ATM之物理層

其分為物理介質(zhì)子層和傳輸匯聚子層。

物理介質(zhì)子層：

（1）通過發(fā)送和接收有相關(guān)定時(shí)信息的連續(xù)比特流，實(shí)現(xiàn)發(fā)送和接收的同步。

（2）為所有的物理介質(zhì)指定物理媒介，包括電纜和連接器的類型。
ATM接口：

ATM物理層位于ATM協(xié)議參考模型的***層。涉及具體的傳輸介質(zhì)，但其功能并不依賴于傳輸介質(zhì)所用的傳輸機(jī)制和速率。ATM物理層主要在高層與傳輸介質(zhì)之間傳輸有效的信元和相應(yīng)的定時(shí)信號。

（1）支持SONET、SDH承載ATM業(yè)務(wù)的單路ATM接口模塊。

（2）支持E1、T1線路承載ATM業(yè)務(wù)的接口模塊，實(shí)現(xiàn)IMA（Inverse Multiplexing for ATM）特性。什么是IMA？

（1）IMA存在的目的是將一個ATM信元方向復(fù)用到多條物理鏈路上，再在遠(yuǎn)端從這些物理鏈路上將原始的信元流恢復(fù)出來。ATM信元流的復(fù)用是在多條物理鏈路上，以單個信元為基礎(chǔ)進(jìn)行的。它能滿足較高的速率，保持信元的順序，有利于ATM管理。

（2）IMA組：由一條或者多條鏈路組成，提供更高帶寬的邏輯鏈路。這條邏輯鏈路的帶寬近似等于所有成員鏈路的帶寬之和。

（3）在發(fā)送方向，IMA從ATM層接收ATM信元，并以循環(huán)的方式把信元順序放置到IMA組的各條成員鏈路上；到達(dá)接收端后，這些信元被重新組合成原來的信元流，并傳遞給ATM層。方向復(fù)用的過程對于ATM層是透明的。

（4）IMA接口周期性的發(fā)送一些特殊信元，這些信元包含的信息被IMA虛鏈路的接收端用于重建ATM信元流。接收端在重建ATM信元流之前，要調(diào)整鏈路差分時(shí)延，并消除控制信元所引入的信元時(shí)延抖動。這類信元稱為IMA控制協(xié)議信元ICP（IMA Control Protocol Cells），用于定義IMA幀。

（5）發(fā)送端在發(fā)送時(shí)，必須對齊所有鏈路上的IMA幀。這樣，接受端就可以根據(jù)不同鏈路上IMA幀的到達(dá)時(shí)間檢驗(yàn)出鏈路間的差分時(shí)延，并由此來調(diào)整。信元在發(fā)送端是連續(xù)發(fā)送的，如果在一個IMA幀的ICP信元間沒有ATM層的信元可以發(fā)送，IMA發(fā)送端通過加入填充信元（Filler Cells）來保持物理層上有連續(xù)的信元流，這些信元流在接收端被拋棄。 傳輸匯聚子層TC（Transmission Convergence Sub-layer）：

（1）生成和認(rèn)證信頭差錯控制HEC（Header Error Control）序列。

（2）適配傳輸幀

（3）產(chǎn)生和恢復(fù)傳輸幀

（4）在物理層PMD的上端，查看信元頭，通過8位HEC進(jìn)行1比特糾錯，如果有多位錯誤就將其丟棄

（5）信元的定界，通常觀測7個合法的53字節(jié)的信元后才開始對信元處理和交換。

（6）TC子層將ATM信元封裝成特定物理層應(yīng)用所能接收的幀結(jié)構(gòu)。

ATM之ATM層

ATM層的基本功能：

（1）ATM層位于物理層之上，負(fù)責(zé)通過ATM網(wǎng)絡(luò)對信元進(jìn)行交換和多路復(fù)用。

（2）進(jìn)入ATM層的是48字節(jié)的凈荷，這48字節(jié)的凈荷被稱為分段和重組協(xié)議數(shù)據(jù)單元SAR-PDU（Segmentation And Reassembly Data Unit）

（3）ATM層加上5個字節(jié)的信元頭和對新源頭校驗(yàn)，然后傳送到物理層53字節(jié)的信元，進(jìn)行傳輸。

（4）它還傳輸虛電路號VPI/VCI,對信元進(jìn)行多路復(fù)用/分用，一般流量控制GFC（Generic Flow Control）

ATM三種虛鏈路：每條虛鏈路的建立目標(biāo)主要是獲得轉(zhuǎn)發(fā)表。當(dāng)ATM交換機(jī)通過VPI/VCI鏈路收到一個信元后，先檢查本地設(shè)置的VPI/VCI是否匹配；若匹配，則根據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)表確定連接的輸出端口，并確定輸出鏈路對應(yīng)的VPI/VCI的值，之后信元在此虛鏈路上使用此VPI/VCI轉(zhuǎn)發(fā)。

***虛電路PVC：PVC是通過管理員靜態(tài)配置的，一旦連接就不能釋放。適合一直使用有高級需求的連接。

交換虛電路SVC（switched virtual circuit）：通過信令方式建立，可以通過命令方式建立連接和釋放。每個節(jié)點(diǎn)收到其他節(jié)點(diǎn)發(fā)來的建立請求時(shí)，如果滿意配置要求，需要向此節(jié)點(diǎn)發(fā)送連接響應(yīng)信息，等連接建立后再向下個目標(biāo)發(fā)送建立連接請求。

Soft VC（Soft virtual Circuit）：

這種類型是指ATM網(wǎng)絡(luò)是基于SVC的，而外圍設(shè)備通過PVC方式接入ATM網(wǎng)絡(luò)中。它的建立步驟如同SVC，但是外圍設(shè)備和ATM交換機(jī)入口出口間必須手工配置PVC。這種方式的優(yōu)點(diǎn)是，PVC連接到用戶便于對用戶的管理，而SVC又能保障鏈路的合理利用。

VPI/VCI:

（1）在ATM中，使用一對VPI/VCI的組合來標(biāo)識一條邏輯連接。VCPI/VCI的值只有在本地接口才有意義。

（2）VPI用于標(biāo)識虛通道號，VCI用于標(biāo)識虛通道中的虛電路號，兩者的組合構(gòu)成了連接標(biāo)識符。既：有可能一條VPI中包含一條或者多條VCI.

（3）在ATM通信中，信元就是在就是帶著VPI/VCI標(biāo)識進(jìn)入交換機(jī)，然后交換機(jī)根據(jù)路由表，在出口處替換新的VPI/VCI,完成VP交換或者VC交換。在ATM交換機(jī)中，有一個對應(yīng)表單，和MAC地址表類似。ATM的VPI/VCI對應(yīng)表單是包含（進(jìn)信元端-VPI/VCI值-出信元端口-需替換VPI?VCI值）。

ATM信元頭格式：ATM有用戶網(wǎng)絡(luò)接口UNI（user to network interface）和網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)接口NNI（network to network interface）兩種類型的信元頭格式。UNI信元頭用于ATM專用網(wǎng)絡(luò)中的ATM終端和ATM交換節(jié)點(diǎn)之間的通信。NNI信元頭用于ATM交換節(jié)點(diǎn)之間的通信。

ATM之適配層

AAL的層次：AAL是高層協(xié)議和ATM層之間的接口，它負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)接ATM層與高層協(xié)議之間的信息。有5種類型對應(yīng)5種業(yè)務(wù)，其中AAL5來支持?jǐn)?shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)。AAL層位于ATM層之上，與OSI參考模型的數(shù)據(jù)鏈路層相對應(yīng)。

（1）匯聚子層CS（convergence sub-layer）

其包含業(yè)務(wù)特定匯聚子層SSCS（service special convergence sub-layer），它負(fù)責(zé)與各種業(yè)務(wù)特性相關(guān)聯(lián)；公共部分匯聚子層CPCS（common part convergence sub-layer），通過在幀的前后加入可變長度的填充字符來成幀，進(jìn)行錯誤檢測。

（2）分組和重組子層：

分組和重組子層SAR（Segmentation And reassembly）的作用是在外圍設(shè)備向外發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，把聚合的幀分成相等大小的48字節(jié)凈荷；在外圍設(shè)備接受數(shù)據(jù)時(shí)，把48字節(jié)的凈荷重新組裝成幀。

AAL類型：

AAL1：用于CBR（constant bit rate）類型，以固定的間隔發(fā)送數(shù)據(jù)。

AAL2：可以傳輸壓縮語音，可以在ISDN內(nèi)實(shí)習(xí)通用信道信令。

AAL3/4:***種嘗試實(shí)現(xiàn)信元延遲技術(shù)，規(guī)定面向連接和無連接的數(shù)據(jù)傳輸。

AAL5：能夠處理面向連接和無連接的數(shù)據(jù)。

ATM之高層：

ATM高層接受用戶數(shù)據(jù)，將其排成數(shù)據(jù)包，然后交給ATM適配層處理。