《ATM交換技術(shù)》ppt課件

1、第七章第七章 ATMATM交換技術(shù)交換技術(shù) 了解了解ATMATM協(xié)議參考模型；知道協(xié)議參考模型；知道ATMATM信元構(gòu)造，了信元構(gòu)造，了解解ATMATM交換原理，知道交換原理，知道ATMATM交換支持的業(yè)務(wù)，關(guān)鍵技交換支持的業(yè)務(wù)，關(guān)鍵技術(shù)和術(shù)和ATMATM信令；知道信令；知道ATMATM交換機的功能、組成，交換機的功能、組成，ATMATM交換機對軟、硬件的要求，了解交換機對軟、硬件的要求，了解ATMATM交換機的接口交換機的接口和計費方式。和計費方式。教學要求：教學要求：2學時學時教學時數(shù)：教學時數(shù)：交換技術(shù)交換技術(shù)7.1 ATM協(xié)議參考模型協(xié)議參考模型 ATM ATM是異步轉(zhuǎn)移方式的英文縮寫

2、，是寬帶通訊網(wǎng)絡(luò)的中心技是異步轉(zhuǎn)移方式的英文縮寫，是寬帶通訊網(wǎng)絡(luò)的中心技術(shù)之一。它的最大特點是采用分層體系構(gòu)造和信元通訊機制。術(shù)之一。它的最大特點是采用分層體系構(gòu)造和信元通訊機制。其目的是提供一個高速率、低時延的復(fù)用和交換網(wǎng)絡(luò)，可以支其目的是提供一個高速率、低時延的復(fù)用和交換網(wǎng)絡(luò)，可以支持任何類型的用戶業(yè)務(wù)。持任何類型的用戶業(yè)務(wù)?？刂破矫婵刂破矫?用戶平面用戶平面高層協(xié)議高層協(xié)議 高層協(xié)議高層協(xié)議ATM適配層適配層ATM層層物理層物理層管理平面管理平面面管理面管理層管理層管理 ATM ATM協(xié)議參考模型參考了協(xié)議參考模型參考了OSIOSI協(xié)協(xié)議的議的7 7層構(gòu)造，采用分層的體系構(gòu)造層構(gòu)造，采用

3、分層的體系構(gòu)造來表述和定義有關(guān)功能和接口規(guī)范，來表述和定義有關(guān)功能和接口規(guī)范，包括包括3 3個平面?zhèn)€平面4 4個層。個層。 物理層：擔任信元編碼和高效物理層：擔任信元編碼和高效可靠傳輸信元?？煽總鬏斝旁?。 ATM ATM層：完成交換、路由選擇和復(fù)用。層：完成交換、路由選擇和復(fù)用。 ATM ATM適配層：擔任將各種業(yè)務(wù)信息適配成適配層：擔任將各種業(yè)務(wù)信息適配成ATMATM信元流。信元流。 高層協(xié)議層：與詳細業(yè)務(wù)有關(guān)，其中高層協(xié)議層：與詳細業(yè)務(wù)有關(guān)，其中ATMATM適配層和高層協(xié)適配層和高層協(xié)議層只在端節(jié)點才采用。議層只在端節(jié)點才采用。ch7 ATM技術(shù)技術(shù)一、一、ATM信元構(gòu)造信元構(gòu)造7.2 A

4、TM交換原理交換原理 ATM ATM交換是指從一個輸入的交換是指從一個輸入的ATMATM邏輯信道到一個輸邏輯信道到一個輸出的出的ATMATM邏輯信道的信息交換。邏輯信道的信息交換。 ATM ATM是以異步時分復(fù)用為根底，是一種基于信元的是以異步時分復(fù)用為根底，是一種基于信元的交換技術(shù)，任何方式的信息輸入交換技術(shù)，任何方式的信息輸入ATMATM網(wǎng)絡(luò)就會轉(zhuǎn)換為信網(wǎng)絡(luò)就會轉(zhuǎn)換為信元格式。元格式。信元交換層信元交換層適配層適配層物理層物理層數(shù)字數(shù)字PCMPCM信號信號信元交換層信元交換層物理層物理層信元交換層信元交換層適配層適配層物理層物理層幀中繼幀中繼視頻信號視頻信號分組分組固定長度信元固定長度信元

5、 信元方式適用各種類型的信息傳輸。信元方式適用各種類型的信息傳輸。ch7 ATM技術(shù)技術(shù) ATM ATM信元由信頭和信息段兩部分構(gòu)成。信元由信頭和信息段兩部分構(gòu)成。一、一、ATM信元構(gòu)造信元構(gòu)造信頭信頭(5B)(5B)信息段信息段 (48B)(48B)GFCVPIVCIPTI CLPVCIVPIVCIHECVPIVCIPTI CLPVCIVPIVCIHEC182345671823456718234567信元信元UNI信頭信頭NNI信頭信頭 GFC GFC：占：占4b4b，用于在用戶，用于在用戶- -網(wǎng)絡(luò)接口處的流量控制。網(wǎng)絡(luò)接口處的流量控制。 PTI：占：占3b，用于標識信元所攜帶的數(shù)據(jù)類型。

6、，用于標識信元所攜帶的數(shù)據(jù)類型。 CLP CLP：占：占1b1b，用于指示在網(wǎng)絡(luò)發(fā)生阻塞時，該信元被丟棄的，用于指示在網(wǎng)絡(luò)發(fā)生阻塞時，該信元被丟棄的等級。等級。GFC：占：占8b，用于對信頭誤碼的檢測和校正。，用于對信頭誤碼的檢測和校正。 VPI VPI和和VCIVCI：VPIVPI在在UNIUNI中占中占8b8b，在，在NNINNI中占中占12b12b；VCI在在UNI和和NNI中都占中都占16b。7.2 ATM交換原理交換原理二、二、ATM交換原理交換原理 為提高端到端的傳送才干，為提高端到端的傳送才干，ATMATM層在接入點之間層在接入點之間建立虛銜接。建立虛銜接。1. VP和和VC A

7、TM ATM采用采用VPVP和和VCVC兩級銜接，并用信頭中的兩級銜接，并用信頭中的VPIVPI和和VCIVCI來闡明該銜接。來闡明該銜接。 每個每個VPVP最多可有最多可有40964096個個VCVC，VCVC常用于直接完成兩常用于直接完成兩個用戶間的銜接，而個用戶間的銜接，而VPVP那么用于不同網(wǎng)段間的銜接。那么用于不同網(wǎng)段間的銜接。VPVPVPVPVPVPVC1VC2VC3VC1VC2VC3VP、VC及其及其物理傳輸通道物理傳輸通道間的關(guān)系間的關(guān)系7.2 ATM交換原理交換原理二、二、ATM交換原理交換原理2. VP交換和交換和VC交換交換VC1VC2VP1VC3VC4VP3VC3VC4

8、VP4VC1VC2VP5VC1VC2VP1VC4VC3VP3VP2VC1VC2VC3VC4(a) VP交換交換(b) VC交換交換 ATM ATM交換是以信元為單位進展交換，實踐就是交換是以信元為單位進展交換，實踐就是VP/VCVP/VC交換。交換。 VP VP交換時，交換時，VPIVPI值要改動，而其中包含的一切值要改動，而其中包含的一切V V CICI值都不改動；值都不改動；VCVC交換時，交換時，VPIVPI和和VCIVCI的值都要改動。的值都要改動。 實現(xiàn)實現(xiàn)VPVP交換或交換或VCVC交換的交換的ATMATM實體可以是實體可以是ATMATM交換機交換機或或ATMATM交叉銜接器，交叉

9、銜接器，ATMATM交換機具有交換機具有PVCPVC和和SV CSV C功能，功能，ATMATM交叉銜接器只具有交叉銜接器只具有PVCPVC功能。功能。7.2 ATM交換原理交換原理二、二、ATM交換原理交換原理3. ATM虛銜接建立的方式虛銜接建立的方式 VC VC的建立過程有兩種方式：的建立過程有兩種方式：ATMATM永久虛電路永久虛電路(P VC)(P VC)和和ATMATM交換虛電路交換虛電路(SVC)(SVC)。 PVC PVC是由管理面控制在虛通路內(nèi)建立的一條永久是由管理面控制在虛通路內(nèi)建立的一條永久/ /半永久的銜接，稱為半永久的銜接，稱為PVCPVC方式；方式；SVCSVC是由

10、信令控制動態(tài)是由信令控制動態(tài)建立的銜接，虛電路戰(zhàn)用的網(wǎng)絡(luò)資源都在銜接建立時建立的銜接，虛電路戰(zhàn)用的網(wǎng)絡(luò)資源都在銜接建立時分配，即用戶在傳送信息前要有銜接建立過程，信息分配，即用戶在傳送信息前要有銜接建立過程，信息傳送終了那么撤除，稱為傳送終了那么撤除，稱為SVCSVC方式。方式。三、三、ATM交換支持的業(yè)務(wù)交換支持的業(yè)務(wù) 固定比特率固定比特率(CBR)(CBR)業(yè)務(wù)。業(yè)務(wù)。 可變比特率可變比特率(VBR)(VBR)業(yè)務(wù)。業(yè)務(wù)。 可用比特率可用比特率(ABR)(ABR)業(yè)務(wù)。業(yè)務(wù)。 未規(guī)定比特率未規(guī)定比特率(UBR)(UBR)業(yè)務(wù)。業(yè)務(wù)。7.2 ATM交換原理交換原理四、四、ATM關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技

11、術(shù)1. 統(tǒng)計時分復(fù)用統(tǒng)計時分復(fù)用 ATM ATM在傳輸方面采用統(tǒng)計時分復(fù)用，也稱異步時在傳輸方面采用統(tǒng)計時分復(fù)用，也稱異步時分復(fù)用。這一方面提高了通訊線路分復(fù)用。這一方面提高了通訊線路( (信道信道) )的利用率，的利用率，另一方面建立銜接和分配帶寬時，可在一樣信道資源另一方面建立銜接和分配帶寬時，可在一樣信道資源情況下接納更多的銜接數(shù)。情況下接納更多的銜接數(shù)。 ATM ATM是基于分組的傳送方式，包含用戶信息的信是基于分組的傳送方式，包含用戶信息的信元的發(fā)送不一定是周期的，由此講元的發(fā)送不一定是周期的，由此講ATMATM是異步的。是異步的。2. 快速分組交換快速分組交換3. 優(yōu)良的效力質(zhì)量優(yōu)

12、良的效力質(zhì)量QoS ATM ATM采用一種分組長度固定和簡化過失控制的技采用一種分組長度固定和簡化過失控制的技術(shù)，提高了分組交換的速度。術(shù)，提高了分組交換的速度。 ATM ATM采用面向銜接的技術(shù)和有效的業(yè)務(wù)流量控制采用面向銜接的技術(shù)和有效的業(yè)務(wù)流量控制機制，可支持不同效力質(zhì)量機制，可支持不同效力質(zhì)量QoSQoS的等級。的等級。7.2 ATM交換原理交換原理五、五、ATM信令信令 ATM ATM交換系統(tǒng)具有數(shù)字用戶交換系統(tǒng)具有數(shù)字用戶2 2號信令號信令(DSS2)(DSS2)和和No. No. 7 7信令功能，可以支持信令功能，可以支持SVCSVC。SDD2SDD2運用于運用于UNIUNI的用

13、戶接的用戶接入信令，入信令，No.7No.7信令功能運用于信令功能運用于NNINNI的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點間的信的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點間的信令。令。 ATM交換機交換機 ATM交換機交換機 ATM交換機交換機NNI用戶用戶 終端終端用戶用戶 終端終端NNIUNIUNIATM網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)1. ATM信令的根本特點信令的根本特點 信令信息豐富；支持不同類型的銜接方式；信令信息豐富；支持不同類型的銜接方式；支持不同的承載才干；支持不同的業(yè)務(wù)流量特性；支持不同的承載才干；支持不同的業(yè)務(wù)流量特性；支持一次呼叫建立多個銜接。支持一次呼叫建立多個銜接。7.2 ATM交換原理交換原理 路由標志：包括源點和終點編碼及信令鏈路選擇域。路由標

14、志：包括源點和終點編碼及信令鏈路選擇域。五、五、ATM信令信令2. ATM信令的體系構(gòu)造信令的體系構(gòu)造DSS2SAALATM物理層物理層B-ISUPMTP-3BATM物理層物理層SAAL路由標志路由標志音訊類型編碼音訊類型編碼音訊長度音訊長度音訊內(nèi)容音訊內(nèi)容音訊兼容性信息音訊兼容性信息(a) UNI信令信令(b) NNI信令信令B-ISUP信令音訊格式信令音訊格式 音訊類型編碼：定義每個音訊類型編碼：定義每個B-ISUPB-ISUP信令音訊的功能和格式。信令音訊的功能和格式。 音訊兼容性信息：規(guī)定交換性能。音訊兼容性信息：規(guī)定交換性能。 音訊長度：指示音訊長度：指示B-ISUPB-ISUP信息

15、字節(jié)數(shù)。信息字節(jié)數(shù)。 音訊內(nèi)容：包含許多參數(shù)。音訊內(nèi)容：包含許多參數(shù)。 ATM ATM信令才干包括：根本呼叫信令才干包括：根本呼叫/ /銜接控制；加強的呼銜接控制；加強的呼叫和銜接控制；多媒體控制信令。叫和銜接控制；多媒體控制信令。7.2 ATM交換原理交換原理7.3 ATM交換機交換機一、一、ATM交換機的功能交換機的功能 銜接功能，包括終接功能和交換功能。銜接功能，包括終接功能和交換功能。 控制功能，控制業(yè)務(wù)和虛銜接，具有信令、路控制功能，控制業(yè)務(wù)和虛銜接，具有信令、路由選擇和銜接、資源分配處置等功能。由選擇和銜接、資源分配處置等功能。 操作、維護、監(jiān)視、丈量和網(wǎng)絡(luò)管理功能。操作、維護、監(jiān)

16、視、丈量和網(wǎng)絡(luò)管理功能。二、二、ATM交換機的組成交換機的組成 ATM ATM交換機由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成。根據(jù)運交換機由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成。根據(jù)運用場所不同可分為用場所不同可分為ATMATM公用網(wǎng)交換機和公用網(wǎng)交換機和ATMATM公用網(wǎng)交換公用網(wǎng)交換機。機。 ATM交換網(wǎng)絡(luò)交換網(wǎng)絡(luò)控制部分控制部分用戶線接口用戶線接口中繼線接口中繼線接口用戶線用戶線中繼線中繼線用戶線接口用戶線接口中繼線接口中繼線接口用戶線用戶線中繼線中繼線ATM交換機交換機 根本構(gòu)造根本構(gòu)造ch7 ATM技術(shù)技術(shù)三、三、ATM交換機軟、硬件要求交換機軟、硬件要求1. 硬件要求硬件要求 采用模塊式的硬件構(gòu)造，便于擴展，并

17、能包容新采用模塊式的硬件構(gòu)造，便于擴展，并能包容新技術(shù)和新業(yè)務(wù)。系統(tǒng)構(gòu)成應(yīng)具有冗余和容錯等平安措技術(shù)和新業(yè)務(wù)。系統(tǒng)構(gòu)成應(yīng)具有冗余和容錯等平安措施。系統(tǒng)就具有可維護性，交換機出現(xiàn)的缺點部分應(yīng)施。系統(tǒng)就具有可維護性，交換機出現(xiàn)的缺點部分應(yīng)能與其他部分隔離。能與其他部分隔離。 ATM交換機在系統(tǒng)重新啟動、插入新的硬件電路交換機在系統(tǒng)重新啟動、插入新的硬件電路和輸入新的指令時，系統(tǒng)應(yīng)可以檢測相應(yīng)的硬件情況，和輸入新的指令時，系統(tǒng)應(yīng)可以檢測相應(yīng)的硬件情況，發(fā)現(xiàn)處于不正常形狀的硬件應(yīng)輸出告警報告，產(chǎn)生告發(fā)現(xiàn)處于不正常形狀的硬件應(yīng)輸出告警報告，產(chǎn)生告警指示。警指示。2. 軟件要求軟件要求(1) 軟件構(gòu)造軟件

18、構(gòu)造 ATM交換機的軟件保證系統(tǒng)的正常任務(wù)及交換機的軟件保證系統(tǒng)的正常任務(wù)及VP/V C業(yè)務(wù)的操作與實現(xiàn)。業(yè)務(wù)的操作與實現(xiàn)。7.3 ATM交換機交換機三、三、ATM交換機軟、硬件要求交換機軟、硬件要求2. 軟件要求軟件要求(1) 軟件構(gòu)造軟件構(gòu)造 ATM交換機的軟件保證系統(tǒng)的正常任務(wù)及交換機的軟件保證系統(tǒng)的正常任務(wù)及VP/V C業(yè)務(wù)的操作與實現(xiàn)。業(yè)務(wù)的操作與實現(xiàn)。(2) 根本要求根本要求 應(yīng)采用分層的模塊化構(gòu)造；軟件應(yīng)有容錯才應(yīng)采用分層的模塊化構(gòu)造；軟件應(yīng)有容錯才干；軟件設(shè)計應(yīng)有防護性能；應(yīng)具有軟件運轉(zhuǎn)缺干；軟件設(shè)計應(yīng)有防護性能；應(yīng)具有軟件運轉(zhuǎn)缺點的監(jiān)視功能；同種型號的交換機應(yīng)采用同一種軟點的

19、監(jiān)視功能；同種型號的交換機應(yīng)采用同一種軟件版本。件版本。(3) 運用程序接口運用程序接口(API)要求要求 API允許運用程序運用定義好的允許運用程序運用定義好的ATM功能。功能。AT M API應(yīng)提供對用戶數(shù)據(jù)應(yīng)提供對用戶數(shù)據(jù)AAL、ATM層、層、ATM SVC協(xié)議和協(xié)議和ATM OAM流的接入才干。流的接入才干。7.3 ATM交換機交換機三、三、ATM交換機軟、硬件要求交換機軟、硬件要求2. 軟件要求軟件要求(4) 軟件功能要求軟件功能要求 靈敏快速的呼叫處置、流量控制、資源分配才靈敏快速的呼叫處置、流量控制、資源分配才干；有完善的計費處置功能及費率變卦功能；具干；有完善的計費處置功能及費率變卦功能；具有網(wǎng)管子系統(tǒng)及處置相應(yīng)業(yè)務(wù)的功能，要求有路由變有網(wǎng)管子系統(tǒng)及處置相應(yīng)業(yè)務(wù)的功能，要求有路由變卦功能；具有對各種硬件測試的功能；有缺點監(jiān)卦功能；具有對各種硬件測試的功能；有缺點監(jiān)視、告警、診斷、定位和處置功能；具有完善、方視、告警、診斷、定位和處置功能；具有完善、方便的人機通訊和設(shè)備維護功能。便的人機通訊和設(shè)備維護功能。四、四、ATM