浅谈对ATM技术的认识

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摘 要：atm是当今通信领域中的热门技术。它的优势是可以把LAN与WAN融为一体，实现高速率、高带宽传输数据、音频、视频等信息，迎合了多媒体传输的需要。因此，ATM技术被公认为是新一代通信技术主流发展方向的主要代表，其发展势头强劲。然而，仍有一些问题，如安全性、与传统局域网的兼容性等制约着ATM技术的推广应用。

关键词：异步转移模式 ATM协议参考模型 虚通路（VC）

中图分类号：TP2 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）02（a）-0034-01

1 ATM的基本概念

异步传递方式ATM（Asynchronous Transfer Mode）就是建立在电路交换和分组交换的基础上的种面向连接的快速分组交换技术，它采用定长分组作为传输和交换的单位。在ATM中这种定长分组叫做信元（cell）。

ATM中的“异步”是指将ATM信元“异步插入”到同步的SDH比特流中。SDH传送的同步比特流被划分为一个个固定时间长度的帧。当用户的ATM信元需要传送时，就可插入到SDH的一个帧中，但每一个用户发送的信元在每一帧中的相对位置并不是固定不变的。如果用户有很多信元要发送，就可接连不断地发送出去。只要SDH的的帧有空位置就可以将这些信元插入进来。与ATM相对应的即同步传递方式（STM），STM使用同步插入，用户在每一帧所占据的时隙相对位置是固定不变的，即用户只能周期性地占用每一个帧中分配给自己的固定时隙，而不能再使用其他的已分配给别人的空闲时隙。

2 ATM的协议参考模型

ATM协议参考模型为一个立体模型，如图1所示。其包括了三个平面：用户平面、控制平面、管理平面。每个面又分为物理层、ATM层、ATM适配层、高层。

ATM协议三个面的功能。

（1）用户平面：采用分层结构，提供用户信息流的传送，同时也具有一定的控制功能，如流量控制、差错控制等。

（2）控制平面：采用分层结构，完成呼叫控制和连接控制功能，利用信令进行呼叫和连接的建立、监视和释放。

（3）管理平面：包括层管理和面管理。其中层管理采用分层结构，完成与各协议层实体的资源和参数相关的管理功能，如元信令。同时层管理还处理与各层相关的OAM信息流；面管理不分层，它完成与整个系统相关的管理功能，并对所有平面起协调作用。

ATM协议各层功能。

物理层：物理层包括两个子层；PM层（物理媒体子层）和TC层（传输汇聚子层），PM负责在物理媒体上正确传输和接收比特流。TC负责实现信元流和比特流的转换，包括速率适配、信元定界与同步、传输帧的产生与恢复等。

ATM层：主要完成信元复用与分路；信元标识（VPI/VCI）的翻译；信元头的生成和提取；一般流量控制四项功能。

ATM适配层：增强ATM层所提供的服务，将高层强非ATM信元的信息转换为ATM的信元格式。适配层又可分为SAR层（拆装子层）和CS层（汇聚子层）两个子层。SAR层基本功能是在发送侧将高层信息分解为48字节长的ATM净荷，而在接收侧则将48字节的ATM净荷恢复为高层信息。CS层的基本功能是识别消息、定时和时钟恢复。

3 ATM信元格式

ATM以信元为基本信息传递单位。ATM信元是一种具有固定长度的数据分组。ATM信元的格式如图2所示。

信元总长度为53个字节，其中5个字节是信头48个字节是信息段，或称信元净荷。信头包含表示信元去向的逻辑地址、优先等级等控制信息。信息段装载来自不同用户、不同业务的信息。任何业务的信息都经过切割封装成统一格式信元。

4 ATM的优点

选择固定长度的信元作为信息传输单位。信元长度为53字节，其信头为字节。长度固定的信头可使ATM交换机的功能尽量简化，只用硬件电路就可对信元进行处理，因为缩短了每一个信元的处理时间。

ATM机支持各种不同速率的业务。在终端有够多的比特的时候，ATM允许其使用信道来获得灵活的宽带共享。在链路控制器中将来自各终端的数字流形成完整信元，按照先后顺序的服务经过统计复用器，然后将统一传输速率的信元插入到空闲的时隙。信息源通过链路控制器来调节进网速度。不同类型的服务都可复用在一起，高速率信源就占用较多的时隙。按照网络最大速率来设置交接设备，用户设备的特性和它无关。

ATM将宽带利用率提高。ATM主要处理的就是部分特殊信元和信元中信头的5个字节，这些字节承载了用户信息，并不处理信息内容的48个字节。AT采用的技术是面向连接：可以对点对点、一对多以及多对多等多种连接方式进行支持。ATM可以通过其使用的内在信元统计复用将多个信源实现一条链路综合。

ATM具有延展性和灵活性。延展性是指当需要新应用和新设备时，网络具有支持更高速率的能力；灵活性则是指网络中各种设备速率可混合使用，可以解决多种业务的综合传送，如话音、图像、视频、多媒体等；ATM的网络扩展能力超过目前任何一种网络层的路由寻址协议，且具有完善的接口功能，有着广阔的应用发展前途。

参考文献

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