異步傳輸（Asynchronous Transmission）： 異步傳輸將比特分成小組進行傳送，小組可以是8位的1個字元或更長。傳送方可以在任何時刻傳送這些比特組，而接收方從不知道它們會在什麼時候到達。一個常見的例子是計算機鍵盤與主機的通信。按下一個字母鍵、數字鍵或特殊字元鍵，就傳送一個8比特位的ASCII代碼。鍵盤可以在任何時刻傳送代碼，這取決於用戶的輸入速度，內部的硬體必須能夠在任何時刻接收一個鍵入的字元。
ATM能夠比較理想地實現各種QoS，既能夠支持有連線的業務，又能支持無連線的業務。是寬頻ISDN（B-ISDN）技術的典範。ATM為一種交換技術，在傳送資料時，先將數位資料切割成多個固定長度的封包，之後利用光纖或DS1/ DS3傳送。到達目的地後，再重新組合。ATM網路可同時將聲音、影像及資料整合在一起。針對各種資訊型態，提供最佳的傳輸環境。
基本介紹
基本概念,通信協定,傳輸模式,結構,工作原理,潛在問題,相關區別,區別點,簡單形容,形象形容,糾錯方法,異步通信,接口標準,
基本概念
異步傳輸是數據傳輸的一種方式。由於數據一般是一位接一位串列傳輸的，例如在傳送一串字元信息時，每個字元代碼由7位二進制位組成。但在一串二進制位中，每個7位又從哪一個二進制位開始算起呢?異步傳輸時，在傳送每個數據字元之前，先傳送一個叫做開始位的二進制位。當接收端收到這一信號時，就知道相繼送來7位二進制位是一個字元數據。在這以後，接著再給出1位或2位二進制位，稱做結束位。接收端收到結束位後，表示一個數據字元傳送結束。這樣，在異步傳輸時，每個字元是分別同步的，即字元中的每個二進制位是同步的，但字元與字元之間的間隙長度是不固定的。
異步傳輸，英文名AsynchronousTransfer Mode，ATM，是實現B-ISDN的一項技術基礎，是建立在電路交換和分組交換的基礎上的快速分組交換技術。ATM的主要特點是面向連線;採用小的、固定長度的單元(53位元組);取消鏈路的差錯控制和流量控制等，這些措施提高了傳輸效率。ATM的突出優點是可以為每個虛連線提供相應的服務質量(QOS)，可以有效地支持視、音頻多媒體傳輸，包括語音、視頻和數據等;另外，ATM可以實現區域網路和廣域網的平滑無縫連線。
異步傳輸一般以字元為單位，不論所採用的字元代碼長度為多少位，在傳送每一字元代碼時，前面均加上一個“起”信號，其長度規定為1個碼元，極性為“0”，即空號的極性；字元代碼後面均加上一個“止”信號，其長度為1或者2個碼元，極性皆為“1”，即與信號極性相同，加上起、止信號的作用就是為了能區分串列傳輸的“字元”，也就是實現了串列傳輸收、發雙方碼組或字元的同步。
異步傳輸
異步傳輸通信協定
其中各位的意義如下：
起始位：先發出一個邏輯”0”信號，表示傳輸字元的開始。
停止位：它是一個字元數據的結束標誌。可以是1位、1.5位、2位的高電平。
空閒位：處於邏輯“1”狀態，表示當前線路上沒有資料傳送。
註：異步通信是按字元傳輸的，接收設備在收到起始信號之後只要在一個字元的傳輸時間內能和傳送設備保持同步就能正確接收。下一個字元起始位的到來又使同步重新校準（依靠檢測起始位來實現傳送與接收方的時鐘自同步的）。
傳輸模式
異步傳輸模式(Asynchronous Transfer Mode，縮略語為ATM），又叫信息元中繼。異步傳輸模式（ATM）在 ATM 參考模式下由一個協定集組成。ATM採用面向連線的交換方式，它以信元為單位。每個信元長53位元組。其中報頭占了5位元組。信息元中繼（cellrelay）的一種標準的（ITU）實施方案，這是一種採用具有固定長度的分組（信息元）的交換技術。之所以稱其為異步，是因為來自某一用戶的、含有信息的信息元的重複出現不是周期性的。
ATM是一種面向連線的技術，是一種為支持寬頻綜合業務網而專門開發的新技術，它與現在的電路交換無任何銜接。當傳送端想要和接收端通信時、它通過UNI傳送一個要求建立連線的控制信號。接收端通過網路收到該控制信號並同意建立連線後，一個虛擬線路就會被建立。與同步傳遞模式（STM）不同，ATM採用異步時分復用技術（統計復用）。來自不同信息源的信息匯集在一個緩衝器內排隊。列中的信元逐個輸出到傳輸線上，形成首尾相連的信息流。ATM具有以下特點：因傳輸線路質量高，不需要逐段進行差錯控制。ATM在通信之前需要先建立一個虛連線來預留網路資源，並在呼叫期間保持這一連線，所以ATM以面向連線的方式工作。信頭的主要功能是標識業務本身和它的邏輯去向，功能有限。信頭長度小，時延小，實時性較好。
ATM的傳播速度是從25兆比特每秒到155兆比特每秒。
結構
ATM 參考模式分為三層：ATM 適配層（AAL）、ATM 層和物理層。 AAL 連線更高層協定到 ATM 層，其主要負責上層與 ATM 層交換 ATM 信元。當從上層收到信息後， AAL 將數據分割成 ATM 信元；當從 ATM 層收到信息後， AAL 必須重新組合數據形成一個上層能夠辨識的格式，上述過程即稱之為分段與重組（SAR）。不同的 AAL 用於支持在 ATM 網路上使用的不同的流量或服務類型。
ATM 層主要負責將信元從 AAL 轉發給物理層便於傳輸和將信元從物理層轉發給 AAL 便於其在終端系統的使用。 ATM 層能夠決定進來的信元應該被轉發至哪裡；重新設定相應的連線標識符並且轉發信元給下一個連結、緩衝信元以及處理各種流量管理功能，如信元丟失優先權標記、擁塞標註和通用流控制訪問。此外 ATM 層還負責監控傳輸率和服從服務約定（流量策略）。
ATM 的物理層定義了位定時及其它特徵，將數據編碼並解碼為適當的電波或光波形式，用於在特定物理媒體上傳輸和接收。此外它還提供了幀適配功能，包括信元描繪、信頭錯誤校驗（HEC）的生成和處理、性能監控以及不同傳輸格式的負載率匹配。物理層通常使用的介質有 SONET 、DS3 、光纖、雙絞線等。
工作原理
異步傳輸模式的主要優點是具有以每秒高達2千兆的速度傳播聲音、數據、圖形及視頻圖像的能力。它允許網路管理者在工作站要求改變時動態重組LAN。當前，LAN的分段原則是一個工作站與它的LAN伺服器的地理位置較近，ATM將允許網路管理者建立一個邏輯的而不是物理的分段。一個ATM開關將允許你建立一個完全不依賴於網路的物理結構的邏輯網路。
潛在問題
異步傳輸存在一個潛在的問題，即接收方並不知道數據會在什麼時候到達。在它檢測到數據並做出回響之前，第一個比特已經過去了。這就像有人出乎意料地從後面走上來跟你說話，而你沒來得及反應過來，漏掉了最前面的幾個詞。因此，每次異步傳輸的信息都以一個起始位開頭，它通知接收方數據已經到達了，這就給了接收方回響、接收和快取數據比特的時間；在傳輸結束時，一個停止位表示該次傳輸信息的終止。按照慣例，空閒（沒有傳送數據）的線路實際攜帶著一個代表二進制1的信號，異步傳輸的開始位使信號變成0，其他的比特位使信號隨傳輸的數據信息而變化。最後，停止位使信號重新變回1，該信號一直保持到下一個開始位到達。例如在鍵盤上數字“1”，按照8比特位的擴展ASCⅡ編碼，將傳送“00110001”，同時需要在8比特位的前面加一個起始位，後面一個停止位。
異步傳輸的實現比較容易，由於每個信息都加上了“同步”信息，因此計時的漂移不會產生大的積累，但卻產生了較多的開銷。在上面的例子，每8個比特要多傳送兩個比特，總的傳輸負載就增加25%。對於數據傳輸量很小的低速設備來說問題不大，但對於那些數據傳輸量很大的高速設備來說，25%的負載增值就相當嚴重了。因此，異步傳輸常用於低速設備。
相關區別
區別點
簡單形容
同步傳輸就是，數據沒有被對方確認收到則調用傳輸的函式就不返回。
接收時，如果對方沒有傳送數據，則你的執行緒就一直等待，直到有數據了才返回，可以繼續執行其他指令
異步傳輸就是，你調用一個函式傳送數據，馬上返回，你可以繼續處理其他事，
接收時，對方的有數據來，你會接收到一個訊息，或者你的相關接收函式會被調用。
形象形容
異步傳輸: 你傳輸吧，我去做我的事了，傳輸完了告訴我一聲
同步傳輸： 你現在傳輸，我要親眼看你傳輸完成，才去做別的事
糾錯方法
所有傳輸介質都易受干擾和由介質本身引進的問題的影響，如電阻和信號衰減。外來干擾可以由背景噪聲、大氣輻射、機器甚至故障設備引起。受干擾影響的比特數隨傳輸速率的增力而增加，因為在干擾的時幀中涉及到更多的比特。要更正這些問題，需使用檢錯與糾錯方法。
在奇偶校驗時，各組中1的數目必須總是相同（無論奇或偶），以表示一組比特正確無誤地傳輸。逐個字元的檢查叫做VRC （垂直冗餘校驗）。逐塊檢查叫做LRC(縱向冗餘校驗）。在傳輸開始之前，兩個系統的奇偶校驗方法必須達成一致。有偶校驗（1的數目必須為偶數）、奇校驗（1的數目必須為奇數）、空號奇偶校驗（校驗位始終為0）和傳號奇偶校驗（校驗位始終為1）。
新型的數據機提供高級的檢錯和糾錯方法，比上面討論過的那些方法要實用並有效得多。
異步通信
異步通信指兩個互不同步的設備通過計時機制或其他技術進行數據傳輸。異步通信中兩個字元之間的時間間隔是不固定的，而在一個字元內各位的時間間隔是固定的。基本上，傳送方可以隨時傳輸數據，而接收方必須在信息到達時準備好接收。相反，同步傳輸是一個精確同步的位流，其中字元的起始是由計時機制來定位的。
在大量使用異步與同步傳輸的大型機/終端環境中，異步傳輸用於傳輸來自用戶周期性按鍵的終端的字元。接收系統知道等待下一次按鍵，即使這會花費較多的時間。相反，同步傳輸用作定期傳輸大量信息的大型系統之間的數據鏈路。協定為在公用電話系統上利用慢速鏈路而進行了最佳化，因此無關位將從傳輸中刪除，並且時鐘用於隔開字元。
在異步通信中，字元作為比特串編碼，由起始位（start bit）、數據位(data bit）、奇偶校驗位(parity）和停止位（stop bit）組成。這種用起始位開始，停止位結束所構成的一串信息稱為幀（frame）。校驗比特有時用於檢錯和糾錯。傳輸的“起始一停止”模式意味著對於每個新字元，傳輸都重新從頭開始，而消除在上次傳輸過程中可能出現的任意計時差異。當差異確實出現時，檢錯和糾錯機制能夠請求重傳。
在傳送一個字元時，由一位低電平的起始位開始，接著傳送數據位，數據位的位數為5～8。在傳輸時，按低位在前，高位在後的順序傳送。奇偶校驗位用於檢驗數據傳送的正確性，也可以沒有，可由程式來指定。最後傳送的是高電平的停止位，停止位可以是1位、1.5位或2位。停止位結束到下一個字元的起始位之間的空閒位要由高電平2來填充（只要不傳送下一個字元，線路上就始終為空閒位）。
異步通信中典型的幀格式是：1位起始位，7位（或8位）數據位，1位奇偶校驗位，2位停止位。
接口標準
用於異步通信的連線在OSI(開放系統互連）參考模型的物理層中被定義。此層定義與連線器類型、管腳引出線和電氣信號相關的規範。如RS-232、RS-449、CCITT V.24等之類的標準為各種要求定義這些接口。
為確保連線的設備可以互相通信定義了各種標準。EIA(電子工業協會）已經為在計算機設備間通過銅線傳輸異步信息設定了標準。EIA RS-232-C標準是一種串列物理接口標準。RS是英文“推薦標準”的縮寫，232為標識號，C表示修改次數。RS-232-C匯流排標準設有25條信號線，包括一個主通道和一個輔助通道。在多數情況下主要使用主通道，對於一般雙工通信，僅需幾條信號線就可實現，如一條傳送線、一條接收線及一條地線。RS-232-C定義了物理連線、信號電壓與定時、錯誤檢查及其他功能等內容以及位流通過單個線路的串列傳輸。相反，並行傳輸包括在同一個電纜的多個線路上同時傳送多個比特，類似於多車道高速公路。
