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)應用業(yè)務來區(qū)分的，如公用電話交換網(wǎng)(PSTN)、用戶電報網(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，即對每一種應用業(yè)務存在一種相應的網(wǎng)絡進行傳輸與交換。由于網(wǎng)絡的專門化，使得網(wǎng)絡在不同業(yè)務的兼容性、靈活性和資源利用率等方面存在著嚴重的缺陷，因此建立了一個與業(yè)務無關(guān)的網(wǎng)絡，使它能夠傳送現(xiàn)有所有業(yè)務，并能以一種低成本的方式不斷引入新業(yè)務，這對運營商和用戶均有利。
1972年ITU-T提出了綜合業(yè)務數(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)。鑒于當時技術(shù)能力和業(yè)務需求的限制，首先提出的只能是窄帶綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)(N-ISDN)。
N-ISDN的提出為邁向一個統(tǒng)一的網(wǎng)絡走出了第一步，它采用同步傳送模式(STM)使得語音和數(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)絡接口：基本速率接口(BRI)和基群速率接口(PRI)，實現(xiàn)了用戶網(wǎng)絡接口的標準化。
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。而且N-ISDN注重的只是用戶網(wǎng)絡接口上業(yè)務的綜合，實際網(wǎng)絡內(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。因此，N-ISDN并未實現(xiàn)真正意義上的綜合。
隨著高速電信技術(shù)的到來，很多新業(yè)務在20世紀80年代問世。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)務大多數(shù)是傳統(tǒng)的，在整個呼叫期間需要固定的帶寬。然而很多通信業(yè)務具有突發(fā)性，換而言之，用戶有時保持沉默，然后在短期內(nèi)突然以高速發(fā)送大量數(shù)據(jù)。這樣即使在很長時間內(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，單一的用戶可能同時需要多條信道；另一種情況是無連接的應用，如電子郵件和其他LAN類型的數(shù)據(jù)通信。
在早期, 標準化組織考慮使用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, 希望在某些預定組合中, 通過分配適當數(shù)量的通道滿足應用的不同帶寬需求。但實際上, 通過動態(tài)分配不同數(shù)量的時隙，滿足突發(fā)通信量對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作為實現(xiàn)寬帶綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)(B-ISDN)的一個解決方案。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)絡運營者的觀點出發(fā)，定義有關(guān)B-ISDN網(wǎng)的結(jié)構(gòu)、邏輯描述、信令、業(yè)務分類等，對一些具體細節(jié)沒有做出規(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)的具體應用以及設備互連。因此它的規(guī)范涉及的領(lǐng)域比較廣，包括ATM技術(shù)的各個方面。

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