第9章-綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(ISDN)

第9章綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（ISDN）第一節(jié)ISDN的基本概念第二節(jié)ISDN的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和功能

第三節(jié)ISDN的應(yīng)用第四節(jié)寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（B-ISDN）第五節(jié)ATM基本原理第六節(jié)ATM交換第七節(jié)ATM網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)第八節(jié)本章小結(jié)

綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)ISDN是綜合數(shù)字網(wǎng)的延伸，該標準的提出打破了傳統(tǒng)的電信網(wǎng)和數(shù)據(jù)網(wǎng)之間的界線，并使得各種用戶的各種業(yè)務(wù)需求能得以實現(xiàn)；另一個突出特點是它不是從業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)本身去尋求統(tǒng)一，二是抓住了所有這些業(yè)務(wù)的本質(zhì)：服務(wù)于用戶，即改變了以往按業(yè)務(wù)組網(wǎng)的方式，從用戶的觀點去設(shè)計標準，設(shè)計整個網(wǎng)絡(luò)，避免了網(wǎng)路資源和號碼資源的大量浪費。為了進一步適應(yīng)人們對各種寬帶和可變速率業(yè)務(wù)需要（包括話音、數(shù)據(jù)、多媒體、寬帶視頻廣播等各種業(yè)務(wù)），又提出了B-ISDN（寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)），并稱原來的綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)為N-ISDN（窄帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)）。為了克服N-ISDN的固有局限性，B-ISDN不再維護原有的電話網(wǎng)和數(shù)據(jù)網(wǎng)體系，提出了全新的傳輸和交換技術(shù)，快速分組交換的ATM技術(shù)作為核心技術(shù)。但是由于市場和技術(shù)原因，ATM技術(shù)不僅僅為B-ISDN服務(wù)而與現(xiàn)有N-ISDN系統(tǒng)共同成為用戶話音、數(shù)據(jù)及多媒體等業(yè)務(wù)的承載技術(shù)。所以，我們將陸續(xù)地分別介紹ISDN和ATM的基本概念，并就其相互關(guān)系進行探討。第一節(jié)ISDN的基本概念I(lǐng)SDN，英文全稱是IntegratedServicesDigitalnetwork，中文稱呼是"綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)"，是一個采用數(shù)字傳輸與數(shù)字交換的網(wǎng)絡(luò)，它將電話、傳真、數(shù)據(jù)、圖像等多種電信業(yè)務(wù)綜合在一個統(tǒng)一的數(shù)字網(wǎng)絡(luò)進行傳輸和處理，用戶需通過一個電話端口即可實現(xiàn)電話、傳真、數(shù)據(jù)、圖像等的傳送。中國電信稱其為"一線通"。ISDN起源于1967年。CCITT（現(xiàn)ITU-T）對ISDN是這樣定義的：“ISDN是以綜合數(shù)字電話網(wǎng)（IDN）為基礎(chǔ)發(fā)展演變而成的通信網(wǎng)，能夠提供端到端的數(shù)字連接，用來支持包括話音在內(nèi)的多種電信業(yè)務(wù)，用戶能夠通過有限的一組標準化的多用途用戶──網(wǎng)絡(luò)接口接入網(wǎng)內(nèi)。"ISDN主要應(yīng)用于Internet接入、話音新業(yè)務(wù)、公司網(wǎng)絡(luò)的互連或遠程接入、大型商業(yè)用戶專線連接備份和流量溢出備用、桌面可視系統(tǒng)及視頻會議等應(yīng)用。是專為高速數(shù)據(jù)傳輸和高質(zhì)量語音通信而設(shè)計的一種高速、高質(zhì)量的通信網(wǎng)絡(luò)，用戶可以用申請模擬電話線相同的方式申請ISDN線。作為一個全數(shù)字的網(wǎng)絡(luò)，ISDN是與其他計算機系統(tǒng)、其他網(wǎng)絡(luò)，諸如Internet、LAN進行通信的理想工具。綜合數(shù)字網(wǎng)（IDN）隨著微電子技術(shù)和計算機技術(shù)及光纖通信的發(fā)展，以及長途傳輸?shù)臄?shù)字化和程控數(shù)字交換的廣泛應(yīng)用，世界上許多國家已建立了全國范圍的、以數(shù)字程控交換機為中心的綜合數(shù)字通信網(wǎng)（IDN）。這里的綜合是指傳輸和交換處理都是以數(shù)字信號方式進行的。在電話網(wǎng)中的傳輸和交換處理的綜合實現(xiàn)，就叫做電話綜合數(shù)字通信網(wǎng)（IDN）。綜合數(shù)字網(wǎng)（IDN）就是將數(shù)字交換和數(shù)字傳輸綜合在一起來傳輸單一業(yè)務(wù)（如電話）的數(shù)字通信網(wǎng)。綜合數(shù)字網(wǎng)具有抗干擾性強，噪聲不積累，終端設(shè)備簡單，便于加密等優(yōu)點。廣泛采用數(shù)字設(shè)備后，數(shù)字網(wǎng)在連接點上不再需要模擬/數(shù)字和數(shù)字/模擬的轉(zhuǎn)換，從而可以節(jié)省費用，降低網(wǎng)絡(luò)成本，提高傳輸性能，取得較好的經(jīng)濟效益。IDN的主要缺點是不能進行多種業(yè)務(wù)的綜合，對不同的業(yè)務(wù)通信需要建立不同的專用IDN。綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（ISDN）ISDN是綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)的英文縮寫。它是由數(shù)字傳輸和數(shù)字交換綜合而成的數(shù)字通信網(wǎng)，它能實現(xiàn)用戶端的數(shù)字信號進網(wǎng)，并能提供端到端的數(shù)字連接，從而可以用同一個網(wǎng)絡(luò)承載各種話音和非話音業(yè)務(wù)。ISDN在IDN實現(xiàn)了交換局間數(shù)字化，使網(wǎng)絡(luò)充分發(fā)揮數(shù)字技術(shù)的優(yōu)點的基礎(chǔ)上，使用原有的用戶線實現(xiàn)了二線雙向數(shù)字傳輸，各種話音和非話音業(yè)務(wù)綜合進網(wǎng)，在一個網(wǎng)內(nèi)運行和處理的功能。ISDN是以綜合數(shù)字電話網(wǎng)（IDN）為基礎(chǔ)發(fā)展而成的通信網(wǎng)。它能夠提供端到端的數(shù)字連接，用來支持包括話音和非話音在內(nèi)的多種電信業(yè)務(wù)，用戶能夠通過有限的一組標準、多用途用戶/網(wǎng)絡(luò)接口接入網(wǎng)內(nèi)。

ISDN能夠提供標準的用戶/網(wǎng)絡(luò)接口，這一特點是ISDN技術(shù)成功的關(guān)鍵。它可以通過標準接口將各類不同的終端納入到ISDN網(wǎng)絡(luò)中。對于普通的用戶，最多能連接八個終端，可同時為三個終端提供通信服務(wù)。ISDN的主要特點1)數(shù)字傳輸：ISDN提供的終端到終端之間的通道已完全數(shù)字化，所以噪聲、串音及信號失真非常小，且傳輸速度快。ISDN的一條信息通路的傳輸能力比電話線高10倍。2)多種業(yè)務(wù)的兼容性：利用一對用戶線可以提供電話、傳真、可視圖文及數(shù)據(jù)等多媒體業(yè)務(wù)。3)標準化用戶接口：標準化用戶接口有基本速率接口和一次群速率接口。4)使用便利：用戶可以在一對用戶線上任意組合不同類型的終端，例如可以將電話機、傳真機和PC機連接在一起，這樣可以同時打電話、發(fā)傳真和傳輸數(shù)據(jù)。5)終端移動性：ISDN的終端可以在通信過程中暫停正在進行的通信，然后在需要時再恢復通信。6)費用低廉：只需在現(xiàn)有的電話網(wǎng)中增添或更改部分設(shè)備即可構(gòu)成ISDN網(wǎng)，節(jié)省投資。第二節(jié)ISDN的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和功能第三節(jié)ISDN的應(yīng)用ISDN的根本任務(wù)就是向用戶提供業(yè)務(wù)，業(yè)務(wù)有時又稱作服務(wù)。ISDN提供的電信業(yè)務(wù)有承載業(yè)務(wù)、用戶終端業(yè)務(wù)及補充業(yè)務(wù)等。為了將不同的終端設(shè)備接入ISDN，以提供各種各樣的電信業(yè)務(wù)，ITU-T規(guī)定了ISDN用戶/網(wǎng)絡(luò)接口和業(yè)務(wù)接入點，以便使各種電信業(yè)務(wù)能接入ISDN網(wǎng)絡(luò)。ISDN提供的業(yè)務(wù)1.承載業(yè)務(wù)承載業(yè)務(wù)有電路交換方式及分組交換方式兩種。電路交換的承載業(yè)務(wù)有話音業(yè)務(wù)，G2/G3傳真（通過Moden）以及384kb/s、1.536Mb/s和1.92Mb/s的超高速傳真、電視圖像等。分組交換方式可以建立虛呼叫和永久虛電路承載業(yè)務(wù)。2.用戶終端業(yè)務(wù)(1)數(shù)字電話。目前用300～3400Hz電話帶寬，將來可在64kb/s速率上傳輸高質(zhì)量的7kHz話音業(yè)務(wù)。(2)智能用戶電報。在自動存儲的基礎(chǔ)上，通過ISDN網(wǎng)絡(luò)使用戶采用編碼信息的智能用戶電報文件格式，進行辦公室自動化通信。(3)G4類傳真。它可使用戶經(jīng)ISDN網(wǎng)絡(luò)以含有編碼信息的傳真文件形式通信。

(4)可視圖文。它可為用戶提供文字圖形和數(shù)據(jù)等信息。(5)用戶電報。它可提供交互式的電文通信。(6)數(shù)據(jù)通信。它可提供64kb/s速率的數(shù)據(jù)傳輸。(7)視頻業(yè)務(wù)。它包括靜止圖像、慢掃描圖像（每隔6～8s變換一個畫面）等的傳輸。(8)遠程控制。它包括告警系統(tǒng)、遠程監(jiān)測、遙控及遙測等。3.ISDN補充業(yè)務(wù)用戶在使用承載業(yè)務(wù)和用戶終端業(yè)務(wù)時，還可以要求ISDN提供額外的功能。這種由網(wǎng)絡(luò)提供額外功能的業(yè)務(wù)稱為補充業(yè)務(wù)。補充業(yè)務(wù)不能獨立向用戶提供，它必須隨基本通信業(yè)務(wù)一起提供。ISDN有如下幾種補充業(yè)務(wù)：(1)號碼識別類補充業(yè)務(wù)，如直接撥入、多用戶號碼、主叫線號碼顯示、主叫線號碼限制、被叫線號碼限制、被接線號碼限制、惡意呼叫識別和子地址等。(2)呼叫提供類補充業(yè)務(wù)，如呼叫轉(zhuǎn)移、呼叫轉(zhuǎn)送和尋址等。(3)呼叫完成類補充業(yè)務(wù)，如呼叫等待和呼叫保持等。(4)多方通信類補充業(yè)務(wù)，如會議呼叫和三方通信等。(5)社團性補充業(yè)務(wù)，如封閉用戶群和多級優(yōu)先等。(6)計費類補充業(yè)務(wù)，如信用卡呼叫和收費通知等。(7)附加的信息傳遞業(yè)務(wù)，如用戶—用戶信令等。

ISDN的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

ISDN是在原有的數(shù)字電話網(wǎng)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，ISDN交換機是在現(xiàn)有數(shù)字程控交換機上開發(fā)的，具有64kb/s電路交換功能。因此，64kb/s電路交換功能是ISDN的基本功能。在ISDN的初期階段，即窄帶ISDN（N-ISDN）階段，原有的64

kb/s電路交換傳輸網(wǎng)絡(luò)仍將繼續(xù)使用，只需將局間信令系統(tǒng)的功能加以擴展，即采用擴展的No.7信令系統(tǒng)就可以了。ISDN網(wǎng)絡(luò)的基本結(jié)構(gòu)包括以下七項功能：(1)用戶線交換功能（包括用戶線信號終端、計費）。(2)64kb/s的電路交換功能。(3)64kb/s專線功能。(4)實現(xiàn)數(shù)據(jù)分組交換的分組交換功能。(5)實現(xiàn)傳輸用戶到用戶的信號公共信道信號功能(一般采用7號信令系統(tǒng))。(6)中、高速電路交換功能。(7)中、高速專線功能。ISDN用戶/網(wǎng)絡(luò)接口

ISDN網(wǎng)絡(luò)接口包括用戶/網(wǎng)絡(luò)接口和ISDN其他電信網(wǎng)間互通接口。

ISDN用戶/網(wǎng)絡(luò)接口是用戶能夠通過有限的一組標準多用途接口，將話音和非話音等多種業(yè)務(wù)綜合引進ISDN的關(guān)鍵技術(shù)。ISDN網(wǎng)間接口是在ISDN發(fā)展初期，與并存的現(xiàn)有各種通信網(wǎng)實現(xiàn)網(wǎng)間互通的技術(shù)。1.ISDN用戶/網(wǎng)絡(luò)接口

ISDN用戶/網(wǎng)絡(luò)接口的作用是使用戶和ISDN相互交換信息，用戶可以利用用戶/網(wǎng)絡(luò)接口上的用戶線信令功能向ISDN交換機發(fā)送各種控制信息，并在ISDN中選擇所需的功能。2.

ISDN通道種類

ISDN用戶/網(wǎng)絡(luò)接口的信息載送容量用“通道”來表征，它是一些以某種固定的比特速率通過每個接口的信道。它也包括利用這些接口通道所提供的虛擬通道（邏輯通道）。這些通道是定義許多ISDN業(yè)務(wù)特征的基礎(chǔ)。ITU-T提出的兩種接口標準1)基本接口基本接口的通道由兩條傳輸速率為64kb/s的B通道和一條傳輸速率為16kb/s的D通道組成，即2B+D。它們時分復用在一對用戶線上。用戶可以用的最高速率為192kb/s。2)基群速率接口這是一次群速率接口，它有兩種速率，即1.544

Mb/s和2.048Mb/s?；核俾式涌诳捎脕碇С諬信道。ISDN功能設(shè)備定義及參考點ISDN提供如下各類的標準設(shè)備：

TE1：ISDN標準終端設(shè)備；

TE2：非標準ISDN終端設(shè)備；

NT1：網(wǎng)絡(luò)終端1，標志本地環(huán)路的物理終結(jié)，具有用戶傳輸線終端和用戶網(wǎng)絡(luò)接口(UNI)功能；

NT2：網(wǎng)絡(luò)終端2，可以是PABX或局域網(wǎng)LAN；

LE：本地交換設(shè)備，完成用戶本地環(huán)路內(nèi)的設(shè)備間信息交換；

TA：終端適配器，完成非標準設(shè)備到ISDN速率的匹配及協(xié)議轉(zhuǎn)換(它可以在TE2中內(nèi)嵌實現(xiàn))；

以上各類設(shè)備間的連接接口稱為參考點：

R參考點：位于非標準ISDN設(shè)備（TE2）和TA間；

S參考點：位于標準用戶終端和NT2間；

T參考點：位于NT1和NT2間；

U參考點：只適用于北美地區(qū)，位于NT1和線路終端設(shè)備間。isdn

ta

ISDNPC卡ISDN編號與尋址原則1.ISDN編號的組成和用途

ITU-T使用的電話編號計劃（建議E.163）規(guī)定了國際電話號碼結(jié)構(gòu)，可用來區(qū)別ISDN編號計劃中的國家。由于ISDN是在電話網(wǎng)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，因而，ISDN的編號計劃是以現(xiàn)有電話網(wǎng)編號計劃為基礎(chǔ)演變而成的。國際ISDN編號由三部分組成，如圖8.7所示。2.ISDN子地址

ISDN子地址不屬于ISDN編號，它只是ISDN地址的一部分。上述的編號負責識別用戶/網(wǎng)絡(luò)接口。子地址則用于識別該接口所屬的大樓內(nèi)某一個房間（稱為本地幾何位置識別或稱為終端群識別）。必要時還可識別該終端設(shè)備的特殊功能。子地址作為與ISDN編號及與用戶到用戶信息相脫離的一個單獨部分在ISDN中透明傳輸，在公共網(wǎng)中對它不進行處理，用識別直接呼叫單個終端。網(wǎng)間互通在向ISDN過渡期間，ISDN必然與現(xiàn)有各種通信網(wǎng)處于共存，這就產(chǎn)生了網(wǎng)間互通問題。而且，由于ISDN尚未具備完善的功能，因此還可能需要借助其他網(wǎng)絡(luò)的特殊功能來向用戶提供服務(wù)。當ISDN與其他通信網(wǎng)互通時，要求在ISDN一側(cè)或其他網(wǎng)一側(cè)，或者在兩側(cè)同時都具有互通功能（IWF），以確保不同的協(xié)議及不同用戶規(guī)程間的互通。圖給出了ISDN與用戶及其他網(wǎng)互連的有關(guān)參考點（圖中S/T是本ISDN的參考點，參考點的接口規(guī)定與通信網(wǎng)類型有關(guān)）。1.ISDN與公眾電話網(wǎng)的互通可將ISDN和公眾電話網(wǎng)（PSTN）看作同一通信網(wǎng)中具有不同功能的兩個部分。這時可把電話網(wǎng)當作ISDN中只具有傳輸話音信號功能的部分來處理。2.ISDN與分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng)（PSPDN）的互通

ISDN在發(fā)展初期一般不具備分組交換功能，而只是在PSPDN的交換機和接在ISDN用戶/網(wǎng)絡(luò)接口上的分組終端（X.25DTE）之間提供一條64kb/s的物理通路。圖8.9最小綜合法圖8.10最大綜合法3.ISDN與用戶電報（Telex）網(wǎng)的互通

ISDN與Telex網(wǎng)間互通也有兩種方法，一種方法是經(jīng)過ISDN虛電路上負荷，并經(jīng)過R.101接口連至Telex通信網(wǎng)，在實時基礎(chǔ)上互通；另一種方法是在ISDN中使用智能用戶電報（Telex），并通過其他網(wǎng)，如PSTN、電路交換公共數(shù)據(jù)網(wǎng)（CSPDN）或PSPDN等，提供鏈路至Telex網(wǎng)，實現(xiàn)ISDN終端與Telex網(wǎng)絡(luò)端互通。4.ISDN與專用網(wǎng)互通當ISDN與專用網(wǎng)互通需要互通功能單元（IWF）時，可將其置于ISDN內(nèi)，或放在專用網(wǎng)內(nèi)。IWF可在主叫用戶所在的網(wǎng)內(nèi)，也可在被叫用戶所在的網(wǎng)內(nèi)。當具有透明傳輸64kb/s能力的網(wǎng)與傳輸64

kb/s能力受限制的網(wǎng)互通時，互通單元應(yīng)設(shè)置在能力受限制的網(wǎng)內(nèi)?；ネ▎卧蓪崿F(xiàn)規(guī)程和速率變換，根據(jù)需要也可以實現(xiàn)編號變換。

ISDN與專用網(wǎng)的互通有如下兩種編號方法：(1)單步法：它利用特殊的前提或利用國家目的地碼（NDC）中專門分配給互通所門的位，通過撥號的方法直接尋找專用網(wǎng)的用戶。(2)兩步法：主叫首先使用撥號程序，經(jīng)過ISDN選到與網(wǎng)絡(luò)相連的互通單元，當互通單元響應(yīng)并建立連接后，再通過ISDN和互通單元來傳送專用網(wǎng)所需的地址信息，完成向?qū)Ｓ镁W(wǎng)用戶的呼叫。第四節(jié)寬帶ISDN的基本概念概述：前面介紹的ISDN一般稱N-ISDN，即窄帶ISDN。窄帶ISDN的缺點是不能提供更多的新業(yè)務(wù)，其原因是信息的傳輸速率受到限制。

N-ISDN在用戶入網(wǎng)接口處的速率不能高于PCM一次群的速率，這個速率不能用來傳輸電視信號，也不能提供相應(yīng)的視頻業(yè)務(wù)。

B-ISDN的結(jié)構(gòu)：發(fā)展初期的B-ISDN的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。在發(fā)展初期,B-ISDN在進一步實現(xiàn)語音、數(shù)據(jù)和圖像等業(yè)務(wù)的綜合。發(fā)展初期階段的B-ISDN結(jié)構(gòu)示意圖可以看出，初期的B-ISDN是由三個網(wǎng)結(jié)合而成的。第一個網(wǎng)是以電話交換與接續(xù)為主體，并把靜止圖像和低速數(shù)據(jù)綜合為一體的電路交換網(wǎng)。當前它以電話通信業(yè)務(wù)為主，以傳輸速率64kb/s為此網(wǎng)的基礎(chǔ)，故稱其為64kb/s網(wǎng)。第二個網(wǎng)是以存儲交換型的數(shù)據(jù)通信為主體的分組交換網(wǎng)。第三個網(wǎng)是以異步轉(zhuǎn)移方式（ATM）構(gòu)成的寬帶交換網(wǎng)，它是電路交換與分組交換的組合，它能實現(xiàn)語音、高速數(shù)據(jù)和活動圖像的綜合傳輸。現(xiàn)階段的B-ISDN結(jié)構(gòu)示意圖基于ATM的寬帶多媒體網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)ATM技術(shù)ATM技術(shù)ATM產(chǎn)生的背景

BISDN為通信網(wǎng)解決了兩大難題，一是高速寬帶傳輸，二是網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的高速交換。光纖通信技術(shù)以及光纖到用戶給高速傳輸提供了極好的支持?？偨Y(jié)ATM的優(yōu)點主要有下列幾點：·導入現(xiàn)行業(yè)務(wù)和未來業(yè)務(wù)的靈活性；·帶寬的動態(tài)分配性；·信息傳輸?shù)木C合性；·網(wǎng)絡(luò)資源的有效利用性；·保證服務(wù)質(zhì)量(QoS-QualityofService)的寬帶應(yīng)用性。ATM網(wǎng)絡(luò)功能：1.建立邏輯通路

ATM用虛連接代替固定的物理信道，即以一種建立虛電路的方式向用戶提供服務(wù)。2.允許收發(fā)時鐘異步工作通過同步殘留時間標志法（SRTS—SynchronousResidualTimeStamp）、自適應(yīng)時鐘法（ACM—AdaptiveClockMethod）等業(yè)務(wù)時鐘控制方法，解決收發(fā)端業(yè)務(wù)時鐘差異的問題。3.提供動態(tài)帶寬分配，最有效地利用網(wǎng)絡(luò)資源，以適應(yīng)BISDN的靈活性

ATM是一種能處理復用在同一網(wǎng)絡(luò)上所有類型業(yè)務(wù)的技術(shù)，因此在ATM網(wǎng)絡(luò)中不存在任何資源專門化的情況，而是根據(jù)各虛電路中所要傳遞的數(shù)據(jù)量大小變化情況及時地、動態(tài)地分配帶寬，即按不同業(yè)務(wù)需要實時地分配帶寬。4.最大程度地減少網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點的數(shù)目，從而降低交換的復雜性5.傳輸信息采用短信元格式，保證實時業(yè)務(wù)所要求的時延小和抖動少短信元經(jīng)網(wǎng)絡(luò)后形成的時延抖動要比長信元小，有利于圖像、視頻等時延變化有苛刻要求的業(yè)務(wù)。6.網(wǎng)絡(luò)資源管理

BISDN必須能夠支持包括語音、視頻、數(shù)據(jù)、圖像和多媒體在內(nèi)的多種業(yè)務(wù)，在進行這些信息傳送時必須占用網(wǎng)絡(luò)資源如傳輸、交換、緩存和計算資源。7.取消了每條鏈路上的差錯保護和流量控制，以適應(yīng)BISDN的高速性傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)中（如分組交換），反饋重傳的差錯保護和流量控制等復雜的協(xié)議是引起傳輸時延過大的一個主要原因。關(guān)于信息透明性和時間透明性可做如下解釋：·信息透明性：決定網(wǎng)絡(luò)無差錯地將信息從發(fā)源地送到目的地的能力，即網(wǎng)絡(luò)所引入的端到端差錯數(shù)能被業(yè)務(wù)所接受的可能性?！r間透明性：決定網(wǎng)絡(luò)無時延、無時延抖動的能力，即網(wǎng)絡(luò)以最小時間將信息從發(fā)源地傳送到目的地的可能性。

ATM信元傳輸和格式：

ATM的傳輸模式是一種面向分組的模式，它使用異步時分復用技術(shù)將不同速率的各種數(shù)字業(yè)務(wù)（如語音、圖像、數(shù)據(jù)、視頻）的混合信息流分割成固定字節(jié)長度的信元（Cell），在網(wǎng)絡(luò)中進行快速分組傳輸和交換。1.ATM信元格式

ATM的基本單位是信元，其格式如圖所示。ATM信元傳輸和格式每個信元長度為53個字節(jié)，前5個字節(jié)為信元頭，后48個字節(jié)為信息域（數(shù)據(jù)塊）。信元的大小與業(yè)務(wù)類型無關(guān)，任何業(yè)務(wù)的信息都經(jīng)過切割封裝成相同長度、統(tǒng)一格式的信元分組，在每個分組中加上頭標，以到達目的地。信元通過一條虛信道進行傳輸，路由的選擇由信頭中的標號決定，如圖所示。信息分組與統(tǒng)計復用2.ATM信元頭

ATM層的全部功能由信頭來實現(xiàn)。在傳送信息時，網(wǎng)絡(luò)只對信頭進行操作而不處理信息域的內(nèi)容。接收端對信元的識別不再靠嚴格的參考定時，而是靠信元中的信頭標記信息來識別該信元究竟屬于哪一個連接。因此，在ATM信元中，信頭載有地址信息和控制功能信息，完成信元的復用和尋路，具有本地意義，它在交換處被翻譯、重新組合。下圖（a）、(b)分別是用戶－網(wǎng)絡(luò)接口（UNI-UserToNetworkInterface）的信頭結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點接口（NNI-NetworkNodeInterface）的信頭結(jié)構(gòu)。

ATM信頭結(jié)構(gòu)（a）UNI信頭結(jié)構(gòu)；（b）NNI信頭結(jié)構(gòu)

ATM信頭各部分功能分述如下：

GFC：一般流量控制，占4bit。在BISDN中，為了控制共享傳輸媒體的多個終端的接入而定義了GFC，由GFC控制產(chǎn)生于用戶終端方向的信息流量，減小用戶側(cè)出現(xiàn)的短期過載。

VPI：虛路徑標識碼。UNI和NNI中的VPI字段分別含有8bit和12bit，可分別標識28條和212條虛路徑。

VCI：虛信道標識碼。用于虛信道路由選擇，它既適用于用戶－網(wǎng)絡(luò)接口，也適用于網(wǎng)絡(luò)節(jié)點接口。該字段有16bit，故對每個VP定義了216條虛信道。ATM中的VC和VP關(guān)系

PT(PayloadType)：信息類型指示段,也叫凈荷類型指示段，占3bit，用來標識信息字段中的內(nèi)容是用戶信息還是控制信息。

CLP(CellLossPriority)：信元丟失優(yōu)先級，占1bit，用于表示信元的相對優(yōu)先等級。

HEC(HeaderErrorControl)：信頭差錯控制，占8bit，用于信頭差錯的檢測、糾正以及信元定界?；贏TM的BISDN協(xié)議參考模型

ATM技術(shù)的目的是給出一套對網(wǎng)絡(luò)用戶服務(wù)的系統(tǒng)。通常這些服務(wù)系統(tǒng)是由ATM協(xié)議參考模型的定義給出的。基于ATM的BISDN協(xié)議模型由三個主要區(qū)域組成，即用戶面、管理面、控制面，見圖所示。圖4-6BISDN協(xié)議參考模型1.物理層物理層位于BISDN的最底層，負責信元編碼，并將信元交給物理介質(zhì)。為了實現(xiàn)信元無差錯的傳輸，物理層又被分為物理媒體子層和傳輸會聚子層，由它們分別保證在光、電信號級和信元級上對信元的正確傳送。1）物理媒體子層（PM-PhysicalMediaSublayer）2）傳輸會聚子層（TC-TransmissionConvergenceSublayer）

TC子層所做的工作實際上是鏈路層的工作，完成ATM信元流與物理媒體上傳輸?shù)谋忍亓鞯霓D(zhuǎn)換工作，即把從PM子層傳來的光電信號恢復成信元，并將它傳送給ATM層處理或進行相反的操作。主要功能解釋如下：(1)傳輸幀的生成和恢復。(2)信元速率適配。(3)信元定界。(4)信頭差錯校正。

2.ATM層

ATM層為異步傳遞方式層，位于物理層之上，負責生成與業(yè)務(wù)類型無關(guān)的、統(tǒng)一的信元標準格式，完成交換／選路由和復用。ATM層利用信頭中各個功能字段可實現(xiàn)下列4種功能。1）信元的復用與分解

ATM層相當于網(wǎng)絡(luò)層，主要做路由工作，它提供了虛路徑（VP）和虛信道（VC）兩種邏輯信息傳輸線路。2）利用VPI和VCI尋路路由功能由虛路徑識別碼（VPI）和虛信道識別碼（VCI）完成。3）信頭的產(chǎn)生和提取信頭的產(chǎn)生和提取在ATM層和上層交互位置完成。

4）一般流量控制在接有多個終端的多端口中，根據(jù)GFC對各個終端間的流量進行控制。3.ATM適配層（AAL）BISDN協(xié)議模型通過ATM適配層（AAL）使ATM層提供的服務(wù)能適應(yīng)于上層應(yīng)用的要求。AAL介于ATM層和高層之間，負責將不同類型業(yè)務(wù)信息適配成ATM流。適配的原因是由于各種業(yè)務(wù)（語音、數(shù)據(jù)和圖像）所要求的業(yè)務(wù)質(zhì)量（如時延、差錯率等）不同。

AAL按其功能進一步分為兩個子層：信元拆裝子層和會聚子層。1）信元拆裝子層（SAR-SegmentationandReassemblySublayer）SAR位于AAL層的下面，其作用是將一個虛連接的全部信元組裝成數(shù)據(jù)單元并交給高層或在相反方向上將高層信息拆成一個虛連接上的連續(xù)的信元。2）會聚子層（CS-ConvergenceSublayer）CS位于AAL層的上面，其作用是根據(jù)業(yè)務(wù)質(zhì)量要求的條件控制信元的延時抖動，在接收端恢復發(fā)送端的時鐘頻率以及對幀進行差錯控制和流控。

SAR、CS所支持的業(yè)務(wù)劃分為4類：

AAL1、AAL2、AAL3／4、AAL5。(1)AAL1。AAL1用來適配實時、恒定比特率的面向連接的業(yè)務(wù)流，比如未經(jīng)壓縮的語音、圖像。主要功能如下：·用戶信息的分段和重裝；·信元時延抖動的處理；·信元負載重裝時延的處理；·丟失信元和誤插信元的處理；·接收端對信源時鐘頻率的恢復；·接收端對信源數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的恢復；·監(jiān)控用戶信息域的誤碼和對誤碼的糾錯。(2)AAL2。AAL2用來適配實時、可變比特率業(yè)務(wù)流，如壓縮過的圖像、語音等。(3)AAL3／4。AAL3與AAL4結(jié)合形成了公共部分AAL3／4。AAL3／4主要用來支持對丟失比較敏感的數(shù)據(jù)傳輸。(4)AAL5。AAL5是高效數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)傳送適配協(xié)議，支持收發(fā)端之間沒有時間同步要求的可變比特率業(yè)務(wù)。

4.高層高層根據(jù)不同的業(yè)務(wù)（數(shù)據(jù)、信令或用戶信息）特點，完成其端到端的協(xié)議功能。如支持計算機網(wǎng)絡(luò)通信和LAN的數(shù)據(jù)通信，支持圖像和電視業(yè)務(wù)及電話業(yè)務(wù)等。下表簡述了BISDN協(xié)議中的各層功能。

BISDN各層的功能ATM交換機寬帶業(yè)務(wù)對ATM交換機的要求1.多速率交換從幾kb/s～150Mb/s范圍內(nèi)的許多速率都要在寬帶交換機中進行交換。2.多點交換多點交換要求提供點到點與點到多點的選播／組播／廣播連接功能，使ATM交換機可以實現(xiàn)將一條入線的信元輸出到多條出線上的操作，即信息由源點向任意目標廣播。3.多媒體業(yè)務(wù)支持

ATM網(wǎng)絡(luò)中允許接入的業(yè)務(wù)有不同形式，為了滿足每一種媒體的質(zhì)量要求，對交換機的性能同樣有很高要求。1）信元丟失／信元誤碼率在ATM交換機中，有時會出現(xiàn)許多信元爭用同一鏈路的情況，這種情況如果超出了交換機的處理能力，可能會產(chǎn)生信元丟失、信元誤碼。2）連接阻塞率在ATM網(wǎng)絡(luò)中，通信雙方采用面向連接方式，因此，在輸入/輸出之間必須通過交換矩陣建立連接。

3）交換時延交換時延是指通過交換機交換一個ATM信元時所用的時間。要求ATM交換機的交換時延值在100～1000

μs之間，時延抖動為幾百微秒。4.3.2ATM交換機的任務(wù)

ATM交換機是ATM寬帶網(wǎng)絡(luò)中的核心設(shè)備，需要完成物理層和ATM層的功能。對于物理層，它的主要工作是對不同傳送介質(zhì)電器特性的適配。

VC在終端間建立，在交換機上對VPI／VCI進行變換。VP在交換機與終端建立，在交叉連接設(shè)備(XC)上對VPI進行變換。VPI和VCI的賦值方法是：由終端對VPI和VCI賦值，交換機對VPI賦值并對VCI變換，XC只對VPI進行變換。·VPI／VCI變換；·信元從輸入端交換到指定輸出端。為了完成上述任務(wù)，ATM交換機的交換路由選擇方式普遍采用兩種控制方法：自選路由（Self-Routing）法和表格控制（Table-Controlled）法。目前還有一種自適應(yīng)控制法，正在試用中。1.自選路由法通過給信元加一些尋路標識來提供快速的選路功能。下圖是自選路由交換單元構(gòu)成的交換網(wǎng)絡(luò)對信頭的處理過程。

自選路由交換模塊2.表格控制法在表格控制方法中需要在交換矩陣（SF）內(nèi)存儲大量的路由表，每個表項都包括新的VPI／VCI和對應(yīng)的輸出端或鏈路號。當信元到達ATM交換機后，如果交換機讀到的VPI／VCI與路由表中的一致，就會很快自動找到輸出口并更新信頭的VPI／VCI值，發(fā)往下一個節(jié)點（信頭必須按輸出端口的要求進行轉(zhuǎn)換）。圖4-8是表格控制法交換單元構(gòu)成的交換網(wǎng)絡(luò)對信頭的處理過程。表格控制交換模塊ATM交換機模塊

ATM交換機的基本單元是交換模塊（SwitchingElement）。交換模塊通常由三部分組成：互連網(wǎng)絡(luò)、對應(yīng)于每條輸入線的輸入控制器（IC）、對應(yīng)于每條輸出線的輸出控制器（OC），如圖所示。交換模塊一般模型ATM交換模塊的結(jié)構(gòu)常有下列幾種類型：1.矩陣型交換結(jié)構(gòu)下面以矩陣型結(jié)構(gòu)為例，介紹緩沖器的幾種不同配置位置。1）輸入緩沖型交換結(jié)構(gòu)圖a表示的是輸入緩沖型交換結(jié)構(gòu)。2）輸出緩沖型交換結(jié)構(gòu)圖b表示的是輸出緩沖型交換結(jié)構(gòu)。在這種結(jié)構(gòu)中，信元緩沖器放置在每條線路的輸出控制器之前。圖a輸入緩沖型交換結(jié)構(gòu)圖b輸出緩沖型交換結(jié)構(gòu)圖c共享緩沖型交換結(jié)構(gòu)3）共享緩沖型交換結(jié)構(gòu)圖c表示的是共享緩沖型交換結(jié)構(gòu)。在這種方式中，來自多條入線上的信元寫入共享緩沖器。4）交叉緩沖型交換結(jié)構(gòu)圖d表示的是交叉緩沖型交換結(jié)構(gòu)。圖d交叉緩沖型交換結(jié)構(gòu)5）輸入/輸出緩沖型結(jié)構(gòu)輸入/輸出緩沖型結(jié)構(gòu)見圖d所示。在這種結(jié)構(gòu)中，由于在輸入/輸出線上都放置了緩沖器，使得交換單元內(nèi)部的交換速度高于入線和出線的傳輸速率，所以能避免內(nèi)部沖突。也可從輸入緩沖器中重傳被阻塞的信元來挽回信元的丟失。圖d輸入/輸出緩沖型交換結(jié)構(gòu)2.總線型交換結(jié)構(gòu)總線型交換結(jié)構(gòu)見圖e所示。總線型交換結(jié)構(gòu)是指所有交換模塊間的連接都通過一個高速時分復用（TDM）總線提供的通道完成。其特點是：總線機制完成輸入/輸出線上的信息交換，總線通過總線管理器進行管理。圖e總線型交換結(jié)構(gòu)3.令牌環(huán)交換結(jié)構(gòu)令牌環(huán)交換結(jié)構(gòu)見圖f所示。在這種結(jié)構(gòu)中，所有輸入和輸出控制器通過環(huán)形網(wǎng)絡(luò)相連。環(huán)形網(wǎng)絡(luò)按時隙方式進行工作，為每個入線分配時隙以減少開銷。入線占用相應(yīng)的時隙將其上的信元送上環(huán)路，而在任意出線上進行VCI／VPI判斷，看信元是否由該出線接收。圖f

令牌環(huán)交換結(jié)構(gòu)ATM交換機結(jié)構(gòu)

TM交換機的核心部件應(yīng)該由三部分組成：·ATM線路接口部件；·ATM交換網(wǎng)絡(luò)；·ATM控制結(jié)構(gòu)。三者的關(guān)系如圖g所示。圖gATM交換機基本結(jié)構(gòu)1.

ATM線路接口部件

ATM線路接口部件的作用是為ATM信元的物理傳輸媒質(zhì)和ATM交換結(jié)構(gòu)提供接口，完成入線處理和出線處理。

2.交換網(wǎng)絡(luò)

ATM交換網(wǎng)絡(luò)完成的工作是將特定入線的信元根據(jù)交換路由選擇指令輸出到特定的輸出線路上。要求ATM交換網(wǎng)絡(luò)具有：緩沖存取、話務(wù)集中和擴展、處理多點接續(xù)、容錯、信元復制、調(diào)度、信元丟失選擇和延遲優(yōu)先權(quán)等功能。ATM交換網(wǎng)絡(luò)由基本交換模塊構(gòu)成。

與傳統(tǒng)的交換網(wǎng)絡(luò)一樣，ATM交換網(wǎng)絡(luò)也可分為時分和空分兩大類。3.管理控制處理器管理控制處理器的功能是指與端口控制器通信，從而對ATM交換單元的動作進行控制和對交換機操作管理。其控制結(jié)構(gòu)由線路板軟件以及其它兩層高級控制功能組成，對應(yīng)ATM協(xié)議參考模型?？刂平Y(jié)構(gòu)基于分布式處理，以便實現(xiàn)交換能力的模塊式擴展。ATM通信網(wǎng)接口

ATM通信網(wǎng)接口概念

ATM作為BISDN的支撐技術(shù)的原因之一是因為同步傳遞方式（STM）接口結(jié)構(gòu)難以應(yīng)付日益復雜多變的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，而ATM接口結(jié)構(gòu)才可在一個單一的主體網(wǎng)絡(luò)上攜帶多種信息媒體進行多種業(yè)務(wù)通信，即在業(yè)務(wù)的信息速率方面，既可以適應(yīng)低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)（幾個至幾十kb/s），也可以適應(yīng)高速數(shù)據(jù)或圖像業(yè)務(wù)（10～150Mb/s），還可以適應(yīng)可變速率的業(yè)務(wù)。

ATM通信網(wǎng)接口結(jié)構(gòu)1.用戶-網(wǎng)絡(luò)接口（UNI）UNI完成用戶-網(wǎng)絡(luò)接口的信令處理和VP／VC交換操作。用戶-網(wǎng)絡(luò)接口技術(shù)規(guī)范包括各種物理接口、ATM層接口、管理接口和相關(guān)信令的定義。ITU-T對BISDN的用戶-網(wǎng)絡(luò)接口的參考配置定義與ISDN的接口參考配置的定義相似，見圖所示。ISDN/BISDN用戶-網(wǎng)絡(luò)接口的參考配置圖中的B-UNI的功能描述如下：（1）B-NT1(NetworkTerminational)。B-NT1是網(wǎng)絡(luò)終端1，具有用戶傳輸線路用戶側(cè)的終端功能和B-UNI第一層的功能。（2）

B-NT2。B-NT2是網(wǎng)絡(luò)終端2，具有第一層和高層的功能。(3)

B-TE1(TerminalEquipment)。B-TE1是BISDN標準功能的終端。（4）B-TE2。B-TE2是非BISDN標準功能的終端。（5）B-TA(TerminalAdaptor)。B-TA是終端適配器，對非標準終端提供協(xié)議轉(zhuǎn)換功能。即非標準BISDN終端加上B-TA就可實現(xiàn)B-TE1的功能。

B-UNI在兩個方向上的接口速率可以是對稱的，也可以是不對稱的。2.網(wǎng)絡(luò)節(jié)點接口（NNI）NNI完成網(wǎng)絡(luò)節(jié)點接口的信令處理和VP／VC交換操作。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點接口標準包括各種物理接口、ATM層接口、管理接口和相關(guān)信令的定義。

3.數(shù)據(jù)交換接口（DXI-DataExchangeInterface）ATM數(shù)據(jù)交換接口允許利用路由器等數(shù)據(jù)終端設(shè)備與ATM網(wǎng)互連，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)用戶接入ATM公用網(wǎng)時可用公用UNI標準接口。數(shù)據(jù)終端設(shè)備和數(shù)據(jù)通信設(shè)備協(xié)議提供用戶-網(wǎng)絡(luò)接口。數(shù)據(jù)交換接口技術(shù)規(guī)范包括數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議、物理層接口、本地管理接口和管理信息庫的定義。4.寬帶互連接口（B-ICI-Broadband-IntercarrrierInterface）

寬帶互連接口用于兩個ATM公用網(wǎng)之間，其技術(shù)規(guī)范包括各種物理層接口、ATM層管理接口和高層功能接口。5.LAN接口（LANI-LocalAreaNetworkInterface）ATM論壇近年來對PUNI上的第二代局域網(wǎng)（ATM-LAN）的物理接口進行了標準化。ATM-LAN用作校園網(wǎng)或企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)時可采用100Mb/s多模光纖接口，即傳統(tǒng)的FDDI（基于光纖分布式數(shù)據(jù)接口）的物理規(guī)范。

ATM網(wǎng)絡(luò)接口結(jié)構(gòu)見圖所示。ATM網(wǎng)絡(luò)接口結(jié)構(gòu)典型ATM物理層接口介紹1.

SONET／SDH接口同步光纖網(wǎng)（SONET-SychronousOpticalNetwork）接口是為公用網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)的，具有滿足未來交換需求的可伸縮能力。傳輸媒體是單模光纖。2.

E3接口

E3接口也是一種典型的ATM網(wǎng)絡(luò)物理接口，其速率是34

Mb/s，傳輸媒體為同軸電纜，線路編碼形式為三階高密度二進碼HDB3。3.

DS-3接口

DS-3接口是同ATM網(wǎng)廣域連接的一種可廣泛使用的高速服務(wù)接口，術(shù)語DS-n代表DigitalSignal-n。4.基于FDDI-4B／5B的接口

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。5.8B／10B接口8B／10B接口用于本地ATM網(wǎng)連接，其接口以155.52

Mb/s的數(shù)據(jù)速率工作。ATM骨干交換機與用戶機接口ATM通信網(wǎng)信令A(yù)TM信令基本概念傳輸網(wǎng)絡(luò)中各部件遵循的協(xié)議稱為信令。信令是BISDN協(xié)議參考模型中控制面和管理面的重要組成部分，它完成ATM端用戶之間通路的建立、監(jiān)控和拆除操作。ATM的信令有下列特點：·ATM信令是帶外信令?！?/p>

ATM使用獨立的信令信道傳送信令消息?！ば帕钚旁耘c用戶數(shù)據(jù)信元相同的方式在ATM層傳遞。·對于點到點信令，信令信元被分配到信令虛信道，在信令接入配置中，可以只用一條預(yù)先建立的信令虛信道?！c到多點信令結(jié)構(gòu)用于UNI中。如一個用戶-網(wǎng)絡(luò)接口被多個用戶分享?！?/p>

廣播式的信令虛信道是從網(wǎng)絡(luò)到用戶的單向信道，

可用于點至多點方向的呼叫。

1.UNI信令

UNI信令實現(xiàn)用戶和網(wǎng)絡(luò)的交互過程，是端用戶操作的可見部分，完成所有與用戶通信的相關(guān)操作。

UNI信令提供點到點、點到多點連接的能力，協(xié)議規(guī)定了傳送各種參數(shù)和通知相應(yīng)判定的結(jié)果的過程和信息格式。所有的信令消息都由信息單元組成，信息單元有必選和可選兩種。兩種單元的內(nèi)容為：

（1）必選信息單元有：·連接標志（VCI／VPI值）；·被叫方號碼（目的地址）；·請求的ATM信元速率；·請求的服務(wù)質(zhì)量（QoS）等級。（2）可選信息單元有：·AAL參數(shù)；·主叫方號碼；·承載能力。2.NNI信令

NNI信令實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點之間的交互，是端用戶操作不可見部分，根據(jù)用戶和網(wǎng)絡(luò)交互的結(jié)果完成相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點的操作和命令的傳遞?；贏TM的BISDN信令體系

ATM網(wǎng)絡(luò)UNI、NNI信令的各種分層結(jié)構(gòu)如圖所示。各層的主要功能為：(1)物理層：提供的是有效信元的傳送，如實現(xiàn)速率耦合、信頭差錯控制、信元定界、擾碼以及比特適配物理媒體功能。(2)ATM層：提供信令和用戶信息VCC的連接和釋放?；贏TM的BISDN信令協(xié)議體系結(jié)構(gòu)(3)

SAAL：ATM適配層信令。(4)Q.2931：高層信令協(xié)議。(5)MTP-1、MTP-2、MTP-3：分別為7號信令信息轉(zhuǎn)移部分1層、2層、3層功能，完成物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層的功能。(6)BISUP：提供B-ISDN局間業(yè)務(wù)呼叫的建立、釋放以及用戶補充業(yè)務(wù)的信令程序。(7)

MS：

點-多點信令接入配置中，

需使用元信令（MS）管理UNI處的信令虛連接。

ATM的信令信息格式

ATM通用信令信息格式如表所示。(1)協(xié)議鑒別符是每個消息的第一個8bit，指明使用的協(xié)議標準，用于區(qū)別B-UNI用戶網(wǎng)絡(luò)接口信令信息和其它協(xié)議信息類型。(2)呼叫參考由呼叫參考長度和呼叫值兩部分組成，用以區(qū)別用戶—網(wǎng)絡(luò)接口上的呼叫，呼叫參考是在呼叫開始時分配，一直保持到呼叫結(jié)束。通用信令信息格式(3)呼叫參考長度域表示呼叫參考的長度。(4)呼叫參考標記符表示呼叫方向是呼入或呼出。(5)呼叫參考值是每個消息的第二部分，由呼叫發(fā)起方賦值，它在一個特定的信令虛信道中是惟一的，并在呼叫生存期中保持不變，呼叫釋放后其值可以重新使用。(6)信息類型是每條消息的第三部分。(7)信息長度是信息內(nèi)容的字節(jié)數(shù)。根據(jù)需要，信令信息可以包含一個或者多個信息元素。信息元素格式如表所示。(8)可變長度信息元素作為Q.2931消息的備選域，主要用以傳遞消息所需要的參數(shù)和其它說明信息。信息元素格式ATM現(xiàn)狀及技術(shù)展望

ATM面臨的若干問題1.統(tǒng)計復用帶來的信元瞬時丟失

ATM是面向連接的傳輸服務(wù)，允許接入的用戶數(shù)大于按峰值速率分配的數(shù)。2.多目標控制增加了系統(tǒng)的復雜性寬帶網(wǎng)絡(luò)覆蓋業(yè)務(wù)的范圍十分廣泛，允許接入的業(yè)務(wù)有不同形式。3.ATM網(wǎng)絡(luò)的路由選擇問題由于ATM網(wǎng)中傳輸?shù)男畔⒎N類繁多，有目前在電話網(wǎng)中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，有大量的靜態(tài)、動態(tài)圖像信息等多媒體信息，這就決定了不能直接采用電信網(wǎng)或計算機網(wǎng)中的路由選擇方法。4.用戶接口的簡化問題

ATM技術(shù)把物理層以上大部分協(xié)議所執(zhí)行的功能都移到端設(shè)備中去完成，僅保留信元的概念以簡化交換節(jié)點的處理，提高傳輸能力。5.IP對ATM的挑戰(zhàn)

以IP技術(shù)為核心的Internet網(wǎng)絡(luò)的超常發(fā)展使Internet無處不在。ATM網(wǎng)與千兆以太網(wǎng)技術(shù)比較

在很多技術(shù)性方面，ATM網(wǎng)將比千兆以太網(wǎng)優(yōu)越，其優(yōu)越性表現(xiàn)在以下幾個方面：（1）

千兆以太網(wǎng)在本質(zhì)上沒有有效處理不同服務(wù)類型和服務(wù)質(zhì)量（QoS）的能力。

（2）千兆以太網(wǎng)的實際帶寬僅能使用300到400Mb/s，而ATM622Mb/s卻具有極高的有效使用帶寬。（3）

在傳輸介質(zhì)和傳輸距離上要比千兆以太網(wǎng)好。

（4）千兆以太網(wǎng)和ATM網(wǎng)都可以通過虛擬網(wǎng)（VLAN）來控制無效廣播信息的蔓延，并實現(xiàn)數(shù)據(jù)量的分流，但由于ATM網(wǎng)對通信連接的控制能力更加靈活一些，所以基于ATM連接的VLAN顯得更加有效。ATM與Internet融合1.疊加模型疊加模型是指IP協(xié)議由IP路由器實現(xiàn)，ATM路由協(xié)議由ATM網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)。2.集成模型集成模型是指IP協(xié)議和ATM協(xié)議集成在一起，使ATM交換機與IP路由器合二為一，僅使用IP地址，不需要地址解析，由此簡化了ATM路由選擇過程。寬帶通信網(wǎng)展望1.光技術(shù)的應(yīng)用1）電交換向光交換過渡應(yīng)用光技術(shù)通信仍然大有潛力可挖。所謂光交換（PhotonicSwitching），是指對光纖傳送的光信號直接進行交換。圖描述的是一種光輸入緩沖ATM交換機示意結(jié)構(gòu)。光ATM交換機結(jié)構(gòu)示意2）傳輸系統(tǒng)使用光中繼器目前的光纖傳輸系統(tǒng)中需每100km設(shè)置一個電中繼器，并且輸入中繼器的光信號要轉(zhuǎn)變成電信號，然后由中繼器放大電信號的能量，在輸出口再變回光信號。這種電光的轉(zhuǎn)換必然引發(fā)時延和損耗，為了避免這種時延和損耗，一種光中繼器也正在研究之中。圖給出了這種中繼器的示意圖。光中繼器或光放大器示意圖2.接入網(wǎng)技術(shù)1）純光纖接入網(wǎng)寬帶業(yè)務(wù)的需求是發(fā)展以FTTH、FTTO為基礎(chǔ)的寬帶接入網(wǎng)的主要推動力。FTTH、FTTO消除了FTTC（光纖到路邊）中的金屬引入線和HFC（混合光纖／同軸網(wǎng)）中的同軸電纜，避免了金屬纜的腐蝕問題，減少了故障率和維護工作量。2