现代交换技术ppt课件

1、现代交换技术电 气 与 电 子 工 程 学 院School of Electrical and Electronic Engineering 第七章第七章 ATM交换技术交换技术现代交换技术电 气 与 电 子 工 程 学 院School of Electrical and Electronic Engineering7.1 ATM的基本概念的基本概念 ATM：异步转移模式：异步转移模式Asynchronous Transfer Mode ）是一）是一种采用异步时分复用方式、以固定信元长度为单位、面向连接种采用异步时分复用方式、以固定信元长度为单位、面向连接的信息转移包括复用、传输与交换方式。的

2、信息转移包括复用、传输与交换方式。7.1.1 ATM的含义的含义现代交换技术电 气 与 电 子 工 程 学 院School of Electrical and Electronic Engineering2) 属于同一用户的信元，并不一定按照固定的时间间隔属于同一用户的信元，并不一定按照固定的时间间隔周期性地出现周期性地出现(即采用统计时分复用，这也是称其为异步即采用统计时分复用，这也是称其为异步传递方式的由来传递方式的由来)。 1) 定长的信元作为信息传输、复用、交换的基本单位。定长的信元作为信息传输、复用、交换的基本单位。ATM是一种涉及信息复用、交换、传输的技术。它有三是一种涉及信息复用

3、、交换、传输的技术。它有三个基本特征：个基本特征：7.1.2 ATM的基本特征的基本特征3采用面向连接采用面向连接 的方式工作。的方式工作。现代交换技术电 气 与 电 子 工 程 学 院School of Electrical and Electronic Engineering1、信元长度选择考虑的因素：、信元长度选择考虑的因素： 1传输效率传输效率 2时延包括打包时延、排队时延、时延抖动时延包括打包时延、排队时延、时延抖动和相关的信元组合恢复时延）和相关的信元组合恢复时延） 3） 实现复杂性实现复杂性2、 信元的结构：如图信元的结构：如图7.1所示。所示。7.1.3 ATM的信元结构的信元

4、结构现代交换技术电 气 与 电 子 工 程 学 院School of Electrical and Electronic Engineering图图7.1 ATM信元的结构信元的结构Cell HeaderPayload信头净荷5字节48字节现代交换技术电 气 与 电 子 工 程 学 院School of Electrical and Electronic Engineering 7.1.4. ATM的传输复用原理 ATM采用异步时分复用：采用异步时分复用：(又称标记复用又称标记复用统计复用统计复用)，如图，如图7.2所示所示 头信道1头信道3头信道5头信道5 信倒3头信道1头信道3头信道1头信

5、道1、图图7.2 ATM7.2 ATM的传输复用原理的传输复用原理现代交换技术电 气 与 电 子 工 程 学 院School of Electrical and Electronic Engineering 特点： 复用基本单位：信元(信元头标记出不同用户的信元) 具有同样标记的信元呈现出一种无规则的再现模式。(即它不对应某个固定时隙，也不周期性地出现，它和时域的位置之间没有任何关系，信息只按信头的标记来区分，为此称为标记复用) 每路信元的再现频次决定于该路业务所要求的比特率。(比特率高的业务信元再现的频繁，集中；比特率低的业务信元再现的稀疏)现代交换技术电 气 与 电 子 工 程 学 院Sc

6、hool of Electrical and Electronic Engineering 优点： 信道利用率高(各个信元动态占用信道，只要输入信元流不断，输出信道就一直被占用。而不象STM，某一用户独占一信道，此用户无信息传送，信道也不可被其它用户使用，因此，信道利用率很高)。 复用与输入业务流的速率无关。 适用于任何业务要求：无论业务的特性即速率的高低，突发性的大小，服务要求如何，ATM均按同样的模式处理。现代交换技术电 气 与 电 子 工 程 学 院School of Electrical and Electronic Engineering 缺陷：某一连接的业务流量增加时，它会占用其它

7、连接的资源，从而会影响其它连接的服务质量。 现代交换技术电 气 与 电 子 工 程 学 院School of Electrical and Electronic Engineering 7.1.5. ATM交换原理 ATM是面向连接的，具有电路交换和分组交换的双是面向连接的，具有电路交换和分组交换的双重性。重性。 它需要在通信双方间建立连接，通信结束后再通过它需要在通信双方间建立连接，通信结束后再通过信令来拆除连接信令来拆除连接(具有电路交换特点，但却采用了异步时具有电路交换特点，但却采用了异步时分复用分复用)。 ATM的数据传输采用的是固定长的数据分组的数据传输采用的是固定长的数据分组(信元

8、信元)，其中的信头部分包含了用于选路的其中的信头部分包含了用于选路的VPI/VCI信息信息(具有分具有分组交换特点，但在协议及处理上均作了简化组交换特点，但在协议及处理上均作了简化)。 现代交换技术电 气 与 电 子 工 程 学 院School of Electrical and Electronic Engineering （一（一ATM交换的基本任务交换的基本任务完成虚连接交换完成虚连接交换虚连接虚连接 是通过是通过ATM网络在端到端用户之间建网络在端到端用户之间建立一条速率可变的、全双工的、由固定立一条速率可变的、全双工的、由固定长度的信元流构成的连接。虚连接可以长度的信元流构成的连接。

9、虚连接可以在两个层次上建立在两个层次上建立.虚通路虚通路(VC)/虚通道虚通道(VP)现代交换技术电 气 与 电 子 工 程 学 院School of Electrical and Electronic Engineering VCC：虚通路连接，级联的：虚通路连接，级联的VC链路组链路组成成 虚通路虚通路VC(Virtual Channel)表示单向传送表示单向传送ATM信元的逻辑通路信元的逻辑通路 VCI(Virtual Channel Identifier) VCI(Virtual Channel Identifier)：虚通路标识，标：虚通路标识，标识一条具体的识一条具体的VCVC链路

10、。链路。 VC VC链路：两个相邻链路：两个相邻ATMATM实体间的一条虚通路。实体间的一条虚通路。现代交换技术电 气 与 电 子 工 程 学 院School of Electrical and Electronic Engineering VPC：虚通道连接，级联的：虚通道连接，级联的VP链路组成链路组成虚通道虚通道VP(Virtual Path) 一束具有相同端点的一束具有相同端点的VC链路构成一条虚通链路构成一条虚通道。道。 VPI(Virtual Path Identifier) VPI(Virtual Path Identifier)虚通道标识：标识一虚通道标识：标识一条具体的虚通道

11、链路条具体的虚通道链路VPVP链路：两个相邻链路：两个相邻ATMATM实体间的一条虚通道。实体间的一条虚通道。 现代交换技术电 气 与 电 子 工 程 学 院School of Electrical and Electronic EngineeringVC、VP与传输线路的关系与传输线路的关系VP是众多具有相同是众多具有相同VPI值的值的VC的集合。的集合。如图如图7.3所示。所示。 图图7.3 VC、VP与传输线路间的关系与传输线路间的关系现代交换技术电 气 与 电 子 工 程 学 院School of Electrical and Electronic Engineering VCC、VP

12、C间的关系图图7.4 VCC、VPC间的关系间的关系现代交换技术电 气 与 电 子 工 程 学 院School of Electrical and Electronic Engineering VP和VC的交换虚通道交换 VP可以单独进行交换。VP交换是将一条VP上所有的VC链路全部转送到另一条VP上去，而这些VC链路的VCI值都不会改变。 VP交换也称为交叉连接，因此这类ATM交换机也称为交叉连接设备。 交叉连接设备的一个特点是不具有信令功能。它的控制是由网络管理来完成，这种设备主要用于主干线上。 现代交换技术电 气 与 电 子 工 程 学 院School of Electrical and

13、 Electronic Engineering 虚通路交换虚通路交换 VCVC交换要和交换要和VPVP交换同时进行。其交换同时进行。其交换设备称为交换设备称为ATMATM交换机，具有信令功能。交换机，具有信令功能。 VP/VC交换的示意图如图交换的示意图如图7.5所示。所示。现代交换技术电 气 与 电 子 工 程 学 院School of Electrical and Electronic Engineering图图7.5 VC/VP交换的具体示例交换的具体示例(a) VP交换过程；交换过程；(b) VC交换过程交换过程(a)(b)VCI1 VCI2VCI5VCI6VC交换VP交换VPI3VP

14、I4VPI5VCI6VCI5VCI3VCI4VCI1VCI2VCI3VCI4VPI / VCI转发表输入端口VPIVCI11221234输出端口VPIVCI43555634VPI1VPI2VPI6VPI5VPI4VPI3VPI2VCI1VCI2VPI1VCI3VCI4VCI5VCI6VPI转发表VCI5VCI6VCI1VCI2VCI3VCI4输入VPI 输出VPI152364现代交换技术电 气 与 电 子 工 程 学 院School of Electrical and Electronic Engineering 虚连接的建立虚通路连接VCC(Virtual Channel Connectio

15、n)虚通道连接VPC(Virtual Path Connection)VCC/VPC有三种：永久VCC/VPC、半永久VCC/VPC和交换VCC/VPC； 现代交换技术电 气 与 电 子 工 程 学 院School of Electrical and Electronic Engineering交换交换VCC(VPC)VCC(VPC)通过信令建立连接，属于控制面的连接；通过信令建立连接，属于控制面的连接；永久永久VCC(VPC)VCC(VPC)、半永久、半永久VCC(VPC)VCC(VPC)因为没有通过信令建立因为没有通过信令建立连接，所以属于管理面的连接。连接，所以属于管理面的连接。交换机为每一个呼叫分配一个交换机为每一个呼叫分配一个VPI/VCIVPI/VCI，每个，每个VPI/VCIV