概要
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ATM是异步传输模式(ATM )异步传输模式的缩写，是实现B-ISDN业务的核心技术之一。 ATM是一种基于小区的分组交换和复用技术。 这是一种通用的面向连接的传输模型，专为各种业务设计。 适用于局域网和广域网，具有高速数据传输速率，支持语音、数据、传真、实时视频、CD质量的音频、图像等多种类型的通信。 ATM采用面向连接的传输方式，将数据分割为固定长度的单元，通过虚拟连接进行交换。 ATM集交换、复用、传输为一体，复用采用异步时分复用方式，根据信息的报头或报头区分不同的信道。
技术特点
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ATM是一种通过局域网或广域网传输语音、视频图像和数据的宽带技术。 这是小区中继技术，数据包的大小是固定的。 单元格可以被认为是一种运输设备，可以通过ATM交换设备将数据块从一个设备传输到另一个设备。 所有单元大小相同，帧中继和LAN系统的数据包大小不确定。 使用相同大小的单元格可以提供预测和保证APP应用所需带宽的方法。 就像轿车必须在繁忙的路口等待长卡车转弯一样，可变长度的数据包在开关设备上容易引起通信延迟。
优缺点
特点：基于小区的分组交换技术； 快速交换技术； 面向连接的小区交换； 预留带宽。
其优点：吸取了线路交换实时性好、分组交换灵活性高的优点； 采用定长分组(小区)作为传输和交换单位具有优良的服务质量，目前的最高速度为10gb/s，即将达到40gb/s。
缺点：小区报头开销太大； 技术复杂且昂贵。
自动取款机的连接
ATM为了连接，必须在通信的双向建立连接，在通信结束后通过信令断开连接。 但是，通过舍弃线路交换中采用同步时分复用并切换为异步时分复用，可以使发送接收双方的时钟不同，可以更有效地利用带宽。
自动取款机的传输单元
ATM的传输单元是固定长度为53字节的小区(CELL )，其中5B是携带该小区的控制信息的小区报头。 48B是单元格，托管用户分发的信息。 报头部分包含用于路由的虚拟信道标识符(VPI )/VCI (虚拟路径标识符) )信息，因此具有包交换的特征。 这是一种高速分组交换，根据协议将OSI第2层纠错、流量控制功能转移到智能终端完成，减少了网络延迟，提高了交换速度。
自动取款机的交换设备
交换设备是ATM的重要组成部分，充当组织中的集线器，可将数据组从一个节点快速传输到另一个节点。 或作为广域通信设备使用，在远程LAN之间快速传输ATM信元。 传统的局域网(如以太网、FDDI和令牌环网)采用共享介质，在任意时刻只能有一个节点传输，而ATM提供任意节点之间的连接，节点可以同时传输。 来自不同节点的信息被复用成一个信元流。 在该系统中，ATM交换机可以由公共服务提供商所有，也可以是组织内部网的一部分。
网络详细信息
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由于ATM网络由相互连接的ATM交换机组成，因此存在两种类型的连接：交换机和终端，以及交换机和交换机之间。 因此，交换机支持两种类型的接口：用户和网络接口通用网络接口(uni )和网络节点之间的接口NNI。 对应两种接口，ATM信元有两种不同的信元头。
ATM网络中引入了两个重要的概念。 VP (虚拟信道)和VC (虚拟信道)用于描述ATM单元单向传输的路径。 物理链路复用多个虚拟信道，每个虚拟信道复用多个虚拟信道，并且能够用相同的标识符，即VPI和VCI进行识别。 VPI和VCI是独立的号码，VPI和VCI只有在一起才能唯一识别一个虚通道。
在两个相邻交换节点之间的单元的VPI/VCI值不改变，在两个节点之间形成一个VP链和VC链。 当小区通过交换机节点时，VPI和VCI将发生相应的变化。 单一的VPI和VCI是没有意义的，进行链接后，只有形成了VP链和VC链，才能形成有意义的链接。 ATM交换机具有虚拟连接表，其中每个部分包含物理端口、VPI和VCI值。 此表是在虚拟电路构建过程中生成的。
使用ATM作为公司的主干网，可以简化网络管理，消除不同寻址方式和路由机制的网络互连引起的许多复杂问题。 无论连接的设备类型如何，ATM集线器都可以连接到集线器上的任意两个端口。 这些设备的地址经过预转换，例如，无论节点所连接的网络类型如何，都可以轻松地将消息从一个节点发送到另一个节点。 ATM管理软件对于移动用户及其物理工作站非常方便。
通过ATM技术完成企业总部、各办事处和公司分部的局域网互联，实现公司内部数据传输、企业短信服务、语音服务等，通过互联网实现电子商务等应用。 另外，ATM采用统计复用技术，且接入带宽突破传统2M，达到2M-155M，因此适用于高带宽、低延迟或高数据突发等应用。
ATM作为新一代多媒体通信的主要高速网络技术问世。 从ATM开发之初，ATM就被设计为提供语音、视频和数据传输。 计算机电话集成(CTI )技术还提供了附加的优点，IT管理员可以将计算机与通常分离的旧电话网络(电话和传真)组合。
发展优势
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-----------ATM的主要优点是高带宽、有保证的服务质量和可扩展的、能提供所有速度与应用的拓扑结构，服务质量标准确保了一个应用所要求的带宽在该应用的信息请求期间都可供使用，例如，ATM为实况显示的音频和视频成分提供了性能，从而有足够的带宽进行完整的显示。由于ATM技术提供了处理声音、视频和数据的通用网络来降低整个网络成本，全世界的电信公司正朝着ATM发展。ATM技术是建立在小的、规模不变的单元上的，它使快速交换成为可能，从而使多种等时的数据能在计算机网络传输中统计复用。统计复用规定了“根据需要定带宽”，电信频道不再被时分复用协议限制在固定的数据率上，实质上，一个应用只使用它所需要的带宽。如果一个应用因为突发数据需要附加的带宽，那么它就能请求附加的带宽，这一在处理高带宽应用上的灵活性在战术环境中具有明显的优势。ATM协议能为所有的传输类型提供同构网络，不论是支持传统的电话、娱乐电视，还是支持LAN、MAN和WAN上的计算机网络传输，应用都使用同一协议。在设计上，ATM协议能处理等时数据，如视频、音频及计算机之间的其他数据通信。ATM协议在带宽上被设计成可扩展的，并能支持实时的多媒体应用。标准正好能执行1级光学载体（OC-1）(51.84Mbps)到OC-48(2.488Gbps)的传输率。
应用前景
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把ATM网络技术用作局域网的干线，要考虑到存在的大量传统的LAN(如以太网)，要使它们的基础设施和应用软件的投资不受损害，必须发展ATM的LAN仿真(LANE)技术。
atm网络技术应用
传统的LAN技术使用无连接的传输，而ATM网络则是面向连接的通信，为了使ATM网络技术适用于现有的LAN技术，ATM网络的边界设备必须使LAN的网络层协议能够用于面向连接的ATM的网络。由ATM论坛所制订的LANE用户网络接口(LUNI)协议，使ATM网络边界设备可以控制供通信用的虚拟连接，并且模仿LAN无连接特性。这就是使ATM网络技术对LAN是透明的，或者说LAN掩盖了ATM网络的某些特性。 LANE服务的主要目的是使现有的在LAN上的应用程序可以通过多种网络层协议，如IP、IPX、APPN和NetBIOS等，可以访问ATM网络，传统LAN上的终端设备，也可以利用LANE连接在ATM上的设备，如连接在ATM网络上的服务器、交换机和路由器等。
已有多家著名的网络厂商提供构成ATM局域网络干线的设备。除了ATM网络接口适配器(接口卡)外，主要有ATM网络干线交换机和ATM/LAN交换机。以3COM公司生产的上述设备为例，ATM网络干线交换机如CELLPlex 7000；ATM/LAN交换机如LinkSwitch 2700。CELLPlex7000是有16个端口的ATM网络干线交换机。这些端口称为直接的ATM端口，提供所使用的ATM网络接口适配器所提供的通信速率。可以用其中4个端口连接供共享的公司级服务器，其余12个端口可以各连接一台LinkSwitch 2700 ATM/LAN交换机，后者有一个端口供连接ATM网络干线交换机用，另外它有12个以太网端口，每个以太网端口可以连接一个以太网集线器，每个以太网集线器构成一个共享的LAN段，供8到12台PC机共享10Mb/s的带宽；或者ATM/LAN交换机上的每个以太网端口直接连接一台高档微机工作站，由它独占10Mb/s的带宽。
连接在共享LAN段上的PC，可以通过ATM/LAN交换机访问配有直接ATM接口的高档次(超级)服务器。这种访问不要求PC作任何改变，可以通过直接的ATM接口高速访问连接在ATM网络中的服务器。在整个互连网络中对这类公司级服务器的访问是很频繁的，信息吞吐量大，使用ATMLAN作为局域网干线可提高整个企业网的性能。
LAN仿真的ATM网络干线上桥接LAN的链路层，使ATM网络像无连接的LAN那样工作。LAN仿真使LAN的应用层和网络层都见不到ATM网络。应用程序和为共享介质的LAN所设计的应用程序接口(API)对话，而由API层下面的驱动程序和ATM网络交互作用。
ATM LAN的应用是有生命力的，它不但可以作为高层办公大楼的局域网络干线，也适用于长度在数公里范围的园区网。今后在千兆位以太网可供普遍使用时，它也不会成为ATM LAN的替代物，这是因为千兆位以太网的数据速率虽高，但是它不适用于多媒体通信。此外，用第5类UTP构成的千兆位以太网通信距离只限于在100m以内，不能用作长距离的局域网络干线。
ATM网络(19张)ATM通信网络的应用，无论是在WAN和LAN干线上的应用，其前景都是诱人的，有着广阔的应用发展前途。在这两方面应用发展的一种趋势，是WAN和LAN连接的一体化，消除两者之间在传统上存在的屏障。今后，对于一些最为渴求带宽的PC通信的应用。通过远程信息传送，使ATM直接到达桌面机的技术即可实现。达到这种应用水平，可以说真正实现了超级信息高速公路的境界。
配置要求
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通过对ATM多业务承载网进行了以上研究以后，可以对ATM端局交换机下挂的F/R交换机提出如下要求：
1、物理端口接口功能
(1)E1接口(接头型号为RJ48)
物理特性满足G.703，帧结构满足G.704基本帧结构;E1帧中继接口支持信道化E1和非信道化E1;信道化E1支持N*64Kbps F/R端口，N小于等于30;非信道化E1支持F/R端口，支持G.704 TSO帧同步方式和非帧同步方式。
(2)以太网接口：1×10/100base-T以太网接口，接口类型为RJ45。
2、业务端口
(1)F/R业务端口
F/R业务处理能力参数符合X.144，X.145;支持U-NI-DTE(X.36)、UNI-DCE(X.36)和NNI(X.76)。
F/R端口支持LMI协议，DCE侧支持LMI协议自动识别功能，DTE侧需指定LMI协议，LMI协议支持Q.933 悦耳的导师.A、X.36、X.76。
F/R 端口拥塞告警管理：F/R端口只报告端口拥塞告警，考虑到CPU处理瓶颈，拥塞管理只对输入队列处理(包括F/R和ATM)，所以只检查输入队列深度，根据两级门限判断拥塞和严重拥塞。拥塞时长统计分为两级，轻度拥塞时长和严重拥塞时长。拥塞时长只在一次统计数据报告时间段有效，单位为秒。
F/R 端口统计数据包括：F/R端口收到和发送的帧数、F/R端口收到和发送的字节数、F/R端口收到的帧数中太长和太短的数、F/R端口收到的帧数中DLCI无效的帧数、F/R端口收到的帧中被丢弃的帧数，指违反业务合同及拥塞管理丢失的帧、F/R端口轻度拥塞时长，F/R端口严重拥塞时长。
(2)PPP业务端口
可承载IP业务或桥业务;
支持安全认证处理;
支持PAP/CHAP，认证协议。二者的不同是：采用PAP认证时，用户名和密码在链路上透明传输，而CHAP采用双方都能识别的加密算法对用户名和密码进行了加密。
(3)HDLC业务端口
HDLC端口由E1端口或E1端口中的时隙构成，是一种逻辑端口。通过HDLC-F/R的连接，F/R网络可以透明承载HDLC用户业务。
3、连接特性
应该支持两种连接类型：F/R-to-F/R和F/R-to-HDLC。
(1)F/R-to-F/R Connection
基于F/R逻辑端口，实现帧中继交叉连接和统计复用功能。
(2)F/R-to-HDLC Connection
实现F/R连接透明承载E1接入业务，并且具有F/R交叉连接和统计复用的能力。该类连接一侧对应E1 HDLC的几个时隙(信道化)或整个E1 HDLC端口(非信道化)，另一侧对应F/R逻辑端口的一个DLCI号。
4、应该具备的性能
(1)网同步方式的时钟应该不少于两种：C4等级的本振时钟和从1～8路E1接口提取恢复时钟。在时钟设置时，可同时选两路设置分别作为主时钟和副时钟。时钟选择的顺序是：首选从1～8路E1中提取恢复时钟，然后再选择本振时钟源。
(2)网管应有三种设备管理方式，提供包括设备、端口和业务级配置，警、性能、计费和安全管理操作，端口物理环控制和测试，支持本地升级和远程升级等四大方面的管理功能。控制方式上而言，支持三种管理方式：控制台管理、GHVIEW网管、iGHVIEW网管。
(3)提供良好的电信运营级QoS机制，支持按照DLCI、对应rt-VBR、nrt-VBR和UBR划分F/R业务优先级和优先等级。优先级、业务量参数按照F/R DLCI的CIR、Bc和Be参数之间的关系确定。