利用HEC可以纠正单个比特的错误并 检测多个比特的错误。 信元定界也是基于信头中前4个字节 和HEC的关系来完成的。
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第7章 ATM交换技术
三、ATM信元传送处理的基本原则
1．信息发送顺序
从字节1起始，8bit的字节以增序方式
发送；对于各域而言，首发比特是最高有
效位（the Most Significant Bit，MSB）。
对信息域不采取任何纠错和检错措施。
制作：邵黎
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第7章 ATM交换技术
缺省方式
纠正信头的 一位错码。
接收端信头差错控制方式
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第7章 ATM交换技术
3．信元定界方法
由于信元之间没有使用特别的分割 符，信元的定界也借助于信头差错控制 HEC字节实现。 三种不同的状态： 搜索态、预同步态和同步态。
PBX
PBX
NNI
专用UNI ATM网络 工作站
公用ATM交换机
高清晰度电视
家用电话
B-ISDN
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第7章 ATM交换技术
异步转移模式ATM是一种采用异步时 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。
信元的格式与业务类型无关，任何业 务的信息都经过分割后封装成统一格式的 信元。用户信息透明地穿过网络(即网络对 它不进行处理)。
ATM 交换机 UNI
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电话 数据 图像
ATM 复用系统
第7章 ATM交换技术
公共电话
LAN
用户家区 专用UNI ATM交换机 专用UNI
d i g i t a l
d i g i t a l
公用ATM交换机 公共UNI 622Mbit/s NNI 公共UNI 155Mbit/s NNI NNI 公共UNI 155Mbit/s
第7章 ATM交换技术
5．面向连接方式
在ATM系统中，用户通信采用面向连 接的方式，经一个由系统分配给自己的虚 电路进行传送。
交换节点完成的是虚电路的交换，同 一虚电路上的所有信元都选择同样的路由， 经过同样的通路到达目的地。
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第7章 ATM交换技术
6．虚通路和虚信道 ATM 系 统 中 的 虚 电 路 有 虚 通 路 （Virtual Path，VP）和虚信道（Virtual Channel，VC）两种。 ATM传输通道可分割成若干个逻辑子 信道 ，为便于应用和管理。
(a)UNI格式
HEC为信头差错控制，8 图7.3 ATM信元的信头格式 比特，用于信头中的差错 ATM信元头格式 控制和信元同步。 制作：邵黎
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第7章 ATM交换技术
GFC（Generic Flow Control）：
一般流量控制字段（4个比特）用于
接入的流量控制。由于B-ISDN的UNI接入
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第7章 ATM交换技术
主要的特征：
• 所有信息以信元形式发送
• ATM是面向连接的技术
• 每一信元都具有连接识别的标号
• 标识符只在特定物理链路上才是唯一的
• 信息域被透明传输
• 信元流被异步时分多路复用
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第7章 ATM交换技术
二、ATM的信元结构
ATM信元是ATM的基本信息单元， 根据对传输效率、时延（包括打包时延、 排队时延、时延抖动和相关的信元组合恢 复时延）和实现复杂性三方面因素的综合 考虑，采用了53字节的固定信元长度。
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第7章 ATM交换技术
首发比特是最高有效位
发送次序
8
发 送 次 序
7
6
5
4
3
2
1
1 5 6
信头（5字节）
… ………………. ……
信息段（48字节）
53
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第7章 ATM交换技术
2．误码处理方法
在传送ATM信元的网络（简称ATM 网络）中，通过对信头部分的信头差错控 制（HEC）字节进行检验，可以纠正信头 的一位错码（因光纤传输误码主要是单比 特误码）和发现多位错码，对无法纠正的 信元予以丢弃。
具有特定信头值（不包括HEC域） 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 的信元被定义为空闲信元。 • 空闲信元只用作信道填充，以保持ATM 信道的恒定传送速率； • 在接收端应把收到的空闲信元丢掉。 信道填充方法使得信道上永远处于 信元传送状态。
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= 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） 在每段传输通道上VPI的值是 唯一的，以区别不同的虚通 向广州方向（用VPI = 2标识）的2个通信， 道；在虚通道VP上，VCI的 值是唯一的，以区别不同的 一个是视频通信，一个是电话通信（分别 虚信道，不同虚通道上的 用VCI = 5、6标识） VCI的值可相同。VPI和VCI
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第7章 ATM交换技术
VPI/VCI在用户建立连接时分配，并
在信息传输途经的ATM交换结点上建立
输入/输出映射表；传输信元时，交换机
根据信元头的VPI/VCI查映射表，形成新
的VPI/VCI，填入信元头。
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第7章 ATM交换技术
PT（Payload Type）： 载荷类型，有3个比特，标识信元信息 域的信息类型（用户信息信元和网络信息 信元）。用来区分该信元是用户信息或非 用户信息。 b4=0（用户信息） b3：拥塞指示（0－未拥塞，1－拥塞）， 由交换机根据当前状况设置； b4=1（管理信息） b3=0表示操作管理信息；b3=1表示资源 管理信息。
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第7章 ATM交换技术
在这样的通信业务条件下，传统的电 路交换和分组交换都不能胜任，一种新的 传送模式——异步转移模式（ Asynchronous Transfer Mode，ATM）出 现了。
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第7章 ATM交换技术
7.1.1 ATM的基本概念
一、ISDN和ATM ISDN（综合业务数字网）是以电话网 PSTN为基础扩展而成的通信网，它提供 包括端对端的数字连接，用来提供包括语 音和非话业务在内的多种业务，用户能够 通过一组标准多用途的用户/网络接口接入 到这个网络。
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第7章 ATM交换技术
逐比特检查 连续收到 n 个 不正确的 HEC 逐信元检查 同步态 收到 正确 的 HEC 收到 不正 确的 HEC 搜索态
连续收到 m 个 正确的 HEC
预同步态 逐信元检查
制作：邵黎 图 4.10 信元定界方法
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第7章 ATM交换技术
4．空闲信元和信道填充
制作：邵黎
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第7章 ATM交换技术
虚通道VP(Virtual Path)表示通过一组虚 信道VC传送ATM信元的路径，由相应的 虚通道标识VPI(Virtual Path Identifier)进 行标识，表明传送该信元的虚通道。
VPI用来识别一条VP。
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第7章 ATM交换技术
向北京方向（用VPI
的终端数量可以很多，需要控制流向网络
的流量，以避免网络的短期过载。
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第7章 ATM交换技术
VPI/VCI（Virtual Path Identifier虚通道标 识/Virtual Channel Identifier虚信道标识）： 选路信息。
虚通道标识符VPI和虚信道标识符VCI 用来将一条传送ATM信元的信道划分为多 个子信道，每个子信道相当于分组网中的 一条虚电路。 具有相同的VPI和VCI的信元属于同一 条虚电路。
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第7章 ATM交换技术
信头包含各种控制信息，主 要是表示信元去向的逻辑地 址，还有一些维护信息、优 先级以及信头的纠错码。
信息域承载来自各种不 同业务的用户信息。
信头 Cell Header 5字节
信息域（净荷） 净荷
Payload 48字节
从传输效率、时延及 系统实现的复杂性考 虑，ITU-T规定ATM 的信元长度为53字节。
第7章 ATM交换技术
第七章
ATM交换技术
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第7章 ATM交换技术
本章主要内容： 7.1 概述 7.1.1 △ATM的基本概念
7.1.2 ATM交换系统的基本构成
7.2 △★ATM交换网络的实现技术
7.2.1 空分交换结构 7.2.2 时分交换结构 7.2.3 总线交换结构
7.3 ATM交换的分层技术 7.4 ATM网络的信令方式
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信元的结构
第7章 ATM交换技术
UNI中包含GFC域， NNI中没有。 GFC为一般流量控制， 4比特，用于控制用 UNI 户终端方向的ATM TE 连接的业务流量。
B-ISDN NNI
ATM信元头部格式根据信元 在B-ISDN网络中的位置分为 用户接口UNI格式和网络间接 口NNI格式两种。
UNI TE
NNI
NNI
其它BISDN
bit
8 7 6 5 4 3 2 1
8 7 6 5 4 3 2 1
bit
GFC VPI VCI VCI
VPI VCI PTI H E C
1 2 3 CLP 4 5
V P I VPI VCI
CLP
V C I PTI VCI H E C
(b)NNI格式
4
5
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第7章 ATM交换技术