ATM之物理層

其分為物理介質子層和傳輸匯聚子層。

物理介質子層：

（1）通過發送和接收有相關定時信息的連續比特流，實現發送和接收的同步。

（2）為所有的物理介質指定物理媒介，包括電纜和連接器的類型。
ATM接口：

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

（1）支持SONET、SDH承載ATM業務的單路ATM接口模塊。

（2）支持E1、T1線路承載ATM業務的接口模塊，實現IMA（Inverse Multiplexing for ATM）特性。什么是IMA？

（1）IMA存在的目的是將一個ATM信元方向復用到多條物理鏈路上，再在遠端從這些物理鏈路上將原始的信元流恢復出來。ATM信元流的復用是在多條物理鏈路上，以單個信元為基礎進行的。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）在發送方向，IMA從ATM層接收ATM信元，并以循環的方式把信元順序放置到IMA組的各條成員鏈路上；到達接收端后，這些信元被重新組合成原來的信元流，并傳遞給ATM層。方向復用的過程對于ATM層是透明的。

（4）IMA接口周期性的發送一些特殊信元，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，要調整鏈路差分時延，并消除控制信元所引入的信元時延抖動。這類信元稱為IMA控制協議信元ICP（IMA Control Protocol Cells），用于定義IMA幀。

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

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

（2）適配傳輸幀

（3）產生和恢復傳輸幀

（4）在物理層PMD的上端，查看信元頭，通過8位HEC進行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用所能接收的幀結構。

ATM之ATM層

ATM層的基本功能：

（1）ATM層位于物理層之上，負責通過ATM網絡對信元進行交換和多路復用。

（2）進入ATM層的是48字節的凈荷，這48字節的凈荷被稱為分段和重組協議數據單元SAR-PDU（Segmentation And Reassembly Data Unit）

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

（4）它還傳輸虛電路號VPI/VCI,對信元進行多路復用/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主要是獲得轉發表。當ATM交換機通過VPI/VCI鏈路收到一個信元后，先檢查本地設置的VPI/VCI是否匹配；若匹配，則根據轉發表確定連接的輸出端口，并確定輸出鏈路對應的VPI/VCI的值，之后信元在此虛鏈路上使用此VPI/VCI轉發。

***虛電路PVC：PVC是通過管理員靜態配置的，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。每個節點收到其他節點發來的建立請求時，如果滿意配置要求，需要向此節點發送連接響應信息，等連接建立后再向下個目標發送建立連接請求。

Soft VC（Soft virtual Circuit）：

這種類型是指ATM網絡是基于SVC的，而外圍設備通過PVC方式接入ATM網絡中。它的建立步驟如同SVC，但是外圍設備和ATM交換機入口出口間必須手工配置PVC。這種方式的優點是，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用于標識虛通道號，VCI用于標識虛通道中的虛電路號，兩者的組合構成了連接標識符。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標識進入交換機，然后交換機根據路由表，在出口處替換新的VPI/VCI,完成VP交換或者VC交換。在ATM交換機中，有一個對應表單，和MAC地址表類似。ATM的VPI/VCI對應表單是包含（進信元端-VPI/VCI值-出信元端口-需替換VPI?VCI值）。

ATM信元頭格式：ATM有用戶網絡接口UNI（user to network interface）和網絡網絡接口NNI（network to network interface）兩種類型的信元頭格式。UNI信元頭用于ATM專用網絡中的ATM終端和ATM交換節點之間的通信。NNI信元頭用于ATM交換節點之間的通信。

ATM之適配層

AAL的層次：AAL是高層協議和ATM層之間的接口，它負責轉接ATM層與高層協議之間的信息。有5種類型對應5種業務，其中AAL5來支持數據通信業務。AAL層位于ATM層之上，與OSI參考模型的數據鏈路層相對應。

（1）匯聚子層CS（convergence sub-layer）

其包含業務特定匯聚子層SSCS（service special convergence sub-layer），它負責與各種業務特性相關聯；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）的作用是在外圍設備向外發送數據時，把聚合的幀分成相等大小的48字節凈荷；在外圍設備接受數據時，把48字節的凈荷重新組裝成幀。

AAL類型：

AAL1：用于CBR（constant bit rate）類型，以固定的間隔發送數據。

AAL2：可以傳輸壓縮語音，可以在ISDN內實習通用信道信令。

AAL3/4:***種嘗試實現信元延遲技術，規定面向連接和無連接的數據傳輸。

AAL5：能夠處理面向連接和無連接的數據。

ATM之高層：

ATM高層接受用戶數據，將其排成數據包，然后交給ATM適配層處理。