新加坡電信、韓國(guó)電信、泰國(guó)的亞洲電

6、信以及中國(guó)的廣東、北京和上海電信管理局也進(jìn)行過(guò)泰國(guó)的亞洲電信以及中國(guó)的廣東、北京和上海電信管理局也進(jìn)行過(guò)以以ATM為基礎(chǔ)的寬帶網(wǎng)試驗(yàn)。試驗(yàn)的業(yè)務(wù)平臺(tái)有基于為基礎(chǔ)的寬帶網(wǎng)試驗(yàn)。試驗(yàn)的業(yè)務(wù)平臺(tái)有基于TCPIP的寬的寬帶數(shù)據(jù)、帶數(shù)據(jù)、VOD、會(huì)議電視。試驗(yàn)的應(yīng)用系統(tǒng)大致有家庭購(gòu)物、遠(yuǎn)程、會(huì)議電視。試驗(yàn)的應(yīng)用系統(tǒng)大致有家庭購(gòu)物、遠(yuǎn)程醫(yī)療、遠(yuǎn)程教學(xué)等。醫(yī)療、遠(yuǎn)程教學(xué)等。 7.1 ATM與與B-ISDN的產(chǎn)生與發(fā)展的產(chǎn)生與發(fā)展 公用網(wǎng)的公用網(wǎng)的ATM交換系統(tǒng)交換系統(tǒng) 公用網(wǎng)公用網(wǎng)ATM骨干交換系統(tǒng)必須具有高吞吐量和可擴(kuò)骨干交換系統(tǒng)必須具有高吞吐量和可擴(kuò)展性，吞吐量通常為展性，吞吐量通常為40160G。應(yīng)能

7、支持各種接口、業(yè)。應(yīng)能支持各種接口、業(yè)務(wù)和連接類型，并具有保證服務(wù)質(zhì)量（務(wù)和連接類型，并具有保證服務(wù)質(zhì)量（Qos）的業(yè)務(wù)流控）的業(yè)務(wù)流控制功能。制功能。 富士通富士通FETEX-150、愛(ài)立信的、愛(ài)立信的AXD301、西門子的、西門子的Main Street Xpress、 AT&T的的Globe View 2000、阿、阿爾卡特的爾卡特的1000AX、 北電的北電的Magellan Concorde等。等。 7.1 ATM與與B-ISDN的產(chǎn)生與發(fā)展的產(chǎn)生與發(fā)展 研究熱點(diǎn)研究熱點(diǎn) ATM交換結(jié)構(gòu)交換結(jié)構(gòu) ATM網(wǎng)的業(yè)務(wù)流控制網(wǎng)的業(yè)務(wù)流控制 話音通過(guò)話音通過(guò)ATM（VOA） IP與與A

8、TM的融合的融合 ATM與智能網(wǎng)（與智能網(wǎng)（IN）的結(jié)合）的結(jié)合 光光ATM交換交換 7.1 ATM與與B-ISDN的產(chǎn)生與發(fā)展的產(chǎn)生與發(fā)展7.2 ATM基本原理基本原理nATM特點(diǎn)：特點(diǎn)：n采用了固定長(zhǎng)度的信元，并簡(jiǎn)化了信元頭功能采用了固定長(zhǎng)度的信元，并簡(jiǎn)化了信元頭功能n采用了異步時(shí)分復(fù)用方式采用了異步時(shí)分復(fù)用方式n采用了面向連接的工作方式采用了面向連接的工作方式n采用了標(biāo)準(zhǔn)化的采用了標(biāo)準(zhǔn)化的ATM協(xié)議協(xié)議發(fā)送次序發(fā)送次序8 7 6 5 4 3 2 1 比特比特15 6.53發(fā)送次序發(fā)送次序信頭（信頭（5字節(jié)）字節(jié)）信息段（信息段（48字節(jié)）字節(jié)）7.2.1 ATM信元及其結(jié)構(gòu)信元及其結(jié)構(gòu)n

9、1、信元結(jié)構(gòu)、信元結(jié)構(gòu)n 信元（信元（53字節(jié)）由信頭（字節(jié)）由信頭（5字節(jié)）和信息段字節(jié)）和信息段（48字節(jié)）組成。字節(jié)）組成。字節(jié)字節(jié)2、信頭結(jié)構(gòu)、信頭結(jié)構(gòu)7.2.1 ATM信元及其結(jié)構(gòu)信元及其結(jié)構(gòu)UNINNIUNINNI：網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接口，無(wú)流量控制。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接口，無(wú)流量控制。UNI：用戶用戶-網(wǎng)絡(luò)接口，接入流量控制。由于網(wǎng)絡(luò)接口，接入流量控制。由于B-ISDN的的UNI接入的終端數(shù)量可以很多，需要控制接入的終端數(shù)量可以很多，需要控制流向網(wǎng)絡(luò)的流量，以避免網(wǎng)絡(luò)的短期過(guò)載流向網(wǎng)絡(luò)的流量，以避免網(wǎng)絡(luò)的短期過(guò)載B-ISDNGFC比特比特 8 7 6 5 4 3 2 1VPIVPIVCIVCIVCI

10、PTHECCLP1 2 3 4 5字節(jié)字節(jié)7.2.1 ATM信元及其結(jié)構(gòu)信元及其結(jié)構(gòu)n(1) UNI的信頭結(jié)構(gòu)的信頭結(jié)構(gòu)nGFC（Generic Flow Control）：一般流量控）：一般流量控制字段，制字段，4bit，用于接入流量控制。，用于接入流量控制。VPI/VCI：選路信息，唯一標(biāo)識(shí)一個(gè)：選路信息，唯一標(biāo)識(shí)一個(gè)邏輯子信道邏輯子信道。VPI（Virtual Path Identifier）：）：虛通道標(biāo)志虛通道標(biāo)志，8bit，可標(biāo)，可標(biāo)識(shí)識(shí)256條虛通道。條虛通道。VCI（Virtual Channel Identifier）：）：虛信道標(biāo)志虛信道標(biāo)志，16bit，可標(biāo)識(shí)可標(biāo)識(shí)655

11、36條虛信道。條虛信道。PT（Payload Type）：）：凈荷類型凈荷類型，3bit，表示信息段傳送的，表示信息段傳送的信息類型信息類型CLP（Cell Loss Priority）：）：信元丟棄優(yōu)先權(quán)信元丟棄優(yōu)先權(quán)，1bit，CLP=0，表示高優(yōu)先級(jí)；，表示高優(yōu)先級(jí)；CLP=1,表示低優(yōu)先級(jí)，若遇表示低優(yōu)先級(jí)，若遇到擁塞要丟棄信元時(shí)，到擁塞要丟棄信元時(shí)，CLP=1的信元將首先丟棄。的信元將首先丟棄。HEC（Head Error Control）：）：信頭差錯(cuò)控制信頭差錯(cuò)控制，8bit，檢驗(yàn)，檢驗(yàn)信頭是否出錯(cuò)，不檢測(cè)信息段。信頭是否出錯(cuò)，不檢測(cè)信息段。7.2.1 ATM信元及其結(jié)構(gòu)信元及其

12、結(jié)構(gòu)比特比特 8 7 6 5 4 3 2 1VPIVPIVCIVCIVCIPTHECCLP1 2 3 4 5字節(jié)字節(jié)7.2.1 ATM信元及其結(jié)構(gòu)n（2）NNI的信頭結(jié)構(gòu)的信頭結(jié)構(gòu)n NNI信頭不需要信頭不需要GFC字段，從而使字段，從而使VPI擴(kuò)展為擴(kuò)展為12bit?？偨Y(jié)總結(jié)nATM采用固定長(zhǎng)度短信元采用固定長(zhǎng)度短信元n“固定固定”：有利于硬件實(shí)現(xiàn)，速度快：有利于硬件實(shí)現(xiàn)，速度快n“短短”：信元傳送時(shí)延和時(shí)延抖動(dòng)小，滿足實(shí)：信元傳送時(shí)延和時(shí)延抖動(dòng)小，滿足實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)要求。時(shí)業(yè)務(wù)要求。n無(wú)逐段鏈路的差錯(cuò)控制和流量控制無(wú)逐段鏈路的差錯(cuò)控制和流量控制n簡(jiǎn)化信頭，減少節(jié)點(diǎn)處理負(fù)擔(dān)，提高信頭處理簡(jiǎn)化信頭，

13、減少節(jié)點(diǎn)處理負(fù)擔(dān)，提高信頭處理速度，信元排隊(duì)時(shí)延大大縮短。速度，信元排隊(duì)時(shí)延大大縮短。7.2.2 異步時(shí)分復(fù)用技術(shù)異步時(shí)分復(fù)用技術(shù)n電路交換n同步時(shí)分復(fù)用n固定資源分配n固定速率n硬件實(shí)現(xiàn)n分組交換n統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用n動(dòng)態(tài)資源分配n可變速率n軟件實(shí)現(xiàn)nATM交換n異步時(shí)分復(fù)用n動(dòng)態(tài)資源分配n可變速率n硬件實(shí)現(xiàn)3 2 13 2 13 2 1分組頭（分組頭（LCN）信頭（信頭（VPI,VCI）1、虛通道與虛信道、虛通道與虛信道 ATM傳輸通道可分割成若干個(gè)邏輯子信道傳輸通道可分割成若干個(gè)邏輯子信道 ，為便于應(yīng)，為便于應(yīng)用和管理，邏輯子信道可按兩個(gè)等級(jí)來(lái)劃分：用和管理，邏輯子信道可按兩個(gè)等級(jí)來(lái)劃分： 虛

14、通道（虛通道（VP-Virtual Path） 虛信道（虛信道（VC-Virtual Channel ）7.2.3 面向連接工作方式面向連接工作方式虛信道虛信道 (VC)虛信道（虛信道（VC）虛通道虛通道 (VP)虛通道虛通道(VP)傳輸通道傳輸通道虛通道虛通道(VP)包括多條包括多條VC虛信道虛信道(VC)ATM端節(jié)點(diǎn)之間的端節(jié)點(diǎn)之間的邏輯通路邏輯通路p 向北京方向（用向北京方向（用VPI = 1標(biāo)識(shí)）的標(biāo)識(shí)）的3個(gè)通信，兩個(gè)是數(shù)個(gè)通信，兩個(gè)是數(shù)據(jù)通信，一個(gè)是電話通信（分別用據(jù)通信，一個(gè)是電話通信（分別用VCI = 4、5、6標(biāo)識(shí)）標(biāo)識(shí)）p 向廣州方向（用向廣州方向（用VPI = 2標(biāo)識(shí)）的

15、標(biāo)識(shí)）的2個(gè)通信，一個(gè)是視個(gè)通信，一個(gè)是視頻通信，一個(gè)是電話通信（分別用頻通信，一個(gè)是電話通信（分別用VCI = 5、6標(biāo)識(shí)）標(biāo)識(shí)） 7.2.3 面向連接工作方式面向連接工作方式虛通道（虛通道（VP）:由由ATM信頭中信頭中VPI標(biāo)記。標(biāo)記。虛信道（虛信道（VC）:由由ATM信頭中信頭中VCI標(biāo)記。標(biāo)記。注意注意n1、一個(gè)邏輯子信道由（、一個(gè)邏輯子信道由（VPI,VCI）唯一標(biāo)識(shí)。）唯一標(biāo)識(shí)。n2、 VPI和和VCI只在每段傳輸通道上有意義，只在每段傳輸通道上有意義，不具有端到端的含義。不具有端到端的含義。n3、在每段傳輸通道上，、在每段傳輸通道上，VPI唯一；唯一； 在在VP內(nèi)，內(nèi)，VCI唯

16、一。唯一。2、 VPC（虛通道連接）和（虛通道連接）和VCC（虛信道連接）（虛信道連接） 虛連接虛連接：由每段傳輸通道上選定的邏輯子信道串接起來(lái)構(gòu)：由每段傳輸通道上選定的邏輯子信道串接起來(lái)構(gòu)成的源端到目的端的通信連接。成的源端到目的端的通信連接。 虛信道連接虛信道連接VCC：是：是VCC端點(diǎn)之間的端點(diǎn)之間的VC級(jí)端到端的連接，級(jí)端到端的連接，由多條由多條VC鏈路鏈路串接而成，串接而成，VCI用來(lái)識(shí)別一條用來(lái)識(shí)別一條VC鏈路鏈路。 虛通道連接虛通道連接VPC：是：是VPC端點(diǎn)之間的端點(diǎn)之間的VP級(jí)端到端的連接，級(jí)端到端的連接，由多條由多條VP鏈路鏈路串接而成，串接而成，VPI用來(lái)識(shí)別一條用來(lái)識(shí)別

17、一條VP鏈路鏈路。7.2.3 面向連接工作方式面向連接工作方式虛信道連接（虛信道連接（VCC）虛通道連接（虛通道連接（VPC）VC鏈路鏈路VC鏈路鏈路VC鏈路鏈路VCIXVCIyVCIZVP鏈路鏈路VP鏈路鏈路VP鏈路鏈路VPIXVPIyVPIZ7.2.3 面向連接工作方式面向連接工作方式3）VP交換和交換和VC交換交換 VP交換是指僅變換交換是指僅變換VPI值而不改變值而不改變VCI值的交換，即值的交換，即只只進(jìn)行虛通道的交換，虛通道里面的虛信道并不進(jìn)行交換進(jìn)行虛通道的交換，虛通道里面的虛信道并不進(jìn)行交換。 7.2.3 面向連接工作方式面向連接工作方式 VC交換是指交換是指VPI值與值與VC

18、I值都要進(jìn)行改變的交換。因?yàn)橹刀家M(jìn)行改變的交換。因?yàn)樘撔诺朗前凑仗撏ǖ纴?lái)劃分的，當(dāng)虛信道交換時(shí)，其所屬的虛信道是按照虛通道來(lái)劃分的，當(dāng)虛信道交換時(shí)，其所屬的虛通道也要進(jìn)行交換，即虛通道也要進(jìn)行交換，即虛通道和虛信道都要進(jìn)行交換虛通道和虛信道都要進(jìn)行交換。 7.2.3 面向連接工作方式面向連接工作方式 ATM連接的建立過(guò)程就是在源連接的建立過(guò)程就是在源ATM端點(diǎn)與目的端點(diǎn)與目的ATM端端點(diǎn)進(jìn)行通信前的連接建立過(guò)程，實(shí)際上就是在這兩個(gè)端點(diǎn)間點(diǎn)進(jìn)行通信前的連接建立過(guò)程，實(shí)際上就是在這兩個(gè)端點(diǎn)間的各段傳輸通道上，找尋空閑的各段傳輸通道上，找尋空閑VC鏈路和鏈路和VP鏈路，分配鏈路，分配VCI與與VP

19、I，建立相應(yīng)，建立相應(yīng)VCC與與VPC的過(guò)程，的過(guò)程， 7.2.3 面向連接工作方式面向連接工作方式ATM虛連接建立的方式有兩種方式：虛連接建立的方式有兩種方式：q 永久虛連接（永久虛連接（PVC：Permanent Virtual Connection）q 交換虛連接（交換虛連接（SVC：Switching Virtual Connection） PVC是由管理面控制建立的永久和半永久連接，用戶在傳是由管理面控制建立的永久和半永久連接，用戶在傳送信息前不需要建立過(guò)程。送信息前不需要建立過(guò)程。 SVC是由信令控制建立的連接，用戶在傳送信息前要建立是由信令控制建立的連接，用戶在傳送信息前要建立連

20、接，信息傳送完畢則拆除虛連接。連接，信息傳送完畢則拆除虛連接。 VPC 和和 VCC 都可有都可有PVC和和SVC的虛連接。的虛連接。7.2.3 面向連接工作方式面向連接工作方式物理層物理層ATM層層ATM適配層適配層(AAL)高層高層高層高層控制面控制面用戶面用戶面管理面管理面面管理面管理層管理層管理7.2.4 ATM協(xié)議參考模型協(xié)議參考模型B-ISDN協(xié)議參考模型由協(xié)議參考模型由3個(gè)平面組成個(gè)平面組成 用戶面用戶面（User Plane）：）： 負(fù)責(zé)用戶信息的傳送，采用分層結(jié)構(gòu)。負(fù)責(zé)用戶信息的傳送，采用分層結(jié)構(gòu)?？刂泼婵刂泼妫–ontrol Plane）：）： 提供呼叫和連接的控制功能，主

21、要涉及信令功能，也采提供呼叫和連接的控制功能，主要涉及信令功能，也采用分層結(jié)構(gòu)。用分層結(jié)構(gòu)。管理面管理面（Management Plane）：）： 提供面管理與層管理兩種管理功能。面管理實(shí)現(xiàn)與整個(gè)提供面管理與層管理兩種管理功能。面管理實(shí)現(xiàn)與整個(gè)系統(tǒng)有關(guān)的管理功能，并完成各個(gè)面之間的協(xié)調(diào)功能；層管系統(tǒng)有關(guān)的管理功能，并完成各個(gè)面之間的協(xié)調(diào)功能；層管理實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源與協(xié)議參數(shù)的管理，并處理各層中的操作與理實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源與協(xié)議參數(shù)的管理，并處理各層中的操作與維護(hù)（維護(hù)（OAM）信息流，面管理不分層，層管理是分層的。）信息流，面管理不分層，層管理是分層的。7.2.4 ATM協(xié)議參考模型協(xié)議參考模型B-IS

22、DN協(xié)議參考模型的分層結(jié)構(gòu)含有協(xié)議參考模型的分層結(jié)構(gòu)含有4層，從下層，從下到上為：到上為：物理層物理層、ATM層層、ATM適配層適配層（AAL：ATM Adaptation Layer）和）和高層高層。7.2.4 ATM協(xié)議參考模型協(xié)議參考模型AAL層層ATM層層物理層物理層高層高層ATM端系統(tǒng)之間的信息傳遞端系統(tǒng)之間的信息傳遞將不同類型將不同類型業(yè)務(wù)的信息業(yè)務(wù)的信息流適配成流適配成ATM信元信元（只信息段）（只信息段）加上信加上信頭形成頭形成ATM信信元（除元（除HEC）AAL層層ATM層層物理層物理層AAL層層ATM層層物理層物理層ATM層層物理層物理層物理媒介物理媒介物理媒介物理媒介加上

23、加上HEC組成完整信元，組成完整信元，將信元組成傳輸幀，以將信元組成傳輸幀，以比特流形式傳輸比特流形式傳輸ATM端系統(tǒng)端系統(tǒng)ATM交換機(jī)交換機(jī)ATM端系統(tǒng)端系統(tǒng) 負(fù)責(zé)通過(guò)物理媒體正確、有效地傳送信元。負(fù)責(zé)通過(guò)物理媒體正確、有效地傳送信元。物理層物理層傳輸幀的創(chuàng)建傳輸幀的創(chuàng)建/恢復(fù)恢復(fù) 在發(fā)送端要將信元流封裝成適合傳輸系統(tǒng)要求的幀在發(fā)送端要將信元流封裝成適合傳輸系統(tǒng)要求的幀結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)。傳輸幀適配傳輸幀適配 在信元流與傳輸幀轉(zhuǎn)換時(shí)完成格式的適配在信元流與傳輸幀轉(zhuǎn)換時(shí)完成格式的適配信元定界信元定界 利用利用HEC字段，在比特流中識(shí)別信元的邊界。字段，在比特流中識(shí)別信元的邊界。 信頭處理信頭處理 在發(fā)

24、送端生成字節(jié)的在發(fā)送端生成字節(jié)的HEC字段，在接收端利用字段，在接收端利用HEC字字段，進(jìn)行信頭檢驗(yàn)，錯(cuò)誤的信元被丟棄，正確的送至段，進(jìn)行信頭檢驗(yàn)，錯(cuò)誤的信元被丟棄，正確的送至ATM層。層。信元速率去耦信元速率去耦 為了使為了使ATM層傳送信元的速率不受傳輸媒體速率的影響，層傳送信元的速率不受傳輸媒體速率的影響，可以在發(fā)送端物理層插入空閑信元（可以在發(fā)送端物理層插入空閑信元（idle cell），以將），以將ATM層信元流的速率適配成傳輸媒體的速率。層信元流的速率適配成傳輸媒體的速率。 在接收端，識(shí)別出空閑信元予以丟棄，不送往在接收端，識(shí)別出空閑信元予以丟棄，不送往ATM層。層。物理層物理層

25、ATM層的主要功能是負(fù)責(zé)信元的交換、選路和復(fù)用。層的主要功能是負(fù)責(zé)信元的交換、選路和復(fù)用。信元的復(fù)用與解復(fù)用信元的復(fù)用與解復(fù)用 在發(fā)送端，利用（在發(fā)送端，利用（VPI,VCI）將不同鏈接的信元復(fù)用成物理層）將不同鏈接的信元復(fù)用成物理層單一的信元流；在接收端進(jìn)行解復(fù)用。單一的信元流；在接收端進(jìn)行解復(fù)用。VPI/VCI處理處理 由由ATM交換節(jié)點(diǎn)將輸入（交換節(jié)點(diǎn)將輸入（VPI,VCI）值改寫為輸出的）值改寫為輸出的（VPI,VCI）值。）值。ATM層層信頭處理信頭處理在發(fā)送端產(chǎn)生信頭（除在發(fā)送端產(chǎn)生信頭（除HEC字段），在接收端翻譯信頭。字段），在接收端翻譯信頭。一般流量控制一般流量控制 在發(fā)送端

26、產(chǎn)生在發(fā)送端產(chǎn)生GFC字段，在接收端利用字段，在接收端利用GFC字段進(jìn)行接入字段進(jìn)行接入流量控制。流量控制。服務(wù)質(zhì)量（服務(wù)質(zhì)量（QoS）保證）保證ATM層層1）AAL層的功能層的功能 主要功能是將高層業(yè)務(wù)信息或信令信息適配成主要功能是將高層業(yè)務(wù)信息或信令信息適配成ATM信元流。信元流。2）AAL類型類型 為了適應(yīng)不同業(yè)務(wù)類型的需要，為了適應(yīng)不同業(yè)務(wù)類型的需要，ITU-T定義了類定義了類AAL：AAL1、AAL2、 AAL3/4、AAL5。 AAL1規(guī)程用于支持實(shí)時(shí)的恒定比特率業(yè)務(wù)，如語(yǔ)音。規(guī)程用于支持實(shí)時(shí)的恒定比特率業(yè)務(wù)，如語(yǔ)音。 AAL2規(guī)程用于支持可變比特率的實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)，如采用壓縮技規(guī)程用于

27、支持可變比特率的實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)，如采用壓縮技術(shù)的視頻傳輸。術(shù)的視頻傳輸。AAL層層 ATM交換交換是指是指ATM信元從輸入端的邏輯信道到信元從輸入端的邏輯信道到輸出端的邏輯信道的信息傳遞過(guò)程。輸出端的邏輯信道的信息傳遞過(guò)程。 輸出邏輯信道的確定是根據(jù)連接建立信令的要輸出邏輯信道的確定是根據(jù)連接建立信令的要求在眾多的輸出信道中進(jìn)行選擇來(lái)完成的。求在眾多的輸出信道中進(jìn)行選擇來(lái)完成的。 ATM邏輯信道具有兩個(gè)特征：邏輯信道具有兩個(gè)特征：q 物理端口物理端口(線路線路)編號(hào)編號(hào)q VP與與VC標(biāo)識(shí)符標(biāo)識(shí)符(VPI/VCI) 為了提供交換功能，輸入物理端口必須與輸出為了提供交換功能，輸入物理端口必須與輸出物理

28、端口相關(guān)聯(lián)；輸入物理端口相關(guān)聯(lián)；輸入VPI/VCI與輸出的與輸出的VPI/VCI相關(guān)。相關(guān)。7.3、ATM交換的基本原理交換的基本原理 ATM交換系統(tǒng)執(zhí)行三種基本功能：交換系統(tǒng)執(zhí)行三種基本功能： 信頭翻譯、路由選擇和排隊(duì)信頭翻譯、路由選擇和排隊(duì)信頭翻譯：信頭翻譯： 信頭翻譯主要是指信頭翻譯主要是指VPI/VCI值的變換，即入值的變換，即入VPI/VCI變換為出變換為出VPI/VCI。VPI/VCI的變換體現(xiàn)的變換體現(xiàn)了信元交換的重要概念，意味著入線上某邏輯信道了信元交換的重要概念，意味著入線上某邏輯信道中的信息被傳送到出線上的另一邏輯信道中去。為中的信息被傳送到出線上的另一邏輯信道中去。為了實(shí)現(xiàn)