ATM基本概念、原理和技術(doc)
第二部分 ATM基本概念、原理和技術

一、ATM技術的特點

異步轉(zhuǎn)移模式（Asynchronous Transfer Mode, ATM）技術是一種全新的電信技術，是融合電路模式和分組模式的優(yōu)點發(fā)展而成的。所謂“轉(zhuǎn)移模式”，CCITT是這樣定義的，轉(zhuǎn)移模式就是在電信網(wǎng)路中傳輸、復用和交換的諸方面。而這里指的“異步”與通常所說的數(shù)據(jù)通信中的異步傳輸（如RS－232C）不同，它并非是傳輸碼流的異步，而是指被分組的用戶信息––– 信元不必像TDM中的時隙那樣周期性地出現(xiàn)而占據(jù)固定信道，也就是說信元是動態(tài)占用信道的。
ATM信元是ATM網(wǎng)絡傳送信息的基本載體，CCITT規(guī)定其長度為53字節(jié)，分成信頭（Header）和凈荷（Payload）兩部分，信頭為5字節(jié)，凈荷為48字節(jié)。依據(jù)其位置不同，在用戶－網(wǎng)絡接口（User Network Interface，UNI）、網(wǎng)絡節(jié)點接口（Network Node Interface,NNI），信元格式略有區(qū)別，如圖1.1。兩者不同之處主要在信頭中，UNI信元信頭中有4比特的一般流量控制段（General Flow Control，GFC）用于用戶一網(wǎng)絡接口的流量控制，以防止信道過載。UNI信頭的虛通道標識（Virtual Path Identifier, VPI）為8比特，虛通路

8 7 6 5 4 3 2 1 1 8 7 6 5 4 3 2 1
信頭（Header） 5 GFC/VPI VPI 1
（5字節(jié)） 6 VPI VCI 2
信元凈荷（Payload）
VCI 3
(48字節(jié)) VCI PT CLP 4
53 HEC 5
ATM信元格式 UNI/NNI信元信頭格式

GFC：一般流量控制，4比特 PT：凈荷類型，3比特
VPI：虛通道標識，8比特/12比特 CLP：信元丟失優(yōu)先級，1比特
VCI：虛通路標識，16比特 HEC：信頭誤碼控制，8比特
圖1.1 ATM信元格式

標識（Virtual channel Identifier, VCI）為16比特，凈荷類型（Payload Type, PT）為3比特，信元丟失優(yōu)先級（Cell Loss Priority, CLP）為1比特，信頭誤碼控制（Header Error Control, HEC）為8比特，而NNI信頭的VPI為12比特，其余與UNI信頭相同。
ATM本質(zhì)上是一種尋址型特殊分組轉(zhuǎn)移模式，它將數(shù)字化話音、數(shù)據(jù)及圖像等所有的數(shù)字信息分割成固定長度的數(shù)據(jù)塊，在每個數(shù)據(jù)塊前加上一個包含地址等控制信息的頭（Header），從而構(gòu)成一個信元（Cell），圖1.2（a）是將















(a) 異步轉(zhuǎn)移模式（ATM）














(b) 時分復用方式（TDM）
圖1.2 TDM與ATM的比較
待發(fā)送的信息分解成信元并進行多路復用的過程。電路模式中的傳統(tǒng)時分多路復用（TDM）技術，采用周期為125s的幀結(jié)構(gòu)，發(fā)送信息以字節(jié)或比特形式固定加入到每幀內(nèi)的相應時隙，在連接建立后，不論有無發(fā)送信息，時隙必定屬于該連接，而不能被其它連接占用。圖1.2(b)中所示發(fā)送信道加入每幀內(nèi)的第3時隙，這種依據(jù)幀內(nèi)的時隙位置識別通路的復用方式稱為位置復用。而ATM復用方式與分組復用方式有些類似，只要信道上存在的空位置就可將發(fā)送信息組成的信元加入信道，顯然，信元的復用無周期性和固定位置。由于它依靠信頭內(nèi)的通路標記進行信元的識別、傳送和交換，因此稱作標記復用或統(tǒng)計復用。雖然X.25或以太網(wǎng)、令牌環(huán)等分組交換中也采用標記復用，但由于分組長度在上限范圍內(nèi)可變，因此每個分組在信道上的位置是任意的，而ATM信元的長度固定，使信元像TDM時隙一樣定時出現(xiàn)。因此，可以采用硬件電路高速地對信頭進行識別、復分接和交換處理，由此可見，ATM復用技術融合了電路模式和分組模式的優(yōu)點。
信元形式的ATM網(wǎng)絡和分組形式的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡的本質(zhì)區(qū)別之一就是ATM網(wǎng)絡采用面向連接的呼叫接續(xù)方式。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡如以太網(wǎng)、令牌環(huán)和FDD采
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