ATM交换技术详解：信元结构与虚通道

"本文主要介绍了ATM交换技术的相关知识，包括信元传送子系统的功能以及ATM信元的结构和ATM交换的主要特点。" 在现代交换技术中，信元传送子系统扮演着至关重要的角色。它负责处理输入信号，确保光电信号的有效转换和同步。当采用SDH/SONET物理接口时，物理层功能包括将光信号转化为数字比特流，恢复比特流的顺序，定位信元边界，并进行差错控制。信元速率解耦机制允许系统在流量不均匀时丢弃空闲信元，以保持恒定的信元输出速率。此外，净荷的解扰过程确保数据的正确传输。ATM交换系统的基础结构设计支持这种高效的数据处理。 ATM（Asynchronous Transfer Mode）交换是一种基于信元的交换技术，具有以下特点：它采用了统计时分复用，通过硬件实现快速信元交换，从而提供了高效的带宽管理。ATM能够同时支持多种服务类型，如语音、视频和数据，且为每种服务提供服务质量（QoS）保证。作为面向连接的技术，ATM在传输用户数据前必须先建立端到端的虚连接。 ATM信元是其核心传输单元，由5字节的信头和48字节的信息段（净荷）构成。信头包含了关键的控制信息，如通用流量控制（GFC）字段，用于接入点的流量管理。在用户网络接口（UNI）中，GFC有4个比特，而在网络到网络接口（NNI）中则不需要这一字段，使得VPI字段扩展至12比特。VPI（Virtual Path Identifier）和VCI（Virtual Channel Identifier）共同构成了选路信息，用于标识不同的虚通道和虚信道。PT（Payload Type）指示净荷类型，而CLP（Cell Loss Priority）用于在拥塞时决定信元的丢弃优先级。最后，HEC（Head Error Control）用于信头的差错检测和校正。 ATM网络中的虚通道（VP）和虚信道（VC）是其逻辑组织的关键元素。VP可以视为一组VC的集合，而每个VC则代表一个独立的通信路径。例如，一个VP可能包含多个数据通信和电话通信，每个通信由特定的VCI标识。这种面向连接的工作方式保证了数据传输的可靠性，同时通过VP和VC的灵活管理，实现了网络资源的高效利用和多业务的支持。 ATM交换技术通过其独特的信元结构和面向连接的特性，有效地解决了多业务环境下的传输问题，提供了流量控制和拥塞管理的机制，从而在现代通信网络中占有一席之地。