ATM的基本概念的详细解说

同步和异步

为了更好地了解ATM，有必要先对时分复用（TDM）和同步传输（STM）
作一简单的回顾。TDM即是在一条通信线路上按一定的周期（如125ns）将时间分成
称为帧的时间块，而在每一帧中又分成若干时隙，每个时隙可携带相应的用户信息。
当某一用户通过呼叫建立起通信后，在此期间，其信号将固定地占用各帧中的某一
时隙，直至通信结束，如图1所示。

而对于同步传输，其交换是在固定时隙之间进行的。例如，在图1中，输入帧
占用第2时隙的某一信号，若在输出帧中占用的是第4时隙，则这种对应关系是固定
不变的，直至相应的通信过程结束，如图2所示。

在这种固定时隙的传输及交换模式中，若在通信过程中的某一时刻，用户无数
据传递，但其固定占用的时隙仍属其所有，尽管此刻处于空闲状态；相反，若其有
大量突发性数据要求传送，尽管这有可能造成信号的延时甚至是信元的丢失，也仍
只能借助于固定的时隙来传输和交换。
相比之下，在异步传输模式（ATM）中，其信元传输所占用的时隙并不固定,这
也是所谓的统计时分复用。另外，在一帧中占用的时隙数也不固定,可以有1至多个
时隙，完全根据当时用户通信的情况而定。而且各时隙之间并不要求连续，纯粹是
“见缝插针”。在交换时，也是类似的。这个过程如图3所示。

由于在ATM中具有动态分配带宽的特点，可以充分地利用带宽资源,并且能很好
地满足传输突发性数据的要求，而不致出现在ATM中的延时或信元丢失的情况。
以上仅仅是通过与ATM的对比，大致介绍了一下ATM的基本概念。

ATM的信元格式
在分组交换体制中，数据往往是被分成一个个的数据分组。而在ATM中,所用的
数据分组究竟应该是固定长度还是可变长度，其长度究竟以多长为好了对这些问题，
CCITT的研究组在作了深入的研究和协商后，将ATM的数据分组取为固定长度，并将
其称为ATM信元。另外,信元的长度也确定为53个字节。采用不长的字节数有助于提
高ATM信元的处理速度，因为，传输这样一个信元，在155Mb／s的系统中仅需2.8us。
从交换的实现来看，采用固定长的信元便于采用硬件来实现。ATM的信元格式如图4
所示。
在图4中，信头由5个字节的内容组成，主要用来标明在异步时分复用上属于同
一虚拟通路的信元，并完成适当的选路功能。具体来说，信头中包括这样一些内容，
即：一般流量控制(GFC)；虚拟通道标识（VPI）；虚拟通路标识（VCI）;净荷类型
标识（PTI）；信元丢失优先等级（CLP）；信头差错控制（HEC)。剩余的48字节的
信息段则是净荷的数据。

48字节的由来：
ＡＴＭ信元载体部分的长度开始不统一美国与欧洲分别是64和32。
制定协议时采取了一个平均值：
（32+64）/2=48

图4

网络设备通过检查信元头来决定如何处理这个信元及将此信元送往何处。
网络设备不检查信元载体，它只被看作是？？？？384ｂｉt的一个单位（48
字节）。因此载体是由数据,语音或是视频bit中的哪一种组成无关重要,bit
就是bit。 因此可在单一的网络上同时支持所有数据的传输，这是ＡＴＭ的
突出优点。另一方面，由于信元长度小， 网络传输和交换速率快，所以ATM
可以很好地实现语音、活动图像等对时延敏感的业务。