计算机通信网涉及通信网络计算机两个领域，通信网络为计算机之间的数据传送和交换提供了必要的手段，而计算机技术渗透到通信网络中，又提高了后者的各种性能 。IP作为一种成熟技术，依靠网络可用、尽力而为、以端为中心的特点，在Internet的迅速发展中起了积极的作用 。ATM作为一种现代通信技术，以其网络可靠、可治理、以路为中心的特点，在计算机通信网的应用，也正符合今后电信网和信息网的发展趋势：数字化、宽带化、分组化 。技术因素和市场需求都是ATM发展的动力 。被业界称为“贵族技术”的ATM，面对IP业务的飞速发展，只有积极寻求ATM支持IP的最佳方案，才能将自己容入计算机通信网中 。
一、ATM的信元结构及原理
ITU对ATM（Asynchronous Transfer Mode）的定义是：ATM是一种异步转移模式 。异步是指ATM统计复用的性质 。转移模式是指网络中所采用的复用、交换、传输技术，即信息从一地转移到另一地所用的传递方式 。在这种转移模式中，信息被组织成信元（CELL），来自某用户信息的各个信元不需要周期性地出现 。因此，ATM就是一种在网络中以信元为单位进行统计复用和交换、传输的技术 。
ATM是一种新型分组技术，信元实际上是具有固定长度的分组，信元总长度为53个字节，其中5个字节是信头，48个字节是信息段，或称净荷 。信头包含表示信元去向的逻辑地址、优先等级等控制信息 。信息段装载来自不同用户、不同业务的信息 。任何业务的信息都经过切割封装成统一格式信元 。
ATM采用异步时分复方式，将来自不同信息源的信元汇集到一起，在缓冲器内排队，队列中的信元根据到达的先后按优先等级逐个输出到传输线路上，形成首尾相接的信元流 。具有同样标志的信元在传输线上并不对应着某个固定的时隙，也不是按周期出现的 。异步时分复用使ATM具有很大的灵活性，任何业务都按实际信息量来占用资源，使网络资源得到最大限度的利用 。此外，不论业务源的性质有多么不同（如速率高低、突发性大小、质量和实时性要求如何），网络都按同样的模式来处理，真正做到完全的业务综合 。为了提高处理速度、保证质量、降低时延和信元丢失率，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 。虚电路是可以拆除释放的 。在ATM网络的节点上完成的只是虚电路的交换 。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 。因此，ATM结合了电路交换和分组交换的优点，即ATM兼顾了分组交换方式统计复用、灵活高效和电路交换方式传输时延小、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 。ATM交换分为VP交换和VC交换两种 。VP交换指在交换的过程中只改变VPI的值，透传VCI的值，而VC交换过程中VPI、VCI都改变 。
二、ATM的协议参考模型及各层功能
在ITU-T的I.321建议中定义了B-ISDN协议参考模型，该模型为一个立体模型，包括三个面：用户面U、控制面C和治理面M，而在每个面中又是分层的，分为物理层、ATM层、AAL层和高层 。
协议参考模型中的三个面分别完成不同的功能：
1. 用户平面U：提供用户信息流传送的功能，同时也具有一定的控制功能，如流量控制、差错控制等；
2. 控制平面C：提供呼叫控制和连接控制功能，利用信令进行呼叫和连接的建立、监视和释放；
3. 治理平面M：提供两种治理功能：包括层治理和面治理 。层治理（分层），完成与各协议层实体的资源和参数相关的治理功能，如元信令，同时还处理与各层相关的OAM信息流；面治理（不分层），它完成与整个系统相关的治理功能，并对所有平面起协调作用 。
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