ATM信元傳輸和格式

背景：

ATM物理層大體包括了OSI物理層 [被屏蔽廣告]和數(shù)據(jù)鏈路層，包括功能像OSI物理層的物理介質(zhì)決定了子層和與數(shù)據(jù)鏈路功能一樣的傳輸匯集（TC）子層。對于ATM，沒有特殊的物理層特性。相反，是由SONET，F(xiàn)DDI及其他傳輸系統(tǒng)運送ATM信元的。因此，我們這里將集中于TC子層的數(shù)據(jù)鏈路功能。當(dāng)一個應(yīng)用程序產(chǎn)生了一條要發(fā)送的消息后，此消息要進入傳輸線路上，向下傳到ATM協(xié)議棧，加上頭部和尾部，并把分段放入ATM信元中。最后，這些信元到達TC子層進行傳輸。讓我們看一下出了門后，在路上所發(fā)生的事情。

1．信元傳輸基本原理

第一步是進行頭部的校驗和。每個信元都有一個5字節(jié)的頭部，頭部中包括4字節(jié)的虛擬電路及控制信息和1字節(jié)的校驗和。校驗和只包括了前4個頭部字節(jié)，而不占用有效載荷字節(jié)。它是由32個頭部位除以多項式x^8+x^2+x+1后，所得的余數(shù)構(gòu)成的。校驗和加上常數(shù)01010101。做出只校驗頭部的決定，是為了減少由于頭部錯誤，而造成不正確傳遞信元的可能，也為了避免其校驗開始要大得多的有效載荷字段的校驗。如果確需校驗有效載荷字段，就要上到較高的層上完成這一功能。由于校驗和字段只位于頭部，因此這8位校驗和字段被稱為頭部錯誤控制HEC（header error control）。

一旦產(chǎn)生出HEC，并插入信元頭部，那么此信元就作好了發(fā)送準(zhǔn)備。傳輸手段分成兩組：異步的和同步的。當(dāng)使用異步方式時，只要準(zhǔn)備好了發(fā)送它，就可以發(fā)送，沒有時間限制。

2．信元格式

ATM是一種新型分組技術(shù)，信元實際上是具有固定長度的分組。按照CCITT的建議 ，每個信元的長度為53個字節(jié)，其中前面5個字節(jié)為信頭，用來表示這個信元來自何處，到何處去，是什么類型，優(yōu)先等級等控制信息。由于ATM有信頭，所以會有一部分線路傳輸能力用在信頭上。后面48個字節(jié)是信息段，或稱凈荷，是要在線路上傳送的信息。信息段裝載來自不同用戶、不同業(yè)務(wù)的信息。任何業(yè)務(wù)的信息都經(jīng)過切割封裝成統(tǒng)一格式信元。信元的主要功能為確定虛通道，并完成相應(yīng)的路由控制。信元結(jié)如下圖6所示。在UNI接口和NNI接口上ATM的信元頭結(jié)構(gòu)是 不同的。

GFC（Generic Flow Control）：一般流量控制。如圖7所示，GFC僅在UNI信頭存在，因為ATM只在端設(shè)備與用戶設(shè)備處進行流控制，以減少網(wǎng)絡(luò)過載的可能性。

VPI（Virtual Path Identifier）：虛通道標(biāo)識符。在ATM中，若干虛通路（VC）組成一個虛通道（VP），并以VP作為網(wǎng)絡(luò)管理單位，相當(dāng)于X.25中的邏輯信道群號（LCGN）。

VCI（Virtual Connection Identifier）：虛通路標(biāo)識符。類似于X.25中邏輯信道號（LCN），用于標(biāo)志一個VPI群中的唯一呼叫，在呼叫建立時分配，呼叫結(jié)束時釋放。在ATM中的呼叫由VPI和VCI共同決定，且唯一確定。

PTI（Payload Type Identifier）：凈荷類型。用于指示信息字段的信息是用戶信息還是網(wǎng)絡(luò)信息。

CLP（Cell Loss Priority）：信元拋棄優(yōu)先級。當(dāng)CLP為"1"時，表示當(dāng)網(wǎng)絡(luò)擁塞時可以拋棄該信元；相反，不能拋棄CLP為"0"的信元。

HEC（Header Error Control）：信頭差錯控制。為了提高處理效率（同時傳輸線路條件允許如此），ATM僅進行信頭 差錯控制，以防VPI/VCI差錯，即呼叫間"串話"。