通信工程師考試培訓ATM的基本概念[1]

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6.2.1 ATM的基本概念

　　1.ATM的概念

ATM作為一種尋址型特殊分組傳遞方式，采用異步時分交換技術，將數(shù)字化語音、數(shù)椐及圖像等所有的數(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信元頭，從而構成一個信元（cell）。信元實際上是固定長度的分組，其長度為53個字節(jié)，其中信頭為5個字節(jié)，其余48個字節(jié)用來傳送信息，稱為信息段。ITU-T建議的信元格式，如圖6-1所示。

ATM將信息流分割成固定長度的信元，這些固定長度的信元在信道上，以統(tǒng)計復用的方式進行傳輸和交換，并采用硬件電路高速地對信頭進行識別和交換處理。因此，ATM交換技術融合了電路交換技術和分組交換技術的優(yōu)點。作為一種全新的交換技術。ATM既具有電路交換簡潔和高速的特性，又具有分組交換靈活的特性，所以，ATM被ITU-T確定為用于寬帶綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)（B-ISDN）的交換模式，同時也是未來交換模式的發(fā)展方向。

我們用“ATM網(wǎng)絡”表示采用ATM技術的B-ISDN.ATM網(wǎng)絡克服了現(xiàn)有的電路模式和分組模式的技術局限性，采用光纖傳輸技術，提高了傳輸質(zhì)量。同時，網(wǎng)絡節(jié)點不執(zhí)行導致時延過長的信息檢錯、糾錯等通信規(guī)程，而由網(wǎng)絡終端設備和外部接口來執(zhí)行這些功能，網(wǎng)絡的主要功能只是單純地實現(xiàn)信息的高速轉移。除了采用上述的分散控制技術外，還采用大量硬件設備代替軟件實現(xiàn)其功能，如采用并行方法處理信元的交換，這樣既簡化了網(wǎng)內(nèi)的處理協(xié)議，又加快了處理速度。

ATM引起人們極大關注的另一個重要原因，是其技術經(jīng)濟性。在B-ISDN中，各種業(yè)務的持續(xù)時間、突發(fā)性和速率這三方面都不相同。不同用戶的業(yè)務種類不盡相同，就是對同一用戶而言，使用業(yè)務的要求也是隨時變化的。ATM能夠傳送任何業(yè)務，不管這些業(yè)務有什么樣的特征（諸如比特率、質(zhì)量要求、突發(fā)特性等〉，而且能夠根據(jù)用戶的要求，隨時按需分配信道資源，根據(jù)不同業(yè)務作出恰當?shù)姆磻?。總之，采用ATM技術的B-ISDN具有極大的透明性和靈活性，對用戶而言，網(wǎng)絡對全部業(yè)務提供透明傳輸，而不在乎用戶信息的種類和特性，通過這樣一個統(tǒng)一的網(wǎng)絡，用戶就可以使用各種業(yè)務：對網(wǎng)絡運營者而言，網(wǎng)絡以其統(tǒng)一的技術體制，為各種通信業(yè)務提供信道，不僅保證現(xiàn)有各種業(yè)務的可靠傳輸，而且對將來可能發(fā)展的新業(yè)務，提供了極大的保證。

2.虛信道與虛路徑

ATM的主要特點之一，就是攜帶用戶信息的全部信元的傳輸、復用、交換過程，均在虛信道上進行。

虛信道（VirtualChannel,VC）是在兩個或多個端點之間運送ATM信元的通倍通路，由信頭中的虛信道標識符（VCI）來區(qū)分不同的虛信道。VCI可用于用戶到用戶，用戶到網(wǎng)路，以及網(wǎng)路到網(wǎng)路的信息轉移。

虛路徑（VirtualPath,VP）是一種鏈路端點之間虛信道的邏輯聯(lián)系。虛信道在傳輸過程中，將組合在起構成虛路徑。虛信道和虛路徑之間的關系如圖6-2所示。虛路由就是在給定參知識點上具有同一虛路徑標識符（VPI）的一群虛信道，VPI也在信頭中傳送。

ATM交換技術中的接續(xù)分為虛信道連接（VCC）和虛路徑連接（VPC）兩種。虛信道連接的意義是指虛信道的一個或多個連接，以在網(wǎng)路上提供點至點、或一點至多點的信元轉移。虛信道連接VCC和虛路徑連接VPC的關系如圖6-3所示。VCC由多段VC鏈路組成，每段VC鏈路冇各自的VCI,因此在VCC上任何一個特定的VCI都沒有端到端的意義。每條VC鏈路和其他與其同路的VC鏈路一起，組成了一個虛路徑連接VPC.這個VPC可以由多段VP鏈路連接而成，每當VP被交換時，VPI就要改變，但是整個VPC中的全部VC鏈路都不改變自己的VCI值（正如圖6-3中所示，VCIy在整個VPC中不改變它的值）。因此得出結論：VCI值改變時支持它的VPI一定相應地變化，而VPI改變時，其中的VCI不一定變化。換句話說，VP可以單獨交換，而VC的交換必然和VP交換一起進行。

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