광대역통신망

Broadband networks

이상적인 전기 통신 네트워크광대역, 멀티미디어, 멀티포인트, 멀티 레이트 및 다양한 서비스(멀티 서비스)를 위한 경제적인 구현이라는 특징을 가지고 있다.[1][2]이러한 특성을 제공하기 위해 광대역 통합 서비스 디지털 네트워크(B-ISDN)가 계획되었다.비동기 전송 모드(ATM)는 이러한 요구 사항을 충족하기 위한 타겟 기술로 추진되었다.[2]

통신 서비스

개인용 컴퓨팅은 정보 접근, 조작, 저장 및 교환을 용이하게 했으며, 신뢰할 수 있는 데이터 전송이 필요했다.이미지로 문서를 전달하고 고해상도 그래픽 단말기를 사용함으로써 음성 및 데이터만 사용하는 것보다 더 자연스럽고 유익한 인간 상호작용 모드를 제공했다.화상회의는 멀리 떨어진 곳에서 그룹 상호작용을 강화한다.고화질 엔터테인먼트 비디오는 화질을 향상시키지만 훨씬 더 높은 전송 속도를 요구한다.

이러한 새로운 데이터 전송 요건은 현재 과밀 무선 스펙트럼 이외의 새로운 전송 수단을 요구할 수 있다.[3][4]현대의 통신 네트워크(예: 광대역통신망)는 이러한 모든 다른 서비스(다중 서비스)를 사용자에게 제공해야 한다.

이전 전화와의 차이점

사용되는 재래식 전화 통신:

  • 음성 매체만,
  • 전화통화당 두 개의 전화만 연결했고,
  • 고정 비트 전송률의 중고 회로

최신 서비스는 다음과 같을 수 있다.

이러한 측면은 다음의 세 가지 하위 섹션에서 개별적으로 검토된다.[5]

멀티미디어

멀티미디어 통화는 오디오, 데이터, 스틸 이미지, 풀모션 비디오 또는 이러한 미디어의 조합을 전달할 수 있다.매체마다 통신 품질에 대한 요구는 다음과 같이 서로 다르다.

  • 대역폭 요구 사항,
  • 네트워크 내의 신호 지연 시간
  • 통신망으로 충성을 신호하다

각 매체의 정보 콘텐츠는 다른 매체가 생성하는 정보에 영향을 미칠 수 있다.예를 들어, 음성은 음성 인식을 통해 데이터로 변환될 수 있으며, 데이터 명령은 음성과 비디오의 표시 방법을 제어할 수 있다.이러한 상호작용은 통신 단말에서 가장 자주 발생하지만, 네트워크 내에서 발생할 수도 있다.[2][3]

멀티 포인트

전통적인 음성 통화는 주로 음성 매체만을 사용하여 포인트 투 포인트 연결이 필요한 두 당 통화다.원격 데이터베이스의 그림 정보에 액세스하려면 낮은 비트 전송률 쿼리를 데이터베이스로 전송하는 지점간 연결이 필요하며, 데이터베이스에서 높은 비트 전송률 비디오를 전송해야 한다.엔터테인먼트 비디오 어플리케이션은 주로 포인트 대 멀티 포인트 연결로 프로그램 소스에서 시청자에게 풀 모션 비디오와 오디오의 일방통행이 필요하다.화상회의에는 데이터뿐만 아니라 음성, 비디오, 음성 및 통신하는 많은 당사자 사이의 연결이 포함된다.따라서 미래 서비스를 제공하려면 멀티포인트 멀티미디어 통신 통화의 연결 및 미디어 요청에 대한 유연한 관리가 필요하다.[3][4]

멀티 레이트

멀티 레이트 서비스 네트워크는 연결에 전송 용량을 유연하게 할당하는 네트워크다.멀티미디어 네트워크는 통신 미디어가 많을 뿐만 아니라 통신 미디어가 다른 비트 전송률을 가진 알고리즘에 의해 암호화될 수 있기 때문에 연결에 의해 요구되는 광범위한 비트 전송률을 지원해야 한다.예를 들어, 오디오 신호는 1 kbit/s 미만에서 수백 kbit/s에 이르는 비트 전송률로 인코딩할 수 있으며, 오디오 재생산의 복잡성과 품질의 범위가 넓은 서로 다른 인코딩 알고리즘을 사용한다.마찬가지로, 전체 모션 비디오 신호는 1 Mbit/s 미만에서 수백 Mbit/s까지의 비트 전송률로 인코딩될 수 있다.그러므로 비디오와 오디오 신호를 모두 전송하는 네트워크는 매우 광범위한 비트 전송률로 트래픽을 통합해야 할 수 있다.[3][5]

여러 서비스를 위한 단일 네트워크

기존 네트워크

전통적으로, 위에서 언급된 다양한 서비스들은 별도의 네트워크를 통해 이동되었다: 전화 네트워크의 음성, 지역 네트워크와 같은 컴퓨터 네트워크의 데이터, 개인 회사 네트워크의 화상 화상 회의, 그리고 방송 라디오나 케이블 네트워크의 텔레비전과.

이러한 네트워크는 주로 특정 애플리케이션에 대해 설계되었으며 다른 애플리케이션에는 적합하지 않다.예를 들어, 전통적인 전화 네트워크는 폭발적 데이터 통신에는 너무 시끄럽고 비효율적이다.한편, 컴퓨터를 사용하여 메시지를 저장하고 전달하는 데이터 네트워크는 연결이 제한되었고, 일반적으로 디지털화된 음성 및 비디오 신호를 위한 충분한 대역폭이 없었으며, 실시간 신호에 대해 허용할 수 없는 지연으로 고통을 받았다.라디오나 케이블을 사용하는 텔레비전 네트워크는 대개 최소한의 전환 설비를 갖춘 방송 네트워크였다.[2][3]

여러 서비스에 대한 단일 네트워크의 이점

공유의 경제를 달성하기 위해서는 이러한 모든 통신 서비스를 제공하는 하나의 네트워크를 갖는 것이 바람직했다.이 경제는 통합 서비스 네트워크의 일반적인 아이디어에 동기를 부여한다.통합은 네트워크 관리를 복잡하게 하고 서비스의 도입과 진화의 유연성을 감소시키는 많은 오버레이 네트워크의 필요성을 방지한다.이러한 통합은 1990년대의 광대역 기술과 고속 정보 처리의 발전으로 가능해졌다.[2][3]

광대역통신망 및 MSO용 광섬유

다중 네트워크 구조가 광대역 서비스를 지원할 수 있는 반면, 광대역과 MSO 통신사의 비율은 현재와 미래의 대역폭 요구사항을 모두 지원하기 위해 광섬유 네트워크 구조를 선택했다.

CATV(케이블 텔레비전), HDTV(고화질 텔레비전), VoIP(인터넷 프로토콜을 통한 음성) 및 광대역 인터넷은 현재 광섬유 네트워크가 지원하고 있는 가장 일반적인 애플리케이션 중 하나이며, 경우에 따라 가정(FTTh – Fibre To The Home)으로 직접 전달된다.이러한 유형의 광섬유 네트워크는 중앙 사무소에서 광노드로, 그리고 궁극적으로는 가입자(최종 사용자)에게 신호를 지원하고 분배하는 다양한 제품을 통합한다.

교통

종류들

현대 네트워크는 음성, 비디오, 데이터로 구성된 통합 트래픽을 전달해야 한다.광대역 통합 서비스 디지털 네트워크(B-ISDN)는 이러한 요구를 위해 설계되었다.[6]광대역통신망에 의해 지원되는 트래픽 유형은 다음 세 가지 특성에 따라 분류할 수 있다.[7]

  • 대역폭은 연결을 지원하는 데 필요한 네트워크 용량의 양이다.
  • 지연 시간은 연결과 관련된 지연 시간이다.서비스 품질(QoS)프로필에서 낮은 지연 시간을 요청한다는 것은 셀이 네트워크의 한 지점에서 다른 지점으로 빠르게 이동해야 한다는 것을 의미한다.
  • 셀 지연 변동(CDV)은 관련 셀의 각 그룹이 경험하는 지연의 범위다.낮은 세포 지연 변동은 세포 그룹이 서로 너무 멀리 떨어지지 않고 네트워크를 통해 이동해야 함을 의미한다.

트래픽 유형 요구 사항

광대역통신망에서 발견되는 트래픽 유형(예시 포함)과 각각의 요건은 표 1에 요약되어 있다.

표 1: 네트워크 트래픽 유형 및 요구 사항[7]
교통유형 필수 대역폭 세포지연 지연 시간
상수 음성, 보증 회로 에뮬레이션 미니멀 낮음
변수 압축 비디오 보장된 변수 낮음
사용 가능 데이터 보장되지 않음 변동 폭이 넓은 변수

참고 항목

참조

  1. ^ Lu, Fang. "ATM Congestion Control". Archived from the original on 10 February 2005. Retrieved 1 March 2005.
  2. ^ a b c d e Saito, H. (1993). Teletraffic Technologies in ATM Networks. Artech House. ISBN 0-89006-622-1.
  3. ^ a b c d e f Hui J. (1990). Switching and traffic theory for integrated broadband networks. Kluwer Academic Publishers. ISBN 978-0-7923-9061-9.
  4. ^ a b Sexton M.; Reid A. (1997). Broadband Networking: ATM, SDH and SONET. Boston, London: Artech House Inc. ISBN 0-89006-578-0.
  5. ^ a b Ferguson P.; Huston G. (1998). Quality of Service: Delivering QoS on the Internet and in Corporate Networks. John Wiley & Sons, Inc. ISBN 0-471-24358-2.
  6. ^ Jain, Raj (1996). "Congestion Control and Traffic Management in ATM Networks". Invited submission to Computer Networks and ISDN Systems. 28: 1723–1738. arXiv:cs/9809085. doi:10.1016/0169-7552(96)00012-8. Archived from the original on 19 June 2004. Retrieved 7 March 2005.
  7. ^ a b Juliano, Mark. "ATM Traffic Control". Archived from the original on 2009-01-14. Retrieved 3 March 2005.

외부 링크