通信工程師傳輸與接入考試ATM基本概念

9.1.2  ATM基本概念
ATM是異步傳送模式，它采用快速分組交換和統(tǒng)計復用技術。它具有如下基本特點。
1．采用短而固定長度的短分組
在ATM中采用短而固定長度的分組，稱為信元(Cell)。信元由53個字節(jié)組成，其中5個字節(jié)是信元頭，48個字節(jié)是凈荷。固定長的短分組決定了ATM系統(tǒng)處理時間短、響應快，特別適合實時業(yè)務和高速應用。
2．采用統(tǒng)計復用
ATM是按信元進行統(tǒng)計復用的，在時間上沒有固定的復用位置。由于統(tǒng)計復用是按需分配帶寬，可以滿足不同用戶傳遞不同業(yè)務的帶寬需要。
　　3．ATM采用面向連接并預約傳輸資源的方式工作
電路交換是通過預約傳輸資源保證實時信息的傳輸，同時端到端的連接使得信息在傳輸時，在任意的交換節(jié)點不必作復雜的路由選擇(這項工作在呼叫建立時已經(jīng)完成)。分組交換模式中仿照電路方式提出虛電路工作模式，目的也是為了減少傳輸過程中交換機為每個分組作路由選擇的開銷，同時可以保證分組順序的正確性。但是分組交換取消了資源預定的策略，雖然提高了網(wǎng)絡的傳輸效率，但卻有可能使網(wǎng)絡接收超過其傳輸能力的負載，造成所有信息都無法快速傳輸?shù)侥康牡亍?br/>在ATM方式中采用的是分組交換中的虛電路形式，同時在呼叫建立過程中, 向網(wǎng)絡申請傳輸所希望使用的資源，網(wǎng)絡根據(jù)當前的狀態(tài)決定是否接受這個呼叫。其中資源的約定并不像電路交換中給出確定的電路或PCM時隙一樣，而只協(xié)商將來通信過程可能使用的通信速率。采用預約資源的方式，保證網(wǎng)絡上的信息可以在一定允許的差錯率下傳輸。另外考慮到業(yè)務具有波動的特點和交換中同時存在連接的數(shù)量，根據(jù)概率論中的大數(shù)定理，網(wǎng)絡預分配的通信資源肯定小于信源傳輸時的峰值速率。 可以說ATM方式既兼顧了網(wǎng)絡運營效率，又滿足了接入網(wǎng)絡的連接能夠進行快速數(shù)據(jù)傳輸。
4．協(xié)議簡化
分組交換協(xié)議設計運行的環(huán)境是誤碼率很高的模擬通信線路，需要進行逐段鏈路的差錯控制；同時由于沒有預約資源機制，任何一段鏈路上的數(shù)據(jù)量都有可能超過其傳輸能力，所以有必要執(zhí)行逐段鏈路上的流量控制。而ATM協(xié)議運行在誤碼率很低的光纖傳輸網(wǎng)上，同時預約資源機制保證網(wǎng)絡中傳輸?shù)呢摵尚∮诰W(wǎng)絡的傳輸能力，所以 ATM取消了網(wǎng)絡內部節(jié)點鏈路上的差錯控制和流量控制。對于通信過程中出現(xiàn)的差錯，ATM將這些工作推給了網(wǎng)絡邊緣的終端設備完成。
由于ATM網(wǎng)絡中不進行流量控制和差錯控制，所以信元頭部變得異常簡單，主要是標志虛電路，這個標志在呼叫建立階段產生，用以表示信元經(jīng)過網(wǎng)絡中傳輸?shù)穆窂?。用這個標志可以很容易地將不同的虛電路信息復用到一條物理通道上。
如果信元頭部出現(xiàn)錯誤，則必然會導致信元的錯投，浪費網(wǎng)絡的計算和傳輸資源。及早發(fā)現(xiàn)信元頭部出錯是非常必要的，因此，要在信元的頭部加上糾錯和檢錯的機制以防止或降低錯選路由。
根據(jù)上面的描述可以知道，實際上 ATM充分地綜合了電路交換和分組交換的優(yōu)點。它可以支持實時業(yè)務、數(shù)據(jù)透明傳輸，并采用端到端的通信協(xié)議。同時也具有分組交換支持可變比特率(VBR：Variable Bit Rate)業(yè)務的特點，并能對鏈路上傳輸?shù)臉I(yè)務進行統(tǒng)計復用。所以ATM是下一代通信網(wǎng)交換、復用和傳輸?shù)闹饕夹g之一。

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