現(xiàn)代交換技術ppt課件

1、現(xiàn)代交換技術電 氣 與 電 子 工 程 學 院School of Electrical and Electronic Engineering 第七章第七章 ATM交換技術交換技術現(xiàn)代交換技術電 氣 與 電 子 工 程 學 院School of Electrical and Electronic Engineering7.1 ATM的基本概念的基本概念 ATM：異步轉移模式：異步轉移模式Asynchronous Transfer Mode ）是一）是一種采用異步時分復用方式、以固定信元長度為單位、面向連接種采用異步時分復用方式、以固定信元長度為單位、面向連接的信息轉移包括復用、傳輸與交換方式。的

2、信息轉移包括復用、傳輸與交換方式。7.1.1 ATM的含義的含義現(xiàn)代交換技術電 氣 與 電 子 工 程 學 院School of Electrical and Electronic Engineering2) 屬于同一用戶的信元，并不一定按照固定的時間間隔屬于同一用戶的信元，并不一定按照固定的時間間隔周期性地出現(xiàn)周期性地出現(xiàn)(即采用統(tǒng)計時分復用，這也是稱其為異步即采用統(tǒng)計時分復用，這也是稱其為異步傳遞方式的由來傳遞方式的由來)。 1) 定長的信元作為信息傳輸、復用、交換的基本單位。定長的信元作為信息傳輸、復用、交換的基本單位。ATM是一種涉及信息復用、交換、傳輸?shù)募夹g。它有三是一種涉及信息復用

3、、交換、傳輸?shù)募夹g。它有三個基本特征：個基本特征：7.1.2 ATM的基本特征的基本特征3采用面向連接采用面向連接 的方式工作。的方式工作?，F(xiàn)代交換技術電 氣 與 電 子 工 程 學 院School of Electrical and Electronic Engineering1、信元長度選擇考慮的因素：、信元長度選擇考慮的因素： 1傳輸效率傳輸效率 2時延包括打包時延、排隊時延、時延抖動時延包括打包時延、排隊時延、時延抖動和相關的信元組合恢復時延）和相關的信元組合恢復時延） 3） 實現(xiàn)復雜性實現(xiàn)復雜性2、 信元的結構：如圖信元的結構：如圖7.1所示。所示。7.1.3 ATM的信元結構的信元

4、結構現(xiàn)代交換技術電 氣 與 電 子 工 程 學 院School of Electrical and Electronic Engineering圖圖7.1 ATM信元的結構信元的結構Cell HeaderPayload信頭凈荷5字節(jié)48字節(jié)現(xiàn)代交換技術電 氣 與 電 子 工 程 學 院School of Electrical and Electronic Engineering 7.1.4. ATM的傳輸復用原理 ATM采用異步時分復用：采用異步時分復用：(又稱標記復用又稱標記復用統(tǒng)計復用統(tǒng)計復用)，如圖，如圖7.2所示所示 頭信道1頭信道3頭信道5頭信道5 信倒3頭信道1頭信道3頭信道1頭信

5、道1、圖圖7.2 ATM7.2 ATM的傳輸復用原理的傳輸復用原理現(xiàn)代交換技術電 氣 與 電 子 工 程 學 院School of Electrical and Electronic Engineering 特點： 復用基本單位：信元(信元頭標記出不同用戶的信元) 具有同樣標記的信元呈現(xiàn)出一種無規(guī)則的再現(xiàn)模式。(即它不對應某個固定時隙，也不周期性地出現(xiàn)，它和時域的位置之間沒有任何關系，信息只按信頭的標記來區(qū)分，為此稱為標記復用) 每路信元的再現(xiàn)頻次決定于該路業(yè)務所要求的比特率。(比特率高的業(yè)務信元再現(xiàn)的頻繁，集中；比特率低的業(yè)務信元再現(xiàn)的稀疏)現(xiàn)代交換技術電 氣 與 電 子 工 程 學 院Sc

6、hool of Electrical and Electronic Engineering 優(yōu)點： 信道利用率高(各個信元動態(tài)占用信道，只要輸入信元流不斷，輸出信道就一直被占用。而不象STM，某一用戶獨占一信道，此用戶無信息傳送，信道也不可被其它用戶使用，因此，信道利用率很高)。 復用與輸入業(yè)務流的速率無關。 適用于任何業(yè)務要求：無論業(yè)務的特性即速率的高低，突發(fā)性的大小，服務要求如何，ATM均按同樣的模式處理。現(xiàn)代交換技術電 氣 與 電 子 工 程 學 院School of Electrical and Electronic Engineering 缺陷：某一連接的業(yè)務流量增加時，它會占用其它

7、連接的資源，從而會影響其它連接的服務質量。 現(xiàn)代交換技術電 氣 與 電 子 工 程 學 院School of Electrical and Electronic Engineering 7.1.5. ATM交換原理 ATM是面向連接的，具有電路交換和分組交換的雙是面向連接的，具有電路交換和分組交換的雙重性。重性。 它需要在通信雙方間建立連接，通信結束后再通過它需要在通信雙方間建立連接，通信結束后再通過信令來拆除連接信令來拆除連接(具有電路交換特點，但卻采用了異步時具有電路交換特點，但卻采用了異步時分復用分復用)。 ATM的數(shù)據(jù)傳輸采用的是固定長的數(shù)據(jù)分組的數(shù)據(jù)傳輸采用的是固定長的數(shù)據(jù)分組(信元

8、信元)，其中的信頭部分包含了用于選路的其中的信頭部分包含了用于選路的VPI/VCI信息信息(具有分具有分組交換特點，但在協(xié)議及處理上均作了簡化組交換特點，但在協(xié)議及處理上均作了簡化)。 現(xiàn)代交換技術電 氣 與 電 子 工 程 學 院School of Electrical and Electronic Engineering （一（一ATM交換的基本任務交換的基本任務完成虛連接交換完成虛連接交換虛連接虛連接 是通過是通過ATM網(wǎng)絡在端到端用戶之間建網(wǎng)絡在端到端用戶之間建立一條速率可變的、全雙工的、由固定立一條速率可變的、全雙工的、由固定長度的信元流構成的連接。虛連接可以長度的信元流構成的連接。

9、虛連接可以在兩個層次上建立在兩個層次上建立.虛通路虛通路(VC)/虛通道虛通道(VP)現(xiàn)代交換技術電 氣 與 電 子 工 程 學 院School of Electrical and Electronic Engineering VCC：虛通路連接，級聯(lián)的：虛通路連接，級聯(lián)的VC鏈路組鏈路組成成 虛通路虛通路VC(Virtual Channel)表示單向傳送表示單向傳送ATM信元的邏輯通路信元的邏輯通路 VCI(Virtual Channel Identifier) VCI(Virtual Channel Identifier)：虛通路標識，標：虛通路標識，標識一條具體的識一條具體的VCVC鏈路

10、。鏈路。 VC VC鏈路：兩個相鄰鏈路：兩個相鄰ATMATM實體間的一條虛通路。實體間的一條虛通路?，F(xiàn)代交換技術電 氣 與 電 子 工 程 學 院School of Electrical and Electronic Engineering VPC：虛通道連接，級聯(lián)的：虛通道連接，級聯(lián)的VP鏈路組成鏈路組成虛通道虛通道VP(Virtual Path) 一束具有相同端點的一束具有相同端點的VC鏈路構成一條虛通鏈路構成一條虛通道。道。 VPI(Virtual Path Identifier) VPI(Virtual Path Identifier)虛通道標識：標識一虛通道標識：標識一條具體的虛通道

11、鏈路條具體的虛通道鏈路VPVP鏈路：兩個相鄰鏈路：兩個相鄰ATMATM實體間的一條虛通道。實體間的一條虛通道。 現(xiàn)代交換技術電 氣 與 電 子 工 程 學 院School of Electrical and Electronic EngineeringVC、VP與傳輸線路的關系與傳輸線路的關系VP是眾多具有相同是眾多具有相同VPI值的值的VC的集合。的集合。如圖如圖7.3所示。所示。 圖圖7.3 VC、VP與傳輸線路間的關系與傳輸線路間的關系現(xiàn)代交換技術電 氣 與 電 子 工 程 學 院School of Electrical and Electronic Engineering VCC、VP

12、C間的關系圖圖7.4 VCC、VPC間的關系間的關系現(xiàn)代交換技術電 氣 與 電 子 工 程 學 院School of Electrical and Electronic Engineering VP和VC的交換虛通道交換 VP可以單獨進行交換。VP交換是將一條VP上所有的VC鏈路全部轉送到另一條VP上去，而這些VC鏈路的VCI值都不會改變。 VP交換也稱為交叉連接，因此這類ATM交換機也稱為交叉連接設備。 交叉連接設備的一個特點是不具有信令功能。它的控制是由網(wǎng)絡管理來完成，這種設備主要用于主干線上。 現(xiàn)代交換技術電 氣 與 電 子 工 程 學 院School of Electrical and

13、 Electronic Engineering 虛通路交換虛通路交換 VCVC交換要和交換要和VPVP交換同時進行。其交換同時進行。其交換設備稱為交換設備稱為ATMATM交換機，具有信令功能。交換機，具有信令功能。 VP/VC交換的示意圖如圖交換的示意圖如圖7.5所示。所示?，F(xiàn)代交換技術電 氣 與 電 子 工 程 學 院School of Electrical and Electronic Engineering圖圖7.5 VC/VP交換的具體示例交換的具體示例(a) VP交換過程；交換過程；(b) VC交換過程交換過程(a)(b)VCI1 VCI2VCI5VCI6VC交換VP交換VPI3VP

14、I4VPI5VCI6VCI5VCI3VCI4VCI1VCI2VCI3VCI4VPI / VCI轉發(fā)表輸入端口VPIVCI11221234輸出端口VPIVCI43555634VPI1VPI2VPI6VPI5VPI4VPI3VPI2VCI1VCI2VPI1VCI3VCI4VCI5VCI6VPI轉發(fā)表VCI5VCI6VCI1VCI2VCI3VCI4輸入VPI 輸出VPI152364現(xiàn)代交換技術電 氣 與 電 子 工 程 學 院School of Electrical and Electronic Engineering 虛連接的建立虛通路連接VCC(Virtual Channel Connectio

15、n)虛通道連接VPC(Virtual Path Connection)VCC/VPC有三種：永久VCC/VPC、半永久VCC/VPC和交換VCC/VPC； 現(xiàn)代交換技術電 氣 與 電 子 工 程 學 院School of Electrical and Electronic Engineering交換交換VCC(VPC)VCC(VPC)通過信令建立連接，屬于控制面的連接；通過信令建立連接，屬于控制面的連接；永久永久VCC(VPC)VCC(VPC)、半永久、半永久VCC(VPC)VCC(VPC)因為沒有通過信令建立因為沒有通過信令建立連接，所以屬于管理面的連接。連接，所以屬于管理面的連接。交換機為每一個呼叫分配一個交換機為每一個呼叫分配一個VPI/VCIVPI/VCI，每個，每個VPI/VCIV