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UTRAN（UMTS无线接入网）系统传输网承载其内部业务传送及至CN（核心网）侧的业务汇聚功能，考虑3G网络内，话音、媒体流及Internet等数据业务的多样性，带宽颗粒度变化较大，原2G系统基于TDM承载方式难以为其提供高效可靠的传输平台，而IP承载技术实现及稳定性争论还仅限于CN侧，因此UMTS R99/R4、CDMA2000 1X版均采用了基于ATM架构的接入网传输承载理念，其面向连接的特性良好保证了电路交换与分组数据业务的QoS，并可发挥ATM统计复用特性，从而提升传输网承载效率。
1、ATM结构概述
ATM即异步传输模式，概念源于B-ISDN网，信息流由固定长度的短“信元”传送，包含5byte/48byte的信头与净荷，共53byte。短“信元”核心思想为避免长分组包传输延迟并灵活适应带宽，采用基于PVC（永久虚电路）/SVC（交换虚电路）的面向连接方式传送，从而较好满足3G业务多速率特性与QoS需求。
ATM协议栈自下而上依次为物理层、ATM、ATM适配（AAL）及应用四层，结构如图1所示。
图1 ATM协议结构图
其中AAL层按功能被分为两个子层：CS（会聚子层）和SAR（分割与重组子层）。SAR子层用于处理PDU（协议数据单元）的分割与重组，其将从上层取得的PDU映射成固定长度的ATM信元载荷，或将底层传送的信元载荷重新组装成适合高层协议的PDU；CS子层则执行定时、差错检测、信元延迟处理及应用层SDU（业务数据单元）的识别与处理等功能，且可进一步分解为通用部分会聚子层（CPCS）和特定服务会聚子层（SSCS）。此处SDU与PDU的概念区分在于：SDU针对于高层业务数据，而PDU则为将其上层SDU依据本层承载要求附加完成本层协议功能（如ATM功能）的控制头或尾后形成的，且可视为其下层的SDU。
ATM各层相应适配功能原理如图2。
图2 ATM各层适配功能原理图
AAL层存在多种分类以用于支持多业务QoS需求：AAL1适于恒定比特率CBR业务如语音；AAL2适于实时性可变比特率RT-VBR业务如压缩视频等；AAL3/4、5则针对可变速率的数据业务。在UTRAN内，通常：Iub/Iur/Iu-CS接口业务数据均基于AAL2；Iu-PS业务数据则由AAL5适配；而各接口信令均采用AAL5方式适配。
依据YD/T 1085-2000与YDN 053.4-1997规范，对AAL2与AAL5定义如下适配帧结构。
1.1 AAL2适配帧结构
参照图2，考虑SSCS层通常为空，因此适配功能主要集中于CPCS与SAR子层。其中：CPCS分组包含3bytes的CPCS分组头（CPCS-PH）及CPCS分组净荷（CPCS-PP）；该分组进入SAR子层，分割或重组为47bytes分组包，并添加1字节开始域SF内容后构成48bytes的SAR-PDU，可作为ATM层信元净荷；最终，48bytes的SAR-PDU进入ATM层，加入5bytes信元头后即适配成53bytes的ATM信元。
当AAL2适配方式应用于低速且有定时要求业务时，由于此类业务产生的数据包Packet较小，单个Packet不足以填满一个53bytes信元，但若要积累一个用户的Packet去填满该信元，又会导致较大时延，因此AAL2将多个用户复用在一个ATM信元上，每个Packet前加一个分组头用以表征分属哪个用户，结构如图3。
图3 有定时要求业务的AAL2适配信元格式
由此即允许选择最佳CPCS-PP分组尺寸获取业务最低时延（CPCS-PP长度需依据业务时延要求确定），同时允许多个活动AAL2微通道有效复用在一个VC中，以提高带宽效率。
1.2 AAL5适配帧结构
AAL5方式用于适配高速率数据业务。它将高层所传多个长数据包汇聚为一个CPCS-PDU（最长可达65536bytes，可先被缓存），且仅需附加一个8bytes的CPCS-PDU尾部及在用户数据和尾部间进行0～47字节填充（PAD），以保证用户数据加CPCS尾部与PAD总长为48bytes的整数倍，由此即可将数据适配为48bytes的ATM信元净荷格式。AAL5的优点是开销小、纠错强，特别适于可变比特率数据、支持面向连接及对时延不太敏感的业务传送。
其适配信元格式如图4。
图4 AAL5适配信元格式
其中：PAD为填充字节；CPCS-UU表征CPCS用户到用户指示；CPI为公共部分指示；而Length和CRC则分别表示CPCS-PDU长度与循环冗余校验位。
AAL5方式利于减少多数据包分开计列时的包头开销，降低高速业务时延，提升QoS。
来源：中国联通网站
