通信現(xiàn)代交換第7章 ATM交換技術(shù)

1、vATM誕生的背景第七章第七章 ATMATM交換交換（Asynchronous Asynchronous Transfer Mode)Transfer Mode)通信網(wǎng)絡(luò)：非實時性的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)實時性的語音和視頻業(yè)務(wù)滿足突發(fā)性強、瞬時業(yè)務(wù)量大、業(yè)務(wù)通信速率可變ATM ATM 信元信元ATMATM采用采用固定長度固定長度信元信元的快速交換，它集合了的快速交換，它集合了電路交換和分組交換的優(yōu)點。電路交換和分組交換的優(yōu)點。信元信元 (Cell) (Cell) 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)v ATMATM是是固定長固定長度度（53Bytes)53Bytes)的信元中繼。的信元中繼。 v信元頭占信元頭占5 5字節(jié)；字節(jié)；信息段

2、（凈荷）信息段（凈荷）占占4848字節(jié)。字節(jié)。信元頭信元頭 格式格式UNI UNI ( (用戶用戶-網(wǎng)絡(luò)接口）網(wǎng)絡(luò)接口）NNI NNI ( (網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)-網(wǎng)絡(luò)接口）網(wǎng)絡(luò)接口）v GFC:GFC: 基本流量控制基本流量控制v VPI:VPI: 虛通道標識，標識數(shù)據(jù)包下一跳虛通道標識，標識數(shù)據(jù)包下一跳v VCI:VCI: 虛信道標識，與虛信道標識，與VPIVPI共同使用，共同使用，標識標識 數(shù)據(jù)包下一跳數(shù)據(jù)包下一跳 v HEC:HEC: 信元頭校驗。信元頭校驗。 ATMATM的邏輯連接的邏輯連接ATMATM采用采用面向連接面向連接的方式（即虛電路形式）的方式（即虛電路形式）ATMATM的虛連接分為：

3、的虛連接分為：v 虛通道連接虛通道連接 （VPC)VPC)v 虛信道連接虛信道連接 (VCC)(VCC)虛通道虛通道VPVP和虛信道和虛信道VCVC虛通道標志虛通道標志VPIVPI和虛信道標志和虛信道標志VCIVCIVPVPVCVCVPIVPIVCIVCI的理解的理解v 打比方：打比方：v VP-VP-路路v VPI-VPI-路名路名v VC-VC-某條路上的車道某條路上的車道v VCI-VCI-車道號車道號ATMATM交換原理交換原理vATMATM交換是以信元為單位進行交換交換是以信元為單位進行交換vATMATM交換本質(zhì)上是分組交換交換本質(zhì)上是分組交換vATMATM交換分為交換分為VPVP交

4、換和交換和VCVC交換交換VPVP交換與交換與VCVC交換的區(qū)別交換的區(qū)別v VP VP交換：交換：VPIVPI變，變，VCIVCI不變不變v VCVC交換：交換：VPIVPI變，變，VCIVCI變變VPVP交換與交換與VCVC交換交換v1ATM信元長度為（信元長度為（）字節(jié)，其中）字節(jié)，其中信頭是（信頭是（）字）字節(jié)，信息段是（節(jié)，信息段是（）字節(jié)。字節(jié)。v2ATM交換技術(shù)主要有（交換技術(shù)主要有（）和（和（）兩種方式。）兩種方式。v3ATM的的NNI信頭結(jié)構(gòu)中虛通道（信頭結(jié)構(gòu)中虛通道（VP）最多可達（最多可達（）條。）條。A24B。28C。212D。2164.ATM網(wǎng)絡(luò)接口有（網(wǎng)絡(luò)接口有（）

5、和（）和（）ATM的的NNI信頭結(jié)構(gòu)中虛通道（信頭結(jié)構(gòu)中虛通道（VP）最多可達（最多可達（ ）條。）條。A24 B28 C212 D216 vATM的的UNI信頭結(jié)構(gòu)中虛通道（信頭結(jié)構(gòu)中虛通道（VP）最多可）最多可達（達（ ）條。）條。vA24 B28 C212 D216什么是什么是ATM 綜合了傳輸、復用、交叉連接和交換的技術(shù)綜合了傳輸、復用、交叉連接和交換的技術(shù)一種結(jié)合了電路交換和分組交換的各自優(yōu)點的技術(shù)一種結(jié)合了電路交換和分組交換的各自優(yōu)點的技術(shù)ATM是是快速分組交換快速分組交換技術(shù)、采用技術(shù)、采用統(tǒng)計復用方式統(tǒng)計復用方式ATM能傳送所有類型的業(yè)務(wù)量能傳送所有類型的業(yè)務(wù)量(話音、數(shù)據(jù)、圖

6、像話音、數(shù)據(jù)、圖像等等)總結(jié)總結(jié)傳統(tǒng)交換方式傳統(tǒng)交換方式存在以下存在以下缺陷缺陷：電路交換（電路交換（CircuitSwitching）因同一連接的信息經(jīng)過相同的路由，因同一連接的信息經(jīng)過相同的路由，所以時延抖動小所以時延抖動小采用采用固定時隙分配固定時隙分配帶寬浪費（資源獨占）帶寬浪費（資源獨占）分組交換（分組交換（PacketSwitching）分組交換可以支持多種速率的交換分組交換可以支持多種速率的交換系統(tǒng)延遲不確定性系統(tǒng)延遲不確定性(X.25協(xié)議）協(xié)議）一、一、ATMATM的引入的引入問題：問題：能否把這些對帶寬、實時性、傳輸質(zhì)量能否把這些對帶寬、實時性、傳輸質(zhì)量要求各不相同的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)

7、由一個統(tǒng)一的多媒體要求各不相同的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)由一個統(tǒng)一的多媒體網(wǎng)絡(luò)（網(wǎng)絡(luò)（B-ISDNB-ISDN）來實現(xiàn)？）來實現(xiàn)？ 答案：答案：交換技術(shù)發(fā)展歷程：電路交換交換技術(shù)發(fā)展歷程：電路交換-分組交換分組交換-幀中繼幀中繼-ATM-ATM二、二、ATM的總體的總體 綜合電路和分組交換的優(yōu)點：定長與異步綜合電路和分組交換的優(yōu)點：定長與異步定長的數(shù)據(jù)包定長的數(shù)據(jù)包48Bytes5BytesATM復用器DCBADACC4321ATM統(tǒng)計復用示意圖統(tǒng)計復用示意圖圖圖像像數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)語語音音4321ATMATM是快速分組交換技術(shù)、采用統(tǒng)計復用方式是快速分組交換技術(shù)、采用統(tǒng)計復用方式語語音音PCM復用器DCBAPCM時

8、分復用示意圖時分復用示意圖4 3 2 14 3 2 14 3 2 14 3 2 1ATM交換方式的特點：交換方式的特點：v以以信元為單位信元為單位的異步轉(zhuǎn)移模式，異步意味著來自任的異步轉(zhuǎn)移模式，異步意味著來自任意用戶的信息信元流不必是周期性的，便于實現(xiàn)線意用戶的信息信元流不必是周期性的，便于實現(xiàn)線路帶寬的路帶寬的共享和統(tǒng)計復用共享和統(tǒng)計復用。v一種結(jié)合了電路交換和分組交換的各自優(yōu)點的技術(shù)一種結(jié)合了電路交換和分組交換的各自優(yōu)點的技術(shù)vATM是是快速分組交換快速分組交換技術(shù)技術(shù)vATM網(wǎng)絡(luò)能同時傳送多種類型的信息，網(wǎng)絡(luò)能同時傳送多種類型的信息，承載多種通承載多種通信業(yè)務(wù)信業(yè)務(wù)，ATM能傳送所有類型

9、的業(yè)務(wù)量能傳送所有類型的業(yè)務(wù)量(話音、數(shù)話音、數(shù)據(jù)、圖像等據(jù)、圖像等)v信元長度固定信元長度固定，容易實現(xiàn)硬件交換，實現(xiàn)高速交換。，容易實現(xiàn)硬件交換，實現(xiàn)高速交換。ATM虛連接虛連接UNI信元信元VPI=1VCI=1UNI信元信元VPI=20VCI=30NNI信元信元VPI=26VCI=44NNI信元信元VPI=6VCI=44NNI信元信元VPI=2VCI=44123123132123ATM虛連接（虛連接（VC）Port VPI VCI126442244Port VPI VCI12442644Port VPI VCI164422030Port VPI VCI11122644AB1.1.在數(shù)字程

10、控交換機中的軟件程序中，對于用戶在數(shù)字程控交換機中的軟件程序中，對于用戶 的掃描識別，一般采用群處理方式，若某處理機在的掃描識別，一般采用群處理方式，若某處理機在進行摘機識別時，得到本次的掃描結(jié)果為進行摘機識別時，得到本次的掃描結(jié)果為0111111001111110，前次的掃描結(jié)果為前次的掃描結(jié)果為1010110010101100，試問：，試問：（1 1）什么是群處理？）什么是群處理？（2 2）單個用戶摘、掛機識別公式分別是什么？）單個用戶摘、掛機識別公式分別是什么？（3 3）該處理機應(yīng)對哪幾個用戶的摘機進行處理？）該處理機應(yīng)對哪幾個用戶的摘機進行處理？2.2.解釋同步時分復用、統(tǒng)計時分復用解

11、釋同步時分復用、統(tǒng)計時分復用3.3.什么是什么是VPVP交換、交換、VCVC交換？交換？4.4.我國采用的我國采用的PCM30/32幀結(jié)構(gòu)，每一幀有幀結(jié)構(gòu)，每一幀有（）個時隙，每一時隙傳送（）個時隙，每一時隙傳送（）個比）個比特特5.比較電路交換、分組交換和比較電路交換、分組交換和ATM交換方式的主要交換方式的主要特點。特點。6.TST6.TST網(wǎng)絡(luò)如圖所示，網(wǎng)絡(luò)如圖所示，T T接線器傳輸速率為接線器傳輸速率為2.048Mbps.2.048Mbps.初級，初級，和次級分別采用輸出控制和次級分別采用輸出控制輸入控制和輸入控制方式輸入控制和輸入控制方式設(shè)用戶呼叫用戶，設(shè)用戶呼叫用戶，A A用戶占用用戶占用HW7HW7和和TS9TS9，用戶占用，用戶占用HW11HW11和和TS27,TS27,交換網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部時隙（交換網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部時隙（ABAB）ITS=13ITS=13，（，（BABA）內(nèi)部時隙采用反相法確定內(nèi)部