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ATM技术在计算机通信网中的应用( 二 )

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ATM的协议参考模型中各层功能：
1. 物理层又划分为两个子层：PM（物理媒体子层）和TC（传输会聚子层） 。PM（物理媒体子层）负责线路编码光电转换、比特定时，以确保数据比特流的正确传输；传输会聚子层功能为信元速率解藕；HEC的产生/校验；信元定界；传输帧适配；传输帧产生/恢复 。
2. ATM层主要完成四项功能：一般流量控制；信头的产生和提取；信元VPI/VCI的翻译；信元复用和分路 。
3. AAL（ATM自适应层）其功能是将高层功能适配成ATM信元 。AAL层的目的是使不同类型的业务，包括治理平面和控制平面的信息，经过适配之后都可用统一的ATM信元形式来传送 。AAL层与业务有直接关系 。AAL层对不同类型的业务进行不同的适配 。对于ATM用户，AAL在用户终端设备中实现；对于非ATM用户，AAL在UNI的网络侧设备中实现 。AAL层又分为两个子层：拆装子层SAR和汇聚子层CS 。在发送端，需要将业务流适配到ATM层，SAR将高层信息分段为固定长度和标准格式的ATM信元；在接收端，在向高层转接ATM层信息时，SAR接收ATM信元，将其重新组装成高层协议信息格式 。CS执行定时信息的传递、差错检测和处理、信元传输延迟的处理、用户数据单元的识别和处理等功能 。
三、ATM与IP技术简单对比
1. 服务质量保证方面
无论对运营者还是用户，QoS是服务信誉的标志 。由于面向连接与面向无连接之分，IP技术和ATM技术在服务质量（QoS）保证方面有根本的不同 。IP包的长度是不固定的，长信息包和短信息包中信息打包、拆包时延差别很大，从而引入了较大的时延抖动，不适于实时业务 。当用户增加时，服务质量则降低，导致服务质量不稳定 。目前一些示范实时应用实际上是用低带宽利用率换取高服务质量 。ATM技术使用固定长度信元使打包、拆包时延相当，减小时延抖动，并且小信元长度降低了时延值 。另外，ATM采用流量控制技术，在连接建立之前，就通过信令协商能否保证用户的服务质量要求，只有当网络确认之后才接受入网，保证为每一个虚电路提供不同的服务质量 。这是真正意义上的服务质量（QoS） 。为弥补IP技术在服务质量上的缺陷，TETF提出如RSVP（Resource Reservation Protocol）协议 。但由于IP自身限制，协议实现复杂，进展缓慢 。
2. 协议简化问题
从发展历程上看，lP技术在开发初期，传输技术不理想，于是采用逐段纠错，反馈重传等技术，这使得协议复杂 。随着光纤技术的发展，传输和处理能力的提高，这些部分已显多余 。但由于软、硬件投资问题，IP自身成了障碍，只能保留这些功能 。这必然影响网络传输效率 。ATM技术充分利用光纤技术发展，简化差错控制，在中间节点不检查业务完整性，大大简化了协议 。ATM流量控制和信令是为了用精确的控制得到网络利用率的提高和服务质量的保证 。虽然复杂些，却是值得的 。
TCP/IP是互联网的基础协议，TCP/IP协议框架中的IP层对应于OSI参考模型中的网络层，完成路由选择和分组转发功能，而TCP对应于OSI参考模型中的传送层，完成端到端之间的数据收妥确认与差错纠正等 。可以看出，IP协议实质上是一种不需要预先建立连接，而直接依靠于IP分组报头信息决定分组转发路径的数据协议 。从技术上讲，它具有以下几大特点：一是分布式结构；二是端到端原则，所有增值功能都在网络之外由终端完成；三是IP网可以建立在任何传输通道上，可以保证异种网络的互通；四是具有统一的寻址体系，网络可扩展性强 。
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 。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，不需逐段链路的差错控制和流量控制 。可以提高处理速度、保证质量、降低时延和信元丢失率 。ATM结合了电路交换和分组交换的优点，即ATM具有统计复用、灵活高效和传输时延小、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Qos 。

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