现代交换原理与技术第8章 ATM交换技术
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第一章1、无连接网络和面向连接网络的特点:面向连接适用于大批量、可靠数据传输业务,但网络控制较复杂;无连接方式控制简单,适用于突发性强、数据量少的业务。
2、已经出现的交换技术有哪些?各有何特点?电路交换、分组交换、快速分组交换、ATM交换、网络交换A、带宽固定,电路利用率低。
实时性强。
无过失控制,不适于数据传输。
基于呼损制方式工作。
B、采用存储/转发方式,支持异种终端间的可变速率通信要求采用统计时分复用,线路利用率高具有过失控制功能,传输可靠性高经济性好C、快速分组交换进一步简化协议,只保存核心功能,以提供高速、高吞吐量、低时延的效劳D、固定长度的信元、面向连接、异步时分〔ATD〕交换E、交换是将第二层交换和网络流量管理能力与第三层路由功能的灵活性和可扩展性结合在一起的交换技术。
3、比拟电路交换、分组交换、ATM交换的异同电路交换是最落后的交换方式,先要建立电路连接〔可以使虚拟电路〕,然后进展数据交换,数据交换完毕之后释放电路。
这种方式交换方式比拟可靠,但是网络利用效率很低。
现在一般不采用这种这种交换方式了。
分组交换是现在最常见的交换方式,它是把一个数据报分成假设干个片段,然后分别同时发送,每个数据片段所经过的线路路由可能是不一样的,每个数据片段走什么路由要根据网络的具体情况和所使用的路由协议来决定。
到达目的节点之后,再把所有数据片段重新组装好。
这种交换方式的线路使用效率很高。
ATM通信技术将现有的线路交换方式数字通信方式与分组通信方式加以综合。
首先, ATM允许凭借信元标记定义和识别个人通信;就此而论,ATM装配普通的分组传输方式。
第二,ATM与分组方式通信严密相连,因此,它只有当有业务要传送时才利用带宽。
第三,像分组交换一样,在呼叫建立阶段,ATM支持效劳质量(QoS)协商,并通过在多种连接中共享其传输媒体而支持虚电路的利用。
但是也有明显差异,因为分组方式一般利用可变长度的分组,而ATM则将固定长度分组的ATM信元作为其根本的传输媒介。
第一章ATM技术概述1.1引言在现代社会中,人们需要传递和处理的信息量越来越大,信息的种类也越来越多,其中对会议电视、高速数据传输、远程教学、VOD等宽带新业务的需求正迅速增长。
原来的各种网络都只能传输一种业务,如电话网只能提供电话业务,数据通信网只能提供数据通信业务。
这种情况对于用户和网络运营者来说都是不方便和不经济的,人们因此提出了ISDN (Integrated Services Digital Network)的概念,希望能够用一种网络来传送各种业务。
ISDN的概念是于1972年提出的,由于当时的技术和业务需求的限制,首先提出的是窄带ISDN(N-ISDN)。
目前N-ISDN技术已经非常成熟,世界上已经有了许多比较成熟的N-ISDN 网。
但是由于N-ISDN存在着带宽有限、业务综合能力有限、中继网种类繁多、对新业务的适应性差等局限性,要求人们提出有更大的灵活性、更宽的带宽、更强的业务综合能力的新网络。
自80年代以来,一些与通信相关的基础技术,如微电子、光电子技术等的发展和光纤的传输距离和传输容量的提高,为新网络的实现提供了基础。
就是在这种环境下,出现了宽带ISDN(B-ISDN)。
B-ISDN能够满足:①提供高速传输业务的能力。
②网络设备与业务特性无关。
③信息的转移方式与业务种类无关。
为了研究开发适应B-ISDN的传输模式,人们提出了很多种解决方案,如多速率电路交换、帧中继、快速分组交换等。
最后得到了一个最适合B-ISDN的传输模式──ATM(Asynchronous Transfer Mode)。
ATM技术作为B-ISDN的核心技术,已经由ITU-T于1992年规定为B-ISDN统一的信息转移模式。
ATM技术克服了电路模式和分组模式的技术局限性,采用光通信技术,提高了传输质量,同时,在网络节点上简化操作,使网络时延减小,而且采取了一系列其它技术,从而达到了B-ISDN的要求。
1.2 B-ISDN参考模型B-ISDN的协议参考模型如图1-1所示。
第1章:绪论交换的基本概念,通信网的三要素:终端设备传输系统交换系统数据通信和话音通信的区别:1,通信对象不同,数据通信实现的是计算机和计算机之间,以及人与计算机之间的通信,而话音通信实现的是人与人之间的通信。
2,传输可靠性不同,数据通信要求更高,话音相对较小3,通信的平均持续时间和通信建立响应不同,数据通信持续时间要短,建立连接的时间也短。
话音通信过程相反。
4,通信过程中信息业务量特性不同电路交换和分组交换的优缺点电路交换的主要优点:1,信息传输时延小,对一次连续而言,传输时延固定不变。
2,信息的传输效率比较高3,信息的编码方法和信息格式有通信双方协调,不受网络的限制缺点:1,电路的连续时间较长,当传输较短信息时,通信通道建立的时间可能大于通信时间,网络利用率低2,电路利用低3,通信双方在信息传输,编码格式,同步方式,通信协议等方面要完全兼容,限制了各种不同速率,不同代码格式,不同通信协议的用户终端的互通4,有呼损,可能出现由于对方用户终端设备忙或交换网负载过重而呼叫不通第2章:交换单元与交换网络1)连接的三种表示形式(函数表示形式,排列表示形式,图像表示形式)及它们间的相互转换2)T、S接线器及TST网络的工作原理3)Clos无阻塞网络基本结构和条件Clos网络结构:两边各有r个对称的m*n矩形交换单元,中间是m个r*r 的正方型交换单元。
每个交换单元都与下一级的各个交换单元有连接且仅有一条连接。
m,n,r是整数决定了交换单元的容量,称为网络参数记作C(m,n,r)三级clos网络无阻塞的条件:m>=2n-1.4)Banyan网的构成方法、自由选路的概念以及阻塞情况判断第3章:电路交换技术及接口电路电路交换呼叫接续过程:三个阶段:1,呼叫建立2,消息传输3,话终释放电路交换系统的基本功能:连接、信令、终端接口、控制功能。
模拟用户接口的七大功能:能对7个基本功能做简单解释。
1、馈电:所有连接在交换机上的电话分机用户,都由交换机向其馈电。
ATM交换技术摘要:随着宽带业务的发展及其业务发展的某些不确定性,寻找一种能够融合电路交换技术和分组交换技术的新的交换方式,已经成为了我们的迫切需求。
ATM是宽带通信网的核心技术。
ATM 技术主要目的是提供一个高速率、低时延的复用和交换网络,能够支持任何类型的用户业务。
关键词:ATM交换技术 ATM协议一、ATM交换技术的基本概念ATM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。
ATM具有以下的特点。
每个信元都有连接识别的标志,位于信头域。
1、在ATM网中,以固定信元长度为单元格式传输数据。
信元由信头(Header)和信息域(Payload)组成。
2、ATM是面向连接的交换技术。
3、信元信头主要功能具有本地重要性,即用于路由选择的标识符只在特定的物理链路上是唯一的,它在交换处被翻译。
4、信元流被异步时分多路复用,且信息域被透明传输,不执行差错控制。
二、ATM交换原理ATM交换系统由入线处理部件、出线处理部件、ATM交换单元和ATM控制单元等四个单元组成。
在传输线上传输的是比特流且信息格式是以光形式为主的,而ATM层信息的交换以信元为单位的且信息格式是以电信号为主的;所以在入线处必须处理比特流与信息元的转换和光信号与电信号的转换。
控制单元主要是完成建立和拆除VP连接和VC连接,并对ATM交换单元进行控制,同时处理和发送OAM信息。
ATM采用虚通路(VP)和虚信道(VC)两级连接,并用信头中的虚通路标识符(VPI)和虚信道标识符(VCI)来表明挂链接。
通常VC用于直接完成两个用户间的连接,而VP用于不同网段间的连接。
出线处理部件完成与入线处理部件相反的处理。
而ATM交换单元是实际执行交换动作的部件,其性能的优劣直接关系到交换机的效率和性能。
ATM交换单元连接的入线和出现的数越多,容量就越大。
三、ATM交换的分层技术ATM交换的协议有三个平面四个层,三个面即控制面、用户面和管理面;四个层为物理层、ATM层、适配层、高层。