Un artículo sobre la aplicación de ATM en redes de comunicación.
Unidad de concesión del título: Universidad de Ciencia y Tecnología de Nanjing
Nivel de título: Maestría
Año de concesión del título: 2005
Número de categoría: E96
DOI: Infraestructura Nacional del Conocimiento de China: CDMD: 2.2005
Contenido: 1 Introducción 8-131.1 Moderno. Red de comunicaciones militares 8-91.1 Características y funciones de la red de comunicaciones militares 81.1.2 Requisitos de la guerra de alta tecnología en la red de comunicaciones militares 8-438 01.2.1 Tecnología ATM 91 Estado de la investigación en el país y en el extranjero 11-121 3. Estado actual. de investigación de cajeros automáticos inalámbricos en el país y en el extranjero 11.3 .2 Aplicación de WATM en redes de comunicación militares 165438 438 032 Tecnología ATM y su principio de funcionamiento 13-232.63238 06-172.2.4 Estructura celular de la capa de adaptación ATM AAL 17-182.3 ATM 18-202. 3 . 1 celda ATM 18-192.3. 2. 4. 1 El significado de las conexiones lógicas en la capa de adaptación ATM 202.4.2 El proceso de establecimiento y liberación de conexiones lógicas 20-212 4. 3 Conversión de VCI y VPI 21-222.5. Resumen 22-233 Tecnología de acceso inalámbrico 23-353.1 Clasificación de la tecnología de red de acceso 202.4 Tecnología 23-243.1.2 Tecnología de acceso inalámbrico 243 Estructura y método de conexión en red de la LAN inalámbrica 27-283.3.4 Perspectivas de desarrollo de la tecnología de LAN inalámbrica 283.4 Distribución local multipunto servicio LMDS 28- 343.4.1 IEEE 802.638. 28-303 4 . 2 Características básicas y composición del sistema de LMDS 30-323.4.3 Capa LMDS de LMDS 32-333.4.4 Aplicaciones típicas de LMDS 33-343.5 Resumen 34-354 Tecnología de cajero automático inalámbrico 35-484.1 Concepto de cajero automático inalámbrico 35 - 333.4438 -364.1.2 Comparación de cajero automático inalámbrico y cajero automático convencional 36-374.2 Principio de cajero automático inalámbrico Capa física (PHY) de 37 m 40-414.3.2 Capa de control de acceso a medios (MAC) de cajero automático inalámbrico 41-434.3.3 Control de enlace de datos (DLC) de cajero automático inalámbrico ).
Capa 434.3.4 ATM inalámbrico Control inalámbrico Capa 43-444.4 Extensiones de protocolo ATM inalámbrico 44-454.4.1 Control de traspaso 444.4.2 Gestión de ubicación 44-454.5 Modelo de referencia de protocolo y estructura de red WATM 45-474.5.1 Estructura WATM celular 454.5.0 ATM Modelo de referencia de red 464.5.4 Control de errores de la red WATM 46-474.6 Descripción general 47-485 Aplicación del mecanismo de conmutación del sistema de comunicación táctica posterior al 2000 50-515.2 Diseño de aplicación de la tecnología WATM en la red de comunicación militar 51-605.2.1 Comunicación táctica Características y principios y estrategias de diseño de WATM militares. 25.2.2 Estructura del protocolo WATM militar 52-545.2.3 Control de acceso a medios MAC y control de enlace de datos DLC 54-565.2.4 Control de traspaso 56-575.2.5 Gestión de ubicación y enrutamiento 57-585.2.6 Tecnología WATM en redes de comunicación militares Protocolo de aplicación estructura 58-605.3 Análisis del rendimiento de la red de comunicaciones militares WATM 38 0 Características del diseño de la red de comunicaciones militares WATM 60-615 .2 Análisis del rendimiento de la red de comunicaciones militares WATM 6655
Los dos puntos calientes en el desarrollo de las comunicaciones son las redes de banda ancha y Comunicaciones inalámbricas. ATM es el estándar de transmisión de la red de banda ancha B-ISDN basada en transmisión de fibra óptica. Se utiliza principalmente para proporcionar servicios multimedia y amplio acceso a información. Con el desarrollo de las comunicaciones móviles y los crecientes requisitos de portabilidad de la gente, se espera que las redes de cajeros automáticos cableados puedan extender los servicios a terminales móviles inalámbricos. Ésta es la intención original de realizar cajeros automáticos ilimitados.
La implementación del cajero automático inalámbrico se puede dividir a grandes rasgos en dos etapas. La primera etapa es implementar cajeros automáticos móviles, es decir, utilizar la tecnología de cajeros automáticos existente para conectar terminales móviles a la red troncal de cajeros automáticos. Su tarea principal es permitir que la red de cajeros automáticos existente admita la movilidad de terminales, ampliar el concepto y diversos indicadores técnicos de cajeros automáticos y permitirle admitir la aceptación de llamadas, el enrutamiento, el control de llamadas, etc. de terminales móviles. La segunda etapa es implementar cajeros automáticos inalámbricos, centrándose en mejorar la calidad del canal (aumentando la velocidad de transmisión y reduciendo la tasa de error de bits) y proporcionando aplicaciones multimedia inalámbricas de alta velocidad para una gran cantidad de usuarios.
[Tecnologías relacionadas] Tecnología de cajeros automáticos; tecnología de comunicación inalámbrica; tecnología de red de acceso [dificultades técnicas]
Desde que se investigaron inicialmente la red de cajeros automáticos y la red de comunicación inalámbrica, los medios y servicios de transmisión fueron Completamente diferente, la integración de los dos inevitablemente traerá algunos problemas nuevos. Por ejemplo, cuándo los usuarios deambulan libremente, cómo elegir rutas y cómo garantizar la calidad de servicio (QOS) requerida por los usuarios. Además, también se plantea el problema de qué protocolo de transmisión elegir y cómo superar la mala calidad de transmisión de los canales inalámbricos. A continuación se introducirán varias dificultades técnicas:
Movilidad y traspaso del usuario
El protocolo ATM existente no admite la movilidad del usuario y la conexión virtual que establece dura hasta el final de la llamada del usuario. . Sin embargo, cuando el usuario requiere un traspaso durante el proceso de comunicación, el problema del ajuste de los requisitos de enrutamiento del usuario es particularmente obvio. Existen algunas estrategias de traspaso, pero el ancho de banda de los canales inalámbricos es extremadamente limitado. Cómo asignar canales para garantizar que la pérdida de llamadas de los usuarios sea muy pequeña también es una cuestión extremadamente importante en los cajeros automáticos inalámbricos.
2. Trastorno de las células del cajero automático.
En los cajeros automáticos inalámbricos los usuarios pueden cambiar de ruta mientras se desplazan, por lo que pueden producirse confusiones.
3. Problemas de acceso inalámbrico
Los cajeros automáticos existentes han sido reemplazados total o parcialmente por la capa de control de enlace lógico inalámbrico y la capa de control de acceso a medios. Dado que la tecnología ATM existente se basa en un canal de transmisión con una baja tasa de error de bits y un gran ancho de banda, y la tasa de error de bits del canal inalámbrico es muy alta, al tiempo que garantiza la calidad del servicio, transmitir datos del usuario en el canal inalámbrico es más difícil. que en el enlace por cable.
4. Calidad del servicio requerida por los usuarios
La calidad del servicio es una de las principales ventajas del cajero automático. Debido a que las características de los canales inalámbricos (alta tasa de error de bits, ancho de banda limitado, características físicas que varían en el tiempo, etc.) son muy diferentes de las de los canales cableados, y algunos incluso son completamente opuestos a los supuestos basados en ATM, la definición de calidad de servicio en las definiciones existentes Protocolos ATM Obviamente no necesariamente aplicables a entornos inalámbricos.
En resumen, muchos de los problemas que plantea el entorno de comunicación inalámbrica serán la dificultad para realizar cajeros automáticos inalámbricos. En la actualidad, muchas instituciones extranjeras de investigación científica han invertido enormes recursos humanos y materiales en la investigación, y también se han abierto una tras otra algunas redes experimentales. Con el tiempo, estos problemas se resolverán.
[Panorama exterior] La comunicación moderna se está desarrollando rápidamente en dos direcciones diferentes. Uno son las crecientes comunicaciones globales de banda ancha; el otro son las comunicaciones inalámbricas basadas en estructuras celulares. Se utilizan principalmente para transmitir servicios de voz y servicios de datos de baja velocidad. La tecnología ATM es un modelo objetivo reconocido internacionalmente para la realización de redes de banda ancha. Una de sus principales ventajas es garantizar la calidad de servicio (QOS) y las características de conexión orientadas al servicio. Puede admitir de manera flexible varios servicios existentes y posibles futuros, sentando las bases para la realización de servicios multimedia de banda ancha en tiempo real. Especialmente con la apertura de algunas redes comerciales de cajeros automáticos, la gente está cada vez más interesada en las comunicaciones multimedia de banda ancha. Con la apertura de Internet, la demanda de comunicaciones multimedia por parte de la gente es cada vez más urgente. Además, en los últimos años, la industria de las comunicaciones móviles también se ha desarrollado a un ritmo alarmante, principalmente porque libera a las personas de las limitaciones de los métodos de comunicación tradicionales, permitiéndoles moverse libremente durante el proceso de comunicación, lo que facilita enormemente a los usuarios, haciendo así que la tecnología inalámbrica comunicación especial Son las comunicaciones móviles celulares las que se han convertido en una fuerza importante en el mercado mundial de las telecomunicaciones en las últimas una o dos décadas. Con el desarrollo de las comunicaciones por satélite y el uso generalizado de ordenadores portátiles, la gente está cada vez más interesada en las comunicaciones de datos móviles.
En la actualidad, las comunicaciones de banda ancha y las comunicaciones móviles todavía se están desarrollando en sus propias direcciones, pero la importancia de las computadoras portátiles y las comunicaciones móviles es cada vez más evidente, lo que también impulsa la introducción de la tecnología de acceso inalámbrico en los cajeros automáticos. redes para lograr La combinación de red de comunicación inalámbrica y red de cajeros automáticos. Por lo tanto, surgió la tecnología de cajeros automáticos inalámbricos.
En la actualidad, los cajeros automáticos inalámbricos, como tecnología emergente, se han convertido en el foco de atención en el campo de las comunicaciones. En junio de 1996, el "ATM Forum" estableció un grupo de trabajo sobre cajeros automáticos inalámbricos, responsable de la estandarización y planificación del sistema de cajeros automáticos inalámbricos. Al mismo tiempo, muchas instituciones y facultades internacionales de investigación científica también han organizado una gran cantidad de recursos humanos y financieros para realizar investigaciones paso a paso desde diferentes ángulos de acuerdo con diversos planes. Aunque el desarrollo de cajeros automáticos inalámbricos aún se encuentra en la etapa experimental, se ha convertido en un nuevo enfoque en el campo de las comunicaciones. La siguiente es una breve introducción a la investigación sobre cajeros automáticos inalámbricos en varios países del mundo.
AT&T. Bell Labs propuso la solución BAHAMA, una red de área local para cajeros automáticos inalámbricos dedicados de banda ancha. Los componentes de la red se denominan estaciones base móviles y en las unidades móviles se realiza el encapsulado y desembalaje de los cajeros automáticos. Para soportar la movilidad de esta forma más sencilla, se definen nuevos conceptos de identificadores de canales virtuales e identificadores de llamadas virtuales para soportar el enrutamiento de direcciones de destino. Recientemente, Bell Labs y Sun Microsystems propusieron conjuntamente una nueva solución BAHAMA llamada Infraestructura de información móvil (MII), que contó con el apoyo del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología.
El sistema "Wireless ATMnet" descrito por el Laboratorio de Investigación NEC C&C en Princeton, EE. UU., es una red ATM para redes de comunicación personal. Se recomienda utilizar la tecnología de retardo de celda ATM como base para la próxima generación inalámbrica. estructura de transmisión. La pila de protocolos ATM inalámbricos incluye una capa de enlace de datos inalámbricos y una capa de acceso múltiple, y la función de conmutación se completa en la capa de enlace de datos.
Acampora y Naghshineh, de la Universidad de Columbia, propusieron una estructura de árbol virtual para abordar problemas topológicos en redes de acceso celular inalámbrico utilizando tecnología de transmisión ATM, que admite el traspaso de alta velocidad entre células.
Además, la red inalámbrica de Internet del campus de la Universidad Purdue basada en conmutadores ATM pasó la prueba y logró el éxito inicial.
La Asociación Canadiense de Investigación en Comunicaciones patrocina un proyecto de investigación en el que participan tres institutos de investigación y siete universidades: un sistema de acceso inalámbrico de alta velocidad de 160 Mbps en el rango de 20-60 GHz. Desarrollaron tecnología de vanguardia de ondas milimétricas y tecnología de ondas acústicas de superficie para lograr una estructura de panal con un radio unitario de aproximadamente 30 a 50 metros. En 1996 se estudió un sistema experimental que funcionaba a 40 Mbps.
En 1994, el Laboratorio Olivetti en Cambridge construyó una LAN ATM inalámbrica experimental que funciona a 10 Mbps, utilizando QPSK inalámbrico a 2,45 GHz con conmutación ATM de gama baja que funciona a 100 Mbps, con una estructura de picocelda, no se puede reutilizar en distintas frecuencias. . El radio de una picocélula es de unos 10 metros. La capa de acceso múltiple utiliza la tecnología ALOHA de intervalo de tiempo de concesión exponencial y se implementa mediante una matriz de puertas programables Xilinx.
La Unión Europea también apoya la investigación sobre cajeros automáticos inalámbricos. Existen dos soluciones específicas para cajeros automáticos inalámbricos en red local del usuario. Son planes Magic Wand y Hedian Wireless Broadband CPN/LAN para aplicaciones multimedia residenciales profesionales. El objetivo de estos dos planes es extender los cajeros automáticos a los terminales móviles. El objetivo de MagicWAND es desarrollar una interfaz inalámbrica con una velocidad de aproximadamente 20 Mbps en la banda de 17 GHz. Hedian es una interfaz inalámbrica de 155 Mbps en la banda de 60 GHz. Alemania, Suiza, Suecia e Italia también han invertido mucho en el desarrollo de tecnología de cajeros automáticos inalámbricos.
El proyecto conjunto de empresas y universidades suecas liderado por el Instituto Federal Sueco de Tecnología es también un sistema experimental para realizar cajeros automáticos inalámbricos.
El ATM Wireless Access (AWA) del Laboratorio de Sistemas Inalámbricos NTT de Japón estudia principalmente redes ATM UHF en redes de área local privadas, redes de área amplia y entornos públicos. Además, países como Singapur y Malasia también han invertido mucha mano de obra y recursos materiales en la investigación de la tecnología de cajeros automáticos.
En definitiva, la investigación sobre cajeros automáticos inalámbricos lleva tiempo iniciada, pero la parte más importante del estándar aún no se ha completado. El objetivo principal de las empresas comerciales es adoptar sistemas que cumplan con los estándares. Junio de 1995 5438 00 fue el mayor hito para los cajeros automáticos inalámbricos. En aquel momento, el cuerpo principal de la ATM inalámbrica se presentó a dos foros de normalización diferentes, concretamente la ETSIRES 10 y el Foro ATM.
En términos generales, existen dos soluciones para implementar cajeros automáticos inalámbricos: una es aplicar el protocolo TCP/IP superpuesto a la capa de cajero automático inalámbrico para proporcionar servicios integrales de Internet; la segunda es introducir una interfaz de cajero automático inalámbrico para; habilitar usuarios inalámbricos pueden acceder a la red de cajeros automáticos al igual que los usuarios cableados.
La investigación antes mencionada sobre cajeros automáticos inalámbricos en varios países del mundo ha demostrado claramente que con la popularidad y la mejora del rendimiento de las computadoras portátiles, la aplicación de redes de área local y el aumento de la demanda de cajeros automáticos en el hogar , será posible la aplicación de cajeros automáticos inalámbricos. Las soluciones técnicas anteriores de cajeros automáticos inalámbricos pueden servir como base para el desarrollo de cajeros automáticos inalámbricos desde la etapa de investigación y desarrollo hasta la producción y estandarización. Las tecnologías inalámbricas de banda ancha, como los cajeros automáticos inalámbricos, son de gran ayuda para las aplicaciones multimedia de la red. Todavía queda mucho trabajo por hacer en el diseño y optimización de cajeros automáticos inalámbricos, VLSI, desarrollo de software de sistemas clave, módem de alta velocidad y control de acceso a medios para capas de acceso inalámbrico específicas, protocolos de control de traspaso para redes de cajeros automáticos móviles, etc. . En proceso de construcción de un sistema de cajero automático inalámbrico. La capa de protocolo de cajero automático inalámbrico contiene más soluciones de optimización y conversión. En la actualidad, grandes empresas e instituciones de investigación de renombre mundial en varios países están llevando a cabo diseños similares. En el Foro ATM, el Grupo de Trabajo sobre ATM Inalámbrico está haciendo todo lo posible para avanzar en su trabajo de estandarización. No hay duda de que los cajeros automáticos inalámbricos desempeñan un papel inconmensurable en la realización de la autopista de la información.
[Impacto] Desde una perspectiva de desarrollo, la tecnología de cajeros automáticos inalámbricos desempeñará un papel decisivo en el desarrollo de la economía nacional y la tecnología, las armas y los equipos de defensa nacional, y el futuro es inconmensurable.
La creciente importancia de la informática móvil y las comunicaciones móviles en los mercados comerciales y públicos ha promovido en gran medida el desarrollo de la tecnología ATM y otras tecnologías de redes inalámbricas. En los últimos años, la rápida popularidad de los teléfonos móviles y las computadoras portátiles demuestra que es muy importante integrar estrechamente la tecnología móvil en la vida de las personas. En los últimos años, la primera generación de tecnología multimedia se ha utilizado en computadoras portátiles, lo que refleja el papel cada vez más importante de la multimedia en las aplicaciones informáticas. Impulsada por el mercado, la tecnología inalámbrica de cajeros automáticos, que combina la banda ancha, la multimedia y la adaptabilidad de la tecnología ATM con la movilidad y flexibilidad de las comunicaciones móviles, seguramente desempeñará un papel enorme en la economía nacional.
Los cajeros automáticos inalámbricos también desempeñarán un papel extremadamente importante en las comunicaciones militares, especialmente hoy en día, cuando las comunicaciones militares enfatizan la movilidad y la flexibilidad. Tomemos a Estados Unidos como ejemplo. Con el fin de la Guerra Fría, es poco probable que estalle otra guerra mundial, y las guerras locales regionales se convertirán en la principal forma de guerra en el futuro. Por lo tanto, la estrategia militar estadounidense ha cambiado de la anterior estrategia de posicionamiento previo a la Fuerza de Tarea Conjunta (JTF, por sus siglas en inglés), flexible y desplegable. La planificación de las comunicaciones militares de Estados Unidos también cambió. La futura red de comunicaciones global del ejército estadounidense será la Red de Sistemas de Información de Defensa (DISN), que consta de líneas troncales, bases y despliegues de larga distancia. En una guerra local, la JTF utilizará piezas desplegables para completar sus comunicaciones internas (Army Battlefield Information Transmission System - BITS, Navy Copernicus System, Air Force Horizon System, Marine Corps Sea Dragon System) y conectarse con los Estados Unidos a través de larga distancia. líneas troncales. A DISN le gustan las características del cajero automático inalámbrico que integra comunicación multimedia de banda ancha y comunicación móvil, y lo considera como la principal forma de comunicación para su futura implementación.
En resumen, los cajeros automáticos inalámbricos tendrán un futuro brillante ya sea en la economía nacional o en el desarrollo de tecnología, armas y equipos de defensa.
Materiales de referencia:
1. Meng Jinquan, "Research on Wireless ATM Technology", Digital Communications, 1997(3), págs. 35-36, 43.
2. Xue Yonghui et al., "Antecedentes de investigación y desarrollo de tecnología de cajeros automáticos inalámbricos extranjeros", Communications World, 1998(2), págs.
3. Traducido por Xue Yonghui, "The Future of Wireless ATM", Modern Telecommunications Technology, 1997(6), págs. 28-30, 49.
4. Song, et al., "Arquitectura, diseño y experimento de sistemas de cajeros automáticos inalámbricos", Foreign Military Telecommunications Dynamics, 1997(4), p.17 - 24 24.
5. Li Jingfeng et al., "Introducción a la tecnología ATM inalámbrica", ZTE New Communications, 1997(5), págs. 40 - 43.
6. , modo de transmisión asíncrona, dijo People's Posts and Telecommunications Press... 8 La perspectiva de estudiar la comunicación ATM en el mismo campo también es 8....................... ....................................................... ............................ ................................ ....................