асинхронный режим передачи
Асинхронный режим передачи ( ATM ) — телекоммуникационный стандарт, определенный ANSI и ITU-T (ранее CCITT) для цифровой передачи нескольких типов трафика, включая телефонные (голосовые), данные и видеосигналы в одной сети без использования отдельного наложения . сети . [1] [2] ATM был разработан для удовлетворения потребностей широкополосной цифровой сети с интеграцией служб , как это было определено в конце 1980-х годов, [3] и предназначен для интеграции телекоммуникационных сетей. Он может обрабатывать как традиционный трафик данных с высокой пропускной способностью, так иконтент в режиме реального времени с малой задержкой , такой как голос и видео. ATM обеспечивает функциональные возможности, использующие функции коммутации каналов и сетей с коммутацией пакетов . Он использует асинхронное мультиплексирование с временным разделением . [4] [5]
На канальном уровне эталонной модели OSI (уровень 2) основные единицы передачи обычно называются кадрами . В ATM эти кадры имеют фиксированную длину (53 октета или байта ) и специально называются ячейками . Это отличается от таких подходов, как IP или Ethernet , которые используют пакеты или кадры переменного размера. ATM использует модель, ориентированную на соединение, в которой виртуальный канал должен быть установлен между двумя конечными точками до начала обмена данными. [5] Эти виртуальные каналы могут быть либо постоянными (выделенные соединения, которые обычно предварительно настраиваются поставщиком услуг), либо коммутируемыми (устанавливаются для каждого вызова с использованиемподача сигнала и разъединение при завершении вызова).
Эталонная модель сети ATM приблизительно соответствует трем нижним уровням модели OSI: физическому уровню , канальному уровню и сетевому уровню . [6] ATM является основным протоколом, используемым в магистрали SONET/SDH коммутируемой телефонной сети общего пользования (PSTN) и в цифровой сети с интеграцией служб (ISDN), но в значительной степени был заменен сетями следующего поколения, основанными на Интернете . Технология протокола (IP), в то время как беспроводная и мобильная ATM так и не закрепилась.
Если речевой сигнал сводится к пакетам, и он вынужден совместно использовать канал с пакетным трафиком данных (трафик с аномально большим количеством пакетов за короткий период времени, как это может произойти во время крупномасштабной чрезвычайной ситуации, когда сотовая сеть перегружен), то независимо от того, насколько маленькими могут быть речевые пакеты, они всегда будут сталкиваться с полноразмерными пакетами данных. При нормальных условиях очереди ячейки могут испытывать максимальные задержки в очереди. Чтобы избежать этой проблемы, все пакеты или «ячейки» ATM имеют одинаковый размер. Кроме того, структура с фиксированной ячейкой означает, что ATM может быть легко переключен аппаратно без задержек, присущих программно коммутируемым и маршрутизируемым кадрам.
Таким образом, разработчики ATM использовали небольшие ячейки данных для уменьшения джиттера (в данном случае больших изменений во времени прохождения пакета туда и обратно или времени в одну сторону) при мультиплексировании потоков данных. Уменьшение джиттера (а также сквозных задержек приема-передачи) особенно важно при передаче голосового трафика, потому что преобразование оцифрованного голоса в аналоговый аудиосигнал по своей сути является процессом в реальном времени , и для его качественной работы необходимо декодер _для этого нужен равномерно распределенный (по времени) поток элементов данных. Если следующий элемент данных недоступен, когда он нужен, у кодека нет другого выбора, кроме как выдать тишину или угадать, а если данные запаздывают, то это бесполезно, потому что период времени, когда они должны были быть преобразованы в сигнал, истек. уже прошло.
Во время разработки ATM синхронная цифровая иерархия (SDH) со скоростью 155 Мбит / с с полезной нагрузкой 135 Мбит / с считалась быстрым каналом оптической сети, а многие каналы плезиохронной цифровой иерархии (PDH) в цифровой сети были значительно медленнее. в диапазоне от 1,544 до 45 Мбит/с в США и от 2 до 34 Мбит/с в Европе.
.jpg){kind=link}