通信交换技术6_T

  

   ATM 异步传输方式： — — 分组采用了固定长度格式：称为信元 — — 面向连接的信息传输模式。 — — 可应用于话音，数据，图像和宽带信号。

  （1）所有信息在ATM网中以固定长度(信元)格式发送 信元 ＝ 信头 ＋ 信息域 53字节＝ 5字节 ＋ 48字节 （2）ATM是面向连接的技术（虚连接） （3）每一信元都具有连接识别的标号（信头） （4）用于路由选择的标识符仅针对特定的物理链路， 在交换处标识符被翻译。 （5）信息域被透明传输，不执行差错控制 （6）信息流被异步时分多路复用。

  为了提供交换功能，输入物理端口必须与输出物理端口 相关联；输入VPI/VCI与输出的VPI/VCI相关。

  ATM交换系统的三种基本功能：信头翻译、路由选择和排队 信头变换：— — 指VPI/VCI值的变换，即入VPI/VCI变换为 出VPI/VCI。意味着入线上某逻辑信道中的信息被传送到出线 上的另一逻辑信道中去。为实现信头变换，应建立翻译表。 选路： — — 表示任一入线的信息可被交换到任一出线，具有空 间交换的特征。在翻译表中从入线的VPI/VCI应能查到出线号 码以及新的VPI/VCI值。这些是在连接建立阶段写入的。 排队：— — 由于是统计复用的异步时分交换，在连接建立后的 传送信息阶段，经常会发生在同一时刻有多个信元争抢公用资 源的情况，因此，ATM交换系统要有排队功能，以免在发生 资源争抢时丢失信元。

  — — 大多数网络在线缆中传输数据采用帧的传输，为使收发 方保持同步且保证链路可用，在物理链路上必须连续不 断的传送帧。 — — 大多数情况帧以标准速率产生，为每秒8K帧（或帧长 125us）。  带宽 — — 在单个高速链路上，可用ATM信元来运载从用户到用户 的任意小的带宽，这些信元的流动形成在ATM中的一条 连接。

  （1）入线处理部件  主要完成从比特流至信元流的转换。 （以信元进行交换） 输入侧接口设备的基本功能为：

  光电信号的转换与同步（若采用SDH/SONET物理接口） 数字比特流的恢复 信元定界和差错控制 信元速率解耦（丢弃空闲信元）

  ITU-T在I.113建议中定义为：“ ATM是一种传递模式，在这一模 式中，信息被组成信元(Cell)，因包含一段信息的信元不需要周 期性地出现，这种传递模式是异步的” 。  ATM — — （Asynchronous Transfer Mode，ATM）异步转 移模式，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）模式。  式 STM — — （Synchronous Transfer Mode，STM）同步转移模

  例1：设某数据链路，帧速：每秒8000帧，每帧分配给用户一个 信元，求一个用户所得到的带宽（或数据速率）。

  （4）交换单元 信元传送子系统— — ATM交换结构：  交换结构实现交换连接功能，具体说就是信头 变换、选路和排队的功能，用户个人信息、信令消 息和处理机之间的的控制信息都可通过交换结 构来交换。  M×N — — ATM交换单元

  ATM交换— — ATM信元从输入端的逻辑信道到输出端 的逻辑信道的消息传递。 ATM逻辑信道具有两个特征： 物理端口（线路）编号 VP与VC标识符

  VCI — — 虚信道识别符； VPI — — 虚通道识别符； PT — — 信息类型；

  功能： （1） 检测信头比特 差错，丢弃首标差错 信元。 （2）信元定界；

  HEC 域的产生并装入信头 信令信元、OAM 信元和用户信元流的混和输出 信元速率匹配（加入空闲信元） 传输帧的形成 光电信号转换

   主要是由处理机系统及各种控制软件组成，其中主要包 括呼叫控制软件与操作管理维护（OAM）软件。  呼叫控制软件主要完成呼叫连接的建立和拆除，包括寻 址、选路(VP/ VC）的管理、带宽资源的管理与分配、 并对ATM交换网络的控制等功能，含UNI和NNI接口的 信令处理。  OAM软件主要完成对交换系统的操作维护，具体包括 配置管理、计费管理、性能统计、故障处理等功能。

  结论 — — 当VCI值改变时,支持它的VPI值会作相应的变 换，即 VP可以单独交换，VC的交换必须和VP 的交换一起 进行。

   ATM连接的建立过程: 在源ATM端点与目的 ATM端点进行通信前的连接建立过程，实际上 就是在这两个端点间的各段传输通道上，找寻 空闲VC链路和VP链路，分配VCI与VPI，建立 相应VCC与VPC的过程，

  N条入线～IN N条出线～ON ATM交换机要完成的两 个功能： 路由选择（空分交换） 信头交换 排队（缓存器存储）

  信元的定界借助于HEC字节实现。 信元定界状态迁移图 搜索状态：对收到的前4个字节进行HEC运 算，当结果与后1个字节（8bit）相同，表示 搜索到了正确的HEC，也即找到了信元的边 界，或一个信元的开始位置。 预同步状态：逐个信元核对HEC，当收到一 个不正确的HEC，返回搜索状态； 当连续收到 m 个正确的HEC，转到同步状态。 同步状态：逐个信元核对HEC，当收到 n 个 不正确的HEC，返回搜索状态。 ITU— T 建议 m＝7，n＝6

  ATM交换机或交叉连接设备的主要任务：  依据输入信元的 VPI/VCI 标识和在建立连接时产生的路由 表，将该信元转发到相应的输出端口。— — 路由功能  对该输入信元的头部进行适当处理（改变VPI/VCI值，重 新计算HEC值）。

   VP交换 — — ATM节点只根据信元的VPI值做处理和变换， 而不对VCI作任何处理。该节点称VP处理设备或VP交换机。 例如： ATM 交叉连接设备，集中/分配器.

   VC交换 — — ATM节点根据信元的VPI值和VCI值进 行处理和变换。该节点称VC处理设备或VC交换机。  例如 : ATM交换机， 复接/分接 器。

   现代通信网中普遍的使用的是电路交换和分 组交换两种方式。电路交换方式适用于电 话业务。 分组交换适用于数据业务。  而ATM信元中承载的是宽带综合业务，既 有电话业务，又有数据业务，还有别的业 务。

   信元的复用、交换、传输过程都在VC中进行。  在一个接口上，某个VC只能利用VPI和VCI值两者才能完 全被识别。

   虚信道连接 VCC— — 由多段串联的VC链路构成一个VC 连接（VCC）。每段VC链路各有自己的VCI值。  虚通路连接VPC— — 由多段串联的VP链路构成一个VP 连接（VPC）。每段VP链路各有自己的VPI值。

  传输和交换中以位置来识别发送源所占用时隙和频隙。 无需再另增加用户标识。 交换— — 按位置做连接— — 电路交换 通道— — 在一段时间内由重复出现的时隙组成

  • 异步传输方式— — 每个发送源的数据流以分组形式送入物 理通路进行混合（不重叠）。分组位置并 不需要周期性重复出现。

  分组中以报头来标识用户和分组的去向。 交换— — 以分组为单位做分发— — 分组交换。 网络— — 对数据流提供传输服务和连接服务。

  VPI/VCI值的有效性检查及翻译 信头差错检查 输出端口的确定 区分信令信元、用户信元和OAM信元并作相应的处理

  （2）出线处理部件  执行与输入侧相反的功能，输出侧比输入侧较为简 单，基本功能是为ATM信元流的物理传输作准备。

  转移模式（传输方式） — — 包含了多路信号的复用、传输和交换 多路信号复用：将来自许多发送源的交通量（信息量） 混合在一起输送到同一物理网络通路上。 复用的方案— — 同步和异步

  第 5 页 • 同步传输方式— — 每个发送源被分配一个基于位置的固定带宽。 例如 FDM— — 频隙， TDM— — 时隙或时间槽。

  作用： — — 信道填充，以保持ATM信道的恒定传输速率。 接收端：— — 将收到的空闲信元丢弃，不作任何处理。

  （6）虚通路和虚信道 — — ATM连接由VP和VC两级构成。 虚通路VP--Virtual Path— — 在一个物理通道中可以包含一

  定数量的虚通路VP，采用VPI 标识。是通过一组VC传送 信元的路径。在一条特定的物理链路上VPI 值是唯一的。

  虚信道VC--Virtual Channel — — 在一条虚通路VP中可 以包含少数的虚信道VC。采用VCI 标识。是 单向传送信元的逻辑通路。在一个特定的VPI值 中VCI值是唯一的。

   当用户通信采用面向连接的方式，各信元将按系统分 配给自己的虚电路进行传送。  虚电路：

  永久虚连接（PVC）— — 用户长期占用的专用电路。使用 管理功能事先建立虚连接。 交换虚连接（SVC） — — 通信前临时申请的临时电路。使 用信令动态管理 建立虚连接。  虚电路的描述： VP— — 虚通路（或虚路由） VC— — 虚信道

  从字节1起始，8bit 的字节以增序方式发送；对于 各域而言，首发比特是最高有效位。

  （2）误码处理方法  信元信头部分含有控制选路及其他重要信息， 必须对信头信息进行差错控制。 方法：在发送端按CRC算法生成1字节HEC码， 在接收端按同样的办法来进行检验。 结果：可以纠正信头的一位错码（因光纤传输 误码主要是单比特误码）和发现多位错码，对 无法纠正的信元予以丢弃。  传送 ATM 信元的网络— — 简称ATM网络。