ATM信元透传

产生原因

ATM是历史悠久的多业务承载技术，是传统的骨干网络技术。它可以承载IP、FR、Voice、会议电话、以及ISDN/DSL等业务，具有强大的QoS能力。已有的ATM网络已经承载了非常重要的业务。

但是目前随着IP数据网的发展，IP网络本身的可拓展、可升级性以及兼容互通能力非常强大，而传统的通信网络的升级、扩展、互通的灵活性则相对比较差，受限于传输的方式和业务的类型，并且新建的网络与原网络的共用性比较差，不宜于互通管理。因此在传统的通信网面临升级，拓展应用的过程中，如何充分利用现有或公共的资源达到升级网络，扩展应用，使得传统通信网络与现有分组网络相互结合，成为一个亟待解决的问题。

ATM信元透传特性就是在传统的ATM网络业务穿越PSN网络时极大限度的仿真原始业务，使端用户感受不到差异性，在网络整合和建设中保护用户和运营商的已有投资。

相关概念

• ATM信元：ATM（Asynchronous Transfer Mode）是以信元为基本单位进行信息传输和交换的。ATM信元具有53字节的固定长度，其中5个字节构成信元头部，其余48个字节是有效载荷。每个信元独立传输，而且信元的长度很小，传输延时很短。
• 虚电路VC：ATM是一种基于虚电路的面向连接的交换技术。每条虚电路VC（Virtual Circuit）用虚路径标识符VPI（Virtual Path Identifier）和虚通道标识符VCI（Virtual Channel Identifier）来标识。一对VPI/VCI值只在ATM节点之间的一段链路上有意义。
• 永久虚电路PVC：永久虚电路PVC（Permanet Virtual Circuit）是由网络管理员静态配置的，这种连接的建立不需要信令。
• 交换虚电路SVC：交换虚电路SVC（SwitchVirtual Circuit）是通过信令动态建立的一种ATM连接。这种连接的建立需要信令。
• 虚电路连接VCC：VCC（Virtual Circuit Connection）是指以ATM信元头中的VCI值进行交换的一种ATM连接方式。
• 虚路径连接VPC：VPC（Virtual Path Connection）是指以ATM信元头中的VPI值进行交换的一种ATM连接方式。

• ATM适配层AAL（ATM Adaptation Layer）：与ATM层结合在一起，与OSI参考模型的数据链路层类似。ATM适配层主要负责把高层协议与ATM层的详细处理隔离开。它主要准备业务数据到信元的转换及将业务数据分割成48字节大小的信元有效载荷。

• AAL5 SDU：AAL5 SDU（ATM Adaptation Layer 5 Service Data Unit）指ATM适配层中的业务数据单元。

• VPI/VCI映射：如图8-20所示，用PSN网络模拟PW来仿真ATM Switch，为保持ATM Switch的配置无须修改，需要PE1与PE2之间建立VPI/VCI之间的映射关系，并完成转换。这样就实现了同一条VC两个CE侧VPI/VCI值对的映射。当PW中只承载一条ATM VPC/VCC时，不需要在PE上配置交换关系。而当PW中承载多条ATM VPC/VCC，此时需要在PE上配置VPI/VCI，完成映射功能。

图8-20 利用PSN网络模拟P2P Tunnel透传ATM信元组网图

实现过程

PWE3的ATM信元透传技术，通过在PSN上建立点到点的PW，承载ATM信元穿越分组交换网络（PSN），连接传统的ATM网络。

严格的说，仅当PW的净荷是ATM信元时才称作ATM信元透传；当PW净荷是AAL5 SDU帧形式时，应称作AAL5 SDU帧透传。但有时也把这些ATM业务的透传笼统地称作ATM信元透传。

利用PSN网络透传ATM业务的标签封装形式如图8-21所示。其中，外层标签是MPLS隧道的标签，内层标签是VC标签，用来标识PW。

图8-21 利用PSN网络透传ATM业务示意图

ATM中使用VPI/VCI来标识一条虚电路。因此，在PWE3模拟ATM业务时，根据PW模拟一条或多条VCC/VPC，或者直接透传AAL5 SDU的不同，NE20E定义了ATM信元透传的如下几种透传方式：

• One-to-one（1-to-1）：指一条PW模拟一条VCC或VPC，承载ATM信元业务。
• N-to-one（N-to-1）：指一条PW模拟多条VCC或VPC，承载ATM信元业务。
• ATM AAL5 SDU帧透传：指一条PW只支持一条VCC或VPC，承载AAL5 SDU帧业务。
• 基于端口方式的ATM信元透传：指一条PW模拟一条ATM传输专线，不需要VP和VC层面的处理。

不同方式的ATM信元透传业务的特点如表8-3所示。

适用场景

下面分别介绍各种封装方式的ATM信元透传的适用场景。

VCC方式的ATM信元透传

如图8-23所示的虚拟通道连接，是ATM网络中的基本单位。适用于各种ATM网络业务的传输。

图8-23 VCC方式的ATM信元透传

VPC方式的ATM信元透传

如图8-24所示的虚拟路径连接，是多条具有相同目的地的VCC的集合。适用于各种ATM网络业务的传输，但是当用户在传输方向上有多对通信，且目的地相同，则更适用于使用VPC方式的ATM信元透传，这种方式的透传更加快捷、易于管理和配置。

图8-24 VPC方式的ATM信元透传

AAL5 SDU帧透传

ATM网络中存在大量AAL5帧形式的业务时，更适用于AAL5-SDU帧透传方式，如图8-25所示。AAL5 SDU帧透传能够更充分得利用PSN的带宽。

图8-25 ATM AAL5帧透传

基于端口方式的ATM信元透传

基于端口方式的ATM信元透传主要是模拟两个远端ATM端口间的连接，该业务用于端口不通过VPC层和VCC层处理而需要连接两个CE的情况。入口PE丢弃从入口ATM端口收到的所有闲置和未分配的信元，因此能节约带宽。

图8-26 基于端口方式的ATM信元透传

使用价值

PWE3的ATM信元透传利用PSN网络将传统的ATM网络资源连通起来，在PSN网络上提供传统业务的仿真，使传统网络用户感受不到差异性，在网络整合和建设中保护用户和运营商的已有投资。