時(shí)分復(fù)用技術(shù)

時(shí)分復(fù)用方式工作，來(lái)自不同信息源的信元匯集到一起，在一個(gè)緩沖器內(nèi)排隊(duì)，隊(duì)列中的信元著個(gè)輸出到傳輸線路，在傳輸線路上形成首尾相接的信元流。信元的信頭中寫有信息的標(biāo)志(如A和B)，說(shuō)明該信元去往的地址，網(wǎng)絡(luò)根據(jù)信頭中的標(biāo)志來(lái)轉(zhuǎn)移信元。信息源隨機(jī)地產(chǎn)生信息，因?yàn)樾旁竭_(dá)隊(duì)列也是隨機(jī)的。高速的業(yè)務(wù)信元來(lái)得十分頻繁、集中，低速的業(yè)務(wù)信元來(lái)得很稀疏。這些信元都按先來(lái)后到在隊(duì)列中排隊(duì)，然后按輸出次序復(fù)用到傳輸線上。具有同樣標(biāo)志的信元在傳輸線上并不對(duì)應(yīng)某個(gè)固定的時(shí)間間隙，也不是按周期出現(xiàn)的，也即信息和它在時(shí)域的位置之間沒有關(guān)系，信息只是按信頭中的標(biāo)志來(lái)區(qū)分的。這種復(fù)用方式稱為異步時(shí)分復(fù)用(Asynchronous Time Division Multiolex)，又稱統(tǒng)計(jì)復(fù)用(Statistic Multiptx)。而在同步時(shí)分復(fù)用方式(如PCM復(fù)用方式)中，信息以它在一幀中的時(shí)間位置(時(shí)隙)來(lái)區(qū)分，一個(gè)時(shí)隙對(duì)應(yīng)著一條信道，不需要另外的信息頭來(lái)標(biāo)識(shí)信息的身份。異步時(shí)分復(fù)用方式使ATM具有很大的靈活性，任何業(yè)務(wù)也都可按實(shí)際需要來(lái)占用資源。對(duì)于特定的業(yè)務(wù)，傳送速率可隨信息到達(dá)的速率而變化，因此網(wǎng)絡(luò)資源得到了最大限度的利用。

ATM網(wǎng)絡(luò)可以適用于任何業(yè)務(wù)，不論其特性如何(速率高低、突發(fā)性大小、質(zhì)量和實(shí)時(shí)性要求等)，網(wǎng)絡(luò)都按同時(shí)的模式來(lái)處理，真正做到了完全的業(yè)務(wù)綜合。若某個(gè)時(shí)刻隊(duì)列中沒有等待發(fā)送的信元，此時(shí)線路上就出現(xiàn)未分配信元(信頭中含有標(biāo)志φ);反之，若某個(gè)時(shí)刻傳輸線路上找不到可以傳送新元的機(jī)會(huì)(信云啊都已排滿)，而隊(duì)列已經(jīng)充滿緩沖區(qū)，此時(shí)為了盡量減少對(duì)業(yè)務(wù)質(zhì)量的影響，將優(yōu)先級(jí)別低的信元丟棄。緩沖區(qū)的容量必須根據(jù)信息流量來(lái)計(jì)算，以使信元丟棄率在10-9以下?！? 為了提高處理速度和降低延遲，ATM以面向連接器的方式工作。網(wǎng)絡(luò)的處理工作十分簡(jiǎn)單：通信開始時(shí)建立虛電路，以后用戶將虛電路標(biāo)志寫入信頭(即地址信息)，網(wǎng)絡(luò)根據(jù)虛電路標(biāo)志將信元送往目的地。經(jīng)過(guò)ATM網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)提供信元的交換。其實(shí)，ATM網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)完成的只是虛電路的交換，因?yàn)橥惶撾娐飞系乃行旁歼x擇同樣的路由，經(jīng)過(guò)同樣的通路到達(dá)目的地。在接收段，這些信元到達(dá)的次序總是和發(fā)送次序相同。

ATM交換節(jié)點(diǎn)的工作比X.25分組交換網(wǎng)中的節(jié)點(diǎn)要簡(jiǎn)單得多。ATM節(jié)點(diǎn)只做信頭的CRC檢驗(yàn)，對(duì)于信息的傳輸差錯(cuò)根本不過(guò)問(wèn)。ATM節(jié)點(diǎn)不做差錯(cuò)控制(信頭中根本你沒有信元的編號(hào))，也不參與流量控制，這些工作都留給終端去做。ATM節(jié)點(diǎn)的主要工作就是讀信頭，并根據(jù)信頭的內(nèi)容快速的將信元送往要去的地方，這件工作在很大的程度上依靠硬件來(lái)完成，所以ATM交換的速度非?？?，可以和光纖的傳輸速度相匹配。

ATM是一種高速、低延遲的多路復(fù)用和交換技術(shù)，它可支持任何類型的用戶業(yè)務(wù)，比如語(yǔ)音、數(shù)據(jù)和視頻。ATM采用小的、固定長(zhǎng)度的單元(稱作信元)，每個(gè)信元由包含于信元頭部的虛電路標(biāo)識(shí)符來(lái)識(shí)別，ATM網(wǎng)絡(luò)使用這些標(biāo)識(shí)符經(jīng)由高速交換機(jī)對(duì)業(yè)務(wù)進(jìn)行中繼處理。ATM提供有限的差錯(cuò)檢測(cè)操作，它不提供重發(fā)服務(wù)，只在小的信元頭部進(jìn)行很少的操作，這樣做的目的是使網(wǎng)絡(luò)具有足夠快的速度以支持多兆位傳輸速率。在ATM層之上還有一層，稱作ATM適配層，這一層對(duì)各種業(yè)務(wù)類型進(jìn)行大量的會(huì)聚、分段和重裝操作。

在分層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，例如在開放式系統(tǒng)互聯(lián)(OSI)模型中，在傳輸系統(tǒng)的每一層都將建立協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU)。PDU包含來(lái)自上層的信息和當(dāng)前層的實(shí)體附加的信息，這個(gè)PDU會(huì)被傳送到下一較低的層。物理層實(shí)際以一種編幀的位流形式傳輸這些PDU，這些PDU由協(xié)議棧的較高層建造。接收系統(tǒng)自下而上傳送這些分組通過(guò)協(xié)議棧，并在協(xié)議棧的每一層分離出PDU中的相關(guān)信息。