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【摘 要】随着中国民航业的发展以及科学技术水平的不断提高， ATM交换机已配置至大部分机场（包括小机场），形成了较为先进的民航ATM数据交换网络。民航ATM网络现阶段以传输报文数据为主，随着业务的拓展导致民航业务数据的多样性，在网络上传输多媒体数据已成为迫切需要和发展方向。对于多媒体技术而言，它主要指的是按照统一 的格式对视频、音频、图象等媒体信息进行采集、压缩处理，使之成为能够在网络上传输的信息流的技术。近年来出现的基于ATM网络的多媒体技术，在数据传输的速度、实时性以及服务质量等方面做出了重要突破。本文主要针对基于ATM网络的多媒体通信进行分析与探讨。
【关键词】ATM网络 多媒体通信 服务质量 分层编码
一、多媒体通信的特征分析
一般情况下，传统的通信网络大多使用的是单一通信方式支持单一通信业务，而对于多媒体通信而言，它对传统的通信网络进行了一定程度的发展与完善，它能够对多种业务与媒体的综合传输进行有效支持，并主要表现出四个特征，即传输信息类型具有复杂性、通信数据量大、业务类型具有多样化以及网络对媒体传输质量的保证。具体情况见表1所示：
二、ATM网络对多媒体信息的适配
近几年来，ATM网络发展迅速，它所采用的传输方式主要为异步传输，这种传输方式之下的ATM网络表现出通信速率高、时延较低、按需分配宽带等特点。对于ATM网络而言，它主要分为四层，分别是物理层（PRY ）、ATM 层、ATM适配层（ALL）和应用高层，这四层结构分别有着不同的功能，物理层主要完成信元组帧和传输，ATM主要负责信元的交换和复用，而对于ATM适配层而言，它主要从高层传输来的业务数据。其特征主要表现在如下几个方面。
（一）网络传输的宽带化
对于ATM而言，它其实是一种快速的分组交换模式，在这种交换模式之下，所采用的传输介质主要是同步光纤网。除此之外，还在用户—网络接口之上对多种传输速率的接口进行了有效的定义，例如25，51，10，155Mbit/s 等。同时，还对连接接纳控制以及使用参数控制进行了一定程度上的利用，并由此对ATM网络中的数据流量管理与传输进行了有效的实现。相比于传统的网络，ATM网络的传输量表现出较大的优越性，并能够有效满足多媒体通信对于网络宽带的要求。
（二）业务传输的综合化
在ATM网络之中，能够有效支持业务以及媒体的综合传输。对于不同的业务、不同的媒体成分，可以对其进行一定程度的组合，并使其成为相同长度字节的信元，然后再对ATM虚通道标识符/虚通路标识符来对其进行有效的标识，而对于信元的传送而言，则主要是通过面向连接的虚通道/虚通路来完成的。媒体本身具有一定的物理特性，正是因为如此，不同业务、不同媒体在对网络资源进行使用时，可以充分结合媒体本身的物理特性，并激发出更大的灵活性，而这种灵活性主要表现为能够对比特率的变化进行有效适应。
（三）保证多媒体传输服务质量
ATM网络是对传统网络的发展与完善，不同于传统网络，它能够对多种编码速率以及多种宽带的传输服务进行有效的提供，正是这种服务，使得ATM网络较好的协调好业务持续时间、突发性以及速率三者之间的关系。除此之外，可以根据不同的业务性质，为其选择具有一定针对性的适配形式。同时，各种不同的业务 可以按传输质量的优先级分别进行调节、传输处理，这样一来，就可以对网络的畅通性进行一定程度的保证，同时也使网络中出错几率大大减小。
三、分层编码与分层传输
为了对不同层次的应用需求进行有效的满足，在媒体信息处理之中对层次处理以及层次组合的概念进行了一定程度的引入。换句话说，就是对单个的媒体信息类型进行分层处理，每层都对应了不同的质量要求以及网络传输要求。而对于分层编码而言，它能够使得用户可以根据自身的实际需求以及网络传输环境进行优化选择，以此来对多种质量等级的服务进行有效获取。分层编码的优越性主要变现在可以对因网络传输而引起的信元丢失进行合理而有效的处理。因为在特定的ATM网络环境之下，传输数据会在一定程度上引起误比特率、信元丢失率，但是它们的比值往往是固定的。同时，由于高层的编码信息流数据量相对较大，因此误比特率、信元丢失率的平均时间间隔小；而对于低层的编码信息流而言，其数据量相对较小，因此误比特率、信元丢失率的平均时间闻隔大。由此看来，较之于高层信息传输，低层信息传输能够取得更好的效果。针对这一结论，可以依靠低层的编码信息流数来维持通信的进行，高层的编码信息流数据的差错不会导致通信的完全失败，只会引起通信质量的变化。在ATM网络之中，可以根据业务的不同来对不同等级的通信信道进行有效提供，而分层次的视频编码数据在不同等级的ATM信道上进行传输，可以有效提高视频传输的可靠性与灵活性。
四、基于ATM的多媒体通信网
传统IP网是由路由器来组建的，随着通信速率的提高以及网络规模的扩大，传统路由器越来越显示出难以胜任的局面。要进一步提高通信速率和网络规模，必须要寻找新的出路。千兆比路由器是出路之一，另一条出路是用ATM交换机来建设IP网。
用ATM来组建IP网有两个问题是必须解决的：其一是ATM的通信方式是面向连接的，而IP不是面向连接的。要在一个面向连接的网上承载一个不是面向连接的业务，有很多问题需要解决，如呼叫建立时间、连接持续期等等；其二是ATM以ATM地址来寻址，IP通信是以IP地址来寻址的。IP网上端到端是以IP来寻址的，而传送IP包的承载网（ATM网）是以ATM地址来寻址，IP地址和ATM地址之间的映射是一个很大的难题。由于这两个问题都很复杂，因而形成了ATM业界的研究热点。目前在用ATM承载IP业务方面，已提出了许多解决方案，从大的分类来说，可以分为两类：一类为叠加模式，另一类为集成模式。
目前由ATM网来承载IP业务不仅是研究热点也是使用热点。用ATM交换机构成骨干网，在此基础上来建设基于ATM的多媒体通信网，在技术上是可行的。由于各种技术都在发展之中，因而什么算法最优，目前尚无结论，一种保守而稳妥的做法是先用虚通路和IPOA协议来建网。
五、结束语
本文主要针对基于ATM网络的多媒体通信进行研究与分析。首先对多媒体通信的特征进行了一定程度上的阐述，然后在此基础之上从网络传输的宽带化、业务传输的综合化以及保证多媒体传输服务质量三个方面分析了ATM网络对多媒体信息的适配，最后介绍了分层编码与分层传输。希望我们的分析与探讨能够给读者提供参考并带来帮助。
参考文献：
[1]郑涛，高振志，陈增强，袁著祉.基于模糊神经网络的ATM网络连接接纳控制[J].系统仿真学报.2001（S1）
[2]陈增强，郑涛，袁著祉.基于T-S模糊神经网络的ATM网络拥塞控制[J].通信学报.2002（08）
[3]郭伟，席裕庚，曲润涛.ATM网络虚通道路由规划的模拟退火方法[J].电子技术.2000（04）
[4]霍淑艳，吕胜杰.基于ATM网络的信元丢失率分析[J]. 科技创新导报.2010（30）
[5]文斌，刘长青.支持多媒体通信的高速网络比较分析[J].荆门职业技术学院学报.2001（03）
【关键词】ATM网络 多媒体通信 服务质量 分层编码
一、多媒体通信的特征分析
一般情况下，传统的通信网络大多使用的是单一通信方式支持单一通信业务，而对于多媒体通信而言，它对传统的通信网络进行了一定程度的发展与完善，它能够对多种业务与媒体的综合传输进行有效支持，并主要表现出四个特征，即传输信息类型具有复杂性、通信数据量大、业务类型具有多样化以及网络对媒体传输质量的保证。具体情况见表1所示：
二、ATM网络对多媒体信息的适配
近几年来，ATM网络发展迅速，它所采用的传输方式主要为异步传输，这种传输方式之下的ATM网络表现出通信速率高、时延较低、按需分配宽带等特点。对于ATM网络而言，它主要分为四层，分别是物理层（PRY ）、ATM 层、ATM适配层（ALL）和应用高层，这四层结构分别有着不同的功能，物理层主要完成信元组帧和传输，ATM主要负责信元的交换和复用，而对于ATM适配层而言，它主要从高层传输来的业务数据。其特征主要表现在如下几个方面。
（一）网络传输的宽带化
对于ATM而言，它其实是一种快速的分组交换模式，在这种交换模式之下，所采用的传输介质主要是同步光纤网。除此之外，还在用户—网络接口之上对多种传输速率的接口进行了有效的定义，例如25，51，10，155Mbit/s 等。同时，还对连接接纳控制以及使用参数控制进行了一定程度上的利用，并由此对ATM网络中的数据流量管理与传输进行了有效的实现。相比于传统的网络，ATM网络的传输量表现出较大的优越性，并能够有效满足多媒体通信对于网络宽带的要求。
（二）业务传输的综合化
在ATM网络之中，能够有效支持业务以及媒体的综合传输。对于不同的业务、不同的媒体成分，可以对其进行一定程度的组合，并使其成为相同长度字节的信元，然后再对ATM虚通道标识符/虚通路标识符来对其进行有效的标识，而对于信元的传送而言，则主要是通过面向连接的虚通道/虚通路来完成的。媒体本身具有一定的物理特性，正是因为如此，不同业务、不同媒体在对网络资源进行使用时，可以充分结合媒体本身的物理特性，并激发出更大的灵活性，而这种灵活性主要表现为能够对比特率的变化进行有效适应。
（三）保证多媒体传输服务质量
ATM网络是对传统网络的发展与完善，不同于传统网络，它能够对多种编码速率以及多种宽带的传输服务进行有效的提供，正是这种服务，使得ATM网络较好的协调好业务持续时间、突发性以及速率三者之间的关系。除此之外，可以根据不同的业务性质，为其选择具有一定针对性的适配形式。同时，各种不同的业务 可以按传输质量的优先级分别进行调节、传输处理，这样一来，就可以对网络的畅通性进行一定程度的保证，同时也使网络中出错几率大大减小。
三、分层编码与分层传输
为了对不同层次的应用需求进行有效的满足，在媒体信息处理之中对层次处理以及层次组合的概念进行了一定程度的引入。换句话说，就是对单个的媒体信息类型进行分层处理，每层都对应了不同的质量要求以及网络传输要求。而对于分层编码而言，它能够使得用户可以根据自身的实际需求以及网络传输环境进行优化选择，以此来对多种质量等级的服务进行有效获取。分层编码的优越性主要变现在可以对因网络传输而引起的信元丢失进行合理而有效的处理。因为在特定的ATM网络环境之下，传输数据会在一定程度上引起误比特率、信元丢失率，但是它们的比值往往是固定的。同时，由于高层的编码信息流数据量相对较大，因此误比特率、信元丢失率的平均时间间隔小；而对于低层的编码信息流而言，其数据量相对较小，因此误比特率、信元丢失率的平均时间闻隔大。由此看来，较之于高层信息传输，低层信息传输能够取得更好的效果。针对这一结论，可以依靠低层的编码信息流数来维持通信的进行，高层的编码信息流数据的差错不会导致通信的完全失败，只会引起通信质量的变化。在ATM网络之中，可以根据业务的不同来对不同等级的通信信道进行有效提供，而分层次的视频编码数据在不同等级的ATM信道上进行传输，可以有效提高视频传输的可靠性与灵活性。
四、基于ATM的多媒体通信网
传统IP网是由路由器来组建的，随着通信速率的提高以及网络规模的扩大，传统路由器越来越显示出难以胜任的局面。要进一步提高通信速率和网络规模，必须要寻找新的出路。千兆比路由器是出路之一，另一条出路是用ATM交换机来建设IP网。
用ATM来组建IP网有两个问题是必须解决的：其一是ATM的通信方式是面向连接的，而IP不是面向连接的。要在一个面向连接的网上承载一个不是面向连接的业务，有很多问题需要解决，如呼叫建立时间、连接持续期等等；其二是ATM以ATM地址来寻址，IP通信是以IP地址来寻址的。IP网上端到端是以IP来寻址的，而传送IP包的承载网（ATM网）是以ATM地址来寻址，IP地址和ATM地址之间的映射是一个很大的难题。由于这两个问题都很复杂，因而形成了ATM业界的研究热点。目前在用ATM承载IP业务方面，已提出了许多解决方案，从大的分类来说，可以分为两类：一类为叠加模式，另一类为集成模式。
目前由ATM网来承载IP业务不仅是研究热点也是使用热点。用ATM交换机构成骨干网，在此基础上来建设基于ATM的多媒体通信网，在技术上是可行的。由于各种技术都在发展之中，因而什么算法最优，目前尚无结论，一种保守而稳妥的做法是先用虚通路和IPOA协议来建网。
五、结束语
本文主要针对基于ATM网络的多媒体通信进行研究与分析。首先对多媒体通信的特征进行了一定程度上的阐述，然后在此基础之上从网络传输的宽带化、业务传输的综合化以及保证多媒体传输服务质量三个方面分析了ATM网络对多媒体信息的适配，最后介绍了分层编码与分层传输。希望我们的分析与探讨能够给读者提供参考并带来帮助。
参考文献：
[1]郑涛，高振志，陈增强，袁著祉.基于模糊神经网络的ATM网络连接接纳控制[J].系统仿真学报.2001（S1）
[2]陈增强，郑涛，袁著祉.基于T-S模糊神经网络的ATM网络拥塞控制[J].通信学报.2002（08）
[3]郭伟，席裕庚，曲润涛.ATM网络虚通道路由规划的模拟退火方法[J].电子技术.2000（04）
[4]霍淑艳，吕胜杰.基于ATM网络的信元丢失率分析[J]. 科技创新导报.2010（30）
[5]文斌，刘长青.支持多媒体通信的高速网络比较分析[J].荆门职业技术学院学报.2001（03）