Опубликовано 25.01.2004 г.
Современные системы связи представляют собой весьма разнородную среду для передачи информации. Это и медные провода, и кабели, и волоконно-оптические линии, и радиолинии связи. Еще большее разнообразие наблюдается в способах организации связи. В результате возникают проблемы согласования различных систем, и вопросы управления такой гетерогенной информационной средой выступают на первый план [1].
Одним из общепризнанных методов решения поставленных задач является технология ATM (Asynchronous Transfer Mode), которая позволяет решать проблемы передачи сложного трафика в гетерогенной среде. Эта технология обеспечивает следующие сетевые преимущества:
ATM-технология не зависит от физического уровня
ATM-технология способна работать в мультипротокольной информационной среде, что необходимо для организации глобальных сетей, таких как Internet
ATM-технология позволяет эффективно управлять сложным трафиком и работать с сетями любой топологии.
Несмотря на довольно медленное освоение этой технологии, в настоящее время примерно 20% мирового трафика передается именно по ATM сетям. Относительно медленное внедрение технологии ATM обусловлено большим количеством альтернативного оборудования, позволяющего решать конкретные, узконаправленные задачи. В результате технический прогресс на Западе сдерживается сроками амортизации существующего оборудования. В России и странах СНГ наблюдается совершенно другая ситуация. Отсутствие развитых современных систем связи приводит к появлению большого числа проектов строительства волоконно-оптических систем связи регионального и межрегионального уровня, которые довольно быстро воплощаются в жизнь. Однако очень большое число проектов за основу берут SDH-технологию (Synchronous Digital Hierarchy). Это приводит к тому, что после постройки такие сети быстро исчерпывают свои возможности и для их дальнейшего развития требуется переход на технологии более высокого уровня.
Сети SDH обеспечивают только работу канала передачи информации по оптическому волокну с высокой скоростью. Таким образом, эта технология соответствует физическому и канальному уровням, и создание сетевой инфраструктуры переносится на пользователей сетей - поставщиков сетевых услуг (провайдеров). В ATM-сетях сервис и услуги присущи самой технологии. Общей тенденцией последних лет стал уход операторов линий связи от услуг только канального уровня. Совершенно естественно, что владелец каналов связи заинтересован в повышении экономической эффективности за счет предоставления более дорогих услуг сетевого уровня. Характерным примером является деятельность компании British Telecommunications (BT). Эта английская компания - оператор связи национального уровня - покупает существующие SDH-сети и `одевает` их в оболочку из ATM-технологии. В результате BT выступает на рынке и как оператор связи, и как провайдер.
Технология асинхронного режима передачи (Asynchronous Transfer Mode, ATM) позволяет осуществлять передачу информации и управление в очень неоднородных по составу сетях. Эта технология пригодна для одновременной передачи трафика различного характера, голоса, видеоизображения в реальном времени и числовых данных.
Обычно применяемая в цифровой телефонии технология, основанная на коммутируемых цифровых сетях, использует технологию синхронной передачи. В такой системе между двумя абонентами устанавливается прямое соединение (канал) по линиям связи и биты, представляющие голосовую информацию, передаются через этот канал. Скорость поступления информации на приемник полностью соответствует скорости поступления информации в канал со стороны источника информации. Для передачи большого числа каналов по линии связи применяется мультиплексирование каналов - либо частотное, либо временное. Однако, в такой системе передача цифровых данных (например, при обмене информацией между двумя ЭВМ) является сложной задачей с точки зрения оптимальной загрузки канала, а значит и снижения стоимости его эксплуатации. Трафик такого обмена носит ярко выраженный пульсирующий характер и значительную часть времени канал не передает информации, что приводит к недогружености сети.
Сети с пакетной коммутацией представляют собой альтернативный способ передачи цифровой информации. При этой технологии последовательность бит от передатчика заключаются в контейнер, который называется пакетом. Пакет снабжен заголовком, где указана служебная информация - адрес отправителя, адрес получателя, указан способ проверки целостности содержимого пакета и т.д. Этот пакет данных поступает на коммутатор сети, который соединен с большим количеством пользователей. Используя информацию заголовка, коммутатор обрабатывает пакеты и рассылает их по адресам через другие коммутаторы по общим линиям связи. Так как каждый коммутатор связан с большим количеством пользователей, то при использовании буферизации происходит сглаживание пульсаций трафика и линия связи может быть загружена оптимальным образом. Такой режим передачи называется асинхронным. Эта система хороша для обмена данными между ЭВМ, но передача голосовых данных по таким системам связана с большими трудностями. Дело в том, что пакеты приходят на коммутатор, где ждут своей очереди, пока коммутатор обрабатывает ранее поступившие пакеты. Время ожидания не прогнозируемо - оно зависит от нагрузки на данный коммутатор в данный момент времени. В результате пакеты, выходя от передатчика через равные промежутки времени, придут к приемнику в случайные моменты времени. Для голосовой информации такая задержка приводит к сильным искажениям - вплоть до потери узнаваемости голоса. Например, при задержке величиной порядка 10 мс необходимо дополнительно решать проблемы эхоподавления. Все, что сказано выше о передачи голосовых данных, справедливо и в отношении передачи изображений в реальном времени.
|