實(shí)現(xiàn)寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)b-isdn的核心技術(shù)-atm論文

　　數(shù)字網(wǎng)是一種用數(shù)字傳輸和數(shù)字交換建立連接并傳輸單一業(yè)務(wù)(如電話)的通信網(wǎng)，全稱綜合數(shù)字網(wǎng)(IDN)。如果只有數(shù)字傳輸而沒有數(shù)字交換，則稱為數(shù)字傳輸系統(tǒng)。以下是學(xué)習(xí)啦小編今天為大家精心準(zhǔn)備的：實(shí)現(xiàn)寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)b-isdn的核心技術(shù)-atm計(jì)算機(jī)相關(guān)論文。內(nèi)容僅供參考，歡迎閱讀!

　　實(shí)現(xiàn)寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)b-isdn的核心技術(shù)-atm全文如下：

　　在本世紀(jì)的最后一年，isdn(綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng))終于走下神壇，一路“輕舞飛揚(yáng)”，開始大面積進(jìn)入中國(guó)尋常百姓家。在我們準(zhǔn)備收藏自己的modem，享受isdn兩個(gè)b通道128kbps的同時(shí)，我們不禁要問：isdn之后是什么?的確，需求促進(jìn)了新技術(shù)的發(fā)展，新技術(shù)的應(yīng)用又刺激了新的需求。當(dāng)人們不滿足用計(jì)算機(jī)來處理數(shù)據(jù)和文字時(shí)，出現(xiàn)了多媒體應(yīng)用(集數(shù)據(jù)，語音和圖象為一體)，導(dǎo)致了多媒體的傳輸要求。

　　一.b-isdn的應(yīng)用

　　在幾種高速?gòu)V域網(wǎng)技術(shù)：smds(switch multimegabit data service 交換式多兆位數(shù)據(jù)服務(wù))、幀中繼(frame relay)、b-isdn(broadband integrated services digital network 寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng))之中，b-isdn用一種新的網(wǎng)絡(luò)替代現(xiàn)有的電話網(wǎng)及各種專用網(wǎng)，這種單一的綜合網(wǎng)可以傳輸各類信息，與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)相比，要提供極高的數(shù)據(jù)傳輸率，且有可能提供大量新的服務(wù)，包括點(diǎn)播電視、電視廣播、動(dòng)態(tài)多媒體電子郵件、可視電話、cd質(zhì)量的音樂、局域網(wǎng)互聯(lián)、用于科研和工業(yè)的高速數(shù)據(jù)傳送，以及其它很多甚至現(xiàn)今還未想到的服務(wù)。

　　歸納這些服務(wù)可分為交互服務(wù)和傳播服務(wù)兩大類，從特征上看分三點(diǎn)：

　　(1) 不是所有的服務(wù)都要求很高的傳輸速率和帶寬，但活動(dòng)圖象傳輸服務(wù)及高速數(shù)據(jù)通信有這種要求，例如tv傳播要求30mbps，hdtv傳播要求130mbps。

　　(2) 某些服務(wù)有很高的猝發(fā)性，如面向連接的數(shù)據(jù)傳送為1mbps~50mbps,文本傳送為1mbps~20mbps,電視會(huì)議為1mbps~5mbps。

　　(3) 對(duì)網(wǎng)絡(luò)的要求是能支持各種不同速率的服務(wù)，能支持猝發(fā)性的通信，要考慮信息丟失敏感的應(yīng)用和時(shí)延敏感的應(yīng)用。

　　二.atm技術(shù)

　　(一).atm與b-isdn

　　使b-isdn有可能實(shí)現(xiàn)的一種技術(shù)稱為異步轉(zhuǎn)移模式atm(asynchronous transfer mode)，atm技術(shù)的發(fā)展是順應(yīng)多媒體傳輸?shù)囊?。多媒體(語音/圖象)的傳輸特點(diǎn)和傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸不同，數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶攸c(diǎn)是允許延時(shí)，但不能有差錯(cuò)，數(shù)據(jù)的差錯(cuò)將導(dǎo)致數(shù)據(jù)含義的不同，引起錯(cuò)誤的結(jié)果;語音/圖象傳輸?shù)奶攸c(diǎn)是信息量大，實(shí)時(shí)性高，但允許有少量的差錯(cuò)，差錯(cuò)只能影響當(dāng)時(shí)的語音/圖象的質(zhì)量。雖然可以使用各種壓縮技術(shù)，但多媒體的信息量仍然驚人，尤其是多媒體傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性要求使得其它技術(shù)難以適應(yīng)，于是出現(xiàn)了一種新的交換技術(shù)：atm交換技術(shù)。

　　(二).atm信元

　　atm是用一種稱為信元的、小的、固定大小的分組傳送所有的信息。信元長(zhǎng)度為53個(gè)字節(jié)，其中信元頭占5個(gè)字節(jié)，信息域占48個(gè)字節(jié)，信元頭的主要功能是信元的網(wǎng)絡(luò)路由。

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　　atm交換采用異步時(shí)分多路復(fù)用(atdm)技術(shù)，用戶數(shù)據(jù)被組合成信元，在atm網(wǎng)絡(luò)中分時(shí)傳輸。下圖是數(shù)據(jù)在atm中的發(fā)送和接收過程：

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　　各個(gè)源依據(jù)自己的速率產(chǎn)生數(shù)據(jù)，并把它們送到打包器中，將數(shù)據(jù)組裝成包，當(dāng)打包器中有了一個(gè)完整的信元時(shí)，就把它送到多路復(fù)用器中，多路復(fù)用器把信元插入網(wǎng)絡(luò)的下一個(gè)可用的時(shí)間槽中，接收方的過程正好相反。atm的異步時(shí)分復(fù)用模式克服了傳統(tǒng)的分組交換延遲不確定和線路交換帶寬沒有充分利用的缺點(diǎn)，是這兩種交換模式優(yōu)點(diǎn)的集合。

　　(三).atm交換機(jī)制

　　atm交換支持不同的傳輸媒體(雙絞線、同軸電纜和單模/多模光纖)，提供不同的傳輸速率(25mbps、45mbps、155mbps…625mbps);可以組建不同規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)(局域網(wǎng)和廣域網(wǎng))，同時(shí)支持?jǐn)?shù)據(jù)、數(shù)字化語音/圖象的傳輸，針對(duì)不同應(yīng)用對(duì)數(shù)據(jù)傳輸可靠性和實(shí)時(shí)性的需求，采用了不同的處理策略。atm交換以信元為單位，并在信元中增加了可丟棄標(biāo)識(shí)和優(yōu)先級(jí)，并支持帶寬預(yù)約，確保具有實(shí)時(shí)性要求的數(shù)據(jù)可以優(yōu)先傳遞;同時(shí)atm交換機(jī)簡(jiǎn)化差錯(cuò)控制和流量控制的功能，減少結(jié)點(diǎn)處理延時(shí)，使得傳輸速率可達(dá)gbps的數(shù)量級(jí)。

　　atm交換機(jī)制的具體實(shí)現(xiàn)要從atm的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)說起：

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　　1) 傳輸通路：它是網(wǎng)絡(luò)部件的延伸和擴(kuò)展，它匯集和分解傳輸系統(tǒng)的有效負(fù)載，屬于物理層。

　　(2) 虛擬通道(vc)：用于描述atm信元單向傳送的一個(gè)概念，信元與一個(gè)唯一的虛擬通道標(biāo)識(shí)符(vci)相聯(lián)系。

　　(3) 虛擬通路(vp)：用于描述虛擬通路的atm信元單向傳輸?shù)囊粋€(gè)概念，vc和vp都屬于atm層。很顯然，vc包含于vp之中。

　　(4) 虛擬通道鏈路：在兩個(gè)順序的atm實(shí)體間單向傳送atm信元的能力，在atm實(shí)體處轉(zhuǎn)換vci值。

　　(5) 虛擬通路鏈路：類似于虛擬通道鏈路。

　　(6) 虛擬通道連接(vcc)：vc鏈路的一個(gè)連接。

　　(7) 虛擬通路連接(vpc)：vp鏈路的一個(gè)連接。

　　虛擬通道和虛擬通路都是用來描述atm信元單向傳輸?shù)穆酚?。每個(gè)虛擬通路可以用復(fù)用方式容納多達(dá)65535個(gè)虛擬通道，屬于同一虛擬通道的信元群，擁有相同的虛擬通道標(biāo)識(shí)號(hào)(vci)，它是信元頭的一部分。屬于同一虛擬通路的不同虛擬通道的信元群，擁有相同的虛擬通路標(biāo)識(shí)符(vpc)，它也是信元頭的一部分。

　　當(dāng)發(fā)送端要和接收端通信時(shí)，發(fā)送端先發(fā)送要求連接的控制信號(hào)，接收端收到該信號(hào)并同意建立后，一個(gè)虛擬線路被建立起來，用vpi和vci表示。

　　虛擬線路建立后，需要傳送的信息被分割成套53字節(jié)的信元，經(jīng)網(wǎng)絡(luò)傳送到對(duì)方。在虛擬線路中，相鄰兩個(gè)交換點(diǎn)間信元的vci，vpi值保持不變，此兩點(diǎn)間形成一vc鏈路，一串vc鏈路相連形成vc連接vcc。相應(yīng)的，vp鏈路和vp連接也可以類似的方式形成。vci，vpi值在經(jīng)過atm交換點(diǎn)時(shí)，該vp交換點(diǎn)根據(jù)vp連接的目的地，將輸入信元的vpi值改為要導(dǎo)向接收端的新的vpi值賦予信元頭輸出。以上過程稱為vp交換，vc交換與此類似。由此可知，atm可利用vc和vp達(dá)到交換與傳輸數(shù)據(jù)的目的。

　　這里要特別提到信元頭中的信元優(yōu)先權(quán)(clp)，設(shè)置clp位以標(biāo)識(shí)較低優(yōu)先權(quán)的信元，在網(wǎng)絡(luò)發(fā)生沖突時(shí)，首先被刪去的就是這些較低優(yōu)先權(quán)的信元，這一點(diǎn)在多媒體傳輸中十分重要。

　　(四).atm的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。

　　atm的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境由atm終端系統(tǒng)和atm網(wǎng)絡(luò)組成。

　　atm終端系統(tǒng)(又稱atm站點(diǎn))包括atm的用戶設(shè)備，可以是主機(jī)(工作站、服務(wù)器等)，互連設(shè)備(橋接器、路由器等)，這些設(shè)備必須配置atm適配卡，獲得一個(gè)atm網(wǎng)絡(luò)地址，atm適配卡有不同速率和不同接口，滿足不同需要。

　　atm網(wǎng)絡(luò)由atm交換機(jī)和傳輸媒體組成，其中傳輸媒體主要是雙絞線和光纖。atm交換機(jī)則被劃分為多個(gè)檔次。工作組atm交換機(jī)主要用于桌面用戶的接入，其上行端口速率可選擇155mbps或更高，下行端口為25mbps。園區(qū)級(jí)atm交換機(jī)應(yīng)用于一般企業(yè)規(guī)模的atm網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造，形成atm主干網(wǎng)，連接atm路由器，lan交換器和主干級(jí)服務(wù)器。企業(yè)級(jí)atm交換機(jī)則更適合構(gòu)成大規(guī)模廣域企業(yè)網(wǎng)的核心主干網(wǎng)絡(luò)，主要用于連接工作組atm交換機(jī)和其它atm設(shè)備。

　　三.展望

　　異步轉(zhuǎn)移模式atm可承載多種業(yè)務(wù)，具有統(tǒng)計(jì)復(fù)用和按需分配帶寬的動(dòng)態(tài)性能，受到廣泛重視，已被公認(rèn)為實(shí)現(xiàn)寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)b-isdn的唯一交換方式。時(shí)至今日，千兆以太網(wǎng)的1000base t 銅線方案己經(jīng)出臺(tái)，千兆以太網(wǎng)的價(jià)格阻礙不覆存在，而atm對(duì)千兆以太網(wǎng)的路由連接十分成熟?？梢灶A(yù)見，在不遠(yuǎn)的將來，千兆以太網(wǎng)加atm路由將成為多媒體時(shí)代高數(shù)據(jù)速率傳輸與交換服務(wù)的主力軍。