通信工程师ATM产生背景和协议结构

9.1  ATM产生背景和协议结构
9.1.1  ATM产生背景
现有的通信网是根据应用业务来区分的，如公用电话交换网(PSTN)、用户电报网、CATV网、分组交换公用数据网(PSPDN)、专用数据网等，即对每一种应用业务存在一种相应的网络进行传输与交换。由于网络的专门化，使得网络在不同业务的兼容性、灵活性和资源利用率等方面存在着严重的缺陷，因此建立了一个与业务无关的网络，使它能够传送现有所有业务，并能以一种低成本的方式不断引入新业务，这对运营商和用户均有利。
1972年ITU-T提出了综合业务数字网(ISDN)的概念。特别是80年代初制定的一整套关于ISDN的系列建议，奠定了ISDN发展的基础。鉴于当时技术能力和业务需求的限制，首先提出的只能是窄带综合业务数字网(N-ISDN)。
N-ISDN的提出为迈向一个统一的网络走出了第一步，它采用同步传送模式(STM)使得语音和数据在同一介质中传输。N-ISDN提供端到端的数字连接，定义了两种用户网络接口：基本速率接口(BRI)和基群速率接口(PRI)，实现了用户网络接口的标准化。
N-ISDN只能为用户提供较高比特率约为1.5 Mb/s或2 Mb/s的各种业务。而且N-ISDN注重的只是用户网络接口上业务的综合，实际网络内仍是由电路交换和分组交换等若干分离的模块提供业务。因此，N-ISDN并未实现真正意义上的综合。
随着高速电信技术的到来，很多新业务在20世纪80年代问世。它们通常包括话音、数据、图像和视频，带宽从56/64 kb/s到155 Mb/s, 甚至更高；这些通信业务大多数是传统的，在整个呼叫期间需要固定的带宽。然而很多通信业务具有突发性，换而言之，用户有时保持沉默，然后在短期内突然以高速发送大量数据。这样即使在很长时间内所需要的平均带宽也变化甚微，用户也可能在短期内需要高得多的带宽。在某些情况下，应用是面向连接的，即用户在信息交换之前需要建立连接, 如果是多媒体业务，单一的用户可能同时需要多条信道；另一种情况是无连接的应用，如电子邮件和其他LAN类型的数据通信。
在早期, 标准化组织考虑使用STM的可能性。 除了灵活分配PRI的nB+mH0+kH1通道，还定义了两个新类型通道：32.768 Mb/s的H2和132.032～138.240 Mb/s的H4, 希望在某些预定组合中, 通过分配适当数量的通道满足应用的不同带宽需求。但实际上, 通过动态分配不同数量的时隙，满足突发通信量对带宽的需求是非常困难的。
1989年，ITU-T第18研究组在综合了已有研究成果的基础上, 提出了一种新的信息传递方式--异步传送模式(ATM)，并将ATM作为实现宽带综合业务数字网(B-ISDN)的一个解决方案。ATM从此正式诞生。1990年，ITU-T又用加速程序推出了13个建议，它们定义了ATM的基本概念, 并确定了大部分参数。ITU-T主要从公用网络运营者的观点出发，定义有关B-ISDN网的结构、逻辑描述、信令、业务分类等，对一些具体细节没有做出规定。ATM论坛(ATM Forum)主要侧重于解决专用网或接入网中ATM技术的具体应用以及设备互连。因此它的规范涉及的领域比较广，包括ATM技术的各个方面。

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