第八章傳遞方式atm技術(shù)校區(qū)

第八章2021年6月28日8時(shí)14分異步傳輸方式ATM1異步傳遞方式ATM技術(shù)合肥工業(yè)大學(xué)管理學(xué)院綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)ISDN異步傳遞方式ATM2021年6月28日8時(shí)14分異步傳輸方式ATM2第8章 異步傳遞方式ATM技術(shù)8.1 綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)ISDN1.

基本概念通信子網(wǎng)的兩個(gè)重要組成部分：傳輸系統(tǒng)和交換系統(tǒng)。當(dāng)一種網(wǎng)絡(luò)的傳輸系統(tǒng)和交換系統(tǒng)都采用數(shù)字系統(tǒng)時(shí)，就稱(chēng)為綜合數(shù)字網(wǎng)(integrateddigital

network,IDN)。當(dāng)各種不同的業(yè)務(wù)信息經(jīng)數(shù)字化后，在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)數(shù)字傳送，提供這種綜合業(yè)務(wù)服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)稱(chēng)為綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(integratedservices

digital

network,ISDN)。2021年6月28日8時(shí)14分異步傳輸方式ATM38.1 綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)ISDN-基本概念I(lǐng)TU-T(即CCITT）對(duì)綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)ISDN定義為：

ISDN是由電話(huà)IDN發(fā)展起來(lái)的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，它提供端到端的數(shù)字連接以支持廣泛的服務(wù)，包括聲音和非聲音的，用戶(hù)的接入是通過(guò)有限的多用途用戶(hù)網(wǎng)絡(luò)接口標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)的。ISDN分為兩代第一代為窄帶ISDN(N-ISDN)，基于64Kbps通道作為基本交換部件，采用電路交換。例如：幀中繼。傳輸速率低（2Mbps以下）第二代為寬帶ISDN(B-ISDN)。支持高速(每秒幾百兆位)數(shù)據(jù)傳輸，采用固定長(zhǎng)分組交換，例如：異步傳遞方式ATM。2021年6月28日8時(shí)14分異步傳輸方式ATM48.1 綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)ISDN-基本概念I(lǐng)SDN的特點(diǎn)：（1）以電話(huà)IDN為基礎(chǔ)發(fā)展起來(lái)的通信網(wǎng)。（2）支持各種電話(huà)和非電話(huà)業(yè)務(wù)，包括話(huà)音業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)、可視圖文、智能用戶(hù)電報(bào)遙測(cè)和告警業(yè)務(wù)。（3）提供開(kāi)放的標(biāo)準(zhǔn)接口。（4）提供端到端的數(shù)字連接。（5）用戶(hù)通過(guò)端到端的共路信令，實(shí)現(xiàn)靈活的智能控制。2021年6月28日8時(shí)14分異步傳輸方式ATM58.1 綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)ISDN2.

N-ISDN的體系結(jié)構(gòu)對(duì)于小單位或家庭，可以通過(guò)第一類(lèi)網(wǎng)絡(luò)端接設(shè)備可連接的用戶(hù)設(shè)備為8個(gè)。具有網(wǎng)絡(luò)管理、測(cè)試和性能監(jiān)控功能通過(guò)雙絞線(xiàn)將相距數(shù)公里的NT1和ISDN連接起來(lái)（NT1）接入N-ISDN。時(shí)分復(fù)用，2021年6月28日8時(shí)14分異步傳輸方式ATM6支持多條獨(dú)立的通路8.1 綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)ISDN2.

N-ISDN的體系結(jié)構(gòu)

ISDN終端適配器－圖例2021年6月28日8時(shí)14分異步傳輸方式ATM78.1 綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)ISDN－N-ISDN的體系結(jié)構(gòu)U參考點(diǎn)(采用雙絞線(xiàn)或光纖連接)T參考點(diǎn):NT1與用戶(hù)設(shè)備的接口S參考點(diǎn)R參考點(diǎn)對(duì)于用戶(hù)多的單位，可以通過(guò)第二類(lèi)網(wǎng)絡(luò)端接設(shè)備－專(zhuān)用分組交換機(jī)（PBX）接入N-ISDN。ITU-T定義了不同設(shè)備間的4種參考點(diǎn)（接口）：U、T、S、R。物理層使用獨(dú)特的8針連接器，發(fā)送和接收各占兩條線(xiàn)，另外4條線(xiàn)用于NT1或NT2向終端供電。時(shí)分復(fù)用，復(fù)用了多個(gè)邏輯通路8.1 綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)ISDN－N-ISDN的體系結(jié)構(gòu)ISDN有多條通路以時(shí)分復(fù)用的方式，復(fù)用在ISDN的比特管道中。在ISDN的術(shù)語(yǔ)中，各標(biāo)準(zhǔn)化的通路都用一個(gè)英文字母表示：A通路：4kHz帶寬的標(biāo)準(zhǔn)模擬話(huà)路；B通路：64Kbps的數(shù)字PCM話(huà)音或數(shù)據(jù)通路；C通路：8或16Kbps的數(shù)字通路；D通路：16或64Kbps用作帶外信令的數(shù)字通路；E通路：64Kbps為內(nèi)部ISDN信令使用的數(shù)字通路;H通路：384、1536或1920Kbps的數(shù)字通路。2021年6月28日8時(shí)14分異步傳輸方式ATM98.1 綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)ISDN－N-ISDN的體系結(jié)構(gòu)ITU-TSS規(guī)定了多種通路的標(biāo)準(zhǔn)化組合，其中最重要的有以下兩種：基本速率和一次群速率(1)基本速率（2B+D=144Kbps---128+16）基本速率向家庭和小單位提供服務(wù)。基本速率采用兩個(gè)B通路（各64Kbps），一個(gè)通路用于講話(huà)，另一個(gè)通路用于傳輸數(shù)據(jù)。D通路（16Kbps）用作帶外信令或數(shù)字傳輸。當(dāng)用戶(hù)希望在B通路建立一個(gè)呼叫時(shí)，就通過(guò)D通路向ISDN中央局發(fā)一個(gè)請(qǐng)求連接信息。每幀占用時(shí)隙為250us2021年6月28日8時(shí)14分異步傳輸方式ATM108.1 綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)ISDN－N-ISDN的體系結(jié)構(gòu)(2)一次群速率（23B+D的T1或30B+D的E1

）23B+D復(fù)用構(gòu)成北美的T1系統(tǒng)(1.544Mbps)30B+D復(fù)用構(gòu)成ITU-T的E1系統(tǒng)(2.048Mbps)D通路為64KbpsE1的時(shí)分復(fù)用幀：2021年6月28日8時(shí)14分異步傳輸方式ATM118.1 綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)ISDN－B-ISDN3.

寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)B-ISDNB-ISDN也是將各種業(yè)務(wù)(如話(huà)音、數(shù)據(jù)、圖像、活動(dòng)圖像等)綜合在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中傳送，它包括N-ISDN的所有業(yè)務(wù)功能，但帶寬能支持130Mbps。B-ISDN的業(yè)務(wù)可分成兩類(lèi)：交互型業(yè)務(wù)(interactive

service)會(huì)話(huà)型業(yè)務(wù)。特點(diǎn)是實(shí)時(shí)性(無(wú)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā))。信息的流向既可以是雙向的，也可以是單向的。消息型業(yè)務(wù)。這類(lèi)業(yè)務(wù)是非實(shí)時(shí)性的(存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā))。檢索型業(yè)務(wù)分配型業(yè)務(wù)(distribution

services)-點(diǎn)到多點(diǎn)通信用戶(hù)可單獨(dú)演示控制(如遠(yuǎn)程教學(xué))用戶(hù)不能單獨(dú)演示控制(如廣播電視服務(wù))2021年6月28日8時(shí)14分異步傳輸方式ATM128.1 綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)ISDN－B-ISDN上述兩大類(lèi)業(yè)務(wù)，其數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶攸c(diǎn)相差很大，表現(xiàn)為：比特率相差很大因?yàn)锽-ISDN除支持寬帶業(yè)務(wù)(按ITU-TSS定義比特速率超過(guò)一次群速率的業(yè)務(wù)，才能稱(chēng)為寬帶業(yè)務(wù))，還將與現(xiàn)有的一些低速數(shù)字網(wǎng)互聯(lián)，支持窄帶業(yè)務(wù)。突發(fā)性相差很大業(yè)務(wù)峰值比特率與均值比特率相差很大。服務(wù)要求很不相同有些業(yè)務(wù)是面向連接的，有些是無(wú)連接的；有些對(duì)時(shí)延敏感，而有些不敏感。2021年6月28日8時(shí)14分異步傳輸方式ATM138.1 綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)ISDN－B-ISDN為支持眾多特性各異的業(yè)務(wù)，B-ISDN在傳輸介質(zhì)和交換方式進(jìn)行了改進(jìn)，與N-ISDN主要區(qū)別有：傳輸帶寬差別很大N-ISDN用戶(hù)環(huán)路采用雙絞線(xiàn)，B-ISDN用戶(hù)環(huán)路和干線(xiàn)都采用光纜；N-ISDN主要使用電路交換（只有在D通路使用分組交換），采用同步傳遞方式STM；而B(niǎo)-ISDN采用快速分組交換，異步傳遞方式ATM；N-ISDN各種通路的比特率預(yù)先設(shè)定，如B通路為

64K，但B-ISDN使用虛通路概念，比特率不預(yù)確定。2021年6月28日8時(shí)14分異步傳輸方式ATM14綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)ISDN異步傳遞方式ATM2021年6月28日8時(shí)14分異步傳輸方式ATM15第8章 異步傳遞方式ATM技術(shù)8.2 異步傳遞方式ATM1.ATM的基本概念交換方式：電路交換、分組交換、幀中繼、信元中繼（1）電路交換電路交換采用時(shí)分復(fù)用，周期性地占用重復(fù)出現(xiàn)的時(shí)隙，信道以它在一幀中的時(shí)間位置（時(shí)隙）來(lái)區(qū)分。（2）分組交換統(tǒng)計(jì)復(fù)用，適應(yīng)突發(fā)性業(yè)務(wù)，實(shí)時(shí)性差。（3）信元中繼－異步傳遞方式ATM建立在電路交換和分組交換基礎(chǔ)上的傳遞方式(或交換方式)稱(chēng)為異步傳遞方式ATM。2021年6月28日8時(shí)14分異步傳輸方式ATM168.2 異步傳遞方式ATM

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基本概念A(yù)TM采用的是異步時(shí)分復(fù)用方式，信道不是通過(guò)時(shí)隙在幀中的位置來(lái)確定，而是通過(guò)信息的首部來(lái)區(qū)分不同的信道。來(lái)自各終端的信息流形成完整的信息流后，按照先到先服務(wù)的原則存入緩沖區(qū)，以統(tǒng)一的速率將信元插入空閑時(shí)隙內(nèi)。這種復(fù)用稱(chēng)為統(tǒng)計(jì)復(fù)用。2021年6月28日8時(shí)14分異步傳輸方式ATM178.2 異步傳遞方式ATM

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基本概念（4）ATM的優(yōu)點(diǎn)采用固定長(zhǎng)度的短信元（53字節(jié)）作為信息傳送的單位，有利于實(shí)現(xiàn)寬帶高速交換。能支持不同速率的各種業(yè)務(wù)。ATM不采用固定時(shí)隙，

而是按需分配，從本質(zhì)上講屬分組交換，但ATM傳送

的是固定長(zhǎng)度的短信元，只要源站形成完整的信元后

就去利用信道，不同類(lèi)型的服務(wù)都可以復(fù)用在一起，

高速信源就占用較多的時(shí)隙，從而靈活地共享帶寬。

所有信息在最低層是按面向連接的方式傳送的，具有

電路交換實(shí)時(shí)性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。但對(duì)用戶(hù)來(lái)講，ATM既可

以工作于確定方式（即承載某種業(yè)務(wù)的信元基本上周

期性地出現(xiàn)），以支持實(shí)時(shí)性業(yè)務(wù)，也可以工作于統(tǒng)

計(jì)方式（即信元不規(guī)則地出現(xiàn)），以支持突發(fā)性業(yè)務(wù)。2021年6月28日8時(shí)14分異步傳輸方式ATM188.2 異步傳遞方式ATM

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基本概念（4）ATM的優(yōu)點(diǎn)（續(xù)）

ATM使用光纖信道傳輸。由于光纖信道的誤碼率非常低，容量很大?？傊?，ATM技術(shù)融合了電路交換和分組交換的優(yōu)點(diǎn)，是一種高速分組交換技術(shù)，它在復(fù)用方式中處于位置復(fù)用（STM）和統(tǒng)計(jì)復(fù)用（如X.25）之間。（5）ATM的缺點(diǎn)首部5字節(jié)在整個(gè)53字節(jié)的信元中所占的比例太大。

ATM技術(shù)復(fù)雜，設(shè)備價(jià)格較高，直接支持的應(yīng)用不多。2021年6月28日8時(shí)14分異步傳輸方式ATM198.2 異步傳遞方式ATM快速分組交換機(jī)2.ATM的信元結(jié)構(gòu)一個(gè)ATM網(wǎng)絡(luò)由相互連接的ATM交換機(jī)和ATM端點(diǎn)構(gòu)成用戶(hù)到網(wǎng)絡(luò)接口網(wǎng)絡(luò)到網(wǎng)絡(luò)接口2021年6月28日8時(shí)14分異步傳輸方式ATM20兩類(lèi)接口相對(duì)應(yīng)的有兩種不同類(lèi)型的信元，即UNI信元、NNI信元8.2 異步傳遞方式ATM－ATM的信元結(jié)構(gòu)ATM的信元結(jié)構(gòu)UNI信元首部NNI信元首部虛通道標(biāo)識(shí)符VPI共享媒體的流量控制虛通路標(biāo)識(shí)符VCI有效載荷類(lèi)型，用來(lái)區(qū)分該信元是用戶(hù)信息或非用戶(hù)信息。

Bit

1:0

用戶(hù)數(shù)據(jù)信元Bit

2:1

網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)擁塞Bit

3

區(qū)分SDU信元丟失優(yōu)先級(jí)。1＝優(yōu)先丟失首部差錯(cuò)控制2021年6月28日8時(shí)14分異步傳輸方式ATM218.2 異步傳遞方式ATM3.ATM交換機(jī)的基本工作原理ATM是面向連接，數(shù)據(jù)傳輸前要建立一條虛電路。

ATM虛電路中引入了虛通道VP(virtualpath)和虛通路VC(virtualchannel)兩個(gè)概念。一條物理鏈路可復(fù)用多條虛通道VP，每條虛通道又復(fù)用一群虛通路VC，VP和VC分別用信元首部中的虛通道標(biāo)識(shí)符

(VPI)和虛通路標(biāo)識(shí)符(VCI)來(lái)標(biāo)號(hào)。

VP和VC一起才能唯一地標(biāo)識(shí)一條虛電路。VP和VC沒(méi)有端到端意義。相鄰結(jié)點(diǎn)間信元的VP和VC保持不變；信元經(jīng)過(guò)交換結(jié)點(diǎn)時(shí)，VP和VC發(fā)生變化。2021年6月28日8時(shí)14分異步傳輸方式ATM228.2異步傳遞方式ATM－ATM交換機(jī)的基本工作原理ATM交換機(jī)工作原理信元首部的VPI和VCI合起來(lái)構(gòu)成了一個(gè)信元的路由信息，決定該信元從哪里來(lái)、到哪里去。依據(jù)是轉(zhuǎn)發(fā)表。永久虛電路（PVC）交換虛電路（SVC）2021年6月28日8時(shí)14分異步傳輸方式ATM23