SDH网是一个运行高效、维护能力强大的传输系统,它将时间分割成周期为125μs的帧,使用传统的同步时分技术,要求所有的数据按照一个标准的传输速率(如155Mbit/s等)进行传送,所以称SDH系统为同步传输模式(STM),它的分级也用STM-N表示。
传统的SDH设备不适合宽带综合业务接入网(B-ISDN)使用,因为在多媒体的双向应用中,上/下行的传输速率是不对称的,比如在网上看电影/电视,对下行速率和带宽的需求远大于对上行速率和带宽的需求。而SDH系统只传输恒定的比特率业务,上/下行传输速率和带宽总是相同,它并不能因为用户不需要而减小,实际上,在用户没有足够的信元填充一帧时,它就用空闲信元填充,所以对上行带宽的使用是一种浪费,对下行带宽又不能动态分配。
另外,人们在PC上对下载数据业务的延时并不在乎,但在打电话时却对话音的延时特别敏感,而SDH对此却无能为力。
为此,人们就提出一种与同步传输模式(STM)技术相对应的异步传输模式(ATM)技术。ATM可支持可变速率业务,支持延时要求较小的业务,具有支持多业务多比特率的能力,因此ATM接入系统能够完成不同速率的多种业务接入,它既能够提供窄带业务,又能提供宽带业务,即能提供全业务接入。ATM技术简化了分组通信协议,并由硬件对简化的协议进行处理,交换节点不再对信息进行差错控制,从而减小了延时,极大地提高了网络的通信处理能力。
ATM技术已广泛应用于ATM交换和非对称数字用户线(ADSL)和ATM无源光网络(APON)接入网中。目前,ATM已通过ADSL进入许多家庭。
ATM技术是实现B-ISDN的核心技术,它以分组交换为基础,并融合了同步传送模式(STM)的优点发展而成。ATM本质上是一种高速分组传送模式,它将话音、数据及图像等所有的数字信息分解成长度一定的数据块,并在各数据块前加上信头(即信息发往的地址、丢弃优先级等控制信息)构成信元。图7-23b给出把发送信息分解成信元并进行多路复用的过程。只要获得空闲信元,即可以插入信息发送出去。因插入的信息位置不固定,故称这种传送方式为异步传送模式(ATM)。因为需要排队等待空闲信元到来时才能发送信息,所以ATM是以信元为单位的存储交换方式。
由图7-23a可见,STM帧长为125μs,它靠帧内的时隙位置来识别通路。ATM则靠信头来识别通路,故称这种复用为信头复用或统计复用。ATM采用长度固定的信元,信元像STM的时隙一样定时出现。因此,可以采用硬件高速地对信头进行识别和交换处理。由此可见,ATM技术融合了电路传送模式与分组传送模式的特点。(www.xing528.com)
图7-23 STM时隙复用与ATM标志复用的比较
a)同步传送模式(STM)——面向时隙复用 b)异步传送模式(ATM)——面向分组复用
ATM系统中的复用信息流被分组成长度固定的53个字节信元,它含有一个用户信息域和一个5字节的信头,信头包含了一个识别信道的标志。如果用一种规则周期性地将信元进行分配,由于信元具有固定的长度,可获得一个固定的带宽通路,所以ATM适用于恒定比特率业务和可变比特率(即突发的)业务的传输和交换。因为ATM的每个终端和交换节点必须根据信头的地址转送和交换信息,所以它是一种面向连接的技术;但是,ATM技术也可为非连接业务提供一般的灵活传送能力。
ATM采用面向标志的交换和复用原理,它用排队、缓冲存储甚至丢弃信元的方法来消除短期争用;而STM采用面向位置(即基于时隙位置)的交换和复用原理,它只用缓冲存储来消除争用。STM用指定的时隙来识别连接,通道结构依赖于物理复用的等级,如STM-1、STM-4、...、STM-256;而ATM用标志来识别信道,而与复用等级无关。因此,与STM的等级通道容量结构相比,ATM通道容量是不分等级的。
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