淺談對ATM技術的認識

摘 要：ATM是當今通信領域中的熱門技術。它的優勢是可以把LAN與WAN融為一體，實現高速率、高帶寬傳輸數據、音頻、視頻等信息，迎合了多媒體傳輸的需要。因此，ATM技術被公認為是新一代通信技術主流發展方向的主要代表，其發展勢頭強勁。然而，仍有一些問題，如安全性、與傳統局域網的兼容性等制約著ATM技術的推廣應用。

關鍵詞：異步轉移模式 ATM協議參考模型 虛通路（VC）

中圖分類號：TP2 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）02（a）-0034-01

1 ATM的基本概念

異步傳遞方式ATM（Asynchronous Transfer Mode）就是建立在電路交換和分組交換的基礎上的種面向連接的快速分組交換技術，它采用定長分組作為傳輸和交換的單位。在ATM中這種定長分組叫做信元（cell）。

ATM中的“異步”是指將ATM信元“異步插入”到同步的SDH比特流中。SDH傳送的同步比特流被劃分為一個個固定時間長度的幀。當用戶的ATM信元需要傳送時，就可插入到SDH的一個幀中，但每一個用戶發送的信元在每一幀中的相對位置并不是固定不變的。如果用戶有很多信元要發送，就可接連不斷地發送出去。只要SDH的的幀有空位置就可以將這些信元插入進來。與ATM相對應的即同步傳遞方式（STM），STM使用同步插入，用戶在每一幀所占據的時隙相對位置是固定不變的，即用戶只能周期性地占用每一個幀中分配給自己的固定時隙，而不能再使用其他的已分配給別人的空閑時隙。

2 ATM的協議參考模型

ATM協議參考模型為一個立體模型，如圖1所示。其包括了三個平面：用戶平面、控制平面、管理平面。每個面又分為物理層、ATM層、ATM適配層、高層。

ATM協議三個面的功能。

（1）用戶平面：采用分層結構，提供用戶信息流的傳送，同時也具有一定的控制功能，如流量控制、差錯控制等。

（2）控制平面：采用分層結構，完成呼叫控制和連接控制功能，利用信令進行呼叫和連接的建立、監視和釋放。

（3）管理平面：包括層管理和面管理。其中層管理采用分層結構，完成與各協議層實體的資源和參數相關的管理功能，如元信令。同時層管理還處理與各層相關的OAM信息流；面管理不分層，它完成與整個系統相關的管理功能，并對所有平面起協調作用。

ATM協議各層功能。

物理層：物理層包括兩個子層；PM層（物理媒體子層）和TC層（傳輸匯聚子層），PM負責在物理媒體上正確傳輸和接收比特流。TC負責實現信元流和比特流的轉換，包括速率適配、信元定界與同步、傳輸幀的產生與恢復等。

ATM層：主要完成信元復用與分路；信元標識（VPI/VCI）的翻譯；信元頭的生成和提取；一般流量控制四項功能。

ATM適配層：增強ATM層所提供的服務，將高層強非ATM信元的信息轉換為ATM的信元格式。適配層又可分為SAR層（拆裝子層）和CS層（匯聚子層）兩個子層。SAR層基本功能是在發送側將高層信息分解為48字節長的ATM凈荷，而在接收側則將48字節的ATM凈荷恢復為高層信息。CS層的基本功能是識別消息、定時和時鐘恢復。

3 ATM信元格式

ATM以信元為基本信息傳遞單位。ATM信元是一種具有固定長度的數據分組。ATM信元的格式如圖2所示。

信元總長度為53個字節，其中5個字節是信頭48個字節是信息段，或稱信元凈荷。信頭包含表示信元去向的邏輯地址、優先等級等控制信息。信息段裝載來自不同用戶、不同業務的信息。任何業務的信息都經過切割封裝成統一格式信元。

4 ATM的優點

選擇固定長度的信元作為信息傳輸單位。信元長度為53字節，其信頭為字節。長度固定的信頭可使ATM交換機的功能盡量簡化，只用硬件電路就可對信元進行處理，因為縮短了每一個信元的處理時間。

ATM機支持各種不同速率的業務。在終端有夠多的比特的時候，ATM允許其使用信道來獲得靈活的寬帶共享。在鏈路控制器中將來自各終端的數字流形成完整信元，按照先后順序的服務經過統計復用器，然后將統一傳輸速率的信元插入到空閑的時隙。信息源通過鏈路控制器來調節進網速度。不同類型的服務都可復用在一起，高速率信源就占用較多的時隙。按照網絡最大速率來設置交接設備，用戶設備的特性和它無關。

ATM將寬帶利用率提高。ATM主要處理的就是部分特殊信元和信元中信頭的5個字節，這些字節承載了用戶信息，并不處理信息內容的48個字節。AT采用的技術是面向連接：可以對點對點、一對多以及多對多等多種連接方式進行支持。ATM可以通過其使用的內在信元統計復用將多個信源實現一條鏈路綜合。

ATM具有延展性和靈活性。延展性是指當需要新應用和新設備時，網絡具有支持更高速率的能力；靈活性則是指網絡中各種設備速率可混合使用，可以解決多種業務的綜合傳送，如話音、圖像、視頻、多媒體等；ATM的網絡擴展能力超過目前任何一種網絡層的路由尋址協議，且具有完善的接口功能，有著廣闊的應用發展前途。

參考文獻

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