ATM教程：物理層
2019-11-04 10:05:20
供稿：網友
一、ATM的物理層
ATM意即異步傳輸模式（asynchronous transfer mode)。這種模式可以與同步T1線路做一對比。在T1線路中每125us都有一個T1幀生成，該速率由主時鐘控制，每幀的第k時隙中有從相同源來的1字節數據。T1是同步的。而ATM不嚴格要求信元交替地從不同的源到來，每一列從各個源來的信元，沒有非凡的模式，信元可以從任意不同的源到來，而且，不要求從一臺計算機來的信元流是連續的，數據信元可以有間隔，這些間隔由非凡的空閑信元（idle cell）填充。
ATM并不標準化傳輸的信元格式。實際上，它指出僅發送單個信元是可以的，并且指出信元可以被裝入到T1，T3，SONET或FDDI（光纖LAN）線路上發送。對于以上的這些例子，有標準規定信元如何封裝到這些系統提供的幀里。
在最初的ATM標準中，主速率為155.52Mb/s，另外還有一個4倍于它的速率（622.08Mb/s）。選擇此速率是為了和SONET兼容，SONET是電話系統中用于光纖線路的分幀標準。基于T3（44.736Mb/s）和FDDI（100Mb/s）上的ATM也已出現。
ATM的傳輸介質經常是光纖，但是100m以內的同軸電纜或5類雙絞線也是可以的。光纖可達數千米遠。每個鏈路處于計算機和一個ATM交換機之間或兩個ATM交換機之間。換句話說，ATM鏈路是點到點的（和LAN不一樣，它在一條電纜上有許多發送方和接收方）。通過讓信元從一條線路進入交換機并且從多條線路輸出，可以獲得廣播效果。每條點到點鏈路是單向的。對于全雙工操作需要兩條鏈路，每個方向的流量占用一條。
ATM的物理層包括兩個子層，即物理介質子層（PM）和傳輸會聚（TC）子層。其中物理介質子層提供比特傳輸能力，對比特定時和線路編碼等方面作出了規定，并針對所采用的物理介質（如光纖、同軸電纜、雙絞線等）定義其相應的特性；傳輸會聚子層的主要功能是實現比特流和信元流之間的轉換。
對于輸出，ATM層提供信元序列，PDM子層進行必要的編碼，并且以比特流的方式發送它們。對于輸入，PDM子層從網絡中獲得輸入的比特，并且向TC子層提交一個比特流。信元的邊界并沒有標記出來，TC子層負責找出信元在何處開始和結束。但這不僅困難，而且在理論上行不通，因此TC層去掉了這一功能。因為TC層治理分幀，所以它屬于數據鏈路功能，因此我們在第3章討論它。
二、物理接口
ITU-T和ATM論壇將物理接口分為三類，即基于SDH、基于信元和基于PDH。下面從不同的角度介紹：
傳統的數字信令。
DS0 64kbit/s
DS1(T1) 1.544Mbit/s
DS2(T2) 6.312Mbit/s (4 DS1,96 DS0)
DS3(T3) 44.736Mbit/s (28 DS1,672 DS0)
DS4 274.176Mbit/s (4032 DS0)
SONET的同步傳送信令(STS)
STS-1(OC-1) 51.84Mbit/s
STS-3(OC-3) 155.52Mbit/s (3STS-1)
STS-12(OC-12) 622.08Mbit/s (12STS-1)
STS-24(OC-24) 1244.16Mbit/s (24STS-1)
STS-48(OC-48) 2488.32Mbit/s (48STS-1)
ANSI標準
STS-1 51.84Mbit/s
STS-3c 155.52Mbit/s
STS-12c 622.08Mbit/s
DS3 44.736Mbit/s
CCITT標準
DS1 1.544Mbit/s
E1 2.048Mbit/s
DS2 6.312Mbit/s
E2 8.448Mbit/s
E3 34.368Mbit/s
DS3 44.736Mbit/s
E4 139.264Mbit/s
STM-1 155.52Mbit/s（與STS-3相同）
STM-4 622.08Mbit/s（與STS-12相同）
