通信工程師傳輸與接入ATM網(wǎng)絡(luò)組成和接口

9.2  ATM 網(wǎng) 絡(luò)
9.2.1  ATM網(wǎng)絡(luò)組成和接口
1．ATM網(wǎng)絡(luò)組成
1)  ATM交換機(jī)
ATM交換機(jī)是ATM寬帶網(wǎng)絡(luò)中的核心設(shè)備，它完成物理層和ATM層的功能。對(duì)于物理層，它的主要工作是對(duì)不同傳送媒質(zhì)電器特性的適配；對(duì)于ATM層，它的主要工作是完成ATM信元的交換，也就是ATM信頭中VPI/VCI的變換。
VPI/VCI的變換方法有兩種，即自選路由法和轉(zhuǎn)發(fā)表控制法。
(1) 自選路由法。自選路由法是通過(guò)給信元加一些尋路標(biāo)識(shí)來(lái)提供快速選路功能的。在自選路由交換中，VPI/VCI的翻譯任務(wù)必須在交換網(wǎng)絡(luò)的輸入端完成。輸入端在信頭前插入內(nèi)部標(biāo)識(shí)符m和n，因而交換網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的信元格式大于53個(gè)字節(jié)。信頭擴(kuò)展要求增加內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的速度。每個(gè)連接(從輸入到輸出)都有一個(gè)特定的交換網(wǎng)內(nèi)部標(biāo)識(shí)符，這個(gè)內(nèi)部標(biāo)識(shí)符因交換矩陣而異。在一個(gè)點(diǎn)到多點(diǎn)的連接中，給VPI/VCI分配一個(gè)多路交換標(biāo)識(shí)，根據(jù)它復(fù)制信元并選路送往各目的端。圖9.4是自選路由交換單元構(gòu)成的交換網(wǎng)絡(luò)對(duì)信頭的處理過(guò)程。

(2) 轉(zhuǎn)發(fā)表控制法。轉(zhuǎn)發(fā)表控制方法需要在交換矩陣內(nèi)存儲(chǔ)大量的路由表，每個(gè)表項(xiàng)都包括新的VPI/VCI和對(duì)應(yīng)的輸出端口號(hào)或鏈路號(hào)。當(dāng)信元到達(dá) ATM交換機(jī)后，如果交換機(jī)讀到的 VPI/VCI與路由表中的一致，就會(huì)很快自動(dòng)找到輸出端口并更新信頭的VPI/VCI值，發(fā)往下一個(gè)節(jié)點(diǎn)(信頭必須按輸出端口的要求進(jìn)行轉(zhuǎn)換)。圖9.5是轉(zhuǎn)發(fā)表控制法交換單元構(gòu)成的交換網(wǎng)絡(luò)對(duì)信頭的處理過(guò)程。

2)  ATM端系統(tǒng)
ATM端系統(tǒng)有兩類：在純ATM網(wǎng)絡(luò)中，端系統(tǒng)就是各種終端(如PC、工作站、視頻解碼器、電纜或xDSL調(diào)制解調(diào)器等)，是產(chǎn)生和接收ATM信元的；在互連的網(wǎng)絡(luò)中，端系統(tǒng)就是互連設(shè)備(如路由器)，也叫做虛終端，不是產(chǎn)生和接收信息的端點(diǎn)的，不過(guò)，可以連接不同的網(wǎng)絡(luò)，這些網(wǎng)絡(luò)可以采用相同或不同的技術(shù)。
　　2．ATM通信網(wǎng)接口
用ATM技術(shù)可以構(gòu)建ATM公用網(wǎng)和專用網(wǎng)。公用網(wǎng)為所有用戶服務(wù)，而專用網(wǎng)為某一企業(yè)或單位用戶服務(wù)。無(wú)論是公用網(wǎng)還是專用網(wǎng)，都是通過(guò)實(shí)現(xiàn)用戶網(wǎng)絡(luò)接口(UNI：User Network Interface)、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接口(NNI：Network Netnode Interface)和寬帶互連接口(B-ICI： Broadband Inter-carrier Interface)的功能和信令為用戶提供包括信元中繼在內(nèi)的各種業(yè)務(wù)的傳送。
1) 用戶網(wǎng)絡(luò)接口
用戶網(wǎng)絡(luò)接口完成用戶網(wǎng)絡(luò)接口的信令處理和VP/VC交換操作。根據(jù)ATM網(wǎng)絡(luò)類型，用戶網(wǎng)絡(luò)接口分為公用用戶網(wǎng)絡(luò)接口(簡(jiǎn)稱UNI)和專用用戶網(wǎng)絡(luò)接口 PUNI(Private UNI)。專用網(wǎng)用戶經(jīng)PUNI與專用網(wǎng)ATM交換機(jī)連接。用戶或?qū)Ｓ镁W(wǎng)與公用網(wǎng)的連接通過(guò)UNI實(shí)現(xiàn)。
2) 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接口
網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接口完成網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間的信令處理和VP/VC交換操作。NNI是公用網(wǎng)中交換機(jī)的接口，PNNI(Private NNI)是專用網(wǎng)中交換機(jī)之間的接口。
網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接口標(biāo)準(zhǔn)包括各種物理接口、ATM層接口、管理接口和相關(guān)信令的定義。PNNI還包括專用網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接口路由選擇的技術(shù)規(guī)范。
3)  B-ICI
不同運(yùn)營(yíng)商組建的ATM 網(wǎng)間通過(guò)B-ICI互連。其技術(shù)規(guī)范包括各種物理接口、ATM層接口、管理接口和高層功能接口。高層接口用于ATM和各種業(yè)務(wù)互通。
　　3．典型ATM物理層接口介紹
1)  SDH接口
SDH接口用于光纖骨干網(wǎng)。它以SDH傳輸幀為基本結(jié)構(gòu)將信元流映射到SDH凈荷內(nèi)。SDH的基本幀為STM-1，多個(gè) STM-1幀可以多路復(fù)用為高速信號(hào)，STM-N信號(hào)就是以N倍STM-1速率傳輸?shù)男盘?hào)，它攜帶N倍STM-1幀信息容量。目前，基于SDH傳輸方式有兩種接口用于ATM網(wǎng)，即STM-l和STM-4。 它們的速率分別是155.52 Mb/s和622.08 Mb/s。
2)  PDH接口
為了和原有的傳輸系統(tǒng)兼容，PDH接口也是典型的ATM網(wǎng)絡(luò)物理接口。它以PDH幀為基本結(jié)構(gòu)將ATM信元映射到PDH幀的時(shí)隙中。我國(guó)常用的PDH接口有兩種：E1和E3。E1的速率為2.048 Mb/s，E3的速率為34.368 Mb/s。它們的線路編碼形式為HDB3，傳輸線是同軸電纜。
3) 基于FDDI的4B/5B接口
ATM論壇為專用UNI定義了FDDI物理層的125Mbaud(兆波特)多模光纖接口。此接口的物理媒介子層采用4B/5B線路編碼，速率為100 Mb/s， 線路編碼形式為非歸零(NRZ)編碼。這種4B/5B 編碼接口沒(méi)有幀加載于物理鏈路中，即4B/5B沒(méi)有幀結(jié)構(gòu)，因此在信元傳輸方式上，不是將一組信元裝在幀結(jié)構(gòu)中進(jìn)行傳輸?shù)?，而是從起始信元開(kāi)始逐個(gè)傳輸?shù)?，因此稱4B/5B編碼的接口為基于信元的接口。

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