ATM非同步傳輸模式

ATM Asynchronous Transfer Mode(非同步傳輸模式)

背景：

ATM(Asynchronous Transfer Mode) 是由國際電話電報諮詢委員會 (CCITT) 所制定具有高速分封及多工交換 (multiplexing& switching) 標準的高速網路傳輸協定，目前為ANSI及CCITT認可為B-ISDN(Broadband ISDN) 寬頻整體服務數位網路的基礎。

ATM乃是整合語音，影像，資料等，並以相當高的速度傳輸。ATM也是全球資訊高速公路information superhighway觀念的主體架構。

技術原理：

ATM在傳送資料前必須先建立好通路，而在通訊的傳送和接收方並不需要同步的動作，所以傳輸信號並不需要附帶時序信號 (clocking signal)，減少傳送和接收方的聯繫工作和關連性。
其傳輸速率由1.5 Mbps到2.5 Gbps，一般以155 Mbps(OC-3) 或是622 Mbps(OC-12) 居多，點與點之間的距離可由100公尺到40公里，所以同時可以適用於區域網路與廣域網路。
使用前端錯誤更正FEC(Forward Error Correction) 演算法來更正細胞所產生的單位元錯誤，若是一個細胞當中發生了一個位元以上的傳輸錯誤，則ATM交換機會將該細胞丟棄，而ATM網路當中並沒有重新傳送 (retransmission) 的機制。

觀念：

ATM是建立在虛擬電路VC(Virtual Circuit) 的觀念上，一般說來，可分為永久虛擬電路PVC(Permanent Virtual Circuit) 與SVC(Switch Virtual Circuit) 兩種，前者當電路建立完成時，兩終端便一直保持連線；後者則是當有需要使用電路時，才會連接電路，如此一來可以節省網路資源，不過這必須要配合邊際設備 (edge device) 來啟動SVC的連接。

交換觀念

傳統網路屬於分享觀念，而ATM屬於交換式，其特點如下：

分享式網路	交換式網路
所有節點傳輸速度相同	可享有各種速率，可做有效整合
擴充不易	擴充容易
傳輸速度增加需相對加成本	傳輸速度增加不一定增加成本

細胞觀念
cell

所謂的細胞(cell)乃是固定53bytes的資料表示，其中包括5bytes的表頭header，而後面則是48bytes的資料欄位payload。header存有虛擬線路virtual circuit，而資料欄位則包含資料，語音，與影像資料。

服務品質

QoS Quality of Service 意指經由ATM網路的傳輸，可以要求傳輸的過程達到某個水準要求以上。

而這些水準的要求則是事先協商好的一些變動參數的考量，例如：傳輸延遲時間或是細胞傳輸遺失比率。

連接導向

ATM屬於連接導向connection-oriented的傳輸技術。利用兩種標準：

網路間標準NNI
交換設備到使用者UNI標準

以便維持一定的關係，建立虛擬網路(VC)。

QoS服務品質

根據不同用戶的需求，ATM制定了幾種不同的服務品質 (QoS)，這是在ATM適應層 (ATM Adaptation Layer) AAL所制定的，說明如下：

AAL-1(Class A)：連接導向，固定速率CBR(Constant Bit Rate) 的連接方式，適用於不能有延遲的服務，例如語音與影像多媒體即時傳輸。
AAL-2(Class B)：連接導向，可變速率VBR(Variable Bit Rate) 的連接方式。例如傳送網頁資訊的服務，根據目前網路的流量狀態，動態調整資料的傳輸量。
AAL-3/4(Class C/D)：連接導向或是非連接導向的未指定速率UBR(Unspecified Bit Rate) 服務，例如傳送X.25或是Frame Relay的資料。
AAL-5(Class C/D)：非連接導向、可用速率ABR(Available Bit Rate) 的服務。例如非即時性的檔案傳輸，電子郵件傳送，或是區域網路模擬 (LAN emulation) 等應用。

應用：

適合即時性的應用，如電傳視訊、多媒體、電子會議 (electronic conference) 或是有線電視資料等。

修訂日期： 2008-03-08