ATM基本概念、原理和技术(doc)
第二部分 ATM基本概念、原理和技术

一、ATM技术的特点

异步转移模式（Asynchronous Transfer Mode, ATM）技术是一种全新的电信技术，是融合电路模式和分组模式的优点发展而成的。所谓“转移模式”，CCITT是这样定义的，转移模式就是在电信网路中传输、复用和交换的诸方面。而这里指的“异步”与通常所说的数据通信中的异步传输（如RS－232C）不同，它并非是传输码流的异步，而是指被分组的用户信息––– 信元不必像TDM中的时隙那样周期性地出现而占据固定信道，也就是说信元是动态占用信道的。
ATM信元是ATM网络传送信息的基本载体，CCITT规定其长度为53字节，分成信头（Header）和净荷（Payload）两部分，信头为5字节，净荷为48字节。依据其位置不同，在用户－网络接口（User Network Interface，UNI）、网络节点接口（Network Node Interface,NNI），信元格式略有区别，如图1.1。两者不同之处主要在信头中，UNI信元信头中有4比特的一般流量控制段（General Flow Control，GFC）用于用户一网络接口的流量控制，以防止信道过载。UNI信头的虚通道标识（Virtual Path Identifier, VPI）为8比特，虚通路

8 7 6 5 4 3 2 1 1 8 7 6 5 4 3 2 1
信头（Header） 5 GFC/VPI VPI 1
（5字节） 6 VPI VCI 2
信元净荷（Payload）
VCI 3
(48字节) VCI PT CLP 4
53 HEC 5
ATM信元格式 UNI/NNI信元信头格式

GFC：一般流量控制，4比特 PT：净荷类型，3比特
VPI：虚通道标识，8比特/12比特 CLP：信元丢失优先级，1比特
VCI：虚通路标识，16比特 HEC：信头误码控制，8比特
图1.1 ATM信元格式

标识（Virtual channel Identifier, VCI）为16比特，净荷类型（Payload Type, PT）为3比特，信元丢失优先级（Cell Loss Priority, CLP）为1比特，信头误码控制（Header Error Control, HEC）为8比特，而NNI信头的VPI为12比特，其余与UNI信头相同。
ATM本质上是一种寻址型特殊分组转移模式，它将数字化话音、数据及图像等所有的数字信息分割成固定长度的数据块，在每个数据块前加上一个包含地址等控制信息的头（Header），从而构成一个信元（Cell），图1.2（a）是将















(a) 异步转移模式（ATM）














(b) 时分复用方式（TDM）
图1.2 TDM与ATM的比较
待发送的信息分解成信元并进行多路复用的过程。电路模式中的传统时分多路复用（TDM）技术，采用周期为125s的帧结构，发送信息以字节或比特形式固定加入到每帧内的相应时隙，在连接建立后，不论有无发送信息，时隙必定属于该连接，而不能被其它连接占用。图1.2(b)中所示发送信道加入每帧内的第3时隙，这种依据帧内的时隙位置识别通路的复用方式称为位置复用。而ATM复用方式与分组复用方式有些类似，只要信道上存在的空位置就可将发送信息组成的信元加入信道，显然，信元的复用无周期性和固定位置。由于它依靠信头内的通路标记进行信元的识别、传送和交换，因此称作标记复用或统计复用。虽然X.25或以太网、令牌环等分组交换中也采用标记复用，但由于分组长度在上限范围内可变，因此每个分组在信道上的位置是任意的，而ATM信元的长度固定，使信元像TDM时隙一样定时出现。因此，可以采用硬件电路高速地对信头进行识别、复分接和交换处理，由此可见，ATM复用技术融合了电路模式和分组模式的优点。
信元形式的ATM网络和分组形式的传统数据网络的本质区别之一就是ATM网络采用面向连接的呼叫接续方式。传统数据网络如以太网、令牌环和FDD采
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