通信工程師考試培訓(xùn)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(shí)分交換技術(shù)，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(gè)數(shù)據(jù)塊前加上一個(gè)包含地址等控制信息的信元頭，從而構(gòu)成一個(gè)信元（cell）。信元實(shí)際上是固定長度的分組，其長度為53個(gè)字節(jié)，其中信頭為5個(gè)字節(jié)，其余48個(gè)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(jì)復(fù)用的方式進(jìn)行傳輸和交換，并采用硬件電路高速地對(duì)信頭進(jìn)行識(shí)別和交換處理。因此，ATM交換技術(shù)融合了電路交換技術(shù)和分組交換技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)。作為一種全新的交換技術(shù)。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(wù)數(shù)字網(wǎng)（B-ISDN）的交換模式，同時(shí)也是未來交換模式的發(fā)展方向。

我們用“ATM網(wǎng)絡(luò)”表示采用ATM技術(shù)的B-ISDN.ATM網(wǎng)絡(luò)克服了現(xiàn)有的電路模式和分組模式的技術(shù)局限性，采用光纖傳輸技術(shù)，提高了傳輸質(zhì)量。同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)不執(zhí)行導(dǎo)致時(shí)延過長的信息檢錯(cuò)、糾錯(cuò)等通信規(guī)程，而由網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備和外部接口來執(zhí)行這些功能，網(wǎng)絡(luò)的主要功能只是單純地實(shí)現(xiàn)信息的高速轉(zhuǎn)移。除了采用上述的分散控制技術(shù)外，還采用大量硬件設(shè)備代替軟件實(shí)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(guān)注的另一個(gè)重要原因，是其技術(shù)經(jīng)濟(jì)性。在B-ISDN中，各種業(yè)務(wù)的持續(xù)時(shí)間、突發(fā)性和速率這三方面都不相同。不同用戶的業(yè)務(wù)種類不盡相同，就是對(duì)同一用戶而言，使用業(yè)務(wù)的要求也是隨時(shí)變化的。ATM能夠傳送任何業(yè)務(wù)，不管這些業(yè)務(wù)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(shí)按需分配信道資源，根據(jù)不同業(yè)務(wù)作出恰當(dāng)?shù)姆磻?yīng)。總之，采用ATM技術(shù)的B-ISDN具有極大的透明性和靈活性，對(duì)用戶而言，網(wǎng)絡(luò)對(duì)全部業(yè)務(wù)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(gè)統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)，用戶就可以使用各種業(yè)務(wù)：對(duì)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營者而言，網(wǎng)絡(luò)以其統(tǒng)一的技術(shù)體制，為各種通信業(yè)務(wù)提供信道，不僅保證現(xiàn)有各種業(yè)務(wù)的可靠傳輸，而且對(duì)將來可能發(fā)展的新業(yè)務(wù)，提供了極大的保證。

2.虛信道與虛路徑

ATM的主要特點(diǎn)之一，就是攜帶用戶信息的全部信元的傳輸、復(fù)用、交換過程，均在虛信道上進(jìn)行。

虛信道（VirtualChannel,VC）是在兩個(gè)或多個(gè)端點(diǎn)之間運(yùn)送ATM信元的通倍通路，由信頭中的虛信道標(biāo)識(shí)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(zhuǎn)移。

虛路徑（VirtualPath,VP）是一種鏈路端點(diǎn)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(gòu)成虛路徑。虛信道和虛路徑之間的關(guān)系如圖6-2所示。虛路由就是在給定參知識(shí)點(diǎn)上具有同一虛路徑標(biāo)識(shí)符（VPI）的一群虛信道，VPI也在信頭中傳送。

ATM交換技術(shù)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(gè)或多個(gè)連接，以在網(wǎng)路上提供點(diǎn)至點(diǎn)、或一點(diǎn)至多點(diǎn)的信元轉(zhuǎn)移。虛信道連接VCC和虛路徑連接VPC的關(guān)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(gè)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(gè)虛路徑連接VPC.這個(gè)VPC可以由多段VP鏈路連接而成，每當(dāng)VP被交換時(shí)，VPI就要改變，但是整個(gè)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(gè)VPC中不改變它的值）。因此得出結(jié)論：VCI值改變時(shí)支持它的VPI一定相應(yīng)地變化，而VPI改變時(shí)，其中的VCI不一定變化。換句話說，VP可以單獨(dú)交換，而VC的交換必然和VP交換一起進(jìn)行。

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