一、ATM論壇指定的用戶與網絡間接口(UNI)規范
ATM的OSI/RM的物理層,分為傳輸匯聚子層(TC,Transmission Convergence Sublayer)和物理介質相關子層(PMD,Physical Media Dependent Sublayer)。而PMD子層可以利用多種介質來傳輸二進制比特流。正是由于PMD子層屏蔽了傳輸介質的差異和使用的通信技術與接口的不同,TC子層才能利用PDM子層提供的邏輯比特流傳輸服務去適應ATM信元層的需要。表1-1和表1-2分別給出了ATM論壇指定的專用與共用ATM網的用戶與網絡間的接口(UNI,User-Network Interface)規范。
表1-1:ATM論壇指定的專用ATM網的用戶與網絡間接口(UNI)規范
表1-2:ATM論壇指定的公用ATM網的用戶與網絡間接口(UNI)規范
二、相關ATM系統的物理接口介紹
在ITU-T、ATM論壇等有關標準機構為ATM定義的多種物理接口,按傳輸格式劃分,這些物理接口可分為兩大類:一類是以幀格式進行傳輸;一類是以非幀格式進行傳輸,非幀格式的傳輸也稱為基于信元的傳輸。
這兩類接口的主要差異是,幀格式傳輸是將ATM信元裝入到傳輸系統所規定的幀之中,并以幀為傳輸的基本單位,以嚴格的定時關系周期性地傳送每一幀,幀的定時及同步等功能由傳輸系統執行;非幀格式傳輸沒有幀的結構,它以信元為傳輸的基本單位,各個信元之間沒有嚴格的定時關系,也不要求信元周期性地傳送,即非幀格式傳輸是一種異步傳輸方式,而幀格式傳輸是一種同步傳輸方式。下表2列出了若干已定義的ATM系統物理接口的有關情況。
表2:ATM UNI物理接口特性介紹
幀格式傳輸主要用于同步數字序列(SDH)和準同步數字序列(PDH)。這是由于在當前的通信網絡和通信業務中,SDH和PDH傳輸系統占主導地位,ATM采用這種接口可以充分利用現有設施,同時還可以使現有的通信業務和ATM業務方便地實現互通互連。
非幀格式傳輸主要用于局域網(LAN)等數據通信網絡,非幀格式接口主要有光纖分布式數據接口(FDDI)以及若干LAN接口。
1、ATM傳輸類接口--以幀為傳輸的基本單位--SDH接口
從表2中可以看出,關于SDH接口, ATM系統定義有STM-1和STM-4兩種接口。在基于STM-1接口中,是將ATM信元裝入VC-4中。在原理上,STM-4傳送信元的方式和STM-1一樣。在幀結構上,兩者之間也完全相同,不同之處僅在于STM-4的段開銷和凈荷的字節容量是STM-1的4倍。雖然STM-4的容量是STM-1的4倍,但是ATM不能將4個STM-1信元流并入到一個STM-4之中,因為ATM信元的VPI/VCI值只在局部范圍內(即在獨立的一段鏈路范圍內)有意義,只有在這個范圍內,VP1/VCI的值才是惟一的。因此,如果隨意混入信元,則沒有辦法判斷信元屬于哪一個虛通道/虛信道。同樣,也不能將4個STM-1復用到一個STM-4之中,因為STM是同步時分復用,而ATM是異步時分復用。對信元進行混合是ATM信元集中器的功能,它對每一個信元流的VPI進行標記轉換,沒有這種邏輯轉換就不能實現信元的并入混合。
為了支持低速業務,ATM論壇還定義了一種51.840Mbit/s的SDH接口,該接口稱為SONET STS-1,也稱為STM-0。利用STM-0接口,不僅可以充分利用已有的電纜,降低費用,而且還可以將ATM技術推廣到衛星通信和移動通信等領域。STM-0接口的主要性能見下表2-1:
表2-1:STM-0接口的主要性能
2、ATM傳輸類接口--以幀為傳輸的基本單位--PDH接口
從表2中看出,關于PDH接口,ATM系統定義有E1、E3、E4和T1、T2等接口。在E1接口中,是將ATM信元裝入到時隙TS1~TS15和TS17~TS31共30個時隙中,信元連續裝入,當信元速率不足1.920Mbit/s時(30×64Kbit/s = 1.920Mbit/s),采用空信元裝入。為防止幀和信元的誤定界,對送入E1幀的信元中的靜荷進行自同步擾碼,擾碼多項式為x43 + 1。而對于E3接口,為傳送ATM信元,其E3接口的幀進行了重新定義,已完全不同于PCM三次群的幀結構,它是由9行、59列矩陣,外加6字節的開銷組成。幀長125μs,在一幀537個字節中,7個字節作為開銷,其余的530字節用來傳送信元,每一幀正好傳送10個信元。
3、ATM傳輸類接口--以信元為傳輸的基本單位--FDDI接口
從表1中看出,關于FDDI接口,在ATM系統中,主要的是采用100Mbit/s工作速率,是一種用于短距離設備互連的方法,如計算機局域網,它基本上采用FDDI物理層的規定,沒有復雜的OAM功能,并一般使用多模光纖。該接口的主要性能詳見下表2-3-1。
表2-3-1:FDDI接口的主要性能
從表2-3-1中看出,FDDI接口中使用4B/5B線路編碼,即將ATM信元流中每4bit 一組,編成5bit碼字。該線路編碼的基本功能是減少線路上的連0和連1數,從而有利于接收端提取時鐘,同時由于5bit共能編出32個碼字,除去16個用于表示ATM信元流中的4bit組外,還可從剩余的16個碼字中定義若干作為命令符號,并可有這些命令符號的組合來產生各種控制碼字。關于4B/5B線路編碼的編碼形式詳見下表2-3-2。
表2-3-2:4B/5B線路編碼表
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