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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（switchmultimegabitdataservice交換式多兆位數據服務）、幀中繼（framerelay）、b-isdn(broadbandintegratedservicesdigitalnetwork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1mbps~50mbps,文本傳送為1mbps~20mbps,電視會議為1mbps~5mbps。

（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（asynchronoustransfermode），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：atm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。

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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：

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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、155mbps…625mbps）;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：

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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能，受到廣泛重視，已被公認為實現寬帶綜合業務數字網b-isdn的唯一交換方式。時至今日，千兆以太網的1000baset銅線方案己經出臺，千兆以太網的價格阻礙不覆存在，而atm對千兆以太網的路由連接十分成熟。可以預見，在不遠的將來，千兆以太網加atm路由將成為多媒體時代高數據速率傳輸與交換服務的主力軍。