异步传送模式

指由原CCITT制定的用于ISDN的传输、复用和交换的方式

异步传送模式，是指由原CCITT（国际电报电话咨询委员会）制定的用于ISDN（宽带综合业务数字网）的传输、复用和交换的方式。异步主要是指在复用的信道上，每个连接的用户信息并不是占用固定时间长度而周期性地出现，也即ATM信元是动态地占用信道。主要特性为：①ATM分组为固定长度的短分组，共53个字节（称为信元），以减少交换节点的缓冲器容量和排队时延，并便于交换控制。②信头简化，只有5个字节，以减少处理开销。③面向连接，在信息传送前要先建立虚连接，这样有利于服务质量（QOS）的控制。④没有逐段链路上的差错保护和流量控制。ATM可适用于有各种带宽和QOS要求的话音、数据、图像以及多媒体业务，是较理想的传送方式，有关标准已相当完善，在通信网中已获得不少应用。由于基于IP的互联网的迅速发展，ATM的应用前景已受到较大冲击，但一般认为ATM在核心网和边缘网方面仍将发挥重要作用。

基本信息

异步传送模式（ATM）是一种通过LAN、MAN和WAN来传输语音、视频和数据的新兴技术。ATM也是一个国际标准，实现了高速、面向连接、信元交换和用以为用户提供虚拟无限带宽的多路复用技术。

这里的异步主要指的是各终端没有共同的时间参考。在ATM中信息传输的基本单位是信元（cell），信元是一个固定长度的小的分组，其长度是53个字节，信元在网络中使用分组交换的方式进行传输。从本质上说，ATM也是分组交换的一种形式，它属于快速分组交换的一种，在快速分组交换中，长度固定的分组被称为信元，使用信元进行快速分组交换，称之为信元中继，而长度不固定的分组进行快速分组交换，就是帧中继。

异步传送模式的协议结构

图中是ITU—T发布的ATM标准中ATM的协议结构示意图，它表示了用户和网络之间接口的基本结构，主要包括物理层、ATM层、ATM适配层（AAL）和高层。

物理层主要涉及传输介质和信号编码设计的规范。在ATM物理层中，规定的典型数据速率包括25Mbps、51Mbps、155Mbps、622Mbps及更高的数据速率。ATM的物理层包括两个子层，即物理介质子层（PM）和传输会聚（TC）子层。

ATM层主要提供分组传送能办。在这一层上，ATM以固定大小的信元进行数据传输，同时它还定义了使用逻辑连接的方法。

ATM适配层（AAL）支持不基于ATM的信息传送协议，它将更高层的信息映射成ATM信元，以便应用ATM网络进行传输，然后再从ATM信元收集信息，投递给更高层。

ATM协议参考模型引用了三个独立的平面：

·用户平面——提供用户信息传递以及相关的控制（例如流控和错误控制）。

·控制平面——执行呼叫控制以及连接控制功能。

·管理平面——包括面管理，执行与作为一个整体的系统有关的管理，并在所有的面之间提供协调功能，也包括层管理，执行与资源及驻留其协议实体中的参数有关的管理功能。

异步传送模式的工作原理

用户通过发送一十迭往目标用户的敦据包开始ATM过程。数据包经ATM适配层处理，划分为多个48字节的数据块．再由ATM层加上5字节的块头信息完成单元的格式化。最后，由物理层将多个单元组成包。在包的开始加上附加的帧和维护信息，并通过物理蝶件住外发送．接收过程则与此相反。

异步传送模式的优点

异步传送模式的主要优点是具有以每秒高进2千兆使的建度传辅声音数据，图形及视操图像的能力。它允许网络管理者在工作站要求改变时动态重组LAN。当前，LAN的分段原则是一个工作站与它的LAN服务器的地理位置较近，ATM将允许网络管理者建立一个逻辑的而不是物理的分段。一个ATM开关将允许你建立一个完全不依赖于网络的物理结构的逻辑网络。

异步传送模式提供了任何两个同点间的点到点的连接，保证两点闻可有完全的网络带宽——每秒45兆位或155兆位（标准草案中规定的两个接口速度）。因为ATM是独立于介质，它能在一定速度范围内操作。

异步传送模式业务应用

视频点播：用户可以选择播放视频节目，改变了以往让所有用户必须同时观看相同节目的局限，使用户可以随心所欲的选择节目。

远程教学：通过ATM电路将不同地方的教室连为一体，老师与学生能够实时交流。

远程医疗：将各地的医院通过ATM电路连接起来，实现了远程专家会诊、远程医疗手术指导、手术现场观摩、远程医学教学等。

远程会议：将分布在不同地方的会场通过ATM电路连接起来，通过现场的会场显示，会议声音交互传输，场景的快速灵活切换，使各会场的与会者如处一地，既节省了差旅费，又提高了工作效率。

对于ATM和IP这两者哪一种更好这一问题，一直进行着激烈地辩论。很多人发现这种辩论实在是很奇怪，因为这两种技术完全不同，甚至不在同一协议层中。争论的内容实际上是网络究竟应该是面向连接（ATM）的还是尽力传输（IP）的。ATM的固定信元大小和虚电路能力使它成为实时多媒体的最佳选择。运营商和服务提供商在他们的核心网络中使用ATM，这是因为ATM使他们能够为用户提供服务保证。但是，IP的简单数据分组转发模型已在因特网上证明为非常有用，因为因特网上的业务流量为突发式而且无法预测。这种模型允许数百万人共享因特网的带宽而无需事先建立虚电路。但是，IP模型在通信载荷和拥塞下开始垮塌了。另外，由于IP网络延迟无法预测，因而给实时通信业务带来了问题。

异步传送模式业务的主要特点

1、 ATM采用统计时分复用技术，可将一个物理通道划分为不同业务特性的多条虚电路提供给用户，实现网络资源的按需分配。

2、 ATM具有时延小、实时性好的特点，能够满足多媒体通信的要求。能针对连接提供QoS保障。

3、 ATM可提供多种业务、多种用户接口。可与现有的任何一种业务相连，将不同业务在同一网上传输。ATM是一种交换技术，可以有效利用带宽全面支持多媒体，充分保证用户网络的可扩展性。

4、可实现任意速率的接入，用户改变速率方便灵活。可以提供2M到655M的连接带宽。

5、覆盖广泛、传输稳定可靠：所有物理光纤线路全部采用地下管网方式铺设，不需架空敷设，应用“环路自愈保护”与网管集中监控系统，充分保证了网络的安全性和自我保护性。

6、独立电源保护系统：网络供电不依赖于市电，采用四套独立电源系统，保障供电安全，永不停顿。

7、全面可靠的网络维护：向用户提供每天24小时、每周7天的快捷全面网络维护，快速解决用户可能出现的各种网络障碍。

异步传送模式的发展

ATM最初由电话公司定义，并且电话公司曾经把它作为端到端网络技术和话音技术大力推崇。从这一点来说，ATM既是LAN技术也是WAN技术，它有可能允许用户使用单个网络来替换他们独立的声音和数据，以同时处理话音和数据以及其他多媒体内容（如视频）。

在20世纪90年代初期，人们普遍认为ATM是下一代网络技术，并且它会一直延伸到桌面。但是，当时广播LAN的地位已经在大多数组织和爆发出现的因特网技术中确立。而ATM则是以它的速度吸引人，吉比特以太网（lOOO Mbit/s）（现在是lOG bit/s以太网）可提供更便宜且更易管理的服务。

而且，AFM是一种可行的主干网技术，甚至是在本主题结尾所讨论的吉比特以太网环境中。ATM很易于升级，并且可与大多数现有技术结合。

最近，一些新技术（如DWDM（密集波分复用））和光网络可能会取消ATM甚至SONET）。DWDM将数百个并且可能是数千个波长的电路放入单个光纤中。这意味着核心网络将支持很高容量的交换光电路，从而减少对分组交换核心网络的需要。想象一下，有整个光束（波长）分配给您个人使用，需要时它将切换到位，操作结束后它将断开。这就是新的光网络所能够提供的。有关更多信息，请参阅“光网络”。对这些趋势有了一定的了解后，下面各节将提供ATM技术的概述。

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