ATM技術(shù)在民航通信中的應(yīng)用淺談

摘 要 文章從民航數(shù)據(jù)通信的發(fā)展背景著手，對ATM（Asynchronous transfer mod）技術(shù)進行了較全面的闡述，最后結(jié)合以ATM作為主干網(wǎng)絡(luò)組建局域網(wǎng)時所采用的相關(guān)技術(shù)，分析ATM技術(shù)在民航通信中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞 ATM技術(shù)；局域網(wǎng)；民航通信

中圖分類號：TN927 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）16-0101-01

隨著計算機通信及我國民航運輸事業(yè)的發(fā)展，中國民航通信數(shù)據(jù)網(wǎng)不斷更新?lián)Q代。中國民航數(shù)據(jù)網(wǎng)作為全國民航機場良好的專線服務(wù)和數(shù)據(jù)傳輸?shù)妮d體和保障，承擔(dān)的諸如全國機場專線業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)、語音撥號、程控電話交換機聯(lián)網(wǎng)、不同規(guī)模和服務(wù)質(zhì)量要求的虛擬專用網(wǎng)絡(luò)等重要業(yè)務(wù)也逐漸增強[1]。民航不同部門需要采用多種不同的技術(shù)，從自身需求角度進行內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的組建的特點，對民航通信數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)提出了更高的

要求。

1 ATM技術(shù)簡介

ATM（Asynchronous transfer mod），異步傳輸模式，是一種面向連接的基于信元交換與統(tǒng)計復(fù)用的新型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)[2]。作為實現(xiàn)寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（B-ISDN）的關(guān)鍵核心，綜合了分組交換和電路交換的優(yōu)點，采用預(yù)約傳輸資源及異步時分復(fù)用工作方式，以信元（Cel1）為單位傳送用戶數(shù)據(jù)信息。它能夠?qū)⒆儞Q機的處理時間減小到最大限度，其靈活的特性能夠滿足于不同業(yè)務(wù)類型的要求，給用戶操作者提供滿意的服務(wù)。

不同用戶的信元是在不同的虛通道/虛信道中傳送的，信元的格式與業(yè)務(wù)類型無關(guān)。它將數(shù)據(jù)、語音、視頻等信息源中的數(shù)據(jù)包分解成定長為48字節(jié)的數(shù)據(jù)字段和5字節(jié)的信息頭。ATM中的所有控制信息全部存放在信頭中，包括優(yōu)先級、信頭的糾錯碼、流量控制、鏈路標識的域以及信元去向的邏輯地址。不同于同步傳輸?shù)闹芷谛詡鲙瑱C制，異步傳輸通過將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換成信元，可以將來自不同信息源的信息匯聚在一起進行集中傳輸。

2 ATM技術(shù)原理和特點

近些年來，ATM技術(shù)作為一項先進的傳輸、交換、復(fù)用、交叉連接技術(shù)，以信元交換為特征，有了長足的發(fā)展和應(yīng)用。構(gòu)筑以ATM交換機為主干網(wǎng)絡(luò)組建多層次局域網(wǎng)，是目前大 中型企業(yè)、事業(yè)單位內(nèi)部組建的網(wǎng)絡(luò)類型模式之一，實現(xiàn)了真正意義上的資源廣泛共享。

2.1 ATM技術(shù)原理

1）ATM協(xié)議參考模型。ATM協(xié)議參考模型分為三層：物理層（PHY）；ATM層；ATM適配層（AAL）[3]。

物理層，主要用來傳輸信息。其中物理媒體子層實現(xiàn)了比特在物理媒體上正確的發(fā)送和接受，傳輸匯聚子層工作是ATM信元流轉(zhuǎn)換成可以在物理媒體上傳輸?shù)谋忍亍?/p>

ATM層，通過管理ATM信元信頭，完成路由的選擇和復(fù)用。ATM層將上層傳輸?shù)男旁獢?shù)據(jù)作為信息字段和信息頭處理合成53字節(jié)的信元后傳輸給物理層；同時，它將物理層傳輸?shù)腁TM信元去掉5個信息頭字節(jié)，將剩下的字節(jié)傳輸給上層的協(xié)議。

ATM適配層，AAL（ATM Adaptation Layer），針對不同的業(yè)務(wù)要求，AAL將不同類型的應(yīng)用適配成ATM網(wǎng)絡(luò)能傳輸?shù)男畔⒏袷剑瑢崿F(xiàn)不同傳輸協(xié)議的兼容。

2）ATM的工作方式。ATM通過面向連接的方式工作。數(shù)據(jù)進行傳輸前首先申請?zhí)撀窂?，設(shè)置優(yōu)先級、突發(fā)性、峰值比特率、平均比特率等參數(shù)；其次，網(wǎng)絡(luò)接到申請后在檢查資源的占用情況，進而判斷能否為用戶提供虛路徑；最終根據(jù)用戶需要動態(tài)的分配帶寬，通過統(tǒng)計復(fù)用技術(shù)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的充分利用。

3）ATM的交換。ATM交換機實現(xiàn)信元信息單位交換傳輸?shù)妮d體，ATM交換機在不對信息進行任何修改的情況下，透明讀取信元信頭包含的路由信息，而網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備完成流量控制、差錯控制等工作。

2.2 ATM技術(shù)特點

1）ATM是面向連接的技術(shù)。先建立連接是數(shù)據(jù)進行傳輸?shù)那疤幔ㄍ戤吅笮枰獢嚅_連接。

2）采用統(tǒng)計時分復(fù)用進行電路交換。與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)幀格式交換方式相比，ATM網(wǎng)絡(luò)是以信元為基本單位，采用統(tǒng)計時分復(fù)用的方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換及傳輸?shù)摹?/p>

3）ATM具有端到端QoS保證、完善的流量控制和擁塞控制、靈活的動態(tài)帶寬分配與管理、支持多業(yè)務(wù)以及技術(shù)綜合能力強等方面的優(yōu)勢。

4）ATM數(shù)據(jù)傳輸過程中，通過構(gòu)建、拆解一定長度的信元實現(xiàn)時延抖動減小，并在一定程度上降低時延值。

3 ATM技術(shù)在民航通信中的應(yīng)用分析

在實際的民航通信工作中，不同的民航部門需要通過不同的通信數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)進行異步信息數(shù)據(jù)的傳輸，從而民航工作通信系統(tǒng)中同時存在各種能夠各自隨時更新和升級的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，ATM作為一種高速信息傳送和對QoS的支持的網(wǎng)絡(luò)類型，能夠?qū)TM作為主干網(wǎng)絡(luò)組建民航多層次通信系統(tǒng)，實現(xiàn)對各種各樣的通信傳輸技的有效兼容，加之ATM具備綜合多種業(yè)務(wù)、動態(tài)分配帶寬與連接管理的能力，成為構(gòu)建民航通信主干網(wǎng)絡(luò)時考慮的對象。

另一方面，ATM面對連接的特點，決定了建立連接并進行網(wǎng)絡(luò)用戶的身份認證是ATM網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)信息的前提，若未經(jīng)授權(quán)的則無法獲得任何網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，在一定程度上避免了非法用戶的網(wǎng)絡(luò)攻擊。同時，當網(wǎng)絡(luò)遭到非法用戶的攻擊時，通過活動用戶的連接信息也能過迅速查明用戶信息。

民航系統(tǒng)內(nèi)部存在各種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，并在未來一段時間內(nèi)仍然需要繼續(xù)發(fā)揮作用。鑒于此，ATM與傳統(tǒng)民航通信網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)/集成顯得尤為重要。ATM主干網(wǎng)與傳統(tǒng)局域網(wǎng)的連接，可以通過局域網(wǎng)仿真、IP-over-ATM和MPOA等方式實現(xiàn)，而網(wǎng)絡(luò)中通過交換虛電路（SVC）的方式實現(xiàn)路由的靈活設(shè)置，并通過虛擬局域網(wǎng)技術(shù)提升網(wǎng)絡(luò)性能，實現(xiàn)高效的資源管理。

結(jié)構(gòu)復(fù)雜的企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)需要構(gòu)建高速局域干線的互連網(wǎng)絡(luò)（Internetwork）結(jié)構(gòu)，其中包括傳統(tǒng)的快以太網(wǎng)、以太網(wǎng)及FDDI（光纖分布式數(shù)據(jù)接口）交叉構(gòu)成不同層次的LAN（局域網(wǎng)）結(jié)構(gòu)。而FDDI作為局域網(wǎng)絡(luò)干線，實現(xiàn)中心交換機和主服務(wù)器的連接。但是FDDI只是對傳統(tǒng)數(shù)據(jù)通信進行優(yōu)化，不能滿足多媒體綜合傳輸?shù)陌l(fā)展要求。相比之下，ATM網(wǎng)絡(luò)能夠借助ATM邊緣交換機的LANE接口，與民航系統(tǒng)中的各個局域網(wǎng)相連接并與之良好兼容，憑借更高的通信速率和可擴展的帶寬等絕對優(yōu)勢，可以取代FDDI作為局域網(wǎng)絡(luò)干線組建民航通信系統(tǒng)。

4 結(jié)束語

ATM技術(shù)作為一種高速、穩(wěn)定、完全的數(shù)據(jù)通信技術(shù)，具有理想的數(shù)據(jù)傳輸速率和良好的技術(shù)兼容性。以ATM網(wǎng)絡(luò)作為主干網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)各通信網(wǎng)絡(luò)的無縫對接，形成多層次、安全高效、綜合發(fā)展的民航通信網(wǎng)是民航信息網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的不錯選擇。

參考文獻

[1]梁東杰.淺談中國民航數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的現(xiàn)狀和發(fā)展前景[J].中國新通信，2013.

[2]任天恩.XDSL技術(shù)與體系結(jié)構(gòu)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2001.

[3]王世琪.ATM技術(shù)簡介及在無線局域網(wǎng)中的應(yīng)用[J].中國科技博覽，2012.

作者簡介

錢娟華（1975-），漢族，女，學(xué)士，主要從事通信網(wǎng)絡(luò)方面研究。endprint