一、ATM中的數據鏈路層

ATM物理層大體包括了OSI物理層和數據鏈路層，包括功能像OSI物理層的物理介質決定了子層和與數據鏈路功能一樣的傳輸匯集（TC）子層。對于ATM，沒有非凡的物理層特性。相反，是由SONET，FDDI及其他傳輸系統運送ATM信元的。因此，我們這里將集中于TC子層的數據鏈路功能。

當一個應用程序產生了一條要發送的消息后，此消息要進入傳輸線路上，向下傳到ATM協議棧，加上頭部和尾部，并把分段放入ATM信元中。最后，這些信元到達TC子層進行傳輸。讓我們看一下出了門后，在路上所發生的事情。

二、信元傳輸

第一步是進行頭部的校驗和。每個信元都有一個5字節的頭部，頭部中包括4字節的虛擬電路及控制信息和1字節的校驗和。校驗和只包括了前4個頭部字節，而不占用有效載荷字節。它是由32個頭部位除以多項式x^8+x^2+x+1后，所得的余數構成的。校驗和加上常數01010101。

做出只校驗頭部的決定，是為了減少由于頭部錯誤，而造成不正確傳遞信元的可能，也為了避免其校驗開始要大得多的有效載荷字段的校驗。假如確需校驗有效載荷字段，就要上到較高的層上完成這一功能。由于校驗和字段只位于頭部，因此這8位校驗和字段被稱為頭部錯誤控制HEC（headererrorcontrol）。

一旦產生出HEC，并插入信元頭部，那么此信元就作好了發送預備。傳輸手段分成兩組：異步的和同步的。當使用異步方式時，只要預備好了發送它，就可以發送，沒有時間限制。

使用同步方式，信元就必須按照事先確定的時間節拍發送。假如在需要時無數據信元可用，TC子層就必須發明一個，這種信元稱為空閑信元（idlecell）。

無數據信元的另一種類型是操作和維護OAM（Operationandmaitenance）信元。ATM機制也使用OAM信元來交換控制及其他必需的信息，以保證系統的運行。把ATM輸出速率與從事傳輸系統的速率相匹配是TC子層的重要任務。

在接收方，空閑信元在TC子層中進行處理，但OAM信元交給了ATM層。

TC子層的另一項重要任務是：假如有的話，針對從事傳輸的系統，產生成幀信息。比如，一個ATM攝象機在線路上只產生一系列信元，但它也可能用ATM信元產生SONET幀，嵌入SONET有效載荷中。在后一種情況下，TC子層將產生SONET或幀，并把ATM信元打包，這并不完全是一個不必要的步驟，因為SONET有效載荷不能支持53字節信元的整數倍。

盡管電話公司明確地使用SONET作為ATM的傳輸系統，但是也可以定義成把ATM對應到其他系統的有效載荷字段，并且這種新幀已在工作。尤其是，映射成T1，T3或FDDI幀也是可以的。

三、信元接收

在輸出處，TC子層的工作是取得一系列信元，在每個信元上增加一個HEC，把此結果轉變成比特流，并通過加入OAM信元，將比特流匹配為進行物理傳輸系統的速率。在輸入處，TC層準確地進行逆變換。它取來到達的比特流，設定信元邊界，確定信元頭（丟棄擁有不合法頭部的信元），處理OAM信元，并把數據信元上傳給ATM層。

最困難的部分是在到來的比特流中設定信元邊界。在某些情況下，進行傳輸的物理層提供了幫助。然而，有時物理層對成幀并不能提供幫助。這時應該怎么辦？

技巧是使用HEC。隨著比特流到達TC子層，保留一個40位移位寄存器，比特流從左邊進入，右邊出來。TC子層然后審查這40位，看是否可能存在一個合法的信元頭部。假如有，最右邊的8位將是合法的HEC，而最左邊的32位則不是。假如不存在這種情況，則緩沖區沒有存在一個合法信元，在這種情況下，緩沖區中所有的位都向右移動一位，使得后端空出一位，于是一個新的輸入位就加到最左端。不斷重復此過程，直到定位一個合法的HEC。此時，明確了信元邊界，因為移位寄存器包括了一個有效的頭部。