信元的信头结构

9.3.1　ATM信元的信头结构

在ATM网络中传送的信元有ATM层信元和物理层信元，它们可以分为空闲信元、有效信元、无效信元、分配信元、未分配信元等几类。信元的信头的结构如图9.6所示。

图9.6　ATM信元的信头结构

下面介绍ATM信元中各域的意义及它们在ATM网络中的作用。

（1）GFC（一般流量控制）

GFC占4bit，是UNI信头中第一字节的高4位。GFC域未使用时，缺省值为全0。GFC机制帮助控制ATM连接流量，对消除网络中常用的短期过载现象十分有效。具体的GFC功能在ITU－T I.150建议中规定。

（2）VPI/VCI（虚通道/虚信道标识符）

在ATM网络中，由于信头中只有5字节。不可能把全部地址信息放入信头上，因此采用标识符（VPI/VCI）代替具体地址的方法。

①虚通道标识符（VPI）。在UNI（User Network Interface，用户网络接口）信元中，VPI域占8bit，位于信头中第一字节的低4位以及第二字节的高4位，可以标识256条虚通道。在NNI（Network Network Interface，网络网络接口）信元中，VPI域占12bit，覆盖了GFC域，位于信头中第一字节和第二字节的高4位。可以标识4096条虚通道。

②虚信道标识符（VCI）。B－ISDN的UNI和NNI信元中，VCI域都为16位，占第二字节的低4位、第三字节以及第四字节的高4位。VCI域用于标识ATM虚信道，最多可标识65 536条虚信道。VCI和VPI结合，可在UNI信元中标识16177216条连接，在NNI信元中标识268 435 456条连接。

VCI域也可以使用预定义值，未定义值为0。“ATM论坛”规范规定：VCI值从第四字节第5位开始连续分配，未分配值为0。VCI＝0～15用于ATM管理功能，VCI＝16留作临时本地管理接口ILMI（Interim Local Management Interface），VCI＝17～31预留给其他一些功能，其余的VCI值用户才可使用。因为每个连接都与VPI和VCI相关，所以用户可以使用的第一个连接是VPI＝1，VCI＝32。

（3）PTI（净荷类型指示）

PTI占3bit，位于信头第4字节的第2位到第4位，用于指明同一虚信道上信元净荷的信息是用户信息还是网络控制信息。对于用户信息信元，ATM层一般先将信头剥离，再上交给ATM适配层（AAL）。对于网络控制信元，将启动相应的管理功能进行处理。

PTI的第1位用于指明信元净荷的信息是用户信息还是网络控制信息。如果是用户信息，那么第2位为阻塞指示，表示信元在传输的过程中是否经历过阻塞，第3位为ATM用户到用户指示（AUUI），指明ATM的用户之间交换的信息；如果是网络控制信息，那么后两位表示传输数据的类型。具体的定义如表9.5所示。

表9.5　ATM信元头部PTI值的含义

从表中可以看出，用户信元分为0类信元和1类信元。在传输连续数据时，0类信元表示不是最后一个信元，1类信元表示是该连续数据的最后一个。源端AAL信元使用这两种信元来通知目的端AAL该信息段的接收是否结束。源AAL把信息传给ATM层时，将最后的用户信元的PTI域置为1类信元。其他的置为0类信元。目的ATM层收到信元后可知是否为末尾信元，在上交用户信息的同时告诉AAL。PTI域不存在指示信息段开始的标志，但是如果信息一段接一段地发送，可以认为在一个PTI指示为1类信元的后面所跟的一个PTI指示为0类信元就是另一信息段的起始信元。

（4）CLP（信元丢失优先级）

CLP只有一位，位于信头第四字节的最低位，指示在网络发生拥塞时该信元被丢弃的优先级。高优先级信元CLP＝0，低优先级信元CLP＝1。对于高优先级信元，网络应该分配足够的资源来保证其可靠地按时到达。对于低优先级信元，在发生拥塞时可以被丢弃。一般来讲，具有恒定速率的信元应赋予高优先级。对于一些在一段时间内有较高峰值速率的可变比特率服务，在这段时间内，信元也应该赋予高优先级。

（5）HEC（信头差错控制）

HEC域为8bit，占信头的第5个字节。它采用8位冗余编码方式，只是检测信头的错误。而不检测48字节的净荷域。具体的应用在物理层功能中已做了介绍。