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ATM技术在计算机通

信网中的应用

Documentnumber【AA80KGB-AA98YT-AAT8CB-2A6UT-A18GG】

ATM技术在计算机通信网中的应用

计算机通信网涉及通信网络计算机两个领域，通信网络为计算机之间的数

据传送和交换提供了必要的手段，而计算机技术渗透到通信网络中，又提高了

后者的各种性能。IP作为一种成熟技术，依靠网络可用、尽力而为、以端为中

心的特点，在Internet的迅速发展中起了积极的作用。ATM作为一种现代通信

技术，以其网络可靠、可管理、以路为中心的特点，在计算机通信网的应用，

也正符合今后电信网和信息网的发展趋势：数字化、宽带化、分组化。技术因

素和市场需求都是ATM发展的动力。被业界称为“贵族技术”的ATM，面对IP

业务的飞速发展，只有积极寻求ATM支持IP的最佳方案，才能将自己容入计

算机通信网中。

一、ATM的信元结构及原理

ITU对ATM（AsynchronousTransferMode）的定义是：ATM是一种异步转

移模式。异步是指ATM统计复用的性质。转移模式是指网络中所采用的复用、

交换、传输技术，即信息从一地转移到另一地所用的传递方式。在这种转移模

式中，信息被组织成信元（CELL），来自某用户信息的各个信元不需要周期性

地出现。因此，ATM就是一种在网络中以信元为单位进行统计复用和交换、传

输的技术。

ATM是一种新型分组技术，信元实际上是具有固定长度的分组，信元总长

度为53个字节，其中5个字节是信头，48个字节是信息段，或称净荷。信头

包含表示信元去向的逻辑地址、优先等级等控制信息。信息段装载来自不同用

户、不同业务的信息。任何业务的信息都经过切割封装成统一格式信元。

ATM采用异步时分复方式，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（如速率高低、突发性大小、质量和实时性要求如

何），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。

二、ATM的协议参考模型及各层功能

在ITU-T的I.321建议中定义了B-ISDN协议参考模型，该模型为一个立体

模型，包括三个面：用户面U、控制面C和管理面M，而在每个面中又是分层

的，分为物理层、ATM层、AAL层和高层。

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、差错控制等；

2.控制平面C：提供呼叫控制和连接控制功能，利用信令进行呼叫和连接

的建立、监视和释放；

3.管理平面M：提供两种管理功能：包括层管理和面管理。层管理（分

层），完成与各协议层实体的资源和参数相关的管理功能，如元信令，同时还

处理与各层相关的OAM信息流；面管理（不分层），它完成与整个系统相关的

管理功能，并对所有平面起协调作用。

ATM的协议参考模型中各层功能：

1.物理层又划分为两个子层：PM（物理媒体子层）和TC（传输会聚子

层）。PM（