Sieci asynchroniczne ATM

Asynchroniczna i szerokopasmowa technologia komunikacyjna ATM (Asynchronous Transfer Mode) jest przeznaczona do przekazywania usług multimedialnych (głosu, dźwięku, obrazu, danych) i przyjęta jako technika transmisji w szerokopasmowych sieciach transportowych BISDN. Technika ATM łączy zalety transmisji synchronicznej STM (Synchronous Transfer Mode) i transmisji pakietowej PTM (Packet Transfer Mode), eliminując większość wad każdego z tych systemów. Uniwersalność tej technologii polega na możliwości:

• przesyłania stałych porcji informacji o pojemności 53 bajty (w tym 48 bajtów informacji użytecznej), co ułatwia proces ich obróbki w węzłach sieci ATM;
• ustalania indywidualnych połączeń o dowolnej szybkości w obrębie przyjętych lub istniejących standardów (25 Mb/s, 100 Mb/s, 155 Mb/s, 622 Mb/s, 2500 Mb/s), dzięki przyporządkowaniu dowolnej liczby komórek do konkretnego połączenia użytkownika;
• obsługi transmisji izochronicznych (głos, obraz, HDTV) z opóźnieniem nie większym niż 10 ms, przez zastosowanie przełączników ATM z szybkim sprzętowym przełączaniem komórek i połączeń;
• skalowania przepływności ścieżek i węzłów ATM, dzięki czemu wykorzystuje się w pełni maksymalną przepływność dowolnego medium transportowego, w tym wysoką przepływność torów światłowodowych w sieciach LAN i WAN;
• stosowania multipleksacji statystycznej poszczególnych kanałów, co pozwala na efektywne gospodarowanie pasmem łącza transmisyjnego;
• tworzenia przekazów głównie w trybie połączeniowym, co oznacza, że przed wysłaniem informacji właściwej występuje faza zestawienia łącza – według parametrów deklarowanych przez abonenta (typ usługi, przewidywana przepływność, deklarowany adres), a po zakończeniu przekazu – jego likwidację;
• tworzenia wirtualnych połączeń przez sieć zarówno dla pojedynczych kanałów, jak i definiowanych grup kanałów zwanych ścieżkami. Jest to możliwe dzięki istnieniu odpowiednich identyfikatorów VCI (Virtual Channel Identifier) dla kanałów oraz identyfikatorów VPI (Virtual Path Identifier) dla ścieżek wirtualnych. Pola tych identyfikatorów znajdują się w nagłówku każdej komórki ATM przesyłanej przez sieć;
• adaptacji strumienia komórek ATM do dowolnej przepływności medium transportowego, przez wprowadzanie komórek pustych, pomijanych w węźle docelowym;
• przypisania komórkom ATM (kanałowi, ścieżce, połączeniu między użytkownikami) konkretnej usługi, której parametry mogą być dynamicznie zmieniane zarówno w fazie nawiązywania łącza, jak i w trakcie działania usługi komunikacyjnej;
• zapewniania „przezroczystości” przenoszenia informacji przez sieć ATM, a więc dostosowanie pracy sieci z różnymi protokołami komunikacyjnymi i do realizacji różnych usług.

Duża szybkość multipleksowania portów i strumieni w rozbudowanych przełącznikach ATM klasy high-end, sięgająca 40 Gb/s (znane są rozwiązania działające z szybkością 160 Gb/s i więcej), wynika ze sprzętowej realizacji procesu przełączania opartej na dynamicznie wymienianych tablicach routingu, przekazywanych kanałami sygnalizacyjnymi ATM. W celu optymalizacji szybkości przekazu komórek przełączniki ATM nie mają warstwy sieciowej modelu odniesienia OSI, nie prowadzą kontroli błędów transmisyjnych, a stacja odbiorcza sama musi sprawdzić, czy odebrany przekaz jest kompletny i poprawny. Sieć ATM, inaczej niż sieć pakietowa X.25, nie odpowiada za błędnie przesłane komórki, nie inicjuje retransmisji i powtórzeń, ale wykorzystując media o bardzo dobrej jakości, jest szybką i nowoczesną siecią transportową.