WCDMA资料学习心得之ATM原理概述.doc

华为WCDMA资料学习心得之ATM原理概述1、ATM技术简介（1）、什么是ATM？ ATM是异步转移模式，综合传输、复用、交叉连接和交换技术，采用统计复用方式，充分利用电路交换和分组交换优点的一种快速分组交换技术。它能够传输包含语音、数据、图像等多种类型的业务量。（2）、ATM技术特点 A、5byte+48byte=53byte的固定长度cell； B、任何cell必须通过VPI/VCI进行交换，而且在通信前，需建立端到端的虚连接； C、在建立连接时，已经定义了该连接或业务的QOS属性； 同时重点关注一下“面向连接”的概念。（3）、传统交换方式的优缺点 可能大家对电路交换和分组交换的特性已经很清楚，但是本人觉得既然ATM充分综合以上两种方式，所以，还是很有必要对其归纳一下。 A、CS-电路交换 同一连接信息经过相同路由，时延抖动小； 容易进行高速率交换； 由于时隙分配固定，只能支持单一速率； 浪费带宽资源； B、PS-分组交换 能够支持多种速率； 由于路径的不确定性，所以系统延迟不确定； 交换效率不高；（4）、ATM交换方式的特点 A、应该重点关注“异步”二字，“异步”意味着来自着任意用户的CELL流不必是周期性的，方便实现线路带宽的共享和统计复用； B、能够传送多种类型信息，并提供QOS保证； C、CELL长度固定，硬件实现比较容易；（5）、ATM方式的优点 关于ATM方式的优点大家都很清楚，我觉得应该重点关注一项即可：是目前唯一实现QOS的技术。（6）、ATM的应用 其实任何一项技术的最终的目的就是关注应用情况，只有根据应用情况，才能对技术进行改进和创新，对于ATM的应用，简单描述如下，以后章节会详细介绍。 A、在交换网方面 ATM交换机-应该是窄带向宽带演进的方式； B、在传输网方面 ATM VP交叉连接节点（VPX）、ATM ADM设备； C、在INTERNET网方面 ATM路由器，如采用IP交换、MPLS技术等等。2、ATM基础知识和基本概念 对于任何技术而言，基础知识是很枯燥却相当重要的，我觉得只要理解了基础知识，就能够在业务应用方面进行改进和创新。（1）、ATM基础知识 我觉得重点掌握以下几点应该就可以了。A、 在ATM网络模型中，主要是掌握几个接口：ATM网络设备之间的接口（NNI：NETWORK NODE INTERFACE）、ATM终端设备和网络设备之间的接口（UNI：USER NODE INTERFACE）、ICI（INTER-CARRIER INTERFACE）、PNNI（PRIVATE NETWORK NODE INTERFACE）。B、 在ATMCELL格式中，主要是掌握几个字段的含义、UNI-CELL和NNI-CELL的区别：GFC-一般流量控制、VPI-虚通道标识、VCI-虚信道标识、PTI-净荷类型、CLP-信元丢失优先级、HEC-信头误码控制；UNI-CELL和NNI-CELL的主要区别在5byte的信头中，UNI-CELL的信头第一个byte的高4bit是GFC，而NNI-CELL的信头的高4bit同样纳入VPI数据范围。C、 ATM-CELL的交换过程，可以简单总结如下：ATM终端设备与ATM网络设备之间的信元交换是VC交换，而ATM网络设备之间的信元交换是VP交换。（VP交换、VC交换的区别在后面内容介绍）。（2）、ATM交换的类型 主要是掌握两种交换方式的区别。A、 ATM交换分为：VP交换和VC交换，这里会涉及到VPI和VCI的概念，VPI（虚通道标识）、VCI（虚信道标识），这两个标识仅仅在两个物理节点之间存在局部意义。B、 在一般情况下，VP交换是VPI改变而VCI不变，而VC交换是VPI、VCI都要改变。总之，不管哪种交换，CELL传输的总体思路就是采取逐跳转发的原则。（3）、ATM虚连接 我觉得重点在“虚”上。所谓“虚”连接，就是当A需要将CELL传到B时，首先需要在CELL所要经过的ATM节点设备上建立一系列的路由信息，保证CELL能够正确到达B点。A、 虚连接的分类：虚通道连接（VPC）、虚信道连接（VCC）。当然不论VPC/VCC，根据建立方式的不同也可以分为交换虚连接（SVC）、永久虚连接（PVC）。B、 虚通道和虚信道：这是两个逻辑上的概念。两个ATM网络设备之间的一系列路径总称为虚通道；而两个ATM终端设备之间的一系列路径总称为虚信道。3、ATM协议和QOS介绍 这部分的内容是ATM内容中最枯燥、也是不容易理解的部分。本人是反复阅读数变后才略知一二。（1）、ATM协议介绍 我觉得主要是掌握ATM协议的总体模型结构、ATM子层模型及各个子层的功能。 A、ATM协议的总体模型结构 主要涉及到几个概念：分层结构（物理层、ATM层、ATM适配层、高层）、层管理、控制平面、用户平面、管理平面、面管理几个概念。 B、ATM子层模型 由于OSI模型可以称得上是通信行业的一步宪法，所以，ATM协议结构模型相应要与OSI模型进行相应的映射，具体映射关系如下： OSI的网络层、传说层、会话层、表示层、应用层。OSI的数链层；ATM的高层-OSI的物理层；ATM层、ATM适配层-ATM的物理层- C、相关子层的功能介绍 我认为，对于ATM技术，应该充分掌握ATM各个子层的功能，只有这样，才能将具体的设备映射到相应的逻辑功能上。 ATM物理层包括物理媒体相关子层（PMD）、传输汇聚子层（TC）。其实PMD的功能就可以看成是物理媒介，而TC的功能就是对信元的格式进行简单操作而已。 ATM层功能主要就是进行CELL的交换和复用/解复用。 ATM适配层（AAL）功能应该说AAL层是最关键、最复杂的一层。主要是完成高层协议数据单元（SDU）和ATM信元（CELL）之间的相互转换，对于高层数据到CELL的具体适配过程应该简单了解一下。对于AAL适配方式的分类，根据不同业务的需要，分为AAL1-5，我们应该重点关注应用于WCDMA系统中的AAL2和AAL5这两种适配方式。ATM适配层的逻辑结构还可以进一步细分为：汇聚子层（CS）和分段重装子层（SAR），实际上，CS子层就是通过AAL-SAP对高层提供服务根据功能和业务类型的不同还可以细分为SSCS（汇聚子层业务特定部分）、CPCS（汇聚子层公共部分）；SAR子层的功能就是向下将CS子层处理后的数据包分割为48byte的ATM净荷，向上则进行相反的功能。（2）、AAL2/AAL5两种适配结构及适配过程的介绍A、AAL2层的结构 对于AAL2层来讲，主要是分为2个子层：公共部分子层（CPS）业务特定汇聚子层（SSCS）。尤其要特别注意的是AAL2层没有专门的SAR子层，SAR子层的功能包含在CPS子层。对于任何业务来讲，CPS子层是相同的（个人理解为是共用的），而SSCS子层是针对不同的承载业务的（个人理解为是可选项，即可以为空）。B、AAL5层的结构 AAL5层的结构是符合ATM适配层的逻辑结构的。分为CS子层（包含CPCS子层、SSCS子层）、SAR子层。由于AAL5这种适配结构对CPCS和SAR部分做了某些方面适当简化，所以，不支持多高层用户复用的功能。所以，针对以上两种适配方式在结构上的区别，在WCDMA系统中，AAL2结构用于用户平面，而AAL5用于控制平面。（3）、ATM层的业务类别是QOS介绍A、ATM业务分类 实际上，ATM业务分类主要是根据信息的比特率的特性来区分的，具体可以分为一下几类： CBR-不变比特率； VBR-RT-实时可变比特率； VBR-NRT-非实时可变比特率； UBR-未指定比特率； ABR-可用比特率； B、QOS介绍 个人觉得对于QOS实际上就是一种通信契约的签订，内容应该包括： 业务类型； 流量参数； QOS参数；4、IPOA基础知识（1）、IPOA协议介绍 实际上对于IPOA可以这样理解，将ATM标准的协议栈的高层分解为IP、TCP/UDP以及高层应用即可。这样，AAL适配层的功能就是进行IP数据包和ATM-PAYLOAD之间的相互转化；ATM层的功能就是进行IP地址到ATM的PVC/SVC的映射。（2）、ARP协议介绍 实际上ARP协议是ATM反向协议，ARP服务器的功能