（1）ATM的通信連接--虛連接

①ATM網(wǎng)絡(luò)的--般通信過(guò)程

ATM網(wǎng)絡(luò)以面向連接的方式提供端到端的信息通信服務(wù)。在傳遞信息之前，要先建立呼叫--通信連接。圖6-9所示為在端到端之間建立連接，源端點(diǎn)（A）用戶需向ATM網(wǎng)絡(luò)發(fā)出要求與宿端點(diǎn)（B）通信的請(qǐng)求消息。請(qǐng)求消息包括所要求的帶寬、業(yè)務(wù)質(zhì)量等參數(shù)。請(qǐng)求消息連同用于啟動(dòng)、撤除和修正連接的呼叫控制消息一起，作為信令消息，被裝入ATM信元（信令信元）傳送。與源端點(diǎn)（A）相連接的ATM交換機(jī)（X）將執(zhí)行呼叫接入許可控制（ConnectionAccessControl,CAC）功能，并與眺中的其他節(jié)點(diǎn)交換圖6-9A端點(diǎn)間連接示意圖一起來(lái)確定是否支持該連接。若支持該連接，則網(wǎng)絡(luò)在A、B兩端點(diǎn)先確定連接的路由，最后由與B相連接的交換機(jī)（Y）用信令信元向B發(fā)送建立連接消息。若B同意接收，則B用一個(gè)呼叫接收消息應(yīng)答Y,并經(jīng)ATM網(wǎng)絡(luò)送達(dá)X,然后通知A,并完成呼叫連接--虛連接的建立過(guò)程。

值得說(shuō)明的是，承載傳送信令消息的虛連接，在上述連接建立之前就建立好了，否則上述的信令通信過(guò)程就沒(méi)辦法進(jìn)行上述呼叫連接的建立過(guò)程實(shí)質(zhì)上就是選路過(guò)程，它是在ATM網(wǎng)絡(luò)確定連接是否支持的同時(shí)完成的。被選定的路由上的每一個(gè)交換機(jī)在收到連接請(qǐng)求后，如果有充足的的資源可以處理連接，則以選路信息和網(wǎng)絡(luò)資源信息為基礎(chǔ)來(lái)確定本交換機(jī)的輸出鏈路。下一段的交換機(jī)重復(fù)同樣的過(guò)程，直止到達(dá)宿端為止。

由此可知一個(gè)虛連接是由一段一段鏈接起來(lái)的。由于每一段物理鏈路并不為某一連接獨(dú)占，而只占用其中的一個(gè)信道，所以這種連接稱為虛連接。一個(gè)特定連接的ATM信元就沿著這條具有電路交換特征的虛連接按順序通過(guò)各段鏈路。

②虛信道（VC）和虛路徑（VP）

ATM的虛連接建立在VC和VP兩個(gè)等級(jí)上，ATM信元的復(fù)用、傳輸和交換過(guò)程均在VC和VP上進(jìn)行。

VC（VirtualChannel）--虛信道（也稱虛通路），是傳送ATM信元的邏輯信道。若不考慮VP,-條物理鏈路（物理媒介）可劃分為若干個(gè)VC。

VCI它是VC的標(biāo)識(shí)符。同樣假定不考慮VP,-條物理鏈路上每一個(gè)VC都有不同的VCI值。而具有相同VCI的信元是在同一邏輯信道（標(biāo)為VCI的虛信道）上傳送。

VP（VirtualPath）--虛路徑（也稱虛通道），它是為減少網(wǎng)管和M控的復(fù)雜性，增加ATM交換與管理的靈活性與便利性，而將物理鏈路劃分為邏輯子信道，它把眾多的VC分成組，具有相同VPI分組標(biāo)識(shí)的VC同屬一個(gè)VP（即包含在同一VP內(nèi)〉。

VPI--它是VP的標(biāo)識(shí)符，如上所述，它標(biāo)識(shí)了具有相同VPI的一束VC。

閣6-10所示為VC、VP與物理媒介（或稱傳輸通道、傳輸鏈路）之間關(guān)系的抽象示意圖。

圖6-10可理解為：將物理介質(zhì)劃分為若干個(gè)vm:I

VP子信道，又將每個(gè)VP子信道進(jìn)一步劃分若干VCI47）

VC子信道。而VPI標(biāo)識(shí)由8bit（UNI域12bit（NNI）圖6-10VC、VP與物理媒介的關(guān)系示意圖組成，VCI由16bit組成，因此一條物理鏈路可以劃分為28-212=256?4096個(gè)子信道，而每個(gè)VP又可分成216=65536個(gè)VC子信道，即一條物理鏈路可劃分為2m-228=16777216-268435456個(gè)VC子信道。由于不同的VP中的VC具有相同的VCI標(biāo)識(shí)（就像各班級(jí)都有1、2、3組），所以VPI和VCI合起來(lái)才能完整標(biāo)識(shí)一個(gè)VC并構(gòu)成一個(gè)路由信息VPI/VCI.物理鏈路上傳輸?shù)男旁校蠽PI相同的信元屬于同一VP,而所有VPI和VCI都相同的信元才屬于同一VC。

1.ATM交換

在ATM網(wǎng)中，ATM交換機(jī)占據(jù)核心位置，ATM交換技術(shù)是一種融合了電路交換方式和分組交換方式的優(yōu)點(diǎn)而形成的新型交換技術(shù)。ATM交換簡(jiǎn)化了分組交換中許多通信規(guī)程，采用類似于電路交換的呼叫連接控制方式建立起虛電路，并用硬件對(duì)信元進(jìn)行交換處理。

（1）ATM交換基本原理

ATM交換的基本原理如圖6-11所示。

圖6-11中的交換節(jié)點(diǎn)有條入線（Ir），9條出線（01-09）。每條入線和出線上傳送的都是ATM信元流，信元的信頭中VPI/VCI值表明該信元所在的邏輯信道（即VP和VC）。ATM交換的基本任務(wù)就是將任一入線上的任一邏輯信道中的信元交換到所要去的任一出線上的任一邏輯信道上去，也就是入線I,上的輸入信元被交換到出線09上，同時(shí)其信頭值（指的是VPI/VCI）由輸入值a變成（或翻譯成）輸出值外例如圖6-11中入線上信頭的x的信元被交換到出線01上，同時(shí)信頭變成r:入線上信頭為y的信元被交換到出線上，同寸信頭變?yōu)閂輸入、輸出鏈路的轉(zhuǎn)換及信頭的改變是由ATM交換機(jī)中的翻譯表實(shí)現(xiàn)的。綜1:所述，ATM交換有以下基本功能。

①空分交換（空間交換>.將信元從一條傳輸線改送到另一條傳輸線上去，實(shí)質(zhì)上是進(jìn)行路由選擇。該功能也叫路由選擇功能。

②信頭變換。信頭變換就是信元的VPI/VCl值轉(zhuǎn)換，即改變邏輯信道，因?yàn)檫壿嬓诺朗强啃蓬^中的VPI/VCI來(lái)標(biāo)識(shí)的。信頭變換相當(dāng)于進(jìn)行了時(shí)間交換。但要注意，ATM的邏輯信道和時(shí)隙沒(méi)有固定的關(guān)系。

③排隊(duì)。由于ATM是一種異步傳送方式，信元的出現(xiàn)是隨機(jī)的，所以來(lái)自不同入線的兩個(gè)信元可能會(huì)同時(shí)到達(dá)交換機(jī)，并競(jìng)爭(zhēng)同一出線，由此會(huì)產(chǎn)生碰揀。為了盡量減少碰撞所引起的信元丟失，需在交換機(jī)中提供一系列緩沖存儲(chǔ)器，供同時(shí)到達(dá)的信元排隊(duì)用。

（2）ATM交換機(jī)

ATM交換機(jī)按功能和用途可分為接入交換機(jī)和節(jié)點(diǎn)交換機(jī)兩類。

接入交換機(jī)又稱為專用ATM交換機(jī)，控單元它的主要特點(diǎn)是交換容量小。用戶功能強(qiáng)。

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