交换的基本原理

3.6.1　ATM交换的基本原理

ATM通信网中传送信息的基本载体是ATM信元。ATM将话音、数据及图像等所有的数字信息分解成信元。ATM的信元和分组交换中的分组类似，但又有其自身的特点：信元具有固定长度，且长度较短，规定为53个字节，其中前5个字节是信头（Header），其余48个字节是信息段；信头的功能较为简单，主要包括信元去向的逻辑地址、优先级、信头差错控制、流量控制等信息。

ATM是针对电路传送、分组传送这两种传送方式的不足研究出的一种新的传送方式。它以固定长度的信元为单位，采用面向连接、异步时分复用方式实现信息传送。

ATM可以看做是电路交换的演变：ATM与电路交换类似，采用面向连接的方式；但却是在电路传送方式的每个时隙中放入ATM信元，并且依据信元的信头值区分不同用户，各用户数据所占用的时间位置不受约束。因此，线路上的数据速率可在各个用户中间自由分配，不再受固定速率的限制。

ATM的基本业务类型

·CBR业务

CBR业务（恒定比特率业务）是专用通道的最高优先级业务。该业务会在某个特定的通道中“独霸”带宽，即使没有业务发起，该通道也将保留而不被别人使用。政府、高端企业的特定应用往往会使用CBR业务。

·VBR业务

VBR业务（可变比特率业务）是指根据带宽需求大小进行调整业务流量。例如，在通话过程中，有声音的时候带宽被占用，没有声音的时候带宽被释放以供其他应用使用。语音、视频业务采用VBR类型是非常适合的。

·UBR业务

UBR业务（不确定比特率业务）也就是“尽力而为的业务”。当某个业务开始发起，但如果线路上的带宽已被高优先级的业务占去大部分或者全部，则该业务的数据流将被部分或全部抛弃。UBR业务优先级最低，服务质量最差。

ATM的三种基本业务类型中的CBR业务类似于奥运会时期的奥运专用车辆。它可以在奥运专用车道上行驶，并且无论有无奥运专用车辆在奥运专用车道上行驶，奥运专用车道都不可以被其他车辆占用。VBR业务类似救护车等特殊车辆。它具有道路的优先使用权，其他车辆（UBR业务）都得让其优先通过。

ATM可以看做是分组交换方式的演变：ATM使用信元为信息传送的基本单位，这类似于分组交换中的数据包；但ATM可以借助空闲信道填充信道的方式，使得信道被分成等长的时间段。这为提供固定比特率、固定时延的电信业务，如语音业务创造了条件。

综上所述，ATM交换是电路交换和分组交换的结合，且同时具备了二者的优势。