最新《现代通信网及其关键技术》第6章atm2课件.ppt
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1、现代通信网现代通信网及其关键技术现代通信网及其关键技术第第6章章atm2现代通信网n2)虚通道(虚通道(VP)与虚通道标识(与虚通道标识(VPI)n虚通道虚通道(VP):用于描述虚通道的:用于描述虚通道的ATM信元单向传输的一信元单向传输的一个概念,个概念,VC和和VP都属于都属于ATM层。层。nVC包含于包含于VP之中。之中。n虚通路链路(虚通路链路(VPL):类似于虚信道链路。):类似于虚信道链路。n虚通道连接虚通道连接(VPC):VP链路的一个连接。链路的一个连接。现代通信网VPC(Virtual Path Connection)是)是VPC端点之间的端点之间的VP级级端到端的连接,由多
2、条端到端的连接,由多条VP链路串接而成,链路串接而成,VPI(虚通道标(虚通道标识)用来识别一条识)用来识别一条VP。现代通信网VCC端点(端点(VCC Endpoint)是)是VCC的起点和终点,是的起点和终点,是ATM层层及其上层交换信元净荷的地方,也就是信息产生的源点和被传及其上层交换信元净荷的地方,也就是信息产生的源点和被传送的目的点。送的目的点。VPC端点(端点(VPC endpoint)是)是VPC的起点和终点,是的起点和终点,是VCI产产生,变换或终止的地方。生,变换或终止的地方。现代通信网ATM物理连接物理连接传输通量传输通量(TP)虚通道虚通道(VP)包括多条包括多条VC传输
3、通路连接传输通路连接(TP)包括多条包括多条VP虚信道虚信道(VC)ATM端节点之间的端节点之间的逻辑通路逻辑通路虚信道虚信道(VC)虚信道虚信道(VC)E3OC?2虚通道虚通道(VP)虚通道虚通道(VP)连接标识连接标识=3)虚通道虚通道(VP)、虚信道、虚信道(VC)与传输通路(与传输通路(TP)关系)关系现代通信网p 向北京方向(用VPI=1标识)的3个通信,两个是数据通信,一个是电话通信(分别用VCI=4、5、6标识)p 向广州方向(用VPI=2标识)的2个通信,一个是视频通信,一个是电话通信(分别用VCI=5、6标识)现代通信网一个具体的一个具体的VPI/VCI只是表示相邻网络节点只
4、是表示相邻网络节点(ATM交换机交换机)之间信元的逻辑通路。之间信元的逻辑通路。一个终端设备到另一个终端设备之间信元的虚连接,可能一个终端设备到另一个终端设备之间信元的虚连接,可能是由多个不同的是由多个不同的VPI/VCI所表示的逻辑通路通过网络节所表示的逻辑通路通过网络节点连接起来的。点连接起来的。所以信元在通过网络节点时,所以信元在通过网络节点时,VPI/VCI可能要发生变化,可能要发生变化,即网络节点要将输入端口信元信头中的即网络节点要将输入端口信元信头中的VPI/VCI转换成转换成相应输出端口的相应输出端口的VPI/VCI。2.ATM 交换交换现代通信网1)VP 交换交换n又称交叉连接
5、又称交叉连接(cross-connect),相应的设备称为交叉连接,相应的设备称为交叉连接设备设备n只提供只提供 VP 连接的交换,实现输入连接的交换,实现输入VPI值到输出值到输出VPI值的映值的映射射n被交换的被交换的VPC中所包含的所有中所包含的所有VCC被作为整体被交换被作为整体被交换现代通信网 VP交换是指仅变换交换是指仅变换VPI值而不改变值而不改变VCI值的交换,值的交换,即只进行虚通道的交换,虚通道里面的虚信道并不进即只进行虚通道的交换,虚通道里面的虚信道并不进行交换。行交换。现代通信网2)VC 交换交换nVC 交换功能涵盖了交换功能涵盖了 VP 交换交换n提供不同提供不同 V
6、PC 中各中各 VCC 之间的信息交换之间的信息交换n实现输入实现输入 VPI/VCI 值到输出值到输出 VPI/VCI 值的映射值的映射 现代通信网 VC交换是指交换是指VPI值与值与VCI值都要进行改变的交换。因为值都要进行改变的交换。因为虚信道是按照虚通道来划分的,当虚信道交换时,其所属的虚信道是按照虚通道来划分的,当虚信道交换时,其所属的虚通道也要进行交换,即虚通道和虚信道都要进行交换。虚通道也要进行交换,即虚通道和虚信道都要进行交换。现代通信网n这种逐跳转发被称为信元转发这种逐跳转发被称为信元转发虚信道连接虚信道连接(VCC)虚通道连接虚通道连接(VPC)VP交换交换VC交换交换VC
7、交换交换NNINNIVPI=2VCI=44VPI=1VCI=1VPI=26VCI=44VPI=20VCI=30UNIUNI现代通信网n属于同一虚信道的信元群,拥有相同的虚属于同一虚信道的信元群,拥有相同的虚信道标识号信道标识号(VCI).n属于同一虚通道的不同虚信道的信元群,属于同一虚通道的不同虚信道的信元群,拥有相同的虚通道标识符拥有相同的虚通道标识符(VPC).现代通信网n当发送端要和接收端通信时,发送端先发送要求当发送端要和接收端通信时,发送端先发送要求连接的控制信号,接收端收到该信号并同意建立连接的控制信号,接收端收到该信号并同意建立后,一个虚电路被建立起来,用后,一个虚电路被建立起来
8、,用VPI和和VCI表示。表示。现代通信网n虚电路建立后,需要传送的信息被分割成套虚电路建立后,需要传送的信息被分割成套53字节的字节的信元,经网络传送到对方。信元,经网络传送到对方。n在虚电路中,相邻两个交换点间信元的在虚电路中,相邻两个交换点间信元的VCI,VPI值保值保持不变,此两点间形成一持不变,此两点间形成一VC链路,一串链路,一串VC链路相连形链路相连形成成VC连接连接VCC。n相应的,相应的,VP链路和链路和VP连接也可以类似的方式形成。连接也可以类似的方式形成。现代通信网现代通信网 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
9、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,现代通信网VPVP交换和交换和VC交换示例交换示例 VP交换是将一条交换是将一条VP上所有的上所有的VC链路全部交换到链路全部交换到另一条另一条VP链路上去,而这些链路上去,而这些VC链路的链路的VCI值都不改变。值都不改变。在在VC交换时,交换时,VPI和和VCI两个段都要改变两个段都要改变现代通信网ATM虚连接建立的方式有两种方式:虚连接建立的方式有两种方式:q 永久虚连接(永久虚连接(PVC:Permanent Virtual Connection)q 交换虚连接(交换虚连接(SVC:S
10、witching Virtual Connection)PVC是由管理面控制建立的永久和半永久连接,是由管理面控制建立的永久和半永久连接,用户在传送信息前不需要建立过程。用户在传送信息前不需要建立过程。SVC是由信令控制建立的连接,用户在传送信是由信令控制建立的连接,用户在传送信息前要建立连接,信息传送完毕则拆除虚连接。息前要建立连接,信息传送完毕则拆除虚连接。VPC 和和 VCC 都可有都可有PVC和和SVC的虚连接。的虚连接。现代通信网1)永久虚电路(PVC)永久永久VCC(VPC)、半永久、半永久VCC(VPC)不是通过不是通过信令建立连接,所以属于管理面的连接信令建立连接,所以属于管理
11、面的连接.现代通信网nVPI/VCI 表由操作员人工维护表由操作员人工维护1333021643293291641643293291642521291643293291641643293291641242332412331现代通信网2)交换虚电路交换虚电路(SVC)通过信令建立连接,属于控制面的连接;现代通信网n通过信令动态建立连接通过信令动态建立连接BD1241332412CA313133302现代通信网 6.4.1 信元交换的过程信元交换的过程 ATM是一个面向连接型的网络。是一个面向连接型的网络。当两个终端连接建立的时候,根据信令信息以及网络运当两个终端连接建立的时候,根据信令信息以及网络
12、运行情况,在该连接中的每个交换节点上建立转发表。该转发行情况,在该连接中的每个交换节点上建立转发表。该转发表包含输入端口号、输出端口号。表包含输入端口号、输出端口号。在输入端口或者输出端口中,不同的信元流有不同的在输入端口或者输出端口中,不同的信元流有不同的VCI/VPI值转换。值转换。当某一个信元进入交换模块时,交换模块通过识别信元当某一个信元进入交换模块时,交换模块通过识别信元信头的信头的VCI/VPI,查找转发表,找出对应的输出端口以及输,查找转发表,找出对应的输出端口以及输出信元的出信元的VCI/VPI值,将输入信元的值,将输入信元的VCI/VPI值改变为相应输值改变为相应输出信元的出
13、信元的VCI/VPI值,并控制交换网络将信元交换到对应的值,并控制交换网络将信元交换到对应的输出线上。输出线上。6.4 ATM交换机交换机现代通信网1 ATM交换的基本原理交换的基本原理 ATM交换是指交换是指ATM信元从输入端的逻辑信道到输出端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。输出信道的确定是根据连接建立信的逻辑信道的消息传递。输出信道的确定是根据连接建立信令的要求在众多的输出信道中进行选择来完成的。令的要求在众多的输出信道中进行选择来完成的。ATM逻辑信道具有两个特征:逻辑信道具有两个特征:q物理端口(线路)编号物理端口(线路)编号qVP与与VC标识符标识符 为了提供交换
14、功能,输入物理端口必须与输出物理端口为了提供交换功能,输入物理端口必须与输出物理端口相关联;输入相关联;输入VPI/VCI与输出的与输出的VPI/VCI相关。相关。ATM交换系统执行三种基本功能:信头翻译、路由选交换系统执行三种基本功能:信头翻译、路由选择和排队择和排队现代通信网nATM交换机从一个端口处接收带有头部交换机从一个端口处接收带有头部VPI/VCI标识标识的信元的信元,n并根据信元中并根据信元中VPI和和VCI字段值检查交换匹配表字段值检查交换匹配表,确定确定输出端口输出端口,n并对输出信元的并对输出信元的VPI/VCI字段重新设置字段重新设置,然后将信元发然后将信元发送至输出端口
15、。送至输出端口。ATM交换包括虚路径交换和虚信道交换。交换包括虚路径交换和虚信道交换。现代通信网现代通信网信头变换:信头变换:信头变换主要是指信头变换主要是指VPI/VCI值的变换,即入值的变换,即入VPI/VCI变换为变换为出出VPI/VCI。VPI/VCI的变换体现了信元交换的重要概念,意味的变换体现了信元交换的重要概念,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。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。为了实现信头变换,应建立翻译表。为了实现信头变换,应建立翻译表。选路:选路:选路表示任一入线的信息可被交换到任一出线,具有空间交换选路表示任一入线的
16、信息可被交换到任一出线,具有空间交换的特征。信头变换加上选路功能,才能实现的特征。信头变换加上选路功能,才能实现ATM交换结构的交换功交换结构的交换功能。这也就是说,在翻译表中从入线的能。这也就是说,在翻译表中从入线的VPI/VCI应能查到出线号码应能查到出线号码以及新的以及新的VPI/VCI值。这些是在连接建立阶段写入的。值。这些是在连接建立阶段写入的。排队: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,例如段,经常会发生在同一时刻有多个信元争抢公用资源的情况,例如争抢出
17、线或交换结构中的内部链路。因此,争抢出线或交换结构中的内部链路。因此,ATM交换系统需要有排交换系统需要有排队功能,以免在发生资源争抢时丢失信元。队功能,以免在发生资源争抢时丢失信元。现代通信网ATM交换交换nATM 交换机翻译交换机翻译 VPI/VCI值值n每个接口的每个接口的VPI/VCI值唯一值唯一4529294512452921VPI/VCI端口端口VPI/VCI端口端口输入输入输出输出现代通信网n竞争问题存在多个逻辑信道竞争存在多个逻辑信道竞争物理出线上同一时间片的情况,信元物理出线上同一时间片的情况,信元对这些资源的竞争对这些资源的竞争,必须对信元进行排必须对信元进行排队,在时间上
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