ATM原理2007-2-26前言基于ATM基本原理學習開發此課程。本課程旨在介紹ATM基本原理、信元結構、流量控制等知識。Page1學習指南本課程主要針對《ATM基本原理專題》中的內容進行組織。Page2參考資料《ATM基本原理專題》《ATM基礎知識專題》Page3學習完此課程，您應能：了解ATM信元結構了解ATM連接和交換掌握ATM業務類型掌握ATM流量控制原理理解ATM網絡特點目標Page4內容介紹ATM概述ATM基本原理ATM特點ATM協議棧ATM業務及性能ATM網絡接口及信令Page5什么是ATMATM（AsynchronousTransferMode）是一種以信元為單位的異步轉移模式，異步意味著來自任一用戶的信息信元流不必是周期性的。ATM是一種特殊的分組傳送技術，提供QoS保障，滿足實時業務和非實時業務的需求。Page6電路交換：面向連接按時隙交換，獨占線路資源分組交換：面向無連接包交換，線路資源共享ATM：面向連接分組交換ATM與電路交換、分組交換的區別Page7SetupSetupSetupSetup無連接交換網絡無連接，逐段轉發數據報較長，不固定長度網絡服務質量無法保證面向連接ATM網絡面向連接，高速轉發信元53字節，固定長度服務質量（QoS）保證無連接交換網絡與面向連接ATM網絡Page8傳送網：ATMVP交叉連接節點（VPX）和ATMADM設備交換網：ATM交換機，窄帶向寬帶演進的方式Internet網：ATM路由器，采用IP交換技術、多協議標記交換技術（MPLS）等局域網：ATM局域網交換機，受到千兆以太網和三層交換機的挑戰桌面應用：ATM網卡直接支持高層應用系統軟件，已不可能大量使用ATM的應用Page9ITU-T致力于公網上ATM標準化工作，有代表性的標準：Q.2931/Q.2971、BISUP、I.610ATMForum（華為是成員之一）致力于專網上ATM的標準化工作，加速ATM產品的推廣和使用，有代表性的標準有：UNI3.1、UNI4.0、ILMI、PNNI、MPOA、VTOA、LANE、TM4.0IETF致力于ATM網承載IP業務的標準化工作，解決傳統路由器的瓶頸問題，有代表性的標準：RFC1483、RFC1577、IPSwitch、MPLS制定ATM標準的組織Page10內容介紹ATM概述ATM基本原理ATM特點ATM協議棧ATM業務及性能ATM網絡接口及信令Page11GFC：一般流量控制，僅用于UNI接口VPI/VCI：虛通道標識和虛通路標識PT：凈荷類型

CLP：信元丟失優先級HEC：信頭差錯控制ATMUNI信元ATMNNI信元48字節

凈荷GFC(4)VPI(4)VCI(8)PT(3)CLP(1)HEC(8)VCI(4)VCI(4)VPI(4)48字節

凈荷VPI(8)VCI(8)PT(3)CLP(1)HEC(8)VCI(4)VCI(4)VPI(4)ATM信元結構Page12ATM物理連接虛通路連接（VCC）虛通道（VP）

包括多條VC虛通路連接（VCC）包括多條VP虛通路

（VC）

ATM端節點之間的邏輯通路虛通路（VC）虛通路（VC）E3OC-3

OC-12虛通道（VP）虛通道（VP）虛連接標識=VPI/VCI虛通道VP與虛通路VCPage13VPI、VCI只有局部意義虛通路連接（VCC）虛通道連接（VPC）VP

交換VC

交換VC

交換NNINNIVPI=2

VCI=44VPI=1

VCI=40VPI=3

VCI=44VPI=4

VCI=50UNIUNIABCDEATM連接Page14VCI1VCI2VCI3VCI4VPI2VPI3VPI1VPI2VPI3VPI5VPI1VPI4端口1端口2端口3VCI1VCI2VCI1VCI2VP交換VC交換VCI3VCI4VCI1VCI2VP交換和VC交換Page15ATM交換P

H

YA

T

MPort3P

H

YA

T

MPort4PortVPIVCI31514339ATM層ATM交換P

H

YA

T

MPort1P

H

YA

T

MPort2PortVPIVCI12372151ATM層P

H

YA

T

MA

A

LP

H

YA

T

MA

A

LVPI=2VCI=37VPI=3VCI=39NNIUNIUNIATM交換Page16PVC（永久虛通路）：通過網管預先建立，不論是否有業務通過或終端設備接入，PVC一直保持，直到由網管釋放。類似于電話網中的租用線路SVC（交換虛通路）：通過信令建立，通信完成后由信令釋放SVC。類似于電話網中的用戶線路ATM連接的建立方式內容介紹ATM概述ATM基本原理ATM特點ATM協議棧ATM業務及性能ATM網絡接口及信令Page18信元話音數據視頻面向連接快速分組交換統計復用支持多速率、多業務支持話音、數據和圖象對實時業務提供完全的QoS保證ATM的特點Page19ContractContractATM網絡通信契約：流量參數、QoS參數通信契約的簽訂Page20PCR 峰值信元速率SCR 可維持信元速率MCR 最小信元速率MBS最大突發度流量參數Page21最大信元傳遞時延MCTD：信元從一個端點到另一個端點所需要的時間信元抖動容限CDVT：信元間隔的上限信元丟失率CLR：可以接受的因網絡擁塞而導致信元丟失比例QoS參數Page22連接允許控制（CAC）在呼叫請求建立連接階段確定網絡是否有足夠的資源建立一條連接使用/網絡參數控制（UPC/NPC）通信過程中對入網流量的監測與控制選擇信元丟棄與擁塞指示擁塞發生后有選擇地丟棄掉重要程度相對低的信元以緩解擁塞，同時進行擁塞狀態信息的前向、反向指示ATM網絡的擁塞管理Page23內容介紹ATM概述ATM基本原理ATM特點ATM協議棧ATM業務及性能ATM網絡接口及信令Page24三個平面：用戶面、控制面、管理面三個功能層：物理層、ATM層、ATM適配層高層高層ATM層物理層控制面用戶面管理面ATM適配層（AAL）層管理面管理ATM協議棧參考模型Page25會聚分段與組裝適配層一般流量控制信元頭產生與提取信元VPI/VCI翻譯信元復用和解復用ATM層信元速率去耦、HEC序列的產生/檢驗、信元定界、傳輸幀適配、傳輸幀產生/恢復比特定時、物理媒介語聲信元視頻信元數據信元物理層TCPMSARCSATM各層的功能語聲、視頻電路仿真分組視頻數據應用B-ISDN承載業務ATM承載業務類比特速率連接模式源和目的定時關系固定可變面向連接無連接需要不需要AAL類型1類型2類型3或4類刑5ATM層物理層ATM網絡AAL類型和B-ISDN業務語音、視頻、數據、圖象AAL＋ATM處理ATM信元傳輸處理ATM信元ATM信元幀和開銷