摘要:通信工程師傳輸與接入考試ATM基本概念:在ATM中采用短而固定長度的分組,稱為信元(Cell)。信元由53個字節組成,其中5個字節是信元頭,48個字節是凈荷。固定長的短分組決定了ATM系統處理時間短、響應快,特別適合實時業務和高速應用。
9.1.2 ATM基本概念
ATM是異步傳送模式,它采用快速分組交換和統計復用技術。它具有如下基本特點。
1.采用短而固定長度的短分組
在ATM中采用短而固定長度的分組,稱為信元(Cell)。信元由53個字節組成,其中5個字節是信元頭,48個字節是凈荷。固定長的短分組決定了ATM系統處理時間短、響應快,特別適合實時業務和高速應用。
2.采用統計復用
ATM是按信元進行統計復用的,在時間上沒有固定的復用位置。由于統計復用是按需分配帶寬,可以滿足不同用戶傳遞不同業務的帶寬需要。
3.ATM采用面向連接并預約傳輸資源的方式工作
電路交換是通過預約傳輸資源保證實時信息的傳輸,同時端到端的連接使得信息在傳輸時,在任意的交換節點不必作復雜的路由選擇(這項工作在呼叫建立時已經完成)。分組交換模式中仿照電路方式提出虛電路工作模式,目的也是為了減少傳輸過程中交換機為每個分組作路由選擇的開銷,同時可以保證分組順序的正確性。但是分組交換取消了資源預定的策略,雖然提高了網絡的傳輸效率,但卻有可能使網絡接收超過其傳輸能力的負載,造成所有信息都無法快速傳輸到目的地。
在ATM方式中采用的是分組交換中的虛電路形式,同時在呼叫建立過程中, 向網絡申請傳輸所希望使用的資源,網絡根據當前的狀態決定是否接受這個呼叫。其中資源的約定并不像電路交換中給出確定的電路或PCM時隙一樣,而只協商將來通信過程可能使用的通信速率。采用預約資源的方式,保證網絡上的信息可以在一定允許的差錯率下傳輸。另外考慮到業務具有波動的特點和交換中同時存在連接的數量,根據概率論中的大數定理,網絡預分配的通信資源肯定小于信源傳輸時的峰值速率。 可以說ATM方式既兼顧了網絡運營效率,又滿足了接入網絡的連接能夠進行快速數據傳輸。
4.協議簡化
分組交換協議設計運行的環境是誤碼率很高的模擬通信線路,需要進行逐段鏈路的差錯控制;同時由于沒有預約資源機制,任何一段鏈路上的數據量都有可能超過其傳輸能力,所以有必要執行逐段鏈路上的流量控制。而ATM協議運行在誤碼率很低的光纖傳輸網上,同時預約資源機制保證網絡中傳輸的負荷小于網絡的傳輸能力,所以 ATM取消了網絡內部節點鏈路上的差錯控制和流量控制。對于通信過程中出現的差錯,ATM將這些工作推給了網絡邊緣的終端設備完成。
由于ATM網絡中不進行流量控制和差錯控制,所以信元頭部變得異常簡單,主要是標志虛電路,這個標志在呼叫建立階段產生,用以表示信元經過網絡中傳輸的路徑。用這個標志可以很容易地將不同的虛電路信息復用到一條物理通道上。
如果信元頭部出現錯誤,則必然會導致信元的錯投,浪費網絡的計算和傳輸資源。及早發現信元頭部出錯是非常必要的,因此,要在信元的頭部加上糾錯和檢錯的機制以防止或降低錯選路由。
根據上面的描述可以知道,實際上 ATM充分地綜合了電路交換和分組交換的優點。它可以支持實時業務、數據透明傳輸,并采用端到端的通信協議。同時也具有分組交換支持可變比特率(VBR:Variable Bit Rate)業務的特點,并能對鏈路上傳輸的業務進行統計復用。所以ATM是下一代通信網交換、復用和傳輸的主要技術之一。
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