ATM协议模型(异步传输模式).pdf

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1、ATM（AsynchronousTransferMode）协议参考模型一．ATM概述ATM通信网又称为宽带综合业务数字网，是建立在ISDN（窄带综合业务数字网）的基础上的新型网络。窄带ISDN用户-网络接口不灵活，其接口处速率不能高于PCM一次群的速率，限制了数据的传输；窄带ISDN的基础-综合数字电话网，其内部是基于64kbit/s的电路交换方式；对技术的适配性很差；窄带ISDN没有网络内部综合分组交换业务，不可能产生综合传输的经济效益。由此导致窄带ISDN只用于支持传统的话音和低速非话业务。基于不同传输要求的多媒体业务；更宽更高速率

2、的通信业务要求，以及适应现代通信希望灵活有效的交换技术，业务独立的传输技术等要求，产生了新的交换方式，ATM诞生。同时当今各种技术的发展（光纤技术，半导体技术等）为ATM的产生奠定了坚实的基础。二．ATM的基本工作原理ATM(AsynchronousTransferMode)是异步转移模式。“转移”是指信息在网络中传输和交换两个方面的工作方式。异步是指在接续和用户中带宽分配的方式．为某个特定用户的信息在信道并不一定周期性地出现。ATM将来自不同信息源的信元汇集到一起，在缓冲器内排队，队列中的信元根据到达的先后按优先等级逐个输出到传输线路

3、上，形成首尾相接的信元流。具有同样标志的信元在传输线上并不对应着某个固定的时隙，也不是按周期出现的。异步时分复用使ATM具有很大的灵活性，任何业务都按实际信息量来占用资源，使网络资源得到最大限度的利用。此外，不论业务源的性质有多么不同，网络都按同样的模式来处理，真正做到完全的业务综合。为了提高处理速度、保证质量、降低时延和信元丢失率，ATM以面向连接的方式工作。通信开始时先建立虚电路，并将虚电路标志写入信头，网络根据虚电路标志将信元送往目的地。虚电路是可以拆除释放的。在ATM网络的节点上完成的只是虚电路的交换。为了简化网络的控制，ATM

4、将差错控制和流量控制交给终端去做，不需逐段链路的差错控制和流量控制。因此，ATM结合了电路交换和分组交换的优点，即ATM兼顾了分组交换方式统计复用、灵活高效和电路交换方式传输时延小、实时性好的优点。能在单一的主体网络中携带多种信息媒体，承载多种通信业务，并且能够保证QoS。ATM交换分为VP交换和VC交换两种。VP交换指在交换的过程中只改变VPI的值，透传VCI的值，而VC交换过程中VPI、VCI都改变。ATM采用异步时分复用方式。它也是将各类信息(包括用户信息)分组，在ATM中将这分组称为信元，信元的长度是固定的。每个用户的信息也利用

5、分组头(即信头)来区分，所以用户数据所占用的时间位置不再受到约束，可以不再周期性地出现，从这点看，它具有标记复用的特点。但因信元长度是固定的，而且如没有信息传送时，使用空闲信元来填充信道，这使得信道被分成等长的时间小段，从而具有电路转送方式的特点。因为ATM综合了电路交换的简单性和分组交换的灵活性等主要优点．使得ATM能够对各种业务进行高吞吐量、低延迟和业务的独立传输}能支持现行业务和未来业务；可以按照需要动态地分配各个虚电路的带宽．能适应各种不同速率的业务。2．1ATM的信元结构ATM信元是传输、交换和复用的基本单位，是ATM的基本信

6、息单元。ATM信元格式有用户网络接口(UNI)和网络一节点接口(NNI)两类信元。每类信元都有53个字节，其中1～5个字节是信头，其余48个字节为信息域。它们的格式如图所示信元各部分的含义：一般流量控制域(GFC：GenericFlowContro1)：它由4比特组成．它的主要功能是控制由用户终端至网络方向ATM接续的业务流量。虚通路标识符(VPI：VirtualPathIdentifier)：该域在用户一网络接口处由8比特组成，在网络一节点接口中由信头的前12个比特组成。VPI的主要功能是用于路由选择。虚信道标识符(VcI：Virtu

7、alChannelIdentifier)：VCI由16比特组成。用于虚信道路由选择。信息类型指示符(PTI：PayloadTypeIdentifier)：信息类型由3个比特组成，用来区分信元中信息域的信息类信元丢弃优先级(CLP：CellLossPriority)：它只有1个比特，用于表示信元丢失的等级。它可由用户或业务提供者设置。当CLP为I时．表示该信元具有较低的优先级别；CLP为0时．该信元的优先级别较高，如网络发生拥塞时，将首先把CLP为I的信元丢弃。信头差错控符(HEC：HeaderErrorContro1)它占用信头的第5字

8、节，主要功能是ATM信元信头差错的检测和纠正以及信元定界。三．ATM协议参考模型协议参考模型中的三个面分别完成不同的功能：1.用户平面U：提供用户信息流传送的功能，同时也具有一定的控制功能，如流量控制、差错