寬帶網基礎課程設計--幀中繼與atm互連技術

1、<p><b>　　課程設計</b></p><p>　題 目：幀中繼與ATM互連技術 </p><p>　班 級：</p><p>　姓 名：</p><p>　學 號：</p><p>　指導教師：</p><p>　成 績：&

2、lt;/p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　目錄I</b></p><p><b>　　摘要II</b></p><p><b>　　1 引言1</b></p><p>　　1.1 課程設計的目的和意

3、義1</p><p>　　1.2 課程設計內容及要求1</p><p><b>　　2 幀中繼定義1</b></p><p>　　2.1 幀中繼的定義 1</p><p>　　2.2 幀中繼的特點 1</p><p>　　3 ATM 定義2</p&g

4、t;<p>　　3.1 ATM的定義2</p><p>　　3.2 ATM的協(xié)議參考模型2</p><p>　　4 幀中繼與ATN互連技術 3</p><p>　　4.1 幀中繼與ATM互連的原因 3</p><p>　　4.2 幀中繼與ATM的連接復用 3</p>

5、<p>　　4.3 幀中繼與ATM業(yè)務互連 4</p><p>　　4.4 幀中繼與ATM互連原理 4</p><p><b>　　5 課設總結 6</b></p><p><b>　　6 心得體會6</b></p><p><b>　　7

6、 參考文獻 6</b></p><p>　　幀中繼與ATM互連技術</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　目前，幀中繼的使用變得日益廣泛起來，尤其在商業(yè)方面，幀中繼已成為日常商業(yè)應用在廣域網中傳輸的重要手段。ATM技術通過快速的信元交換處理過程，能夠支持一系列更多的應用，例如語音和視頻。隨

7、著ATM技術及服務的涌現以及其在越來越多網絡中的應用，幀中繼與ATM 設備及環(huán)境的完全交互工作能力愈加變得重要起來。與此同時，幀中繼在廣域網業(yè)務方面提供了許多的支持，因此幀中繼與ATM的互連技術十分重要。本文在此就是介紹一下幀中繼與ATM互連技術的一些技術。 </p><p>　　關鍵詞：幀中繼；ATM ；互連技術</p><p><b>　　1 引

8、言</b></p><p>　　1.1 課程設計的目的和意義</p><p>　　培養(yǎng)學生正確的設計思想，理論聯系實際的工作作風，嚴肅認真、實事求是的科學態(tài)度和勇于探索的創(chuàng)新精神。鞏固所學的專業(yè)技術知識，培養(yǎng)學生綜合運用所學知識與生產實踐經驗，分析和解決工程技術問題的能力，培養(yǎng)初步的獨立設計能力。通過課程設計實踐，了解并掌握寬帶網絡的一般設計方法，訓練并提高學生在理論計算、結構

9、設計、工程繪圖、查閱設計資料、運用標準與規(guī)范和應用計算機等方面的能力，更好地將理論與實踐相結合，提高綜合運用所學理論知識獨立分析和解決問題的能力。</p><p>　　1.2 課程設計內容及要求</p><p>　　介紹幀中繼與ATM互連技術設計并且談一談參加課程設計的體會和收獲。</p><p><b>　　2 幀中繼定義</b></p

10、><p>　　2.1 幀中繼的定義 </p><p>　　幀中繼（Frame Relay）是一種用于連接計算機系統(tǒng)的面向分組的通信方法。它主要用在公共或專用網上的局域網互聯以及廣域網連接。大多數公共電信局都提供幀中繼服務，把它作為建立高性能的虛擬廣域連接的一種途徑。幀中繼是進入帶寬范圍從56Kbps到1.544Mbps的廣域分組交換網的用戶接口。幀中繼是一種新型的數據傳輸網絡，所以稱

11、之為幀中繼是因為在網上信息域或信號的傳輸或交換都是基于OSI七層網絡模型的第二層，即數據鏈路層或幀層。 </p><p>　　2.2 幀中繼的特點 </p><p>　　幀中繼在數據鏈路層采用統(tǒng)計復用方式，采用虛電路機制為每一個幀提供地址信息。通過不同編號的DLCI （DataLineConnection Identifier數據鏈路連接識別符）建立

12、邏輯電路。一般來講，同一條物理鏈路層可以承載多條邏輯虛電路，而且網絡可以根據實際流量動態(tài)調配虛電路的可用帶寬，幀中繼的每一個幀沿著各自的虛電路在網絡內傳送。 </p><p><b>　　3 ATM 定義</b></p><p>　　3.1 ATM的定義</p><p>　　ATM是Asynchronous Tra

13、nsfer Mode（ATM）異步傳輸模式的縮寫，是實現B-ISDN的業(yè)務的核心技術之一。ATM是以信元為基礎的一種分組交換和復用技術。ATM信元是定長的，只有53字節(jié)，前面5個字節(jié)稱為信頭，后面48個字節(jié)稱作信息域。它是一種為了多種業(yè)務設計的通用的面向連接的傳輸模式。它適用于局域網和廣域網，它具有高速數據傳輸率和支持許多種類型如聲音、數據、傳真、實時視頻、CD質量音頻和圖像的通信。 ATM采用面向連接的傳輸方式，將

14、數據分割成固定長度的信元，通過虛連接進行交換。ATM集交換、復用、傳輸為一體，在復用上采用的是異步時分復用方式，通過信息的首部或標頭來區(qū)分不同信道。 </p><p>　　ATM是在LAN或WAN上傳送聲音、視頻圖像和數據的寬帶技術。它是一項信元中繼技術，數據分組大小固定。你可將信元想像成一種運輸設備，能夠把數據塊從一個設備經過ATM 交換設備傳送到另一個設備。所有信元具有同樣的大小，不像幀中

15、繼及局域網系統(tǒng)數據分組大小不定。使用相同大小的信元可以提供一種方法，預計和保證應用所需要的帶寬。如同轎車在繁忙交叉路口必須等待長卡車轉彎一樣，可變長度的數據分組容易在交換設備處引起通信延遲。 </p><p>　　3.2 ATM的協(xié)議參考模型</p><p>　　ATM協(xié)議參考模型基于國際電聯的標準產生，如圖3-1所示。它由三個面組成，即控制面、用戶面、管理面。控制面處理尋址、路

16、由選擇和接續(xù)的相關功能，這對網絡動態(tài)接續(xù)的建立舉足輕重。用戶面在通信網中傳遞端到端用戶信息。管理面提供操作和管理功能，它也管理用戶面和控制面間的信息交換。 </p><p>　　圖3-1 ATM協(xié)議參考模型 </p><p>　　4 幀中繼與ATN互連技術 </p><p>　　4.1 幀中繼與ATM互連的原因 &l

17、t;/p><p>　　由于ATM和幀中繼這兩種技術在性質及主要特征方面有許多共同之處，因此，這兩者之間的交互工作是簡而易行的。在大多數情況下，一個幀中繼參數與ATM參數是直接對應的。這一相似之處簡化了這兩種技術的交互工作。幀中繼，由于其具有不同的幀大小及較低的額外開銷，因此它非常適應于數據傳輸。尤其對于局域網在廣域網中的互連，它更具有吸引力。目前，許多服務供應商提供了更加正確、可靠、廣泛的幀中繼服務，從而進一步增強了

18、幀中繼的吸引力。在這一革新過程中，即使是象SNA、語音等敏感的延遲數 據也得到了支持。這在很大程度上拓寬了幀中繼服務的市場，促進了最終用戶應用由靜止 ATM，通過固定長度的信元，提供了單一的統(tǒng)一傳輸體系結構，來支持各種形式的數字輸，例如數據、語音、視頻和多媒體。從表面上來看，ATM僅僅提供了能夠擴展到更快速度的原始帶寬，而事實上它的主要優(yōu)勢在于能夠同時支持許多服務質量，從而在單一的統(tǒng)一體系構造上鞏固了用于語音及數據的

19、不同網絡。 </p><p>　　4.2 幀中繼與ATM的連接復用 </p><p>　　根據ITU－TI．555，連接復用可以在幀中繼SSCS子層通過數據鏈路層連接標識符（DLCI）或在ATM層通過虛通道標識／虛信道標識（VPI／VCI）來實現。一般地，幀中繼到ATM的復用分為多對一和一對一兩種。多對一為多個DL-CI復用到一個ATM的虛信道連接（VCC）中，在源復用

20、端的IWF將多個DLCI的幀組裝入ATM中的協(xié)議數據單元（PDU）中，在目的端IWF從ATM的業(yè)務數據單元（SDU）中讀出數據，重組為DLCI的幀。一對一為幀中繼用戶傳輸平面的DLCI一對一映射為ATM的VPI／VCI。ITU－TI．555要求I-WF必須支持一對一的連接復用。 </p><p>　　4.3 幀中繼與ATM業(yè)務互連 </p><p>　　網絡業(yè)務互聯是當

21、幀中繼用戶同信元中繼用戶互聯時，他們的端系統(tǒng)不用執(zhí)行對方業(yè)務定義的功能時發(fā)生的互聯。即當進行網絡業(yè)務互聯時，雙方的端系統(tǒng)不需要進行改動，只通過IWF對協(xié)議的轉換就可完成互聯。 </p><p>　　ATM的端節(jié)點和IWF中并沒有執(zhí)行幀中繼的業(yè)務特定會聚子層的功能。幀中繼同ATM的網絡業(yè)務互聯與幀中繼同ＡＴＭ的網絡互聯大致相同，不同的只是在網絡互聯中，把幀中繼業(yè)務特定會聚子層（SSCS）的PUD作為ATM

22、中AAL層的SDU，而網絡業(yè)務互聯中把幀中繼Q．922核心層SDU作為ATM中的AAL層的SDU，并對兩者PDU的頭控制信息進行相應的映射，同時在PVC管理方面進行互操作。 </p><p>　　當通過網絡業(yè)務互聯時，IWF必須將ATM的錯誤指示同幀中繼的狀態(tài)信令相互映射。   幀中繼同ATM的管理信息并不是一一對應的，這就需要通過管理系統(tǒng)根據雙方的管理信息庫和管理接口進行

23、映射。</p><p>　　4.4 幀中繼與ATM互連原理 </p><p>　　ATM和幀中繼正在成為企業(yè)網的基礎技術，這就要求兩者能簡單的實現共存。為了使這兩種網絡技術能很好地實現互連操作，ATM論壇層批準了一系列互操作標準。分析表明，幀中繼和ATM互連標準絲毫不會與已有的幀中繼設備抵觸，并且還支持幀中繼向ATM過渡。 </p><p>　　

24、從理論上講，幀中繼和ATM完全的互連性可為用戶提供低價進入高速網的能力，以便用戶使用新發(fā)展的業(yè)務，幀中繼已被證明完全適用于經常性的應用。ATM和幀中繼互連標準旨在解決如下兩方面的問題： </p><p>　　解決把當前的幀中繼干線傳輸速率提高到45M bit/s以上的問題； </p><p>　　（2）解決ATM用戶和幀中繼用戶之間的無隙的自由通信問題。<

25、;/p><p>　　在ATM和幀中繼業(yè)務互操作的情形中，IWF將完成把幀中繼的“用戶-網絡”接口（Q.922core）信息轉換為ATM網絡的“用戶-網絡”接口的AAL5信息的全部功能。因為這種信息模式執(zhí)行著與幀中繼的Q.922core交換類似的功能，所以可以用來連接ATM。 </p><p>　　ATM和幀中繼互操作標準是唯一的可以使用戶不必對它們的設備作任何改變的標準。幀中繼與AT

26、M相比，兩者有一些共同之處。首先二者均是面向連接的高速分組交換技術，都具有統(tǒng)計復用的特性和支持突發(fā)業(yè)務的能力，另外，幀中繼與ATM也都具有提供虛連接的功能。這些都為在ATM網絡支持幀中繼業(yè)務提供了有利的條件。 </p><p>　　ATM和幀中繼網互連可以使幀中繼的終端用戶或連網設備與多點ATM網實現相互間的通信，因而這些設備之間的通信就好像全部通信連接都是幀中繼一樣，這些設備根本察覺不出通信網中有AT

27、M網。一條連接多個幀中繼網的ATM主干網可以為大量的場所和終端用戶設備提供可升級的高速的網絡支持環(huán)境，而不必對原設備做任何改變。圖4-1給出了幀中繼與ATM互連的原理示意圖。 </p><p>　　圖4-1 幀中繼與ATM互連的原理示意圖 </p><p>　　注：SSCS：業(yè)務特定匯聚子層；</p><p>　　CPCS:公共部分匯聚子層；&#

28、160; </p><p>　　SAR：裝拆子層 PHY：物理層；</p><p>　　上述端對端的通信要求協(xié)調幀中繼和ATM網絡技術的不同之處，這個目標是由互連功能單元來（IWF）來實現的，在絕大多數情況下，IWF位于幀中繼和ATM交界設備中。IWF的基本功能是負責將幀中繼和ATM網的各種參量對應換過來。 </p><p><b

29、>　　5 課設總結 </b></p><p>　　幀中繼提供了成功的廣域網的服務，而ATM技術將局域網同廣域網相融合并具有更強的擴展能力，能夠支持從數據通信到視頻點播等多種應用，幀中繼同ATM的互聯不但能確?，F有用戶的投資而且能促使ATM技術順利投入使用。幀中繼同ATM互聯還只局限于永久虛電路的互聯，對交換虛電路的互聯還處在研究階段。 </p><p>

30、;<b>　　6 心得體會</b></p><p>　　通過這次設計，我的多方面都有所提高，體會到了自己單獨做設計時的能力不足，以及綜合運用知識的能力，體會了學以致用、突出自己勞動成果的喜悅心情，從中發(fā)現自己平時學習的不足和薄弱環(huán)節(jié)，從而加以彌補，還有再此期間我通過查閱資料上網搜索有學習到了許多課上學不到的東西，當然對學過的知識也是一種鞏固，如我對幀中繼以及ATM技術有了更為深入的認識與理解