ATM交換和多路復用的基本單位，由信頭和信息段組成，信頭中裝有控制信息，信息段中裝入被分解成數據塊的用戶信息或其他管理信息。每個信元由5位元組的報頭和48位元組的有效載荷組成。
基本介紹
- 中文名：信元
- 外文名：cell
- 用途：專用於ATM網路
- 生成公式：X^8+X^2+X+1
- 結構：一種特殊的 數據結構
- 單位：cells/s
相關概念,信元分類,傳輸方式,信元交換,
相關概念
·一般流量控制域(Generic Flow Control，GFC)：占4位，通常置為0。它的主要功能是控制由用戶終端至網路方向ATM接續的業務流量。
·虛通路標識符(Vi rtual Path Identifier，VPI)：該域在用戶——網路接口處由8位組成，在網路結點接口中由信頭的前12位組成。VPI的主要功能是用於路由選擇，包含ATM路由地址的第一部分。
·載荷類型指示符(Payload Type Identifier，PTI)：信息類型由3位組成，用來區分信元中信息域的信息類，即區分是否為用戶信息信元。其中，非用戶信息信元包括運行維護和管理信元和資源管理信元。
·信元丟棄優先權(Cell Loss Priority，CLP)：它只有1位，用於表示信元丟失的優先權，可由用戶或業務提供者設定。當CLP為。時，表示該信元具有較高的優先權別；當CLP為1時，該信元的優先權別較低。網路發生擁塞時，將選擇丟棄CLP為1的信元，以緩解網路壓力。
信元分類
ATM的信元具有不同的類型，可分為兩類：一類是用戶信元，攜帶用戶信息；另一類是網路產生的管理信元，用於實現同步、呼叫建立等功能。
這些管理信元集中在VPI=0的通道中，並且採用VCI=0～15範圍的信道傳送，具體類型和功能如下：
(1)空閒信元(VPI=O，VCI=0，CLP=1，淨荷為48個“01101010”)：物理層產生的空信元。
(2)未分配信元(VPI=0，VCI=0，CLP=0)：ATM層產生的空信元。
(3)物理層0AM信元(VCI=3，4)：用於物理層的操作維護。
(4)元信令信元(VCI=1)，通用廣播信令信元(VCI=2)，點對點信令信元(VCI=5)：信令信元，用於呼叫控制和建立連線等。
(5)普通信元(VCI≠0～15)：傳送用戶信息。
傳輸方式
ATM將來自不同信息源的信元匯集到一起，在緩衝器內排隊，佇列中的信元根據到達的先後按優先等級逐個輸出到傳輸線路上，形成首尾相接的信元流。具有同樣標誌的信元在傳輸線上並不對應著某個固定的時隙，也不是按周期出現的。異步時分復用使ATM具有很大的靈活性，任何業務都按實際信息量來占用資源，使網路資源得到最大限度的利用。此外，ATM採用快速分組交換，所有信息在網中以信元為單位進行傳輸與交換，減小了交換結構和快取器管理的複雜性，便於用硬體實現交換功能，提高交換效率和質量，也便於支持多種業務的綜合，對支持未來新業務的接入具有更強的適應性。
ATM以面向連線的方式丁作。通信開始時先建立虛電路，並將虛電路標誌寫入信元首部，網路根據虛電路標誌將信元送往目的地。虛電路是可以拆除釋放的。在ATM網路的結點上完成的只是虛電路的交換。為了簡化網路的控制，ATM取消了傳統分組數據網中的逐段鏈路差錯控制和流量控制，採用端到端差錯控制和流量控制，從而降低了信元在交換結點的處理時延。因此，ATM結合了電路交換和分組交換的優點，即ATM兼顧了分組交換方式統計復用、靈活高效和電路交換方式傳輸時延小、實時性好的優點。能在單一的主體網路中攜帶多種信息媒體，承載多種通信業務，並且能夠保證QoS。ATM交換分為VP(Virtual Path)交換和VC(Virtual Channel)交換兩種。VP交換指在交換的過程中只改變VPI的值，不改變VCI的值，而Vc交換過程中VPl、VCI都改變。
信元交換
ATM信元交換是對邏輯路由的交換，屬於標記交換，即對物理通路上各種VPI、VCI的信元分別進行轉接和變換(更換新的VPI、VCI)處理。ATM交換的這種特徵決定了交換機必須對每個信元進行一次處理，由於ATM傳輸速率較高，每個信元的持續時間很短(對於155．52Mb/s的STM一1接口，每個信元約2．7微秒)，故交換機操作的速度是很高的。
