第4章分組交換技術(shù)?提供語音業(yè)務(wù)的電話網(wǎng)采用電路交換技術(shù)，而數(shù)據(jù)通信網(wǎng)采用分組交換技術(shù)。?數(shù)據(jù)通信具有突發(fā)性強，對差錯敏感，對時延不敏感等業(yè)務(wù)特征。概述4.1分組交換原理4.2X.25建議4.3幀中繼技術(shù)4.4ATM交換技術(shù)4.54.1概述?分組交換產(chǎn)生于20世紀(jì)60年代，是繼電路交換和報文交換之后出現(xiàn)的、針對數(shù)據(jù)通信的特點而開發(fā)的一種信息交換技術(shù)。?在數(shù)據(jù)通信中，分組交換比電路交換具有更高的效率，可以在多個用戶之間實現(xiàn)資源共享；同時，分組交換比報文交換的傳輸時延小。?因此，分組交換是一種理想的數(shù)據(jù)交換方式。?X.25定義的數(shù)據(jù)終端設(shè)備（DTE，DataTerminalEquipment）和數(shù)據(jù)電路終接設(shè)備（DCE，DataCircuit-terminatingEquipment）之間的接口，曾經(jīng)是廣泛使用的分組網(wǎng)協(xié)議。?隨著電信網(wǎng)向?qū)拵Щ⒕C合化和智能化發(fā)展，相繼出現(xiàn)了一些分組交換的改進(jìn)技術(shù)，如幀中繼、ATM交換等。?數(shù)據(jù)通信采用分組交換而不是電路交換或報文交換，主要基于以下原因：（1）數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)具有很強的突發(fā)性，采用電路交換，信道利用率太低；采用報文交換方式，時延又較長，不適于實時交互型業(yè)務(wù)。（2）電路交換只支持固定速率的數(shù)據(jù)傳輸，要求收發(fā)雙方嚴(yán)格同步，不適應(yīng)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)中終端間異步、可變速率的通信要求。（3）話音通信對時延敏感，對差錯不敏感，而數(shù)據(jù)通信對一定的時延可以忍受，但關(guān)鍵數(shù)據(jù)的一個比特錯誤都可能造成災(zāi)難性后果。4.2分組交換原理?分組交換的基本思想是把用戶需要傳送的信息分成若干個較小的數(shù)據(jù)塊，即分組（Packet）。?這些分組長度較短，并且具有統(tǒng)一的格式，每個分組包含用于控制和選路作用的分組頭。采用分組交換的通信網(wǎng)稱為分組交換網(wǎng)。?這些分組以“存儲轉(zhuǎn)發(fā)”的方式在網(wǎng)絡(luò)中傳輸。?即每個節(jié)點首先對收到的分組進(jìn)行暫存，檢測分組在傳輸中有無差錯，分析分組頭中的選路信息，進(jìn)行路由選擇，并在選擇的路由上進(jìn)行排隊，等到信道有空閑時才向下一個節(jié)點或目的終端轉(zhuǎn)發(fā)。?分組交換的技術(shù)特點歸納如下：（1）統(tǒng)計復(fù)用。（2）存儲轉(zhuǎn)發(fā)。（3）差錯和流量控制。4.2.1統(tǒng)計復(fù)用?在數(shù)字通信中，為了提高通信線路的利用率，采用時分復(fù)用技術(shù)進(jìn)行信息傳送。?時分復(fù)用分為同步時分復(fù)用和統(tǒng)計時分復(fù)用。?分組交換采用統(tǒng)計時分復(fù)用技術(shù)，它在給用戶分配線路資源時，不像同步時分復(fù)用那樣固定分配帶寬，而是按需動態(tài)分配。?即只在用戶有數(shù)據(jù)傳送時才給它分配資源，因此線路利用率較高。圖4-1統(tǒng)計時分復(fù)用示意圖4.2.2邏輯信道?在統(tǒng)計時分復(fù)用中，對各個用戶的數(shù)據(jù)信息應(yīng)該如何區(qū)分呢？通常使用標(biāo)記進(jìn)行區(qū)分。?這樣，在一條共享的物理線路上，就形成了邏輯上分離的多條信道。?如圖4-2所示，在高速復(fù)用線上形成了分別為三個用戶傳輸信息的子信道，這種子信道稱為邏輯信道，用邏輯信道號（LCN，LogicalChannelNumber）標(biāo)識。?邏輯信道號由邏輯信道群號及群內(nèi)邏輯信道號組成，二者統(tǒng)稱為邏輯信道號LCN。圖4-2邏輯信道劃分示意圖?邏輯信道具有如下特點：（1）由于分組交換采用統(tǒng)計復(fù)用方式，因此終端每次呼叫時，需要根據(jù)當(dāng)時的資源情況分配LCN。（2）邏輯信道號是在用戶至交換機的用戶線或交換機之間的中繼線上分配的，用于代表子信道的一種編號資源，每條線路上邏輯信道號的分配是獨立的。（3）邏輯信道號是一種客觀存在。4.2.3虛電路與數(shù)據(jù)報?分組交換網(wǎng)采用兩種工作方式向用戶提供信息傳送服務(wù)，一種是虛電路，另一種是數(shù)據(jù)報。1．虛電路方式?所謂虛電路方式，就是在用戶數(shù)據(jù)傳輸前先通過發(fā)送呼叫請求分組建立端到端的虛電路；一旦虛電路建立，屬于同一呼叫的數(shù)據(jù)分組均沿著這一虛電路傳送；最后通過呼叫清除分組來拆除虛電路。?在這種方式中，用戶的通信過程需要經(jīng)過連接建立、數(shù)據(jù)傳輸、連接拆除三個階段。?因此，虛電路提供的是面向連接服務(wù)。圖4-3虛電路工作方式?虛電路服務(wù)具有如下特征：（1）虛電路的路由選擇僅僅發(fā)生在虛電路建立時，此過程稱為虛呼叫；在后續(xù)的數(shù)據(jù)傳輸過程中，路由不再改變，因此可以減少節(jié)點不必要的控制和處理開銷。（2）由于屬于同一呼叫的所有分組經(jīng)由同一路徑，這些分組將按原有順序到達(dá)目的地，終端不需要重新排序，因此分組的傳輸時延較小。（3）虛電路建立以后，每個分組頭中不再需要包含詳細(xì)的目的地址，而只需邏輯信道號就可以區(qū)分各虛電路的信息，減少了每個分組的額外開銷。（4）虛電路是由多段邏輯信道級聯(lián)而成的，虛電路在它經(jīng)過的每段線路上都有一個邏輯信道號，這些信道號級聯(lián)便構(gòu)成了端到端的虛電路。?因此，邏輯信道是基于段來劃分的，而虛電路則是端到端的。（5）虛電路的缺點是當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中線路或設(shè)備發(fā)生故障時，可能導(dǎo)致虛電路中斷，必須重新建立連接才能恢復(fù)數(shù)據(jù)傳輸。（6）虛電路適用于連接建立后長時間傳輸數(shù)據(jù)的應(yīng)用，其持續(xù)時間應(yīng)顯著大于呼叫建立時間，如文件傳送、傳真等。?否則傳輸效率較低，虛電路的優(yōu)勢無法得到體現(xiàn)。?虛電路分為交換虛電路（SVC，SwitchedVirtualCircuit）和永久虛電路（PVC，PermanentVirtualCircuit）兩種。2．?dāng)?shù)據(jù)報方式

圖4-4數(shù)據(jù)報工作方式?數(shù)據(jù)報服務(wù)具有如下特點：（1）用戶之間的通信不需要連接建立和拆除過程，就可以直接傳輸數(shù)據(jù)，因此對于短報文通信效率較高。（2）網(wǎng)絡(luò)節(jié)點根據(jù)分組地址信息自由地選路，可以避開網(wǎng)絡(luò)中的擁塞路段或節(jié)點，因此網(wǎng)絡(luò)的健壯性較好。對于分組的傳送比虛電路更為可靠，如果一個節(jié)點出現(xiàn)故障，分組可以通過其他路由傳送。（3）缺點是分組到達(dá)與發(fā)送順序不一定一致，終點需要重新排隊；并且每個分組的分組頭要包含詳細(xì)的目的地址，因此分組和節(jié)點的處理開銷較大。（4）數(shù)據(jù)報適用于短報文的數(shù)據(jù)通信，如詢問/響應(yīng)型業(yè)務(wù)等。4.2.4路由選擇1．路由選擇時需要考慮：（1）路由選擇準(zhǔn)則。（2）路由選擇協(xié)議。（3）路由選擇算法。2．路由選擇算法（1）固定型算法。①洪泛法②隨機路由選擇③固定路由表算法圖4-5固定路由表算法示例?表4-1所示為網(wǎng)絡(luò)控制中心計算得到的全網(wǎng)的路由表。?該表列出了所有節(jié)點到各個目的節(jié)點所確定的路由。?實際上，對于每一個節(jié)點僅需存儲其中相應(yīng)的一列即可。（2）自適應(yīng)路由選擇。①故障。②擁塞。?到目前為止，自適應(yīng)路由選擇策略使用最為普遍，其原因如下：①從用戶的角度來看，自適應(yīng)路由選擇策略能夠提高網(wǎng)絡(luò)性能。②自適應(yīng)路由選擇有助于平衡負(fù)荷，因而有利于擁塞控制，能夠延遲嚴(yán)重?fù)砣陌l(fā)生。（3）最短路徑算法。4.2.5流量控制與擁塞控制

?流量控制與擁塞控制是分組交換網(wǎng)必須具備的功能特性。1．流量控制的作用（1）防止由于網(wǎng)絡(luò)和用戶過載而導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)吞吐量下降和傳輸時延增加。圖4-6分組吞吐量、時延與輸入負(fù)荷的關(guān)系（2）避免網(wǎng)絡(luò)死鎖。（3）網(wǎng)絡(luò)及用戶之間的速率匹配。2．流量控制的層次?如圖4-7所示，流量控制分為：段級、沿到沿級、接入級和端到端級。圖4-7分級流量控制機制3．流量控制方法（1）滑動窗口機制。（2）緩沖區(qū)預(yù)約方式。（3）許可證法。4．擁塞控制方法（1）從擁塞節(jié)點向一些或所有的源節(jié)點發(fā)送控制分組。（2）根據(jù)路由選擇信息調(diào)整新分組的產(chǎn)生速率。（3）利用端到端的探測分組來控制擁塞。（4）允許節(jié)點在分組經(jīng)過時添加擁塞指示信息。4.3X.25建議?X.25是ITU-T（CCITT）早在1976年就制定出的一個著名協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。?它是一個公用分組交換網(wǎng)的接口規(guī)范，在推動分組交換網(wǎng)的發(fā)展中做出了很大的貢獻(xiàn)。?由于現(xiàn)在已經(jīng)有了性能更好的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，X.25的應(yīng)用已經(jīng)很有限，因此本節(jié)只對X.25建議做簡單的介紹。?根據(jù)ITU-T給出的定義，X.25是數(shù)據(jù)終端設(shè)備（DTE）和數(shù)據(jù)電路終接設(shè)備（DCE）之間的接口，為公用數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)在分組模式下提供終端操作。?因此，X.25建議只是定義了網(wǎng)絡(luò)與終端的接口應(yīng)遵循的標(biāo)準(zhǔn)。?X.25是在傳輸線路質(zhì)量較差、終端智能較低、對通信速率要求不高的歷史背景下，由ITU-T的前身CCITT按照電信級標(biāo)準(zhǔn)制定的，含有復(fù)雜的差錯控制和流量控制機制，只能提供中低速率的數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)，主要用于廣域互連。4.3.1分層協(xié)議結(jié)構(gòu)圖4-8X.25的分層協(xié)議結(jié)構(gòu)?X.25的鏈路層采用高級數(shù)據(jù)鏈路控制規(guī)程（HDLC）的子集—平衡型接入?yún)f(xié)議（LAPB），而LAPB采用的是HDLC的幀結(jié)構(gòu)。4.3.2LAPB的幀結(jié)構(gòu)圖4-9LABP幀結(jié)構(gòu)（1）標(biāo)志（F）。（2）地址字段（A）。（3）控制字段（C）。①信息幀I（Informationframe）②監(jiān)控幀S（Supervisoryframe）③無編號幀U（Unnumberedframe）（4）信息字段（I）。（5）幀校驗序列（FCS，F(xiàn)rameCheckSequence）。4.3.3鏈路層操作過程（1）鏈路建立。圖4-10數(shù)據(jù)鏈路操作的三個階段（2）信息傳輸。（3）鏈路斷開過程。（4）鏈路恢復(fù)。4.3.4分組層?X.25的分組層利用鏈路層提供的服務(wù)在DTE-DCE接口上交換分組。?它將一條數(shù)據(jù)鏈路按統(tǒng)計時分復(fù)用的方式劃分為許多個邏輯信道，允許多個終端同時使用高速的數(shù)據(jù)信道，以充分利用邏輯鏈路的傳輸能力和交換機資源，實現(xiàn)通信能力和資源的按需分配。?分組層的功能如下。（1）在X.25接口為每個用戶呼叫提供一個邏輯信道，并通過邏輯信道號（LCN）區(qū)分與每個用戶呼叫有關(guān)的分組。（2）為每個用戶的呼叫連接提供有效的分組傳輸，包括順序編號、分組的確認(rèn)和流量控制。（3）支持交換虛電路（SVC）和永久虛電路（PVC），提供建立和清除連接的方法。（4）監(jiān)測和恢復(fù)分組層的差錯。1．分組單元格式?X.25分組層定義了分組的類型和功能。?分組格式如圖4-11所示，它由分組頭和數(shù)據(jù)兩部分組成。圖4-11分組單元格式?各部分定義如下。（1）通用格式標(biāo)識符（GFI）。（2）邏輯信道群號（LCGN）和邏輯信道號（LCN）。（3）分組類型識別符。2．分組層操作過程（1）SVC呼叫建立過程。

圖4-12呼叫建立過程

圖4-13呼叫請求分組格式（2）SVC數(shù)據(jù)傳輸階段。圖4-14分組類型識別符（3）SVC的呼叫清除過程。圖4-15呼叫清除過程4.4幀中繼技術(shù)4.4.1幀中繼基本概念?20世紀(jì)80年代以來，數(shù)字通信、光纖通信及計算機技術(shù)取得了飛速的發(fā)展，計算機終端的智能化和處理能力不斷提高，使得終端系統(tǒng)完全有能力完成部分原來由分組網(wǎng)節(jié)點所完成的功能。?例如，端系統(tǒng)可以進(jìn)行差錯糾正等。?此外，高性能光纖傳輸系統(tǒng)的大量使用，使得傳輸質(zhì)量有了極大的提高，從而可以把差錯糾正放到端系統(tǒng)去實現(xiàn)，以提高節(jié)點的轉(zhuǎn)發(fā)效率。?因此，人們提出了新的快速分組交換技術(shù)——幀中繼。?幀中繼的設(shè)計思想非常簡單，將X.25協(xié)議在每段鏈路上執(zhí)行的差錯控制推到網(wǎng)絡(luò)邊緣的終端去完成，網(wǎng)絡(luò)只進(jìn)行差錯檢查，從而簡化了節(jié)點間的處理，以獲得高速的轉(zhuǎn)發(fā)。?幀中繼具有如下技術(shù)特點。1．?dāng)?shù)據(jù)傳送協(xié)議大為簡化

圖4-16X.25與幀中繼協(xié)議功能比較2．用戶平面和控制平面的分離

圖4-17幀中繼用戶網(wǎng)絡(luò)接口協(xié)議結(jié)構(gòu)4.4.2協(xié)議結(jié)構(gòu)與幀格式?與X.25相比，幀中繼只使用物理層和數(shù)據(jù)鏈路層的部分功能。?如圖4-18所示，采用TDM技術(shù)的電路交換僅完成物理層功能，而X.25完成下三層的所有功能，幀中繼僅完成下兩層核心功能。圖4-18幀中繼與其他協(xié)議參考模型的比較1．幀結(jié)構(gòu)

圖4-19幀中繼的幀結(jié)構(gòu)（1）標(biāo)志字段（F）（2）地址字段（A）（3）信息字段（I）（4）幀校驗序列（FCS）字段圖4-20幀中繼地址字段格式2．幀中繼相關(guān)協(xié)議（1）數(shù)據(jù)鏈路核心協(xié)議。（2）呼叫控制協(xié)議。（3）本地管理協(xié)議（LMI，LocalManagementInformation）。4.4.3幀中繼交換原理?實際的幀中繼網(wǎng)是一個虛電路網(wǎng)絡(luò)，提供面向連接服務(wù)，不提供無連接服務(wù)。?所以它不使用物理地址來定義終端（DTE）。?像其他虛電路網(wǎng)絡(luò)一樣，使用虛電路標(biāo)識符。?幀中繼的虛電路標(biāo)識符是在數(shù)據(jù)鏈路層操作的，而在X.25中虛電路是在網(wǎng)絡(luò)層（分組層）操作的。

?幀中繼的虛電路是用DLCI來定義的。?當(dāng)網(wǎng)絡(luò)建立一條虛電路時，就給DTE一個DLCI編號，該編號可用于訪問遠(yuǎn)端的DTE。?本地DTE用這個DLCI發(fā)送幀到遠(yuǎn)端的DTE。?幀中繼網(wǎng)中，由多段DLCI的級聯(lián)構(gòu)成端到端的虛電路，可分為交換虛電路（SVC）和永久虛電路（PVC）。?由于標(biāo)準(zhǔn)的成熟程度、用戶需求和產(chǎn)品情況等原因，目前只提供永久虛電路服務(wù)。1．永久虛電路PVC

圖4-22PVC虛電路及其DLCI圖4-23幀中繼PVC標(biāo)識2．連接標(biāo)識DLCI

圖4-24網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的DLCI3．幀中繼交換操作

圖4-25幀中繼交換示意圖4.4.4帶寬管理和擁塞控制?由于幀中繼網(wǎng)絡(luò)沒有流量控制措施，當(dāng)輸入的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)流量超過網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷時，網(wǎng)絡(luò)中的某些節(jié)點可能會發(fā)生擁塞，造成大量用戶信息得不到及時處理而被丟失，網(wǎng)絡(luò)吞吐量下降，用戶信息傳送時延加長。?因此，對幀中繼網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行帶寬和擁塞管理是十分必要的。1．帶寬管理?帶寬管理是指網(wǎng)絡(luò)對流入的用戶數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控，以保證帶寬資源在用戶間的合理分配。2．擁塞控制?幀中繼為了簡化協(xié)議，提高節(jié)點的處理和轉(zhuǎn)發(fā)速度，將流量控制和差錯控制交由終端完成。?但這樣可能使網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)擁塞，因此要采取措施盡量減少擁塞的出現(xiàn)。（1）擁塞回避。（2）丟棄。4.5ATM交換技術(shù)?1986年國際電聯(lián)提出了寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（B-ISDN）的概念，B-ISDN的目標(biāo)是以一個綜合、通用的網(wǎng)絡(luò)來承載全部現(xiàn)有的和將來可能出現(xiàn)的業(yè)務(wù)。?為此需要開發(fā)新的信息傳遞技術(shù)，以適應(yīng)B-ISDN業(yè)務(wù)范圍大、通信過程中比特率可變的要求。?人們在研究、分析了電路交換和分組交換技術(shù)之后，認(rèn)為快速分組交換是唯一可行的技術(shù)。?1988年，國際電聯(lián)正式把這種技術(shù)命名為異步轉(zhuǎn)移模式（ATM），并推薦其作為未來寬帶網(wǎng)絡(luò)的信息傳送模式。?ATM技術(shù)具有以下特點：（1）ATM是一種統(tǒng)計復(fù)用技術(shù)，它將一條物理信道劃分為多個具有不同傳輸特性的虛電路提供給用戶，可實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的按需分配。（2）ATM利用硬件實現(xiàn)固定長度分組（信元）的快速交換，時延小、實時性好，能夠滿足多媒體業(yè)務(wù)傳輸?shù)囊蟆＃?）ATM是支持多業(yè)務(wù)的傳輸平臺，并提供服務(wù)質(zhì)量保證。?ATM通過定義不同的ATM適配層（AAL，ATMAdaptationLayer）來滿足不同業(yè)務(wù)對傳輸性能的要求。（4）ATM是面向連接的傳輸技術(shù)，在傳輸用戶數(shù)據(jù)之前必須建立端到端的虛連接。?所有數(shù)據(jù)，包括用戶數(shù)據(jù)、信令和網(wǎng)管數(shù)據(jù)都通過虛連接進(jìn)行傳輸。4.5.1ATM技術(shù)基礎(chǔ)?ATM是一種高速分組傳送模式，它綜合了電路交換和分組交換的優(yōu)勢。?在ATM網(wǎng)絡(luò)中，話音、數(shù)據(jù)、圖像和視頻等信息被分解成長度固定的信元（Cell），來自不同用戶的信元以異步時分復(fù)用的方式匯集在一起，在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點緩沖器內(nèi)排隊，然后按先進(jìn)先出或其他仲裁原則逐個傳送到線路上，形成首尾相接的信元流。?網(wǎng)絡(luò)節(jié)點根據(jù)每個信元所帶的虛通路標(biāo)識符/虛信道標(biāo)識符（VPI/VCI），選擇輸出端口，轉(zhuǎn)發(fā)信元。?由于信元長度固定，節(jié)點隊列管理簡單，轉(zhuǎn)發(fā)部件可采用硬件實現(xiàn)，因此信元的轉(zhuǎn)發(fā)速度快，時延小。1．ATM信元格式?信元是ATM特有的分組單元，話音、數(shù)據(jù)和視頻等各種不同類型的數(shù)字信息均可被分割成長度相等的信元。?ATM信元長度為53B，分為兩個部分：5B的信頭包含表征信元去向的邏輯地址、優(yōu)先級等控制信息；48B的信息段用于裝載來自不同用戶、不同業(yè)務(wù)的信息。圖4-27ATM信元格式?信元中各字段的含義和作用說明如下：（1）一般流量控制（GFC）：僅用于UNI，其功能是控制用戶接入網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)流量，以避免網(wǎng)絡(luò)擁塞。（2）虛通路標(biāo)識符（VPI）和虛信道標(biāo)識符（VCI）：虛通路（VP）和虛信道（VC）是虛電路的兩種形式；VPI和VCI是它們的編號，也就是一種標(biāo)記或標(biāo)簽，主要用于路由選擇和資源管理等。（3）凈荷類型指示（PTI）：包括用戶信息和業(yè)務(wù)適配信息，也可用于區(qū)分信元凈荷是用戶數(shù)據(jù)或管理信息。（4）信元丟失優(yōu)先級（CLP）：在網(wǎng)絡(luò)擁塞時，決定丟棄信元的先后次序。（5）信頭差錯控制（HEC）：用于針對信元頭的差錯檢測，并起信元定界作用。（6）凈荷（Payload）：用于裝載用戶信息或數(shù)據(jù)。2．虛信道和虛通路?ATM采用面向連接方式，為了提供端到端的信息傳送能力，ATM在UNI接口之間建立虛連接，并在整個呼叫期間保持虛連接。?為了適應(yīng)不同應(yīng)用和管理的需要，ATM在兩個等級上建立虛連接，即虛信道（VC，VirtualChannel）級和虛通路（VP，VirtualPath）級。（1）VC和VCC。（2）VP和VPC。圖4-28傳輸線路、VP和VC之間的關(guān)系3．VC與VP交換（1）VC交換。圖4-30VC交換過程（2）VP交換。圖4-31VP交換過程4．一般通信過程?ATM網(wǎng)絡(luò)基于面向連接方式提供端到端的通信服務(wù)。?用戶在進(jìn)入正式通信前，首先要通過呼叫建立連接。連接建立后，網(wǎng)絡(luò)按確定的路徑順序轉(zhuǎn)移所服務(wù)的信元。其通信過程如下。（1）呼叫建立。

圖4-32ATM網(wǎng)絡(luò)端點間的連接（2）信元定序和選路。4.5.2ATM協(xié)議模型圖4-34ATM參考模型子層及其功能?ATM協(xié)議參考模型和OSI七層協(xié)議參考模型沒有嚴(yán)格的對應(yīng)關(guān)系，但其大致的對應(yīng)關(guān)系可理解為以下幾點。（1）ATM物理層等效于OSI參考模型的第一層，主要完成比特級的功能。（2）ATM層和OSI參考模型第二層下邊界的功能相適應(yīng)，完成成幀功能。（3）ATM適配層（AAL）執(zhí)行高層的適配，將信令和用戶信息轉(zhuǎn)換成固定長度的ATM信元。1．物理層

?物理層利用傳輸線路的比特流傳送功能實現(xiàn)ATM的信元傳送，并確保傳送連續(xù)的ATM信元時不錯序。?物理層由兩個子層組成，分別是物理媒體子層（PMD，PhysicalMedia）和傳輸匯聚子層（TC，TransmmissionConvergence）。（1）PMD子層。PMD支持與物理媒體有關(guān)的比特功能。（2）TC子層。TC完成ATM信元流與物理媒體傳輸比特流的轉(zhuǎn)換功能。

①信頭差錯控制（HEC）。②信元定界（CellDelimitation）。③信元速率解耦。④擾碼（Scrambling）。2．ATM層?ATM層和用于傳送ATM信元的物理媒體完全無關(guān)，它利用物理層提供的信元（53B）傳送功能，向上提供ATM業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)單元（48B）的傳送能力。?ATM業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)單元是任意48B的數(shù)據(jù)塊，它在ATM層中被封裝到信元的負(fù)載區(qū)。?從原理上說，ATM層本身處理的協(xié)議控制信息是5B長的信頭；但是實際上為了提高協(xié)議處理速度和降低協(xié)議開銷，在物理層和AAL層都使用了信元頭部的某些域。?在傳送多個業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)單元時，傳送過程能夠確保數(shù)據(jù)單元的順序不會紊亂。?ATM層與上、下層之間的關(guān)系如圖4-35所示。圖4-35ATM協(xié)議各層之間的映射關(guān)系?ATM層的主要功能如下。（1）將不同連接的信元復(fù)用在一條物理通路上，并向物理層送出單一形式的信元流，及其逆過程。（2）信元標(biāo)識（VPI/VCI）的翻譯變換，以達(dá)到ATM交換或交叉連接功能。（3）通過CLP來區(qū)分不同QoS的信元。（4）發(fā)生擁塞時在用戶信元頭中增加擁塞指示。（5）將AAL遞交的SDU增加信元頭，并在逆向提取信元頭。（6）在UNI上實施一般流量控制。3．ATM適配層?ATM層提供的只是一般意義的信元傳送能力，為了使ATM能夠承載不同業(yè)務(wù)，并具有端到端的差錯控制功能，在ATM系統(tǒng)中增加了業(yè)務(wù)適配層（AAL層）。?AAL層實際上是增強ATM的數(shù)據(jù)傳輸能力，以適應(yīng)各種通信業(yè)務(wù)的要求。?AAL層分成兩個子層：分段重裝子層（SAR，SegmentAndReassemble）和匯聚子層（CS，ConvergenceSub-layer）。的適配。?分段重裝子層（SAR）實現(xiàn)CS協(xié)