第三讲ATM基础知识课件.ppt

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1、 ATMATM适配层适配层(AAL)AAL)简述简述 AALAAL类型类型1 1和和CBRCBR业务业务 AALAAL类型类型3/43/4、5 5和和VBRVBR业务业务 AALAAL类型类型2 2 业务特定功能业务特定功能(SSCS)SSCS)及帧中继及帧中继(Frame Relay)SSCSFrame Relay)SSCS AAL5 AAL5应用举例：应用举例：Frame Relay/ATMFrame Relay/ATM互通互通2/10/20231王树宏相关协议相关协议lI.363 B-ISDN ATMI.363 B-ISDN ATM适配层适配层(AAL)(AAL)规范规范lI.363.1

2、 B_ISDN AAL1I.363.1 B_ISDN AAL1规范规范lI.363.2 B-ISDN AAL 2I.363.2 B-ISDN AAL 2规范规范lI.363.3 B-ISDN AAL3/4I.363.3 B-ISDN AAL3/4规范规范lI.363.5 B-ISDN AAL5I.363.5 B-ISDN AAL5规范规范2/10/20232王树宏ATMATM协议参考模型协议参考模型(PRM)(PRM)平平面面管管理理层层管管理理用户平面用户平面控制平面控制平面高层高层高层高层ATMATM适配层适配层ATM层信令信令信息信息物理层物理层管理管理任意传输系统任意传输系统管理平面管

3、理平面2/10/20233王树宏适配层的功能适配层的功能l分隔高层与ATM层l映射高层PDU为48个字节的净荷l与它的对等层交换AAL层信息2/10/20234王树宏图示图示AALAAL连接连接AAL-SAPAAL-SAPAAL连接AALATMAAL实体AAL实体点到点ATM层连接2/10/20235王树宏各种各种AALAAL的特征的特征2/10/20236王树宏各种各种AALAAL的协议栈的协议栈SSCS空SSCS可能为空CS会聚子层CPS公共部分子层CPCS公共部分会聚子层SSCS可能为空SAR分段与重组SAR分段与重组AAL1AAL2AAL5CPCS公共部分会聚子层SSCS可能为空SAR

4、分段与重组AAL3/42/10/20237王树宏适配层的通用功能模型适配层的通用功能模型业务特定会聚子层业务特定会聚子层 (SSCS)(对某些应用可以为空)公共部分会聚子层公共部分会聚子层 (CPCS)分段和重组分段和重组(SAR)子层子层SSCS和CPCS间没有SAPCPCS和SAR间没有SAPAAL-SAPATM-SAPAALAAL-SDUSSCSPDU载荷SSCS-PDU头SSCS-PDU尾SSCS-PDUAAL业务业务特定部分特定部分CPCS-SDUCPCS-PDUCPCS-PDU载荷CPCS-PDU头CPCS-PDU尾AAL公共公共部分部分SAR-SDUSAR-PDUSAR-PDU头

5、SAR-PDU尾SAR-PDU载荷更高层更高层ATM层层ATM-SDU ATM-PDU信元2/10/20238王树宏AALAAL类型类型1 1的功能概述的功能概述 AAL1AAL1向用户提供了恒定比特率的数据传输能力，并提供传送定时信息和结构向用户提供了恒定比特率的数据传输能力，并提供传送定时信息和结构 信息的能力。在必要时还能够提供一定的纠错能力和报告错误的能力信息的能力。在必要时还能够提供一定的纠错能力和报告错误的能力(包括包括 丢失和错误插入的信元，以及信头错误等丢失和错误插入的信元，以及信头错误等).).AAL1AAL1中对用户数据不使用通常的检错码。在需要低误码率时采用前向纠错中对用

6、户数据不使用通常的检错码。在需要低误码率时采用前向纠错(FEC)FEC)。理论上不可能使误码率降低为理论上不可能使误码率降低为0 0。以恒定比特率传输数据时，若收发双方的用户时钟不能同步，则会发生滑码。以恒定比特率传输数据时，若收发双方的用户时钟不能同步，则会发生滑码。若不允许滑码现象的出现，则收方用户时钟必须与发方用户时钟严格一致。若不允许滑码现象的出现，则收方用户时钟必须与发方用户时钟严格一致。AAL1中提供的传送定时信息的能力，就是传送发方用户时钟同步信息的能力。中提供的传送定时信息的能力，就是传送发方用户时钟同步信息的能力。用户所传送的恒定比特率数据中通常总是具有某种结构。如数字一次群

7、和高次用户所传送的恒定比特率数据中通常总是具有某种结构。如数字一次群和高次 群中的帧结构。这体现为用户传送的比特流被划分为一些段落，在这些段落中群中的帧结构。这体现为用户传送的比特流被划分为一些段落，在这些段落中 的不同位置上的各个比特的意义往往并不相同。为使收方能够正确划分出这些的不同位置上的各个比特的意义往往并不相同。为使收方能够正确划分出这些 段落，发方必须把这些段落的起始和终止位置通知对方。段落，发方必须把这些段落的起始和终止位置通知对方。AAL1中的传送结构中的传送结构 信息的能力，指的就是传送这些起始和终止位置的能力。由于数据传送是恒定信息的能力，指的就是传送这些起始和终止位置的能

8、力。由于数据传送是恒定 比特率的，所以必然是连续不断的，因此，一个段落的终止位置必然就是下一个比特率的，所以必然是连续不断的，因此，一个段落的终止位置必然就是下一个 段落的起始位置。这即意味着只需指明两个段落的边界。段落的起始位置。这即意味着只需指明两个段落的边界。2/10/20239王树宏AALAAL类型类型1 1的内部分层解释的内部分层解释u AAL1可以进一步划分成分段重组可以进一步划分成分段重组(SAR)子层和会聚子层子层和会聚子层(CS)。u 在发送端，在发送端，AAL-SDU就是就是CS-SDU，它经过它经过CS子层后成为子层后成为CS-PDU，u 并做为并做为SAR-SDU送至送

9、至SAR子层，经过子层，经过SAR子层后成为子层后成为48字节数据块，即字节数据块，即 SAR-PDU。SAR-PDU就是就是AAL-PDU。u 在接收端，在接收端，SAR子层从子层从ATM层接收层接收SAR-PDU，即即AAL-PDU，经处理后经处理后 成为成为SAR-SDU。SAR-SDU做为做为CS-PDU，送至送至CS子层，经子层，经CS子层后子层后 成为成为CS-SDU，即即AAL-SDU。AAL1的的SAR子层和子层和CS子层具有确保子层具有确保CBR业务质量的特色业务质量的特色。2/10/202310王树宏AALAAL类型类型1 1的的SARSAR子层子层 SAR子层的最重要功能

10、是给顺序传送的数据块增加一个序号字段，这使得用户可以子层的最重要功能是给顺序传送的数据块增加一个序号字段，这使得用户可以 发现数据单元的丢失和错误插入。发现数据单元的丢失和错误插入。为使序号字段被正确地送往对方，以及不使错误的序号字段对系统的正常工作造成为使序号字段被正确地送往对方，以及不使错误的序号字段对系统的正常工作造成 影响，这个序号字段同时具有误码防护的能力。影响，这个序号字段同时具有误码防护的能力。SN字段字段 SNP字段字段 SAR-PDU信息字段信息字段(SAR-SDU)4比特 4比特 47字节CSI 序列编号序列编号CRC字段字段 偶校验偶校验1 1比特比特 3 3比特比特 3

11、 3比特比特 1 1比特比特 SAR子层向子层向CS子层提供：子层提供：SAR-SDU的序号；的序号；CSI比特比特 以及以及SN字段是否可用字段是否可用(即指明是否含有不可纠正的错误即指明是否含有不可纠正的错误)。CSICSI比特的值由比特的值由CSCS子层提供。子层提供。SNP(Sequence Number SNP(Sequence Number Protection)Protection)是是SNSN字段的字段的CRCCRC 校验码，使用多项式校验码，使用多项式 x*3+x+1x*3+x+1。第第4 4个比特是个比特是 偶校验码，用于前面偶校验码，用于前面7 7个比特个比特 的偶极性校

12、验。的偶极性校验。2/10/202311王树宏u CSCS子层的功能是：处理子层的功能是：处理SAR-SDUSAR-SDU的序号，传送时钟信息和结构信息以及的序号，传送时钟信息和结构信息以及 纠错。纠错。u AAL1AAL1规定了两种实现业务时钟同步的方法同步剩余时间标志法规定了两种实现业务时钟同步的方法同步剩余时间标志法SRTS(SRTS(Synchronous Residual Time Stamp)Synchronous Residual Time Stamp)和自适应时钟法和自适应时钟法(Adaptive ClockAdaptive Clock Method)Method)。解释：解释

13、：解释：解释：在在ATMATM物理层，收发信息的双方是时钟同步的。这个时钟称为是物理层，收发信息的双方是时钟同步的。这个时钟称为是ATMATM 系统时钟。由于存在系统时钟。由于存在ATMATM系统时钟，因此只要接收方知道业务时钟和系统时钟，因此只要接收方知道业务时钟和ATMATM 系统时钟的比值，就可以由系统时钟的比值，就可以由ATMATM系统时钟将业务时钟精确地恢复出来。系统时钟将业务时钟精确地恢复出来。通常，接收方可以事先知道业务时钟的标称值。因此，我们需要知道的通常，接收方可以事先知道业务时钟的标称值。因此，我们需要知道的 仅仅是实际使用的业务时钟和标称值的偏差。仅仅是实际使用的业务时钟

14、和标称值的偏差。值得重点说明的是：此偏差值得重点说明的是：此偏差 可以利用可以利用CSICSI比特进行传送。比特进行传送。AALAAL类型类型1 1的的CSCS子层子层2/10/202312王树宏源时钟频率恢复方法源时钟频率恢复方法同步网ATMATM网络网络2/10/202313王树宏STRS的常用参数解释的常用参数解释fs-业务时钟频率；业务时钟频率；fn-网络时钟频率，例如网络时钟频率，例如155.52MHz；fnx-导出的参考时钟频率，导出的参考时钟频率，fnx=fn/x，其中，其中x是一个有理数；是一个有理数；N-频率频率fs的业务时钟周期中的的业务时钟周期中的RTS时间段；时间段；T

15、-以秒为单位的以秒为单位的RTS时间段；时间段；M(Mnom,Mmax,Mmin)-RTS时间段中时间段中fnx周期的数目周期的数目(标称，最大，最小标称，最大，最小)Mq-小于等于小于等于M的最大整数。的最大整数。偏移N个周期T秒fstMqfnxtMmin MnomMmaxyy2p2/10/202314王树宏剩余时间标签剩余时间标签(RTS)的产生的产生 概念：在一个由概念：在一个由N个业务时钟周期测量的固定的个业务时钟周期测量的固定的T时间内，导出的网络时钟周期时间内，导出的网络时钟周期 Mq的数目是在发送器得到的。如果的数目是在发送器得到的。如果Mq传送给接收器，由于它有必要的传送给接收

16、器，由于它有必要的 信息：信息：fnx,Mq和和N，所以源的业务时钟可以由接收器恢复。所以源的业务时钟可以由接收器恢复。Mq实际上是由实际上是由 一个标称部分和一个剩余部分组成。标称部分一个标称部分和一个剩余部分组成。标称部分Mnom对应于对应于T秒中的秒中的fnx周期周期 的标称数目。我们需要将的标称数目。我们需要将Mq的剩余部分用的剩余部分用RTS的形式传递给接收器。的形式传递给接收器。计数器A被N除锁存器1/xp-比特计数器CtTRTSfsfnfnx Ct 是一个由导出的网络时钟连续定时的是一个由导出的网络时钟连续定时的P-比特计数器。计数器的输出是每比特计数器。计数器的输出是每N个个

17、业务时钟周期的取样。这个业务时钟周期的取样。这个P-比特取样即为剩余时间标签比特取样即为剩余时间标签(RTS)。在接收器得知在接收器得知 了剩余时间标签了剩余时间标签(RTS)和和Mq的标称值后，的标称值后，Mq就被完全规定了。就被完全规定了。Mq用于为锁相环用于为锁相环 产生参考时间信号以得到业务时钟。产生参考时间信号以得到业务时钟。2/10/202315王树宏RTS生成时的参数选择生成时的参数选择 表达表达Mq的剩余部分的的剩余部分的RTS的最小值是一个的最小值是一个N、fnx/fs和业务时钟容限和业务时钟容限(+-)的函数。的函数。设设y为为Mnom与与M的最大值的最大值(Mmax或或M

18、的最小值的最小值(Mmin)之差。之差。Y由下式给出：由下式给出：y=N x(fnx/fs)x (代表容限代表容限)为了明确地识别为了明确地识别Mq,必须满足下列条件：必须满足下列条件：2(p-1)y；其中其中y表示大于等于表示大于等于y的最的最小整数。小整数。举例而言，下列参数值是用于举例而言，下列参数值是用于ITU-T建议建议G.702信号的异步电路传输：信号的异步电路传输：N=3008(8个个SARPDU净荷的总比特数净荷的总比特数)1 fnx/fs2；容限容限200 x 10-6；RTS4比特比特会聚子层的开销会聚子层的开销(overhead)引入引入SAR-PDU净荷后，用于净荷后，

19、用于AAL用户数据传送的净荷用户数据传送的净荷数量会减少。这将减少所规定的数量会减少。这将减少所规定的RTS时间段中的业务时钟周期数。因为时间段中的业务时钟周期数。因为RTS时间时间段是以段是以SAR-PDU净荷的固定数来定义的。净荷的固定数来定义的。RTS的时间段参数的时间段参数N可调整，以适应可调整，以适应这种情况。为使这种情况。为使RTS时间段总保持一个固定的业务时钟周期数，会聚子层的开销时间段总保持一个固定的业务时钟周期数，会聚子层的开销必须被分配。因此。会聚子层的开销必须依照为必须被分配。因此。会聚子层的开销必须依照为RTS时间段定义的时间段定义的SAR-PDU净荷净荷的固定数来减少

20、用户数据传送容量。例如，的固定数来减少用户数据传送容量。例如，SDT方法中的方法中的P格式恰好用于一个周期，格式恰好用于一个周期，这个周期是用序列计数值这个周期是用序列计数值0到到7的的8个连续的个连续的SAR-PDU序列，序列，N从从3008减至减至3000。2/10/202316王树宏RTS参考时钟导出举例参考时钟导出举例对对SDH和非和非SDH物理层，同步至一个公共时钟的一个以频率物理层，同步至一个公共时钟的一个以频率“f8=8 kHz”的的时钟可从下式导出：时钟可从下式导出：fnx=f8 x(19440/2k)kHz,k=0,1,2,11这组导出频率可适应从这组导出频率可适应从64kb

21、it/s至至STM-1净荷的最大容量的所有业务频率。由于净荷的最大容量的所有业务频率。由于遵循遵循“1 fnx/fs2”的限制，所生成的的限制，所生成的fnx的准确值是唯一规定的。的准确值是唯一规定的。例如，为支持一个例如，为支持一个2048kbit/s的业务速率，导出网络频率将是的业务速率，导出网络频率将是“fnx=f8 x(19440/2k)=2430kHz”。另举例，对另举例，对34368kbit/s和和44736kbit/s的业务速率，导出的网络频率的业务速率，导出的网络频率将分别是将分别是38880 kHz和和77760 kHz。应当说明的是上述网络频率不表明是实际实施的频率；且管理

22、部门可以在一个非应当说明的是上述网络频率不表明是实际实施的频率；且管理部门可以在一个非SDH ATM网中使用现存网络时钟来支持国内业务。网中使用现存网络时钟来支持国内业务。2/10/202317王树宏t 定义一个基本时间单位定义一个基本时间单位T T。在在T T中含有中含有NN个业务时钟周期。同样，在个业务时钟周期。同样，在T T中含中含 有有mm个个ATMATM系统时钟周期，系统时钟周期，MM则定为是接近则定为是接近mm的一个整数，的一个整数，MM即是业务时钟即是业务时钟的标称值。的标称值。t 在发送方设置一个计数器，计数得到实际的在发送方设置一个计数器，计数得到实际的ATMATM系统时钟周

23、期数系统时钟周期数mm与与MM的的差值，这一差值称为剩余时间标志差值，这一差值称为剩余时间标志RTS(Residual Time Stamp)RTS(Residual Time Stamp)。RTSRTSm-Mm-M 利用利用SAR-SDUSAR-SDU序号，可以区分出序号，可以区分出8 8个不同的个不同的CSICSI。根据序号值，分别称为根据序号值，分别称为CSICSI 比特比特0707。其中，。其中，CSICSI比特比特1 1，3 3，5 5，7 7用做传送用做传送4 4比特比特RTSRTS。接收方利用收到接收方利用收到 的的RTSRTS和已知的参数和已知的参数MM，即可在即可在ATMAT

24、M系统时钟的基础上恢复出发方业务时钟。系统时钟的基础上恢复出发方业务时钟。在实际应用过程中，由于承载业务的速率可能有较大差异，为了使在承载不同在实际应用过程中，由于承载业务的速率可能有较大差异，为了使在承载不同 速率业务时业务时钟保持在同一精度，在速率业务时业务时钟保持在同一精度，在SRTSSRTS方法中通常不直接使用方法中通常不直接使用ATMATM系统系统 时钟，而是使用由它分频得到的一个最接近业务时钟频率的时钟。时钟，而是使用由它分频得到的一个最接近业务时钟频率的时钟。SRTSSRTS的概念总结的概念总结2/10/202318王树宏 由上所知，每传送一次由上所知，每传送一次RTS的时间即为

25、一个基本时间周期的时间即为一个基本时间周期T。在在T时间中，能够传送时间中，能够传送8个个 SAR-SDU，如果没有其它如果没有其它CS子层开销，则每个子层开销，则每个SAR-SDU中有中有47个字节由于传送用户个字节由于传送用户 数据，共传送了数据，共传送了8 x 47 x83008个业务时钟周期，即个业务时钟周期，即N3008。假设系统时钟的频率为假设系统时钟的频率为155.52MHz，用于传送速率为用于传送速率为2.048Mbit/s的的E1信号信号(电路仿真电路仿真 业务业务)，则二者的比值是，则二者的比值是75.9375。在这种情况下，首先对。在这种情况下，首先对155.52MHz时

26、钟做时钟做75分频，分频，得到得到155.52MHz/75=2.0736MHz的时钟信号，称为基准时钟信号。每个的时钟信号，称为基准时钟信号。每个T周期内包括周期内包括 3008/2.048 x 2.0736=3045.6个基准时钟周期。个基准时钟周期。使用一个使用一个4比特的计数器对一个比特的计数器对一个T周期内的基准时钟周期进行计数，并用其计数值来周期内的基准时钟周期进行计数，并用其计数值来 表示表示RTS。则由于则由于3045.6除以除以16的商的整数部分为的商的整数部分为190，190 x 16=3040，RTS=015，可知可以表示的基准周期数的范围是可知可以表示的基准周期数的范围是

27、30403055。即相当于业务时钟的范围可以在。即相当于业务时钟的范围可以在 1/(3040/2.0736/3008)=1.8048MHz和和1/(3055/2.0736/3008)=2.1060MHz之间。之间。这意味着容许业务时钟的偏差范围是：这意味着容许业务时钟的偏差范围是：(1.8048-2.048)/2.048=-11.8%和和(2.1060-2.048)/=+2.83%之间。之间。SRTSSRTS方法举例方法举例2/10/202319王树宏 这种方法的主要设计思想是：在接收端设置一缓冲器以存放收到的数据。这种方法的主要设计思想是：在接收端设置一缓冲器以存放收到的数据。如果接收方时钟

28、过快，则缓冲器会被很快取空；而若接收方时钟过慢，则如果接收方时钟过快，则缓冲器会被很快取空；而若接收方时钟过慢，则 缓冲器会被很快填满。因此，根据缓冲器中数据的多少，便可间接地知道缓冲器会被很快填满。因此，根据缓冲器中数据的多少，便可间接地知道 接收方时钟和业务时钟间的偏差，并可据此调整接收方时钟频率，使之达接收方时钟和业务时钟间的偏差，并可据此调整接收方时钟频率，使之达 到和业务时钟的同步。自适应时钟法无需到和业务时钟的同步。自适应时钟法无需CS子层来传送时钟信息。子层来传送时钟信息。很显然，很显然，SRTS法比自适应时钟法精确，更适合于大规模的网络法比自适应时钟法精确，更适合于大规模的网络

29、(如全国骨干如全国骨干 网网)；而自适应时钟法实现简单，更适合于省内网或地区网。；而自适应时钟法实现简单，更适合于省内网或地区网。自适应时钟自适应时钟法简述法简述2/10/202320王树宏结构消息的传送结构消息的传送(Structure Data Transfer)-SDT(Structure Data Transfer)-SDT 如果如果AAL1用户传送的信息中包括某种结构，则需要在传送数据的同时把结构消息也用户传送的信息中包括某种结构，则需要在传送数据的同时把结构消息也 传送过去。在实际应用中，有许多种信息包含着某种结构传送过去。在实际应用中，有许多种信息包含着某种结构(如数字一次群或高

30、次群中如数字一次群或高次群中 的帧结构的帧结构)。AAL1规定了采用规定了采用CSI比特来传送结构消息。为此存在两种比特来传送结构消息。为此存在两种SAR-PDU格式，一种叫做格式，一种叫做 非非P格式，一种叫做格式，一种叫做P格式。在非格式。在非P格式中，格式中，SAR-PDU净荷的净荷的47个字节都用于传送用户个字节都用于传送用户 信息；而在信息；而在P格式中，格式中，SAR-PDU的第一个字节是一个指针，用于指示用户信息结构的的第一个字节是一个指针，用于指示用户信息结构的 起始位置，其余的起始位置，其余的46个字节用于传送用户信息。为防止与时钟信息的传送发生矛盾，个字节用于传送用户信息。

31、为防止与时钟信息的传送发生矛盾，规定只允许规定只允许CSI比特比特0，2，4，6可以是可以是P格式。格式。CSI比特为比特为0时代表非时代表非P格式；而为格式；而为1时时 代表代表P格式。格式。SAR-PDU头头 指针指针 AAL用户信息用户信息SAR-PDU头头 AAL用户信息用户信息保留比特保留比特 偏移量偏移量(7比特比特)SAR-PDU信息字段信息字段 47字节字节CSI1CSI0SAR-PDU信息字段信息字段 47字节字节P格式格式非非P格式格式 P格式格式SAR-PDU的指针字节的第一个比特保留，其余的指针字节的第一个比特保留，其余7个比特取值个比特取值0127，已完全可以指示出相

32、邻，已完全可以指示出相邻 两个两个SAR-PDU中的全部字节位置中的全部字节位置(共共47 x 2=94个个)。与传送时钟信息所需的与传送时钟信息所需的CSI比特比特1，3，5，7不发生使用上的冲突。不发生使用上的冲突。2/10/202321王树宏用户信息的纠错保证用户信息的纠错保证 AAL1规定了一种纠错方法，可以用来传送误码率要求极低的信息。规定了一种纠错方法，可以用来传送误码率要求极低的信息。AAL1用户可以用户可以 选择使用这种方法或不使用这种方法。选择使用这种方法或不使用这种方法。1 数据数据 FEC2 数据数据 FEC 数据数据 FEC47 数据数据 FEC信元顺序信元顺序 124

33、字节字节信信元元中中的的字字节节顺顺序序AAL1AAL1中的中的RSRS码造成了一个码造成了一个128 x 47128 x 47个字节的矩阵，而个字节的矩阵，而后作为后作为128128个信元发送出去，个信元发送出去，相当于在每相当于在每124124个装载用户个装载用户信息的信元后面都附加了信息的信元后面都附加了4 4个个RSRS码信元。码信元。RS(128,124)RS(128,124)码可以用于纠正两个错误字节码可以用于纠正两个错误字节或恢复或恢复4 4个已知位置的丢失个已知位置的丢失字节。由于使用了字节。由于使用了SAR-SDUSAR-SDU序号，所以在发生信息丢失序号，所以在发生信息丢失

34、时，丢失字节的位置是可以时，丢失字节的位置是可以知道的。知道的。RS码是一种块码。使用码是一种块码。使用CSI1来表示一个块的开始。这意味着在使用来表示一个块的开始。这意味着在使用RS码的场合，码的场合，不能再使用不能再使用SDT的方法。但从另一个角度讲，块本身也是一种结构。使用者需自己的方法。但从另一个角度讲，块本身也是一种结构。使用者需自己 规定用户数据中的结构和块结构的关系。规定用户数据中的结构和块结构的关系。2/10/202322王树宏AALAAL类型类型1 1的协议要览的协议要览序列计数字段(3比特)CRC字段(3比特)序列号(SN)字段 (4比特)SN保护(SNP)字段 (4比特)

35、SAR-PDU载荷(47字节)CSI比特偶校验比特如果SRTS不被使用，则CSI0如果SRTS被使用，则CSIRTS值对于结构化的数据CS，CSI1AAL类型类型1的功能：的功能：用户信息的分段和重组(SAR功能)用户信息的组块和拆块(blocking/deblocking)CDV的处理及信元载荷装配延迟 丢失及误插入信元的处理 接收端的源时钟恢复 接收端的源数据结构恢复 AAL协议控制信息(PCI)比特错误的处理和监视序列号保护(SNP)机制能够使得SAR头中校正单个比特的错误或防止多个比特错误的发生。对于源时钟频率的恢复规定了两种机制：1)自适应时钟监视接收端缓冲器的数据填入速率(data

36、 fill rate)并据此调整本地时钟。2)同步剩余时间邮票SRTS(Synchronous Residual Time Stamp)用CSI比特来运载参考时钟与源时钟间 的频率差别信息。CSI功能也可以被用来指示出现一个CS(例如对于结构化的数据功能，如果有的话)。AAL类型类型1的功能是为那些对延迟敏感的的功能是为那些对延迟敏感的CBR需需求而设计的。求而设计的。2/10/202323王树宏AALAAL类型类型3/43/4的的CPCSCPCS功能和格式功能和格式CPCS-PDUCPI(1字节)B-Tag(1字节)BA-Size(2字节)CPCS-PDU载荷(用户信息065535字节)Pa

37、d(0-3字节)对准(1字节)E-Tag(1字节)Length(2字节)CPCS-PDU头(4字节)CPCS-PDU尾(4字节)CPCS描述和功能描述和功能1、公共部分指示符、公共部分指示符(CPI)：用来指示消息类型、解释接下来的字段和计数单元：用来指示消息类型、解释接下来的字段和计数单元(默认编码为默认编码为0000 0000，用于按字节计数，用于按字节计数)。2、开始标志、开始标志(B-Tag)：与尾中的：与尾中的End Tag结合起来，来检测错误结合起来，来检测错误/误装配条件。误装配条件。3、缓冲器分配、缓冲器分配(BA)大小：被用于数据帧所需的最大缓冲器要求。大小：被用于数据帧所需

38、的最大缓冲器要求。4、垫塞、垫塞(Pad)：被用于对：被用于对CPCS-PDU载荷进行载荷进行32比特的校准。取值范围为比特的校准。取值范围为03个字节。个字节。5、对准：这一字段被用于尾的、对准：这一字段被用于尾的32比特对准。其它编码没有被规定。比特对准。其它编码没有被规定。6、结束标志、结束标志(E-Tag)：与：与B-Tag字段相关起来，用于字段相关起来，用于CPCS-PDU的错误的错误/误装配控制。误装配控制。7、长度、长度(Length)：指示出：指示出CPCS-PDU载荷字段的长度。载荷字段的长度。也可与也可与B/E-Tag关联起来，以进行差错控制。关联起来，以进行差错控制。AA

39、L类型类型3/4的的CPCS能够提供广泛的错误检测能够提供广泛的错误检测/序列号能力以用于可靠数据的序列号能力以用于可靠数据的传输和将来功能的增强，但实现上相对复杂。传输和将来功能的增强，但实现上相对复杂。2/10/202324王树宏AALAAL类型类型3/43/4的的SARSAR功能和格式功能和格式SAR-PDU SAR-PDU头(2字节)SAR-PDU尾(2字节)ST(2比特)SN(4比特)MID(10比特)SAR-PDU载荷(44字节)PadLI(6比特)CRC(10 比特)SAR描述和功能描述和功能1、段类型、段类型(ST)：这一字段被编码成用来指示出该：这一字段被编码成用来指示出该S

40、AR-PDU是消息开始是消息开始BOM、消息继续、消息继续(COM)、消息结束、消息结束(EOM)还是还是 单段消息单段消息(SSM)。2、序列号、序列号(SN)：指示：指示CPCS-PDU段中的序列号。段中的序列号。3、消息识别符、消息识别符(MID)：这一字段提供了能力以进行多个：这一字段提供了能力以进行多个AAL连接的复用连接的复用/去复用去复用(交织交织)(在一条在一条ATM连接上连接上)。这一能力也可被。这一能力也可被 用于无连接的传输。用于无连接的传输。4、垫塞、垫塞(Pad)：用来将：用来将SAR-PDU载荷调整为载荷调整为44字节。此字段被编码为全字节。此字段被编码为全0。5、

41、长度指示符、长度指示符(LI)：按字节数指示出用户信息的长度。：按字节数指示出用户信息的长度。6、CRC：CRC-10被用于检测错误。被用于检测错误。CRC的计算是在整个的的计算是在整个的SAR-PDU上进行的。上进行的。AAL类型类型3/4的的SAR功能提供了复用和错误检测功能提供了复用和错误检测/序列校验能力，但实现上相对序列校验能力，但实现上相对复杂且效果不是很有效。复杂且效果不是很有效。2/10/202325王树宏AALAAL类型类型3/43/4的的SARSAR协议协议SNMID段载荷LICRCSTSNMID段载荷LICRCSTSNMID段载荷LICRCCPCS-PDUCOMEOM44

42、字节=44字节ST：段类型SN：序列号MID：消息识别符LI：长度指示符BOM：消息开始COM：消息继续EOM：消息结束STBOM2/10/202326王树宏AALAAL类型类型5 5的功能和格式的功能和格式CPCS-PDUPADCPCS-PDU载荷(1-65535字节)CPCS-PDU尾(8字节)CPCS-UU(1字节)CPI(1字节)Length(2字节)CRC-32(4字节)CPCS-PDU尾AAL类型类型5的的CPCS描述和功能描述和功能1、CPCS-PDU载荷：被用于运载载荷：被用于运载CPCS-SDU(用户信息用户信息)。该字段是字节调整的，其长度范围可以从。该字段是字节调整的，其

43、长度范围可以从1到到65535个字节。个字节。2、垫塞、垫塞(Pad)：被用于将：被用于将CPCS-PDU凑成凑成48个字节的整倍数，以利于个字节的整倍数，以利于SAR使用。此使用。此Pad的范围可以从的范围可以从0到到47个字节，可个字节，可 取任何编码取任何编码(例如全例如全0)。3、CPCS用户到用户指示用户到用户指示CPCS-UU(CPCS User-to-user indication)：被用于透明地传输用户到用户的信息。：被用于透明地传输用户到用户的信息。4、公共部分指示、公共部分指示CPI：用于将尾调整到：用于将尾调整到64比特边界。默认的编码为比特边界。默认的编码为0。这一字段

44、也可被用于消息类型功能。这一字段也可被用于消息类型功能(在将来在将来)以区分以区分 例如管理消息。例如管理消息。5、长度、长度(Length)：被用于指示出按字节计算的：被用于指示出按字节计算的CPCS-PDU载荷的长度。当被置为零时，它指示出异常中止功能。载荷的长度。当被置为零时，它指示出异常中止功能。6、CRC：CRC-32被用于对整个的被用于对整个的CPCS-PDU进行错误的检测。进行错误的检测。AAL类型类型5相对来说不是很复杂且更为有效相对来说不是很复杂且更为有效(负担较小负担较小)，因此，因此AAL类型类型5是最被广泛使用的是最被广泛使用的AAL协议。协议。2/10/202327王

45、树宏AALAAL类型类型5 5协议协议M x 48字节 数据PAD CPCS-UU CPI Length CRC-32 1 1 2 4 48字节48字节48字节#1#2#M ATM 信元头(5字节)缩写含义：PAD:PaddingCPCS-UU:CPCS User-to-user IndicationCPI:Common Part IndicatorLength:Length of DataAAL类型类型5的的SAR本质上是一个本质上是一个“空空(null)”功能。功能。AAL类型类型5使用使用ATM 头头PT字段中的载荷类型指示符字段中的载荷类型指示符 PTI(Payload Type In

46、dicator)来定义消息来定义消息/帧的结束。帧的结束。PTI000PTI000PTI0012/10/202328王树宏AAL type 2 provides for the bandwidth-efficient transmission of low-rate,short,and variable length packets in delay sensitive applications.More than one AAL type 2 user information stream can be supported on a single ATM connection.We shou

47、ld understand the interactions between AAL type 2 and the next higher layer,between AAL type 2 and the ATM layer,and between AAL type 2 and Layer Management,as well as AAL type 2 peer-to-peer operations.The objectives of developing AAL type 2 protocols2/10/202329王树宏AAL2AAL2的一般结构的一般结构传送用户数据对长度适配添加保护应

48、用层应用层应用层应用层业务特定会聚子层(SSCS)(可为空)应用与AAL间的接口 公共部分子层（CPS）AAL与ATM间的接口 原始用户数据原始用户数据原始用户数据原始用户数据5353字节的字节的字节的字节的ATMATM信元信元信元信元产生信元净荷 48字节块 关联参数ATMATM层层层层2/10/202330王树宏AAL 2AAL 2的结构的结构AAL2分为两个子层：CPS（公共部分子层）SSCS（业务特定会聚子层）SAPSSCS（可为空）CPSSAPAAL原语2/10/202331王树宏The AAL type 2 provides the capabilities to transfer

49、 AAL-SDUs from one AAL-SAP to one other AAL-SAP through the ATM network.The use of AAL type 2 on an ATM layer point-to-multipoint connection is for further study.The AAL type 2 users have the capability to select a given AAL-SAP associated with the QOS(for example,delay and loss sensitivity)required

50、 to transport that AAL-SDU.The AAL type 2 makes use of the service provided by the underlying ATM layer.Multiple AAL connections may be associated with a single ATM layer connection,allowing multiplexing at the AAL;multiplexing in the AAL type 2 occurs in the Common Part Sublayer (CPS).The AAL user