通信工程師ATM產(chǎn)生背景和協(xié)議結(jié)構(gòu)

9.1  ATM產(chǎn)生背景和協(xié)議結(jié)構(gòu)
9.1.1  ATM產(chǎn)生背景
現(xiàn)有的通信網(wǎng)是根據(jù)應(yīng)用業(yè)務(wù)來(lái)區(qū)分的，如公用電話交換網(wǎng)(PSTN)、用戶電報(bào)網(wǎng)、CATV網(wǎng)、分組交換公用數(shù)據(jù)網(wǎng)(PSPDN)、專用數(shù)據(jù)網(wǎng)等，即對(duì)每一種應(yīng)用業(yè)務(wù)存在一種相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸與交換。由于網(wǎng)絡(luò)的專門化，使得網(wǎng)絡(luò)在不同業(yè)務(wù)的兼容性、靈活性和資源利用率等方面存在著嚴(yán)重的缺陷，因此建立了一個(gè)與業(yè)務(wù)無(wú)關(guān)的網(wǎng)絡(luò)，使它能夠傳送現(xiàn)有所有業(yè)務(wù)，并能以一種低成本的方式不斷引入新業(yè)務(wù)，這對(duì)運(yùn)營(yíng)商和用戶均有利。
1972年ITU-T提出了綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(ISDN)的概念。特別是80年代初制定的一整套關(guān)于ISDN的系列建議，奠定了ISDN發(fā)展的基礎(chǔ)。鑒于當(dāng)時(shí)技術(shù)能力和業(yè)務(wù)需求的限制，首先提出的只能是窄帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(N-ISDN)。
N-ISDN的提出為邁向一個(gè)統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)走出了第一步，它采用同步傳送模式(STM)使得語(yǔ)音和數(shù)據(jù)在同一介質(zhì)中傳輸。N-ISDN提供端到端的數(shù)字連接，定義了兩種用戶網(wǎng)絡(luò)接口：基本速率接口(BRI)和基群速率接口(PRI)，實(shí)現(xiàn)了用戶網(wǎng)絡(luò)接口的標(biāo)準(zhǔn)化。
N-ISDN只能為用戶提供較高比特率約為1.5 Mb/s或2 Mb/s的各種業(yè)務(wù)。而且N-ISDN注重的只是用戶網(wǎng)絡(luò)接口上業(yè)務(wù)的綜合，實(shí)際網(wǎng)絡(luò)內(nèi)仍是由電路交換和分組交換等若干分離的模塊提供業(yè)務(wù)。因此，N-ISDN并未實(shí)現(xiàn)真正意義上的綜合。
隨著高速電信技術(shù)的到來(lái)，很多新業(yè)務(wù)在20世紀(jì)80年代問(wèn)世。它們通常包括話音、數(shù)據(jù)、圖像和視頻，帶寬從56/64 kb/s到155 Mb/s, 甚至更高；這些通信業(yè)務(wù)大多數(shù)是傳統(tǒng)的，在整個(gè)呼叫期間需要固定的帶寬。然而很多通信業(yè)務(wù)具有突發(fā)性，換而言之，用戶有時(shí)保持沉默，然后在短期內(nèi)突然以高速發(fā)送大量數(shù)據(jù)。這樣即使在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)所需要的平均帶寬也變化甚微，用戶也可能在短期內(nèi)需要高得多的帶寬。在某些情況下，應(yīng)用是面向連接的，即用戶在信息交換之前需要建立連接, 如果是多媒體業(yè)務(wù)，單一的用戶可能同時(shí)需要多條信道；另一種情況是無(wú)連接的應(yīng)用，如電子郵件和其他LAN類型的數(shù)據(jù)通信。
在早期, 標(biāo)準(zhǔn)化組織考慮使用STM的可能性。 除了靈活分配PRI的nB+mH0+kH1通道，還定義了兩個(gè)新類型通道：32.768 Mb/s的H2和132.032～138.240 Mb/s的H4, 希望在某些預(yù)定組合中, 通過(guò)分配適當(dāng)數(shù)量的通道滿足應(yīng)用的不同帶寬需求。但實(shí)際上, 通過(guò)動(dòng)態(tài)分配不同數(shù)量的時(shí)隙，滿足突發(fā)通信量對(duì)帶寬的需求是非常困難的。
1989年，ITU-T第18研究組在綜合了已有研究成果的基礎(chǔ)上, 提出了一種新的信息傳遞方式--異步傳送模式(ATM)，并將ATM作為實(shí)現(xiàn)寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(B-ISDN)的一個(gè)解決方案。ATM從此正式誕生。1990年，ITU-T又用加速程序推出了13個(gè)建議，它們定義了ATM的基本概念, 并確定了大部分參數(shù)。ITU-T主要從公用網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)者的觀點(diǎn)出發(fā)，定義有關(guān)B-ISDN網(wǎng)的結(jié)構(gòu)、邏輯描述、信令、業(yè)務(wù)分類等，對(duì)一些具體細(xì)節(jié)沒(méi)有做出規(guī)定。ATM論壇(ATM Forum)主要側(cè)重于解決專用網(wǎng)或接入網(wǎng)中ATM技術(shù)的具體應(yīng)用以及設(shè)備互連。因此它的規(guī)范涉及的領(lǐng)域比較廣，包括ATM技術(shù)的各個(gè)方面。

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