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1、计算机网络与通信,Data and Computer Communications,异步传输模式 11. ATM,ATM应用与网络结构 ATM协议体系结构 ATM逻辑连接 ATM信元 ATM信元的传输 ATM业务种类 ATM 适配层,3,教学内容,ATM协议体系结构ATM逻辑连接Virtual Channel Connection (VCC) 虚通路的应用Virtual Path / Virtual Channel (VP/VC) 特性控制信令ATM信元首部格式 Header Format一般流量控制 Generic Flow Control首部差错控制 Header Error Contro
2、lATM信元的传输基于信元的物理层基于SDH的物理层,4,教学内容,ATM业务种类实时业务 Real-Time Services非实时业务 Non-Real-Time ServicesATM适配层AAL业务AAL协议,5,概述,同步与异步同步/异步传输 Synchronous / Asynchronous Transmission同步/异步传输模式 Synchronous / Asynchronous Transfer ModeATM流程化 (Streamlined) 分组传送接口Cell (信元): 固定大小和固定格式的分组传输结构连续的信元流封装于SDH/SONET (STM/STS) e
3、xternal frame中业务 Services实时业务 (CBR, rt-VBR)非实时业务 (nrt-VBR, ABR, UBR)ATM适配层(AALATM Adaptation Layer) 支持不基于ATM的信息传送协议TDM仿真、ATM电话、 ISDN；可视电话与视频会议；常规数据业务； VOD 、 FR、 LANE、IPOA、MPOA,ATM的传输结构,在一个 STS-3封套中的ATM,7,教学内容,ATM协议体系结构ATM逻辑连接ATM信元ATM信元的传输ATM业务种类ATM适配层,8,11.1 ATM Protocol Architecture,Similarities be
4、tween ATM and packet switchingTransfer of data in discrete chunksMultiple logical connections over single physical interface在单个物理接口之上复用多个逻辑连接In ATM flow on each logical connection is in fixed sized packets called cellsMinimal error and flow controlReduced overheadData rates (physical layer) 25.6Mbps
5、 to 622.08Mbps,9,ATM Protocol Architecture,10,Reference Model Planes参考模型平面,User plane用户平面Provides for user information transfer提供用户信息转送Control plane控制平面Call and connection control呼叫与连接控制Management plane管理平面Plane management平面管理whole system functions与整个系统相关的管理功能Layer management层管理Resources and paramet
6、ers in protocol entities与协议实体内部资源与参数相关的管理功能,11,教学内容,ATM协议体系结构ATM逻辑连接ATM信元ATM信元的传输ATM业务种类ATM适配层,12,11.2 ATM Logical ConnectionsATM逻辑连接,Virtual channel connections (VCC)虚通路Analogous to virtual circuit in X.25类似于 X.25虚电路Basic unit of switching最基本的交换单元Between two end users在两个端用户之间建立交换的信元流Fixed size cell
7、s固定大小Variable rate可变速率Full duplex全双工用途Data数据转送user-network exchange (control)用户-网络交换 (控制信令) network-network exchange (network management and routing)网络-网络交换 (网络管理与路由选择)Virtual path connection (VPC)虚通道Bundle of VCC with same end points一束具有相同端点的 VCC,ATM Connection Relationships,14,Table11.1 VP/VCTermi
8、nology,Connection Identifiers,16,Advantages of Virtual Paths Virtual Path的优点,Simplified network architecture简化了网络体系结构划分为分别与单逻辑连接和逻辑连接组相关的功能Increased network performance and reliability提高了网络性能和可靠性网络实体更少更集中Reduced processing缩短了处理过程和连接建立时间Short connection setup time VP建立时预留了容量，简化了VCC建立过程Enhanced networ
9、k services增强了网络服务用户可定义由VC束组成的closed user groups或由VC束组成的closed networks,17,Call Establishment Using VPs,18,11.2.1 Virtual Channel Connection Uses VCC的使用,Between end users端用户之间End to end user data端到端的用户数据Control signals控制信号（用户到用户的信令）VPC provides overall capacity VPC提供总容量VCC organization done by users
10、VCC组成由用户完成Between end user and network端用户与网络之间Control signaling控制信令Between network entities网络实体之间Network traffic management网络通信量管理Routing路由选择,19,12.2.2 VP/VC Characteristics,Quality of service服务质量 QoSSwitched and semi-permanent channel connections交换的或半永久VCCCell sequence integrity信元序列完整性 Traffic para
11、meter negotiation and usage monitoring通信量参数协商与使用监控 VPC onlyVirtual channel identifier restriction within VPC VPC内的VCI限制,20,11.2.2 VPC/VCC特性,服务质量 QoS信元丢失率、信元时延偏差交换的或半永久VCC交换的连接建立和拆除使用呼叫信令半永久连接建立由网络配置或管理动作完成信元序列完整性 通信量参数协商与使用监控 用户与网络之间协商每个VCC的通信参数网络监视VCC信元输入是否违反协商的参数VPC内的VCI限制（仅VPC才有的特性）网络保留一个或多个VCI用于
12、管理等目的,21,12.2.3 Control Signaling - VCC,Done on separate connectionSemi-permanent VCCMeta-signaling channelUsed as permanent control signal channelUser to network signaling virtual channelFor control signalingUsed to set up VCCs to carry user dataUser to user signaling virtual channelWithin pre-esta
13、blished VPCUsed by two end users without network intervention to establish and release user to user VCC,22,11.2.3 控制信令 - VCC,在独立于信息交换的连接上实现I.150定义了建立/释放VCC的4种方式半永久VCC Semi-permanent VCC用于用户之间交换，不需要任何控制信令元信令通道 Meta-signaling channel用作 permanent control signal channel用户到网络的signaling virtual channel为呼叫
14、控制信令而建立用于建立运载用户数据的VCCs用户到用户的signaling virtual channel建立在在预先建立的VPC内在无网络干预情况下，由两个用户建立和释放用户间运载用户数据的VCC,23,Control Signaling VPC控制信令 - VPC,I.150定义了3种VPC方式Semi-permanent半永久性的不需要控制信令Customer controlled用户控制的用户使用一条信令 VCC 从网络请求 VPCNetwork controlled网络控制的网络为方便自己建立一条 VPC 该VPC可能是Network to networkUser to networ
15、kUser to User,24,教学内容,ATM协议体系结构ATM逻辑连接ATM信元ATM信元的传输ATM业务种类ATM适配层,25,11.3 ATM Cells,Fixed size5 octet header48 octet information fieldSmall cells reduce queuing delay for high priority cellsSmall cells can be switched more efficientlyEasier to implement switching of small cells in hardware,26,11.3 AT
16、M信元,固定大小5 个八比特组的首部48个八比特组的信息字段小信元减小高优先级信元的排队时延 固定信元交换时效率更高小信元的交换容易用硬件实现,27,ATM Cell Format,Virtual Connection Identifiers in UNIs and NNIs,29,Header Format,Generic flow controlOnly at user to network interfaceControls flow only at this pointVirtual path identifierVirtual channel identifierPayload typee.g. user info or network managementCell loss priorityHeader error control,
