ATM技术

异步传输(ATM)是每一个字符独立形成一个帧进行传输，一个连续的字符串同样被封装成连续的独立帧进行传输，各个字符间的间隔可以是任意的，所以这种传输方式称为异步传输。异步传输模式(Asynchronous Transfer Mode)是一种信元交换和多路复用技术。ATM采用信元(Cell)作为传输单位，信元具有固定长度，总共53字节，前5字节是信头(Header)，其余48字节是数据段。信头中有信元去向的逻辑地址、优先级、信头差错控制、流量控制等信息。数据段中装入被分解成数据块的各种不同业务的用户信息或其他管理信息，并透明地穿过网络。 在数据传输中，来自不同业务和不同源端发送的信息统一以固定字节的信元汇集在一起，在ATM交换机的缓冲区排队，然后传送到线路上，由信息头中的地址来确定信元的去向。使用这种方法可使任何业务按实际需要占用资源，保证网络资源得到合理利用，ATM技术被广泛应用于银行等金融机构中。

ATM是一种面向接续的技术。网中两系统通信之前，首先向所有中间交换点通知其通信要求和通信参数。这类似于电话网中从主叫到被叫的固定通路建立。在ATM网中，因为每条链路(link)容量被该链路上各接续共享而不是固定分配，所以每个接续被称为虚通道(VC)。网络利用虚信道以保证业务质量(Qos)。由于差错控制类信息在ATM网中不是由信息域处理，因此ATM信元在网中透明处理。 ATM采用了虚连接技术，将逻辑子网和物理子网分离。类似于电路交换，ATM首先选择路径，在两个通信实体之间建立虚通路，将路由选择与数据转发分开，使传输中间的控制较为简单，解决了路由选择瓶颈问题设立虚通路和虚通道两级寻址，虚通道是有两节点间复用的一组虚通路组成的，网络的主要管理和交换功能集中在虚通道一级，减少了网管和网控的复杂性，在一条链路上可以建立多个虚通路。

ATM协议参考模型基于国际电联的标准产生，它由三个面组成，即控制面(Control)、用户面(User)和管理面(Management)。控制面处理寻址，路由选择和接续相关功能。这对网络动态接续的建立举足轻重。用户面在通信网中传递端到端用户信息，管理面提供操作和管理功能，它也管理用户面和控制面间信息交换。管理面又分两层，即层管理和面管理。前者涉及包括网络故障和协议差错检测的层特定管理功能。后者提供网络相关的管理和协调功能。这三个面使用物理层和ATM层工作。ATM适配层(AAL)是业务特定的，它的使用取决于应用要求。

ATM分层结构中定义了物理层、ATM层、ATM适配层(AAI)和高层， 下面分别介绍。

(1)物理层ATM的物理层利用通信线路的比特流传送功能，实现ATM信元流的传送。ATM的物理层包括两个子层，即物理介质子层(PM)和传输汇聚(TC)子层。

(2)ATM层ATM层负责生成信元，它接受来自ATM适配层(AAL)的48字节用户数据并附加上相应的5字节信元标头。ATM层支持连接的建立，并汇聚到同一输出端口的不同应用的信元，同样也分离从输入端口到各种应用或输出端口的信元。 [2]

(3)ATM适配层(AAL)ATM适配层负责适配从用户平面来的信息，以形成ATM网可利用的格式。ATM网可以传输数据、语音以及视频等多种格式，每一种格式都要求ATM网络有不同的适配。ATM层利用53字节中的5字节提供网络服务，如路由、优先级以及拥塞控制，只有48字节作为用户信息载体。因此，ATM适配层必须将大的IP报适配成ATM网络可接受的格式。 [2]

(4)高层协议高层提供与特定业务相关的通信功能。用户平面的高层协议是与业务类型密切关联的，控制平面的高层协议是信令协议。

TM的应用领域主要在以下几个方面： [2] (1)支持现有的电信网逐步从传统的电路交换技术向分组(报)加换技术演变。 [2] (2)用于Internet骨干网，构建核心路由器，支持IP网的持续发展。 [2] (3)与IP技术相结合，利用ATM网络位IP用户提供高速直达数据链路，使ATM网络运营部门充分利用ATM网络资源，发展ATM网络上的IP用户业务，又可以解决Internet网络发展中遇到的瓶颈问题，推动IP业务的进一步发展。 [2] 计算机的串口通信就是采用异步传输的方式进行传输的，通过电话线、MO-DEM上网也是采用异步传输方式实现的。