Zasadniczą funkcją warstwy fizycznej jest poprawna transmisja komórek w medium fizycznym pomiędzy różnymi elementami sieci ATM. Warstwa ta dzieli się na dwie podwarstwy:
- podwarstwę medium fizycznego (Physical Medium Sublayer), której zadaniem jest transmisja bitów i fizyczny dostęp do medium. Podstawowe operacje związane są taktowaniem bitów, kodowaniem i konwersją do postaci sygnałów optycznych lub elektrycznych w zależności od stosowanego medium.
- podwarstwę zbieżności transmisji (Physical Transmission Convergence Sublayer), której rolą ogólnie jest zamiana ciągu komórek na ciąg bitów i vice versa. W warstwie tej możemy wyróżnić następujące funkcje:
- Cell Rate Decoupling -wstawianie (oraz usuwanie po drugiej stronie łącza) pustych komórek. Ponieważ strumień danych niekoniecznie wypełnia całą przepływność łącza, niezbędne jest dodawanie pustych komórek tak, aby zapewnić ciągłość ich strumienia i zgodność z przepływnością bitów w medium;
- HEC Generation (Verification) –obliczanie i sprawdzanie nadmiaru kodowego dla każdej komórki i umieszczanie go w polu HEC nagłówka;
- Cell Delineation –wydzielanie komórki z ramki, polegające na wskazaniu początku i końca poprawnego pakietu;
- Transmission Frame Generation (Recorvery) And Adaptation. –umieszczanie (wydzielanie) komórki z ramki transmisyjnej. Sieć ATM może korzystać z sieci transmisyjnej , o strukturze ramkowanej i wówczas trzeba dostosować strumień pakietów do ramki, np. do ramki SDH lub G.703.
Warstwa fizyczna sieci ATM (Asynchronous Transfer Mode) obejmuje wszystkie aspekty związane z fizycznym przesyłaniem danych przez medium transmisyjne. Jest odpowiedzialna za konwersję danych na sygnały, które mogą być transmitowane przez różne medium, oraz za odbiór tych sygnałów. Zajmuje się również ustalaniem i kontrolowaniem parametrów transmisji, takich jak prędkość transmisji i synchronizacja.
Medium transmisyjne w sieci ATM może być różne, zależnie od wymagań i zastosowań. Najczęściej wykorzystywane są światłowody, które oferują dużą przepustowość i odporność na zakłócenia. Inne wykorzystywane media to kable miedziane, które mogą być używane w krótszych odległościach, gdzie nie ma dużych wymagań dotyczących przepustowości. Ważnym aspektem jest także to, że ATM może wykorzystywać różne technologie transmisji, od Ethernetu po ATM w światłowodach, dostosowując się do specyficznych potrzeb infrastruktury.
Prędkość transmisji w warstwie fizycznej sieci ATM może sięgać od kilkuset megabitów na sekundę do kilku gigabitów na sekundę. ATM jest w stanie przesyłać dane w bardzo wysokiej przepustowości, co czyni go odpowiednim dla sieci o dużym obciążeniu, takich jak sieci szkieletowe. Dodatkowo, ATM wspiera różne rodzaje transmisji, w tym zarówno transmisję punkt-punkt, jak i transmisję multicast, co sprawia, że jest elastyczny w różnych zastosowaniach.
Warstwa fizyczna w sieci ATM także odpowiada za zabezpieczenie transmisji przed zakłóceniami. Mechanizmy korekcji błędów, takie jak kodowanie i detekcja błędów, zapewniają integralność danych przesyłanych przez sieć. ATM stosuje także mechanizmy synchronizacji, które pozwalają na efektywne i stabilne przesyłanie danych, nawet przy dużych prędkościach transmisji. Synchronizacja ma kluczowe znaczenie, ponieważ w ATM przesyłane są dane w postaci małych jednostek zwanych komórkami (cells), a każda z nich musi zostać przesyłana w odpowiedniej kolejności.
Adresowanie w warstwie fizycznej ATM opiera się na unikalnych identyfikatorach, które pozwalają na jednoznaczne określenie źródła i celu transmisji. Dzięki temu sieć może sprawnie kierować komórki do odpowiednich odbiorców, zapewniając poprawność i wydajność całej transmisji. Dodatkowo, warstwa fizyczna odpowiada za zarządzanie przepustowością i zasobami sieciowymi, przydzielając odpowiednią ilość pasma na potrzeby różnych użytkowników i aplikacji.
Na koniec, warto dodać, że warstwa fizyczna ATM jest ściśle związana z warstwą łącza danych, która zapewnia odpowiednie formatowanie i zarządzanie danymi na poziomie logicznym. Jednak sama warstwa fizyczna koncentruje się głównie na aspektach technicznych związanych z przesyłaniem sygnałów przez fizyczne medium.
