异步传输是什么，异步传输概念及工作原理

很多朋友对异步传输是什么，异步传输概念及工作原理不是很了解，每日小编刚好整理了这方面的知识，今天就来带大家一探究竟。

异步传输基本概念异步传输概念异步传输是数据传输的一种方式。由于数据一般都是串行传输的，例如传输一串字符信息时，每个字符码由7个二进制位组成。但是在一串二进制位中，每个7位是从哪一个二进制位开始计数的呢？在异步传输中，在传输每个数据字符之前发送称为起始位的二进制位。接收端收到该信号后，就知道连续发送的7个二进制数是字符数据。之后给出1或2个二进制位，称为结束位。接收端收到结束位后，表示一个数据字符传输的结束。这样，异步传输时，每个字符都是单独同步的，即一个字符中的每个二进制位都是同步的，但字符之间的间隙长度不固定。

异步传输，英文名称AsynchronousTransferMode，ATM，是实现B-ISDN的技术基础，是一种基于电路交换和分组交换的快速分组交换技术。 ATM的主要特点是面向连接；采用小的、固定长度的单元（53 字节）；取消链路差错控制和流量控制等措施，提高了传输效率。 ATM的突出优点是可以为每个虚拟连接提供相应的服务质量（QOS），可以有效支持视音频多媒体传输，包括语音、视频和数据；另外，ATM可以实现平滑、无缝的LAN和WAN连接。

异步传输一般以字符为单位。无论使用的字符码的长度如何，在发送每个字符码时，都会在其前面添加一个“开始”信号。长度指定为1个代码单元，极性为“0”，即空格数的极性；在字符代码后增加一个“停止”信号，其长度为1或2个代码单元，极性为“1”，即与信号极性相同，增加起始信号的功能stop和stop信号是为了区分串行传输的“字符”，即实现串行传输的接收方和发送方之间码组或字符的同步。

异步传输的工作原理异步传输模式的主要优点是能够以高达每秒2 GB 的速度传输语音、数据、图形和视频图像。它允许网络管理员根据工作站要求的变化动态地重新配置LAN。目前，局域网分段的原则是工作站在地理位置上靠近其局域网服务器。 ATM 将允许网络管理员创建逻辑段而不是物理段。 ATM 交换机将允许您构建完全独立于网络物理结构的逻辑网络。

异步传输模式提供任意两点之间的点对点连接，保证两点之间的完整网络带宽为—— 45兆或155兆每秒。由于ATM独立于介质，因此可以在一定的速度范围内运行。

异步传输的结构ATM参考模式分为三层：ATM适配层（AAL）、ATM层和物理层。 AAL连接高层协议和ATM层，主要负责高层和ATM层之间交换ATM信元。当接收到来自上层的信息时，AAL将数据划分为ATM信元；当从ATM层接收到信息时，AAL必须重新组合数据，形成上层可以识别的格式。上述过程称为分割和重组（SAR）。不同的AAL 用于支持ATM 网络上使用的不同流量或服务类型。

ATM层主要负责将信元从AAL转发到物理层进行传输以及将信元从物理层转发到AAL供终端系统使用。 ATM 层可以确定传入信元应转发到何处；重置相应的连接标识符并将信元转发到下一个链路，缓冲信元，并处理各种流量管理功能，例如信元丢失优先级标记、拥塞标注和一般流量控制访问。此外，ATM层还负责监视传输速率并遵守服务协议（流量策略）。

ATM 的物理层定义了位定时和其他特性，并将数据编码和解码为适当的无线电或光波形，以便在特定的物理介质上传输和接收。此外，它还提供帧适配功能，包括信元描绘、报头错误检查（HEC）生成和处理、性能监控以及针对不同传输格式的负载率匹配。物理层常用的介质有SONET、DS：3、光纤、双绞线等。

异步传输模式异步传输模式（AsynchronousTransferMode，缩写为ATM），也称为信息元中继。异步传输模式（ATM）由ATM 参考模式中的一套协议组成。 ATM采用面向连接的交换方式，以信元为单位。每个单元的长度为53 字节。标头占用5个字节。信元中继的标准(ITU) 实现，是一种使用固定长度的数据包（信元）的交换技术。之所以称为异步，是因为来自某个用户的包含信息的信息元素的重现不是周期性的。

ATM是一种面向连接的技术，是专门为支持宽带综合业务网而开发的一项新技术，它与目前的电路交换没有任何联系。当发送方想要与接收方通信时，通过UNI发送控制信号来建立连接。接收端通过网络接收到控制信号并同意建立连接后，就会建立一条虚电路。与同步传输模式(STM) 不同，ATM 使用异步时分复用（统计复用）。来自不同信息源的信息被组合并在缓冲器中排队。列中的信元一一输出到传输线上，形成端到端的信息流。 ATM具有以下特点： 由于传输线路质量高，无需逐段进行差错控制。 ATM在通信之前需要建立一个虚拟连接来预留网络资源，并在通话过程中维持这个连接，因此ATM以面向连接的方式工作。信头的主要作用是标识业务本身及其逻辑目的地，其功能有限。报头长度小，延迟小，实时性好。

ATM可以理想地实现各种QoS，并且可以支持连接业务和非连接业务。它是宽带ISDN（B-ISDN）技术的典范。 ATM的传输速度为每秒25兆比特至每秒155兆比特。

异步传输的通信协议使用异步串口传输一个字符的信息时，数据格式有如下约定：有空闲位、起始位、数据位、奇偶校验位、停止位。

各自的含义如下：

起始位：首先发送一个逻辑“0”信号，表示传输字符的开始。

数据位：紧接在起始位之后。数据位数可以是：4、5、6、7、8 等组成一个字符。通常使用ASCII 码。传输从最低位开始，由时钟定位。

奇偶校验位：将该位添加到数据位后，“1”位的个数应为偶数（偶校验）或奇数（奇校验），以验证数据传输的正确性。

停止位：它是一个字符数据的结束标志。它可以是1位、1.5位或2位的高电平。

空闲位：逻辑“1”状态时，表示当前线路没有数据传输。

波特率：是衡量数据传输速率的指针。表示每秒传输的二进制位数。例如，数据传输速率为120个字符/秒，每个字符为10位，则传输的波特率为10120=1200位/秒=1200波特率。

注：异步通信是按字符传输的，接收设备只要在收到起始信号后的一个字符的传输时间内与发送设备保持同步即可正确接收。下一个字符起始位的到来重新校准同步（依靠起始位的检测实现发送和接收时钟的自同步）。

以上知识分享希望能够帮助到大家！