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9.2 ATM 网 络
9.2.1 ATM网络组成和接口
1．ATM网络组成
1) ATM交换机
ATM交换机是ATM宽带网络中的核心设备，它完成物理层和ATM层的功能。对于物理层，它的主要工作是对不同传送媒质电器特性的适配；对于ATM层，它的主要工作是完成ATM信元的交换，也就是ATM信头中VPI/VCI的变换。
VPI/VCI的变换方法有两种，即自选路由法和转发表控制法。
(1) 自选路由法。自选路由法是通过给信元加一些寻路标识来提供快速选路功能的。在自选路由交换中，VPI/VCI的翻译任务必须在交换网络的输入端完成。输入端在信头前插入内部标识符m和n，因而交换网络内部的信元格式大于53个字节。信头扩展要求增加内部网络的速度。每个连接(从输入到输出)都有一个特定的交换网内部标识符，这个内部标识符因交换矩阵而异。在一个点到多点的连接中，给VPI/VCI分配一个多路交换标识，根据它复制信元并选路送往各目的端。图9.4是自选路由交换单元构成的交换网络对信头的处理过程。
(2) 转发表控制法。转发表控制方法需要在交换矩阵内存储大量的路由表，每个表项都包括新的VPI/VCI和对应的输出端口号或链路号。当信元到达 ATM交换机后，如果交换机读到的 VPI/VCI与路由表中的一致，就会很快自动找到输出端口并更新信头的VPI/VCI值，发往下一个节点(信头必须按输出端口的要求进行转换)。图9.5是转发表控制法交换单元构成的交换网络对信头的处理过程。
2) ATM端系统
ATM端系统有两类：在纯ATM网络中，端系统就是各种终端(如PC、工作站、视频解码器、电缆或xDSL调制解调器等)，是产生和接收ATM信元的；在互连的网络中，端系统就是互连设备(如路由器)，也叫做虚终端，不是产生和接收信息的端点的，不过，可以连接不同的网络，这些网络可以采用相同或不同的技术。
2．ATM通信网接口
用ATM技术可以构建ATM公用网和专用网。公用网为所有用户服务，而专用网为某一企业或单位用户服务。无论是公用网还是专用网，都是通过实现用户网络接口(UNI：User Network Interface)、网络节点接口(NNI：Network Netnode Interface)和宽带互连接口(B-ICI： Broadband Inter-carrier Interface)的功能和信令为用户提供包括信元中继在内的各种业务的传送。
1) 用户网络接口
用户网络接口完成用户网络接口的信令处理和VP/VC交换操作。根据ATM网络类型，用户网络接口分为公用用户网络接口(简称UNI)和专用用户网络接口 PUNI(Private UNI)。专用网用户经PUNI与专用网ATM交换机连接。用户或专用网与公用网的连接通过UNI实现。
2) 网络节点接口
网络节点接口完成网络节点间的信令处理和VP/VC交换操作。NNI是公用网中交换机的接口，PNNI(Private NNI)是专用网中交换机之间的接口。
网络节点接口标准包括各种物理接口、ATM层接口、管理接口和相关信令的定义。PNNI还包括专用网络节点接口路由选择的技术规范。
3) B-ICI
不同运营商组建的ATM 网间通过B-ICI互连。其技术规范包括各种物理接口、ATM层接口、管理接口和高层功能接口。高层接口用于ATM和各种业务互通。
3．典型ATM物理层接口介绍
1) SDH接口
SDH接口用于光纤骨干网。它以SDH传输帧为基本结构将信元流映射到SDH净荷内。SDH的基本帧为STM-1，多个 STM-1帧可以多路复用为高速信号，STM-N信号就是以N倍STM-1速率传输的信号，它携带N倍STM-1帧信息容量。目前，基于SDH传输方式有两种接口用于ATM网，即STM-l和STM-4。 它们的速率分别是155.52 Mb/s和622.08 Mb/s。
2) PDH接口
为了和原有的传输系统兼容，PDH接口也是典型的ATM网络物理接口。它以PDH帧为基本结构将ATM信元映射到PDH帧的时隙中。我国常用的PDH接口有两种：E1和E3。E1的速率为2.048 Mb/s，E3的速率为34.368 Mb/s。它们的线路编码形式为HDB3，传输线是同轴电缆。
3) 基于FDDI的4B/5B接口
ATM论坛为专用UNI定义了FDDI物理层的125Mbaud(兆波特)多模光纤接口。此接口的物理媒介子层采用4B/5B线路编码，速率为100 Mb/s， 线路编码形式为非归零(NRZ)编码。这种4B/5B 编码接口没有帧加载于物理链路中，即4B/5B没有帧结构，因此在信元传输方式上，不是将一组信元装在帧结构中进行传输的，而是从起始信元开始逐个传输的，因此称4B/5B编码的接口为基于信元的接口。
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