ATM技术的定义、信元、工作原理、协议结构及各层功能的毕业论文

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1、<>摘要：本文简要介绍了ATM技术的定义,分析了ATM信元、工作原理、协议结构及各层功能，重点分析了其数据链路层，并对ATM和IP技术进行简单对比，而且讨论了ATM在计算机通信网中的应用。关键词：ATM信元传输技术一、ATM的出现与发展随着社会不断发展，网络服务不断多样化，人们可以利用网络干很多事情，如收发信件、家庭办公、Videoondemands网络电话，这对网络的要求越来越高，有人还不禁提出这样一个想法:能否把这些对带宽、实时性、传输质量要求各不相同的网络服务由一个统一的多媒体网络来实现，做到真正的一线通？回答是肯定的，这就是ATM网络。幸运的是，现在的半导体和光纤技术

2、为ATM的快速交换和传输提供坚实的保障。SDH和SONET技术提供了大容量的可靠传输，目前的STM-I标准为155.52M。二、ATM网络中的传输技术1.ATM的定义ATM是异步传送模式的简称，即在ATM传输模式中，信息被分成信元来传递，而包含同一用户消息的信元不需要在传输链路上周期性出现，所以这种传输模式是异步的。ATM的特点是将话音、数据及图像等所有的数据信息分解成固定长度（48字节）的数据块，在数据块前装配地址、丢失优先级、流量控制、差错控制信息等5字节的信头，构成53字节的定长信元，并以信元形式在网络中进行传送，且在接收端恢复成所需格式。ATM信元是固定长度的分组，信

3、头主要完成寻址的功能；信息段用来装载来自不同用户，不同业务的信息。话音，数据，图象等所有的数字信息都要经过切割，封装成统一格式的信元在网中传递，并在接收端恢复成所需格式。由于ATM技术简化了交换过程，去除了不必要的数据校验，采用易于处理的固定信元格式，所以ATM交换速率大大高于传统的数据网，如x・25,DDN,帧中继等。另外，对于如此高速的数据网，ATM网络采用了一些有效的业务流量监控机制，对网上用户数据进行实时监控，把网络拥塞发生的可能性降到最小。对不同业务赋予不同的"特权”，如语音的实时性特权最高，一般数据文件传输的正确性特权最高，网络对不同业务分配不同的网络资源,这样不

4、同的业务在网络中才能做到”和平共处”。1.ATM的信元结构及原理ITU对ATM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

5、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

6、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QoSoATM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。1.ATM的协议参考模型及各层功能在ITU-T的1.321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。

7、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；⑵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；⑶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。2.ATM的协议参考模型中各层功能：（1）物理层又划分