第七章-交换技术-ATM交换技术(1).ppt

第七章ATM交换技术 电路交换 分组交换优缺点 ATM技术特点 ATM信元结构 参考模型 ATM交换机模块结构 7 1引言 电路交换的特点 业务以300 3400Hz语音为主 数字化后为64kb s 采用PCM同步时分复用 以时隙为基础实现电路交换连接 特点用户独占通信信道 实时响应好 能保证传送时延要求 但不适应变比特业务应用 慢速业务浪费资源 快速业务难以实现 引言 分组交换的特点 组织形式 将信息分成若干段 装入源目的地址 控制码 校验码及包封 以分组为单元交换和统计复用传送 特点 占用带宽随意 资源利用率高 但实时响应差 逐段转发模式增加了数据分组在交换节点的滞留时间 转送效率低 不能适应宽带高速业务交换传送的需要 引言 异步转移模式 ATM 的产生设想一种新的方案 即具有电路交换那样控制简单 实时性好的特点 又具有分组交换的统计复用那样资源利用率高的特点 ATM方案 采用分组统计复用方式 以适应各类信息传送的需要 采用固定长度分组 使交换能按照类似于电路模式进行 保障业务服务质量 所有交换节点不检错 提高网络信息转移速度 7 2异步转移模式 ATM 基础 7 2 1ATM传送模式 7 2 2ATM信元结构 ATM信元结构 7 2 3ATM分层参考模型 ATM分层参考模型 1 ATM物理层 利用通信线路的比特流传送功能实现传送ATM信元功能 如SDH SONET DS1 E1等 物理层包括两个子层 物理媒体子层和传输汇聚子层 传输汇聚子层主要实现 传输帧创建 恢复 传输帧适配 信元定界 信头处理和信元速率去耦 2 ATM层 ATM层完成信元复用和解复用 VPI VCI处理 标记 识别 信头处理 VPI VCI到业务接入点码的翻译 一般流量控制 源端点负责产生流量控制域 接收点按照该域的要求实现流量控制 ATM层的主要工作就是对ATM信元的头部进行产生和处理 指定不同的VPI VCI 3 AAL层及高层 在控制面 AAL层将信令消息适配成ATM信元 其高层为Q 2931信令协议 用来在ATM网络中建立虚连接 在用户面 高层为TCP IP FTP协议数据或者STM数据信息 AAL层负责将他们适配成ATM信元 在管理面 高层为本地管理接口 LMI SNMP CMIP等网管协议的管理数据 AAL层将它们适配成ATM信元 7 2 4ATM信元传送处理原则 1 误码处理方法 只对信元头部进行检错 不检测信息域 信元头部有错而无法纠错时 则丢弃该信元 没有反馈重发措施 信元丢失由高层协议保障信息可靠传递 2 信元定界 ATM没有信元定界包装符 是借助于信元头部校验序列HEC通过算法来定界 ATM信元传送处理原则 定界过程有三种状态 搜索状态 预同步态和同步态 ATM信元传送处理原则 3 信道填充 为了保证传输速率匹配 则当无信息要传送时须填入空闲信元 4 面向连接的工作方式 ATM网络是通过呼叫建立虚电路的方式构成信息传送通路 通信中一直采用该虚电路标记 直到通信结束才释放虚通路 ATM的虚电路 虚电路 就是将一条物理通道划分成一定数量的组 群 称作虚通路 VP 再把每个VP细分成若干虚信道 VC 分别用VPI VCI进行标记 ATM的虚连接 由多段具有相同VPI的虚通路串联而成的虚连接通路称作VP连接 VPC 一条VPC中 由多段具有相同VCI的虚信道串联而成的虚连接称作VC连接 VCC ATM的虚连接过程 7 2 5基于ATM交换的B ISDN结构 7 3ATM交换的基本原理 7 4ATM交换机模块结构 ATM交换机模块结构 1 输入模块 IM 接收信元 为信元通过交换单元准备路由选择 2 输出模块 OM 执行信元输出 插入VPI VCI 产生HEC 速率匹配 电光转换等 3 交换机构 CSF 选路 信元传递和复用等 4 接续允许控制 CAC 处理和翻译信令 决定允许接续与否 5 系统管理 SM 执行管理和通信控制功能 确保交换机正常有效操作 7 5信元交换机构 7 5 1共享存储器型结构 影响共享存储器型结构的因素 1 处理时间 一个信元时隙 2 82us 要识别N个入口信元的VPI VCI 以确定被写入的单元 2 RAM读写时间 N个速率为V的接口 每个信元时间内要对RAM读写操作2NV次 32端口时读写时间为 3 存储容量 采用统计复用 多个端口经某一端口输出时 必须对信元进行缓存 共享存储器型交换结构实例 典型交换机是日立公司生产的机型 每个输出接口设有链式缓存机构 如图7 16 工作原理示于图7 17 共享存储器型交换结构实例 7 5 2共享媒体型交换结构 共享媒体型交换结构限制因素 1 时分总线传送速率是端口速率的N倍 须通过增加线数来降低总线速率 2 各FIFO独立应用 为适应突发业务同时集中到某一出