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2019/12/7ftp:219.245.73.1,Name:bcn,Password:20121第一章宽带ATM技术1.1ATM技术概述1.2ATM物理层1.3ATM交换1.4ATM适配层(AAL)1.5NO.7信令系统与ATM信令2019/12/7ftp:219.245.73.1,Name:bcn,Password:201221.1ATM技术概述一、ATM(异步转移模式)原理1.历史1983年,法国邮电科学院的Coudreuse提出异步时分复用ATD(AsynchronousTimeDivision);同步异步在Globecom’83上,Turner提出交换方面的FPS-FastPacketswitching(硬件实现的交换)。2.定义采用固定长度的短分组cell(称为信元),实现信息异步高效复用和高速硬件交换技术,称为AsynchronousTransferMode(ATM)。2019/12/7ftp:219.245.73.1,Name:bcn,Password:20123ATM原理(续)信头(Header-5B)载荷(P-payload,48B)3.工作原理(1)异步高效复用:最大限度地利用传输资源;(2)异步高效交换:信头到达即可分析处理,确定该信元的输出链路及新的标头/Header值.(尽可能减少存储、转发时延,Storing&Forwarding)2019/12/7ftp:219.245.73.1,Name:bcn,Password:20124话音X数据Y图象ZI1O1I2O2ImOnMUXX(1)Y(1)Z(1)HHHY(2)HtX(2)H注解:MUX=Multiplexing,可翻译为复用或复接(复用=复接+分接),demultiplexing译为分接,不能译为解复用;Multiplexing译为复用或复接,主要看英文中它是代表复接+分接,还是仅代表复接。MUXDeMUXMUX(复用)2019/12/7ftp:219.245.73.1,Name:bcn,Password:20125ATM原理(续)X(1)Y(1)Z(1)HHHY(2)HtX(2)HX(1)HO2X(2)HHx’(2)H’’其它路在端口2输出信元Hx’(1)Hy’(1)Y(1)HY(2)HO3Hy’(2)H’’其它路在端口3输出信元Z(1)HOiHz’(1)从同一输入接口输入的信元,在不同输出端口上的输出信元时间:可能出现顺序倒置(FILO:FirstInLastOut)2019/12/7ftp:219.245.73.1,Name:bcn,Password:20126ATM原理(续)输入链路(端口)信元标头值输出链路(端口)输出信元标头值I1X1Y1Z123iX1’Y1’Z1’I2X2Y2abcX2’Y2’ImXmymXm’Ym’2019/12/7ftp:219.245.73.1,Name:bcn,Password:20127二、ATM技术的优点与特色ATM交换(入链路,入标头值)(输出链路,出标头值)ATM具有电路交换的简单性和分组交换的灵活性,具有如下两大优点:1.复用方面:利用统计复用技术,可动态地为每种业务分配带宽,最有效地利用网络资源,适合现有业务及未来业务的需要。2019/12/7ftp:219.245.73.1,Name:bcn,Password:20128ATM技术的优点(续)3路突发64kbps共用一个64kbps:64*(0.1+0.3+0.6)2.交换方面:(1)取消逐链差错恢复和流量控制分组交换网(PacketSwitching):逐链差错恢复与流量控制(X.25在第二/三层均有此功能)。帧中继网(FR:FrameRelay):网络仅支持第二层核心功能(帧定位、比特透明性、差错检验等),第二层其它功能在端到端(Client/Server)上实现。2019/12/7ftp:219.245.73.1,Name:bcn,Password:20129ATM技术的优点(续)ATM网络:(采用ATM技术的B-ISDN)网络仅对信头进行差错控制(传输技术的进步,光纤BER,BitErrorRatio=1E-10,notration,rate)(2)在进行用户信元传输前,必须建立连接//(ATM是一种面向连接(connectionoriented)的技术,而IP是一种“边传送边选路routingateachlopwhenforwarding”的无连接(connectionless)技术)(3)减少了信头(信元标头)功能,易于硬件高速处理(4)短固定分组保证了交换时延及时延波动性小,适于实时业务传输。2019/12/7ftp:219.245.73.1,Name:bcn,Password:201210三、ATM信元组成1.信元格式GFCVPIVPIVCIVCIVCIPTCLPHECVPIVPIVCIVCIVCIPTCLPHEC(a)UNI(b)NNIUNI:UserNetworkInterfaceNNI:NetworkNodeInterface2019/12/7ftp:219.245.73.1,Name:bcn,Password:201211ATM信元组成(续)GFC-GenericFlowControl(4b)一般流量控制VPI-VirtualPathIdentifier(8/12b)虚通道标识符VCI-VirtualChannelIdentifier(16b)虚通路标识符//(记忆道》路)PT-PayloadType(3b)载荷类型CLP-CellLosePriority(1b)信元丢失优先级HEC-HeaderErrorControl(8b)信元标头差错控制2019/12/7ftp:219.245.73.1,Name:bcn,Password:201212ATM信元组成(续)2.各字段含义GFC:多种用户终端接入时的流量控制(业务优先级,或基于用户类型);VPI/VCI:只具有端点处的局部意义(单向),用于(传输资源中的)信元复用与交换;PT:标明载荷类型(用户数据、操作管理维护OAM信元、资源管理等),是否拥塞?是否为用户消息的最后一段?(即一个用户消息形成的多个信元中的最后一个,为什么需要此功能?)2019/12/7ftp:219.245.73.1,Name:bcn,Password:201213ATM信元组成(续)PT编码及含义(D3D2D1):000UD,CN,AUU0//UD:userdata001UD,CN,AUU1//CN,CE:Congestion(Non)Experienced010UD,CE,AUU0//ATMuser-to-userIndication.011UD,CE,AUU1100维护管理每段(Segment)101维护管理端到端(end-to-end)110资源管理111预留2019/12/7ftp:219.245.73.1,Name:bcn,Password:201214四、ATM协议参考模型1、B-ISDN协议参考模型(图见谷P92)PRM可表现一个系统中协议构成及其关系(部分及其与整体的关系),有利于协议的认识及改进,便于实现CLP=0/1(1=优先丢弃(拥塞时,与常规相反)HEC:信元标头前4字节纠检错.检错(可纠:纠正1bit错误;不可纠:丢弃该信元);不可检:信元被错误地传递(misdirect)2019/12/7ftp:219.245.73.1,Name:bcn,Password:201215B-ISDN协议参考模型面管理层管理控制平面用户平面高层高层SAALAALATM层物理层信令信息ATM协议参考模型DoyouknowhowmanytypesofPRMsarethereforinformationsystems?Andnameofeach?2019/12/7ftp:219.245.73.1,Name:bcn,Password:201216B-ISDN/RM由用户面(UserPlane)、控制面(ControlPlane)、管理面(ManagementPlane)组成(U)用户面:负责用户消息的传递(transport),还包括相应的差错恢复和流量控制(此两功能仅限于终端Client/Server,流控功能也能在部分交换机中实现);(C)控制面:负责呼叫和连接控制,即建立、监督、释放连接所需的信令处理功能;(M)管理面:面管理:系统管理、面间协调;层管理:每一层的层管理OAM(Operation,Administration,Maintenance)。2019/12/7ftp:219.245.73.1,Name:bcn,Password:2012172、协议分层及其功能高层功能高层汇聚分段与重组CSSARAAL一般流量控制信元标头产生/提取信元VPI/VCI转换信元复接和分接(Mux/Demux)ATM信元速率解耦decouplingHEC序列的产生/检验信元定界,传输帧适配传输帧产生/恢复比特定时,物理媒质TCPM物理层M面U面/C面层管理2019/12/7ftp:219.245.73.1,Name:bcn,Password:201218协议分层及其功能(续)注:PM:PhysicalMediumsublayer(物理媒质子层)TC:TransmissionConvergencesublayer(传输汇聚子层)SAR:SegmentationAndReassemblysublayer(分段与重装子层)CS:ConvergenceSublayer(汇聚子层)HEC:HeaderErrorControl(信元)标头差错控制2019/12/7ftp:219.245.73.1,Name:bcn,Password:201219协议分层及其功能(续)(1)物理层:为ATM层提供可靠高效的信元传递服务PM(物理媒质)提供比特传输能力:比特定时、线路编解码、传输波形产生与恢复(bit级别)。传输媒质:单/多模光纤、同轴电缆(75Ω)、双绞线、微波等。TC(传输汇聚)完成:*传输帧产生与恢复;(frame级别)*传输帧适配:信元传输帧载荷区;*信元定界与扰码;(确定信元起始点)2019/12/7ftp:219.245.73.1,Name:bcn,Password:201220协议分层及其功能(续)(2)ATM层*信元复接、分接;*信元VPI/VCI转换:在ATM交换结点进行VPI/VCI转换;*信元标头产生与提取;(信元标头:源点产生、中间点提取与产生、宿点提取)(3)AAL层*根据高层业务的性质,将其组装成特定格式的信元(4)高层(面向应用)*根据业务的性质,进行适当的处理2019/12/7ftp:219.245.73.1,Name:bcn,Password:201221五、ATM提供的业务见谷P93C/V/A/UBR:Const,Variable,Available,UnspecifiedBitRateABR:提供”尽力而为Bestefforts”的服务质量;UBR:网络不对QoS提供任何保证2019/12/7ftp:219.245.73.1,Name:bcn,Password:201222六、ATM网络见谷P95ATM专用网ATM公共网2019/12/7ftp:219.245.73.1,Name:bcn,Password:201223ATM网络(续)1.ATM骨干网络由(ATM交换机)结点通过高速中继线路互连而成,提供网络连接,实现信元的高速传递;2.用户侧设备用户终端:符合UNI或其它标准(经过适配、转换而符合)用户接入设备(UAE/UserAccessEquipment):ATM用户交换机、ATM复用器、宽带适配器等2019/12/7ftp:219.245.73.1,Name:bcn,Password:201224ATM网络(续)3.接口类型在公共网中(public),NNI和UNI分别称为公共NNI和公共UNI,标准由ITU-T制定。在专用网中(Private
本文标题:宽带ATM技术《宽带通信网课件-CH1》
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