ATM交换技术.pptx
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1、1第5章 ATM交换技术4.ATM4.ATM交换结构,交换结构,5.ATM5.ATM网络的信令网络的信令25.3.25.3.2 ATMATM交换结构交换结构实现结构可以分为时分交换和空分交换实现结构可以分为时分交换和空分交换模式,模式,时分交换模式包括共享总线、共享环和共享时分交换模式包括共享总线、共享环和共享存储器结构。存储器结构。空分交换模式包括全互连网络和多级互连网空分交换模式包括全互连网络和多级互连网络。络。路由方式有自选路由和存储表选路方式。路由方式有自选路由和存储表选路方式。31.1.共享存储器型结构共享存储器型结构 核心是个核心是个RAMRAM,对应每个出口在对应每个出口在RAM
2、RAM中设置一个队列,中设置一个队列,各输入口信元流各输入口信元流复接成一条高速信元流,复接成一条高速信元流,根据输根据输入信元入信元VPI/VCIVPI/VCI查表写入相应队列缓查表写入相应队列缓存。存。输出时,在一个信元时输出时,在一个信元时隙依次从各个队列读取隙依次从各个队列读取一个信元,按照路由表一个信元,按照路由表项填入项填入VPI/VCIVPI/VCI并转送并转送给相应输出端口。给相应输出端口。存储器为通用器件,代价低。存储器为通用器件,代价低。属于无阻塞结构,信元丢失只属于无阻塞结构,信元丢失只发生在队列溢出时。发生在队列溢出时。存储控制较复杂。存储控制较复杂。42 2.共享媒体
3、型交换结构共享媒体型交换结构 各输入口信元串各输入口信元串/并转换后被同步分时复接并转换后被同步分时复接到一高速媒体上,如时分复用总线等。到一高速媒体上,如时分复用总线等。每个输出口也与高速媒体相连,每个输出口也与高速媒体相连,利用地址过滤器利用地址过滤器(AF)(AF)将发往本将发往本端口的信元接收下来。端口的信元接收下来。5共享媒体型特点共享媒体型特点(1)(1)结构简单,但吞吐量有限。时分总线传送结构简单,但吞吐量有限。时分总线传送速率是端口速率的速率是端口速率的N N倍,总线速率受限于总线倍,总线速率受限于总线的电气特性,上限的电气特性,上限10G10G左右。左右。(2)(2)易于实现
4、广播和点到多点通信。易于实现广播和点到多点通信。(3)(3)适于各接口模块流量不均的情况,易于实适于各接口模块流量不均的情况,易于实现不同的服务等级和优先控制。现不同的服务等级和优先控制。(4)(4)无阻塞结构,信元丢失只限溢出,总线错无阻塞结构,信元丢失只限溢出,总线错误会影响到所有虚电路连接。误会影响到所有虚电路连接。63 3.空分交换结构空分交换结构 利用触点开关或电子开关利用触点开关或电子开关构成矩阵,控制开关通断构成矩阵,控制开关通断来实现任一路入线和出线来实现任一路入线和出线之间的信元转移通路之间的信元转移通路。特点:特点:无阻塞结构,信元丢失只无阻塞结构,信元丢失只限于队列溢出。
5、限于队列溢出。易于扩展易于扩展连线数量多,容量受限连线数量多,容量受限。73 3.空分交换结构空分交换结构 85.3.3 ATM排队方式ATMATM系统,无论采用哪种信元交换机构,系统,无论采用哪种信元交换机构,由于输出信元都是以统计复用形式竞争由于输出信元都是以统计复用形式竞争虚连接的输出信道资源,因此必须设置虚连接的输出信道资源,因此必须设置排队机制来解决资源竞争问题。排队机制来解决资源竞争问题。在排队中,队列溢出会引起信元丢失,在排队中,队列溢出会引起信元丢失,不同排队策略会有不同的交换时延和时不同排队策略会有不同的交换时延和时延抖动,将直接影响延抖动,将直接影响ATMATM交换机性能。
6、交换机性能。95.3.3 ATM排队方式 在交换机构内部设置缓存器队列,效在交换机构内部设置缓存器队列,效率很高,但对存储器速率要求也很高,率很高,但对存储器速率要求也很高,且存储器管理复杂。且存储器管理复杂。在输出模块设置缓存器队列,效率较在输出模块设置缓存器队列,效率较高,同样对存储器速率也有较高要求高,同样对存储器速率也有较高要求很高。很高。在输入模块设置缓存器队列,实现简在输入模块设置缓存器队列,实现简单,会有信元延迟,交换机负荷能力单,会有信元延迟,交换机负荷能力较低。较低。综合改进结构,附加独立的环回队列缓存综合改进结构,附加独立的环回队列缓存区,输出冲突的信元环回等下一信元周期区
7、,输出冲突的信元环回等下一信元周期再输出,吞吐率高,较低丢失率,但延时再输出,吞吐率高,较低丢失率,但延时较大,交换结构复杂。较大,交换结构复杂。105.4 ATM网络的信令ATMATM网络按面向连接模式工作,需要通过信令建立网络按面向连接模式工作,需要通过信令建立和拆除连接,和拆除连接,CACCAC负责连接管理。负责连接管理。连接管理由连接管理由UNIUNI信令信令(ATM(ATM网络接入信令)和网络接入信令)和NNINNI信令信令(ATM(ATM网络局间信令)完成,信令消息通过网络局间信令)完成,信令消息通过SAALSAAL层适层适配成配成ATMATM信元后进行交换和传输。信元后进行交换和
8、传输。UNIUNI信令完成连接建立、维持和释放;协商用法参信令完成连接建立、维持和释放;协商用法参数,分配网络资源。数,分配网络资源。NNINNI信令协议规范网间消息传递和信令协议规范网间消息传递和B-ISUPB-ISUP协议,包协议,包括基本呼叫、单连接控制、附加业务、网络接口和括基本呼叫、单连接控制、附加业务、网络接口和应用处理等部分。应用处理等部分。115.4.1 ATM网络信令体系结构 125.4.2 信令AAL 信令信令AAL(SAAL)AAL(SAAL)层,将信令协议的消层,将信令协议的消息适配成息适配成ATMATM信元。信元。SSCOPSSCOP提供传送信令消息所需的差错提供传送
9、信令消息所需的差错控制和流控等功能。控制和流控等功能。SSCFSSCF是高层信令与是高层信令与SSCOPSSCOP之间服务原之间服务原语的映射,提供连接控制中的特殊语的映射,提供连接控制中的特殊需求、数据定时、多次连接等,增需求、数据定时、多次连接等,增强强SSCOPSSCOP功能。功能。135.4.3 ATM寻址ATMATM网络地址是根据网络地址是根据OSIOSI网络业务接入点网络业务接入点(NSAP)NSAP)模型建立的。模型建立的。连接在连接在B-ISDNB-ISDN外围的电信网络设备是基外围的电信网络设备是基于于E.164E.164建立的建立的(电话网号码电话网号码),因此必须,因此必
10、须进行相关映射。进行相关映射。145.4.4 UNI信令UNIUNI信令,是信令,是ATMATM终端向交换机请求建立终端向交换机请求建立与其他终端建立与其他终端建立SVC(SVC(交换虚电路连接交换虚电路连接)的的方法。方法。UNIUNI信令消息不承载任何数据,只承载有信令消息不承载任何数据,只承载有关连接的信息,如目的关连接的信息,如目的ATMATM地址、业务流地址、业务流描述及描述及QoSQoS参数等。参数等。UNIUNI信令支持建立点到点和点到多点的信令支持建立点到点和点到多点的SVCSVC,点到点,点到点SVCSVC可以是双向的,而点到可以是双向的,而点到多点的多点的SVCSVC则是从
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