《ATM交换技术》ppt课件

1、第七章第七章 ATMATM交换技术交换技术 了解了解ATMATM协议参考模型；知道协议参考模型；知道ATMATM信元构造，了信元构造，了解解ATMATM交换原理，知道交换原理，知道ATMATM交换支持的业务，关键技交换支持的业务，关键技术和术和ATMATM信令；知道信令；知道ATMATM交换机的功能、组成，交换机的功能、组成，ATMATM交换机对软、硬件的要求，了解交换机对软、硬件的要求，了解ATMATM交换机的接口交换机的接口和计费方式。和计费方式。教学要求：教学要求：2学时学时教学时数：教学时数：交换技术交换技术7.1 ATM协议参考模型协议参考模型 ATM ATM是异步转移方式的英文缩写

2、，是宽带通讯网络的中心技是异步转移方式的英文缩写，是宽带通讯网络的中心技术之一。它的最大特点是采用分层体系构造和信元通讯机制。术之一。它的最大特点是采用分层体系构造和信元通讯机制。其目的是提供一个高速率、低时延的复用和交换网络，可以支其目的是提供一个高速率、低时延的复用和交换网络，可以支持任何类型的用户业务。持任何类型的用户业务。控制平面控制平面 用户平面用户平面高层协议高层协议 高层协议高层协议ATM适配层适配层ATM层层物理层物理层管理平面管理平面面管理面管理层管理层管理 ATM ATM协议参考模型参考了协议参考模型参考了OSIOSI协协议的议的7 7层构造，采用分层的体系构造层构造，采用

3、分层的体系构造来表述和定义有关功能和接口规范，来表述和定义有关功能和接口规范，包括包括3 3个平面个平面4 4个层。个层。 物理层：担任信元编码和高效物理层：担任信元编码和高效可靠传输信元。可靠传输信元。 ATM ATM层：完成交换、路由选择和复用。层：完成交换、路由选择和复用。 ATM ATM适配层：担任将各种业务信息适配成适配层：担任将各种业务信息适配成ATMATM信元流。信元流。 高层协议层：与详细业务有关，其中高层协议层：与详细业务有关，其中ATMATM适配层和高层协适配层和高层协议层只在端节点才采用。议层只在端节点才采用。ch7 ATM技术技术一、一、ATM信元构造信元构造7.2 A

4、TM交换原理交换原理 ATM ATM交换是指从一个输入的交换是指从一个输入的ATMATM逻辑信道到一个输逻辑信道到一个输出的出的ATMATM逻辑信道的信息交换。逻辑信道的信息交换。 ATM ATM是以异步时分复用为根底，是一种基于信元的是以异步时分复用为根底，是一种基于信元的交换技术，任何方式的信息输入交换技术，任何方式的信息输入ATMATM网络就会转换为信网络就会转换为信元格式。元格式。信元交换层信元交换层适配层适配层物理层物理层数字数字PCMPCM信号信号信元交换层信元交换层物理层物理层信元交换层信元交换层适配层适配层物理层物理层帧中继帧中继视频信号视频信号分组分组固定长度信元固定长度信元

5、 信元方式适用各种类型的信息传输。信元方式适用各种类型的信息传输。ch7 ATM技术技术 ATM ATM信元由信头和信息段两部分构成。信元由信头和信息段两部分构成。一、一、ATM信元构造信元构造信头信头(5B)(5B)信息段信息段 (48B)(48B)GFCVPIVCIPTI CLPVCIVPIVCIHECVPIVCIPTI CLPVCIVPIVCIHEC182345671823456718234567信元信元UNI信头信头NNI信头信头 GFC GFC：占：占4b4b，用于在用户，用于在用户- -网络接口处的流量控制。网络接口处的流量控制。 PTI：占：占3b，用于标识信元所携带的数据类型。

6、，用于标识信元所携带的数据类型。 CLP CLP：占：占1b1b，用于指示在网络发生阻塞时，该信元被丢弃的，用于指示在网络发生阻塞时，该信元被丢弃的等级。等级。GFC：占：占8b，用于对信头误码的检测和校正。，用于对信头误码的检测和校正。 VPI VPI和和VCIVCI：VPIVPI在在UNIUNI中占中占8b8b，在，在NNINNI中占中占12b12b；VCI在在UNI和和NNI中都占中都占16b。7.2 ATM交换原理交换原理二、二、ATM交换原理交换原理 为提高端到端的传送才干，为提高端到端的传送才干，ATMATM层在接入点之间层在接入点之间建立虚衔接。建立虚衔接。1. VP和和VC A

7、TM ATM采用采用VPVP和和VCVC两级衔接，并用信头中的两级衔接，并用信头中的VPIVPI和和VCIVCI来阐明该衔接。来阐明该衔接。 每个每个VPVP最多可有最多可有40964096个个VCVC，VCVC常用于直接完成两常用于直接完成两个用户间的衔接，而个用户间的衔接，而VPVP那么用于不同网段间的衔接。那么用于不同网段间的衔接。VPVPVPVPVPVPVC1VC2VC3VC1VC2VC3VP、VC及其及其物理传输通道物理传输通道间的关系间的关系7.2 ATM交换原理交换原理二、二、ATM交换原理交换原理2. VP交换和交换和VC交换交换VC1VC2VP1VC3VC4VP3VC3VC4

8、VP4VC1VC2VP5VC1VC2VP1VC4VC3VP3VP2VC1VC2VC3VC4(a) VP交换交换(b) VC交换交换 ATM ATM交换是以信元为单位进展交换，实践就是交换是以信元为单位进展交换，实践就是VP/VCVP/VC交换。交换。 VP VP交换时，交换时，VPIVPI值要改动，而其中包含的一切值要改动，而其中包含的一切V V CICI值都不改动；值都不改动；VCVC交换时，交换时，VPIVPI和和VCIVCI的值都要改动。的值都要改动。 实现实现VPVP交换或交换或VCVC交换的交换的ATMATM实体可以是实体可以是ATMATM交换机交换机或或ATMATM交叉衔接器，交叉

9、衔接器，ATMATM交换机具有交换机具有PVCPVC和和SV CSV C功能，功能，ATMATM交叉衔接器只具有交叉衔接器只具有PVCPVC功能。功能。7.2 ATM交换原理交换原理二、二、ATM交换原理交换原理3. ATM虚衔接建立的方式虚衔接建立的方式 VC VC的建立过程有两种方式：的建立过程有两种方式：ATMATM永久虚电路永久虚电路(P VC)(P VC)和和ATMATM交换虚电路交换虚电路(SVC)(SVC)。 PVC PVC是由管理面控制在虚通路内建立的一条永久是由管理面控制在虚通路内建立的一条永久/ /半永久的衔接，称为半永久的衔接，称为PVCPVC方式；方式；SVCSVC是由

10、信令控制动态是由信令控制动态建立的衔接，虚电路战用的网络资源都在衔接建立时建立的衔接，虚电路战用的网络资源都在衔接建立时分配，即用户在传送信息前要有衔接建立过程，信息分配，即用户在传送信息前要有衔接建立过程，信息传送终了那么撤除，称为传送终了那么撤除，称为SVCSVC方式。方式。三、三、ATM交换支持的业务交换支持的业务 固定比特率固定比特率(CBR)(CBR)业务。业务。 可变比特率可变比特率(VBR)(VBR)业务。业务。 可用比特率可用比特率(ABR)(ABR)业务。业务。 未规定比特率未规定比特率(UBR)(UBR)业务。业务。7.2 ATM交换原理交换原理四、四、ATM关键技术关键技

11、术1. 统计时分复用统计时分复用 ATM ATM在传输方面采用统计时分复用，也称异步时在传输方面采用统计时分复用，也称异步时分复用。这一方面提高了通讯线路分复用。这一方面提高了通讯线路( (信道信道) )的利用率，的利用率，另一方面建立衔接和分配带宽时，可在一样信道资源另一方面建立衔接和分配带宽时，可在一样信道资源情况下接纳更多的衔接数。情况下接纳更多的衔接数。 ATM ATM是基于分组的传送方式，包含用户信息的信是基于分组的传送方式，包含用户信息的信元的发送不一定是周期的，由此讲元的发送不一定是周期的，由此讲ATMATM是异步的。是异步的。2. 快速分组交换快速分组交换3. 优良的效力质量优

12、良的效力质量QoS ATM ATM采用一种分组长度固定和简化过失控制的技采用一种分组长度固定和简化过失控制的技术，提高了分组交换的速度。术，提高了分组交换的速度。 ATM ATM采用面向衔接的技术和有效的业务流量控制采用面向衔接的技术和有效的业务流量控制机制，可支持不同效力质量机制，可支持不同效力质量QoSQoS的等级。的等级。7.2 ATM交换原理交换原理五、五、ATM信令信令 ATM ATM交换系统具有数字用户交换系统具有数字用户2 2号信令号信令(DSS2)(DSS2)和和No. No. 7 7信令功能，可以支持信令功能，可以支持SVCSVC。SDD2SDD2运用于运用于UNIUNI的用

13、户接的用户接入信令，入信令，No.7No.7信令功能运用于信令功能运用于NNINNI的网络节点间的信的网络节点间的信令。令。 ATM交换机交换机 ATM交换机交换机 ATM交换机交换机NNI用户用户 终端终端用户用户 终端终端NNIUNIUNIATM网络网络1. ATM信令的根本特点信令的根本特点 信令信息丰富；支持不同类型的衔接方式；信令信息丰富；支持不同类型的衔接方式；支持不同的承载才干；支持不同的业务流量特性；支持不同的承载才干；支持不同的业务流量特性；支持一次呼叫建立多个衔接。支持一次呼叫建立多个衔接。7.2 ATM交换原理交换原理 路由标志：包括源点和终点编码及信令链路选择域。路由标

14、志：包括源点和终点编码及信令链路选择域。五、五、ATM信令信令2. ATM信令的体系构造信令的体系构造DSS2SAALATM物理层物理层B-ISUPMTP-3BATM物理层物理层SAAL路由标志路由标志音讯类型编码音讯类型编码音讯长度音讯长度音讯内容音讯内容音讯兼容性信息音讯兼容性信息(a) UNI信令信令(b) NNI信令信令B-ISUP信令音讯格式信令音讯格式 音讯类型编码：定义每个音讯类型编码：定义每个B-ISUPB-ISUP信令音讯的功能和格式。信令音讯的功能和格式。 音讯兼容性信息：规定交换性能。音讯兼容性信息：规定交换性能。 音讯长度：指示音讯长度：指示B-ISUPB-ISUP信息

15、字节数。信息字节数。 音讯内容：包含许多参数。音讯内容：包含许多参数。 ATM ATM信令才干包括：根本呼叫信令才干包括：根本呼叫/ /衔接控制；加强的呼衔接控制；加强的呼叫和衔接控制；多媒体控制信令。叫和衔接控制；多媒体控制信令。7.2 ATM交换原理交换原理7.3 ATM交换机交换机一、一、ATM交换机的功能交换机的功能 衔接功能，包括终接功能和交换功能。衔接功能，包括终接功能和交换功能。 控制功能，控制业务和虚衔接，具有信令、路控制功能，控制业务和虚衔接，具有信令、路由选择和衔接、资源分配处置等功能。由选择和衔接、资源分配处置等功能。 操作、维护、监视、丈量和网络管理功能。操作、维护、监

16、视、丈量和网络管理功能。二、二、ATM交换机的组成交换机的组成 ATM ATM交换机由硬件系统和软件系统组成。根据运交换机由硬件系统和软件系统组成。根据运用场所不同可分为用场所不同可分为ATMATM公用网交换机和公用网交换机和ATMATM公用网交换公用网交换机。机。 ATM交换网络交换网络控制部分控制部分用户线接口用户线接口中继线接口中继线接口用户线用户线中继线中继线用户线接口用户线接口中继线接口中继线接口用户线用户线中继线中继线ATM交换机交换机 根本构造根本构造ch7 ATM技术技术三、三、ATM交换机软、硬件要求交换机软、硬件要求1. 硬件要求硬件要求 采用模块式的硬件构造，便于扩展，并

17、能包容新采用模块式的硬件构造，便于扩展，并能包容新技术和新业务。系统构成应具有冗余和容错等平安措技术和新业务。系统构成应具有冗余和容错等平安措施。系统就具有可维护性，交换机出现的缺点部分应施。系统就具有可维护性，交换机出现的缺点部分应能与其他部分隔离。能与其他部分隔离。 ATM交换机在系统重新启动、插入新的硬件电路交换机在系统重新启动、插入新的硬件电路和输入新的指令时，系统应可以检测相应的硬件情况，和输入新的指令时，系统应可以检测相应的硬件情况，发现处于不正常形状的硬件应输出告警报告，产生告发现处于不正常形状的硬件应输出告警报告，产生告警指示。警指示。2. 软件要求软件要求(1) 软件构造软件

18、构造 ATM交换机的软件保证系统的正常任务及交换机的软件保证系统的正常任务及VP/V C业务的操作与实现。业务的操作与实现。7.3 ATM交换机交换机三、三、ATM交换机软、硬件要求交换机软、硬件要求2. 软件要求软件要求(1) 软件构造软件构造 ATM交换机的软件保证系统的正常任务及交换机的软件保证系统的正常任务及VP/V C业务的操作与实现。业务的操作与实现。(2) 根本要求根本要求 应采用分层的模块化构造；软件应有容错才应采用分层的模块化构造；软件应有容错才干；软件设计应有防护性能；应具有软件运转缺干；软件设计应有防护性能；应具有软件运转缺点的监视功能；同种型号的交换机应采用同一种软点的

19、监视功能；同种型号的交换机应采用同一种软件版本。件版本。(3) 运用程序接口运用程序接口(API)要求要求 API允许运用程序运用定义好的允许运用程序运用定义好的ATM功能。功能。AT M API应提供对用户数据应提供对用户数据AAL、ATM层、层、ATM SVC协议和协议和ATM OAM流的接入才干。流的接入才干。7.3 ATM交换机交换机三、三、ATM交换机软、硬件要求交换机软、硬件要求2. 软件要求软件要求(4) 软件功能要求软件功能要求 灵敏快速的呼叫处置、流量控制、资源分配才灵敏快速的呼叫处置、流量控制、资源分配才干；有完善的计费处置功能及费率变卦功能；具干；有完善的计费处置功能及费率变卦功能；具有网管子系统及处置相应业务的功能，要求有路由变有网管子系统及处置相应业务的功能，要求有路由变卦功能；具有对各种硬件测试的功能；有缺点监卦功能；具有对各种硬件测试的功能；有缺点监视、告警、诊断、定位和处置功能；具有完善、方视、告警、诊断、定位和处置功能；具有完善、方便的人机通讯和设备维护功能。便的人机通讯和设备维护功能。四、四、ATM