通信工程师考试培训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作为一种寻址型特殊分组传递方式，采用异步时分交换技术，将数字化语音、数椐及图像等所有的数字信息分割成固定长度的数据块，在每个数据块前加上一个包含地址等控制信息的信元头，从而构成一个信元（cell）。信元实际上是固定长度的分组，其长度为53个字节，其中信头为5个字节，其余48个字节用来传送信息，称为信息段。ITU-T建议的信元格式，如图6-1所示。

ATM将信息流分割成固定长度的信元，这些固定长度的信元在信道上，以统计复用的方式进行传输和交换，并采用硬件电路高速地对信头进行识别和交换处理。因此，ATM交换技术融合了电路交换技术和分组交换技术的优点。作为一种全新的交换技术。ATM既具有电路交换简洁和高速的特性，又具有分组交换灵活的特性，所以，ATM被ITU-T确定为用于宽带综合业务数字网（B-ISDN）的交换模式，同时也是未来交换模式的发展方向。

我们用“ATM网络”表示采用ATM技术的B-ISDN.ATM网络克服了现有的电路模式和分组模式的技术局限性，采用光纤传输技术，提高了传输质量。同时，网络节点不执行导致时延过长的信息检错、纠错等通信规程，而由网络终端设备和外部接口来执行这些功能，网络的主要功能只是单纯地实现信息的高速转移。除了采用上述的分散控制技术外，还采用大量硬件设备代替软件实现其功能，如采用并行方法处理信元的交换，这样既简化了网内的处理协议，又加快了处理速度。

ATM引起人们极大关注的另一个重要原因，是其技术经济性。在B-ISDN中，各种业务的持续时间、突发性和速率这三方面都不相同。不同用户的业务种类不尽相同，就是对同一用户而言，使用业务的要求也是随时变化的。ATM能够传送任何业务，不管这些业务有什么样的特征（诸如比特率、质量要求、突发特性等〉，而且能够根据用户的要求，随时按需分配信道资源，根据不同业务作出恰当的反应。总之，采用ATM技术的B-ISDN具有极大的透明性和灵活性，对用户而言，网络对全部业务提供透明传输，而不在乎用户信息的种类和特性，通过这样一个统一的网络，用户就可以使用各种业务：对网络运营者而言，网络以其统一的技术体制，为各种通信业务提供信道，不仅保证现有各种业务的可靠传输，而且对将来可能发展的新业务，提供了极大的保证。

2.虚信道与虚路径

ATM的主要特点之一，就是携带用户信息的全部信元的传输、复用、交换过程，均在虚信道上进行。

虚信道（VirtualChannel,VC）是在两个或多个端点之间运送ATM信元的通倍通路，由信头中的虚信道标识符（VCI）来区分不同的虚信道。VCI可用于用户到用户，用户到网路，以及网路到网路的信息转移。

虚路径（VirtualPath,VP）是一种链路端点之间虚信道的逻辑联系。虚信道在传输过程中，将组合在起构成虚路径。虚信道和虚路径之间的关系如图6-2所示。虚路由就是在给定参知识点上具有同一虚路径标识符（VPI）的一群虚信道，VPI也在信头中传送。

ATM交换技术中的接续分为虚信道连接（VCC）和虚路径连接（VPC）两种。虚信道连接的意义是指虚信道的一个或多个连接，以在网路上提供点至点、或一点至多点的信元转移。虚信道连接VCC和虚路径连接VPC的关系如图6-3所示。VCC由多段VC链路组成，每段VC链路冇各自的VCI,因此在VCC上任何一个特定的VCI都没有端到端的意义。每条VC链路和其他与其同路的VC链路一起，组成了一个虚路径连接VPC.这个VPC可以由多段VP链路连接而成，每当VP被交换时，VPI就要改变，但是整个VPC中的全部VC链路都不改变自己的VCI值（正如图6-3中所示，VCIy在整个VPC中不改变它的值）。因此得出结论：VCI值改变时支持它的VPI一定相应地变化，而VPI改变时，其中的VCI不一定变化。换句话说，VP可以单独交换，而VC的交换必然和VP交换一起进行。

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