【導讀】ATM物理層大體包括了OSI物理層和數據鏈路層，包括功能像OSI物理層的物理介質決定了子層和與數據鏈路功能一樣的傳輸彙集（TC）子層。對於ATM，沒有特殊的物理層特性。相反，是由SONET，FDDI及其他傳輸系統運送ATM信元的。因此，我們這裏將集中於TC子層的數據鏈路功能。
一、ATM中的數據鏈路層
ATM物理層大體包括了OSI物理層和數據鏈路層，包括功能像OSI物理層的物理介質決定了子層和與數據鏈路功能一樣的傳輸彙集（TC）子層。對於ATM，沒有特殊的物理層特性。相反，是由SONET，FDDI及其他傳輸系統運送ATM信元的。因此，我們這裏將集中於TC子層的數據鏈路功能。
當一個應用程序產生了一條要發送的消息後，此消息要進入傳輸線路上，向下傳到ATM協議棧，加上頭部和尾部，並把分段放入ATM信元中。最後，這些信元到達TC子層進行傳輸。讓我們看一下出了門後，在路上所發生的事情。
二、信元傳輸
第一步是進行頭部的校驗和。每個信元都有一個5字節的頭部，頭部中包括4字節的虛擬電路及控制信息和1字節的校驗和。校驗和只包括了前4個頭部字節，而不佔用有效載荷字節。它是由32個頭部位除以多項式x^8+x^2+x+1後，所得的餘數構成的。校驗和加上常數01010101。
做出只校驗頭部的決定，是爲了減少由於頭部錯誤，而造成不正確傳遞信元的可能，也爲了避免其校驗開始要大得多的有效載荷字段的校驗。如果確需校驗有效載荷字段，就要上到較高的層上完成這一功能。由於校驗和字段只位於頭部，因此這8位校驗和字段被稱爲頭部錯誤控制HEC（headererrorcontrol）。
一旦產生出HEC，並插入信元頭部，那麼此信元就作好了發送準備。傳輸手段分成兩組：異步的和同步的。當使用異步方式時，只要準備好了發送它，就可以發送，沒有時間限制。
使用同步方式，信元就必須按照事先確定的時間節拍發送。如果在需要時無數據信元可用，TC子層就必須發明一個，這種信元稱爲空閒信元（idlecell）。
無數據信元的另一種類型是操作和維護OAM（operationandmaitenance）信元。ATM機制也使用OAM信元來交換控制及其他必需的信息，以保證系統的運行。把ATM輸出速率與從事傳輸系統的速率相匹配是TC子層的重要任務。
在接收方，空閒信元在TC子層中進行處理，但OAM信元交給了ATM層。
TC子層的另一項重要任務是：如果有的話，針對從事傳輸的系統，產生成幀信息。比如，一個ATM攝象機在線路上只產生一系列信元，但它也可能用ATM信元產生SONET幀，嵌入SONET有效載荷中。在後一種情況下，TC子層將產生SONET或幀，並把ATM信元打包，這並不完全是一個不必要的步驟，因爲SONET有效載荷不能支持53字節信元的整數倍。
儘管電話公司明確地使用SONET作爲ATM的傳輸系統，但是也可以定義成把ATM對應到其他系統的有效載荷字段，並且這種新幀已在工作。尤其是，映射成T1，T3或FDDI幀也是可以的。
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三、信元接收
在輸出處，TC子層的工作是取得一系列信元，在每個信元上增加一個HEC，把此結果轉變成比特流，並通過加入OAM信元，將比特流匹配爲進行物理傳輸系統的速率。在輸入處，TC層準確地進行逆變換。它取來到達的比特流，設定信元邊界，確定信元頭（丟棄擁有不合法頭部的信元），處理OAM信元，並把數據信元上傳給ATM層。
最困難的部分是在到來的比特流中設定信元邊界。在某些情況下，進行傳輸的物理層提供了幫助。然而，有時物理層對成幀並不能提供幫助。這時應該怎麼辦？
技巧是使用HEC。隨着比特流到達TC子層，保留一個40位移位寄存器，比特流從左邊進入，右邊出來。TC子層然後審查這40位，看是否可能存在一個合法的信元頭部。如果有，最右邊的8位將是合法的HEC，而最左邊的32位則不是。如果不存在這種情況，則緩衝區沒有存在一個合法信元，在這種情況下，緩衝區中所有的位都向右移動一位，使得後端空出一位，於是一個新的輸入位就加到最左端。不斷重複此過程，直到定位一個合法的HEC。此時，明確了信元邊界，因爲移位寄存器包括了一個有效的頭部。