1、實現寬帶綜合業務數字網b-isdn的核心技術-atm    在本世紀的最后一年，isdn（綜合業務數字網）終于走下神壇，一路“輕舞飛揚”，開始大面積進入中國尋常百姓家。在我們準備收藏自己的modem，享受isdn兩個b通道128kbps的同時，我們不禁要問：isdn之后是什么？的確，需求促進了新技術的發展，新技術的應用又刺激了新的需求。當人們不滿足用計算機來處理數據和文字時，出現了多媒體應用（集數據，語音和圖象為一體），導致了多媒體的傳輸要求。 一.b-isdn的應用 在幾種高速廣域網技術：smds（switch multi

2、megabit data service 交換式多兆位數據服務）、幀中繼（frame relay）、b-isdn(broadband integrated services digital network 寬帶綜合業務數字網)之中，b-isdn用一種新的網絡替代現有的電話網及各種專用網，這種單一的綜合網可以傳輸各類信息，與現有網絡相比，要提供極高的數據傳輸率，且有可能提供大量新的服務，包括點播電視、電視廣播、動態多媒體電子郵件、可視電話、cd質量的音樂、局域網互聯、用于科研和工業的高速數據傳送，以及其它很

3、多甚至現今還未想到的服務。 歸納這些服務可分為交互服務和傳播服務兩大類，從特征上看分三點： （1） 不是所有的服務都要求很高的傳輸速率和帶寬，但活動圖象傳輸服務及高速數據通信有這種要求，例如tv傳播要求30mbps，hdtv傳播要求130mbps。 （2） 某些服務有很高的猝發性，如面向連接的數據傳送為1mbps50mbps,文本傳送為1mbps20mbps,電視會議為1mbps5mbps。 （3） 對網絡的要求是能支持各種不同速率的服務，能支持猝發性的通信，要考慮信息丟失敏感的應用和時延敏感的應用。 二.atm技

4、術 (一).atm與b-isdn 使b-isdn有可能實現的一種技術稱為異步轉移模式atm（asynchronous transfer mode），atm技術的發展是順應多媒體傳輸的要求。多媒體（語音/圖象）的傳輸特點和傳統的數據傳輸不同，數據傳輸的特點是允許延時，但不能有差錯，數據的差錯將導致數據含義的不同，引起錯誤的結果；語音/圖象傳輸的特點是信息量大，實時性高，但允許有少量的差錯，差錯只能影響當時的語音/圖象的質量。雖然可以使用各種壓縮技術，但多媒體的信息量仍然驚人，尤其是多媒體傳輸的實時性要求使得其它技術難以適應，于是出現了一種新的交換技術：at

5、m交換技術。 (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。信元長度為53個字節，其中信元頭占5個字節，信息域占48個字節，信元頭的主要功能是信元的網絡路由。 atm交換采用異步時分多路復用(atdm)技術，用戶數據被組合成信元，在atm網絡中分時傳輸。下圖是數據在atm中的發送和接收過程： 各個源依據自己的速率產生數據，并把它們送到打包器中，將數據組裝成包，當打包器中有了一個完整的信元時，就把它送到多路復用器中，多路復用器把信元插入網絡的下一個可用的時間槽中，接收方的過程正好相反。atm的異步時分復用模式克服了傳統的

6、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，是這兩種交換模式優點的集合。 (三).atm交換機制 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、155mbps625mbps）;可以組建不同規模的網絡（局域網和廣域網），同時支持數據、數字化語音/圖象的傳輸，針對不同應用對數據傳輸可靠性和實時性的需求，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識和優先級，并支持帶寬預約，確保具有實時性要求的數據可以優先傳遞；同時atm交換機簡化差錯控制和流量控制的功能，減少結點處理延時，使得

7、傳輸速率可達gbps的數量級。 atm交換機制的具體實現要從atm的網絡結構說起： 1) 傳輸通路：它是網絡部件的延伸和擴展，它匯集和分解傳輸系統的有效負載，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概念，信元與一個唯一的虛擬通道標識符(vci)相聯系。 (3) 虛擬通路(vp)：用于描述虛擬通路的atm信元單向傳輸的一個概念，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：在兩個順序的atm實體間單向傳送atm信元的能力，在atm實體處轉換vc

8、i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鏈路的一個連接。 (7) 虛擬通路連接(vpc)：vp鏈路的一個連接。 虛擬通道和虛擬通路都是用來描述atm信元單向傳輸的路由。每個虛擬通路可以用復用方式容納多達65535個虛擬通道，屬于同一虛擬通道的信元群，擁有相同的虛擬通道標識號(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識符(vpc)，它也是信元頭的一部分。 當發送端要和接收端通信時，發送端先發送要求連接的控制信號，接收端收

9、到該信號并同意建立后，一個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字節的信元，經網絡傳送到對方。在虛擬線路中，相鄰兩個交換點間信元的vci，vpi值保持不變，此兩點間形成一vc鏈路，一串vc鏈路相連形成vc連接vcc。相應的，vp鏈路和vp連接也可以類似的方式形成。vci，vpi值在經過atm交換點時，該vp交換點根據vp連接的目的地，將輸入信元的vpi值改為要導向接收端的新的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達到交換與傳輸數據的目的。 這里要特別提到信元頭中的信元

10、優先權（clp），設置clp位以標識較低優先權的信元，在網絡發生沖突時，首先被刪去的就是這些較低優先權的信元，這一點在多媒體傳輸中十分重要。 (四).atm的網絡環境。 atm的網絡環境由atm終端系統和atm網絡組成。 atm終端系統（又稱atm站點）包括atm的用戶設備，可以是主機（工作站、服務器等），互連設備（橋接器、路由器等），這些設備必須配置atm適配卡，獲得一個atm網絡地址，atm適配卡有不同速率和不同接口，滿足不同需要。 atm網絡由atm交換機和傳輸媒體組成，其中傳輸媒體主要是雙絞線和光纖。atm交換機則被劃分為多個檔次。工作組atm交換機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。園區級atm交換機應用于一般企業規模的atm網絡構造，形成atm主干網，連接atm路由器，lan交換器和主干級服務器。企業級atm交換機則更適合構成大規模廣域企業網的核心主干網絡，主要用于連接工作組atm交換機和其它atm設備。 三.展望 異步轉移模式atm可承載多種業務，具有統計復用和按需分配帶寬的動態性