7. 멀티미디어와 ATM 전송기술

목차

1. 멀티미디어 정보

2. ATM 원리와 특성

3. ATM 프로토콜 구조

4. ATM 서비스 범주

 

7.1 멀티미디어 정보와 ATM

7.1.1 멀티미디어 정보 

멀티 미디어 정보는 음성, 영상, 이미지, 그래픽 텍스트 데이터 등 다양한 형태로 표현된 정보를 일컫는 포괄적인 의미

 

7.1.2 멀티미디어의 구분

연속적 미디어: 오디오, 비디오 정보처럼 시간에 따라 변하는 특성을 갖는 미디어

이산적 미디어: 시간에 독립적인 특성을 갖는 텍스트, 정지 이미지, 그래픽 정보 등의 미디어

 

7.1.3 멀티미디어 정보서비스의 조건

- 실효 전송속도를 유지하면서(고속성) 네트워크 시스템의 확장이 가능해야 하고 (확장성), 각 네트워크에 대한 가변적 전송속도를 처리하고(유연성), 멀티미디어 정보를 효율적으로 전송할 수 있어야(효율성) 한다.

 

7.2 ATM 기술

비동기식 전송 방식을 사용하는 ATM은 클록의 차이를 공백(empty) 혹은 미지정셀(unassigned cell)을 추가하거나 제거함으로써 해결한다.

 

7.2.1 ATM 원리와 특성

· ATM에서는 53바이트 크기로 고정된 크기의 패킷을 사용 이를 '셀'이라 한다.
· ATM 전송의 기본 원리는 사용자 정보 데이터의 내용이나 형태에 무관하게 단지 53바이트의 일정한 크기를 갖는 ATM 셀로 분할하여 수신 측으로 전송하는 것

 

고정된 크기의 셀을 사용하는 이유?

- 일정한 크기를 갖도록 데이터를 분할(segmentation)하면 그만큼 다루기가 쉬워지기 때문

 

· 고정된 크기의 셀 형태로 전송하므로 다양한 서비스 요구를 효율적으로 수용 가능

· 분할된 셀들은 통계적 다중화(Statistical Multiplexing)라는 방식을 통해 최적화된다.
· 통계적 다중화는 데이터가 서로 다른 전송률을 갖는 경우, 또는 요구되는 서비스의 품질(QoS)이나 *트래픽의 특성이 서로 다른 경우에도 큰 영향을 받지 않고 데이터를 전송할 수 있다.

 

*트래픽: 통신망을 통과하는 정보의 흐름, 통신망과 통신 기기를 점유하는 시간으로 그 양을 나타냄

 

7.2.2 ATM과 동기식 전송 방식의 비교

시분할 다중화(Time Division Multiplexing)를 사용하는 동기식 전송 방식의 경우에 각 데이터들은 하나의 대역폭을 데이터의 형태에 따라 분할한 후 동일한 시간간격으로 전송하므로, 전송 데이터가 없는 경우에도 대역이 할당되어 대역폭의 낭비가 초래된다.

반면, ATM은 각 데이터를 셀의 형태로 변환하고 여분의 대역폭을 통계적 다중화를 통해 효율적으로 할당하기 때문에 대역폭의 낭비를 줄일 수 있다.

*통계적 시분할 다중화 기법에 관한 내용: https://goodmilktea.tistory.com/82?category=823364

따라서 회선 교환을 효과적으로 구현하고, 유연성을 위해 고정된 크기(길이)의 셀에 의한 교환과 데이터, 음성, 영상 등 저속에서 초고속까지의 가변 전송률을 수용할 수 있는 기술이 ATM 네트워크 기술이다.

 

7.3 ATM 프로토콜 구조

ATM 셀 구조

ATM 셀은 48바이트 사용자정보 데이터(Payload) 부분과 전송 시 필요한 제어정보를 포함하는 5바이트 헤더로 구성된다. 

일반 흐름제어 영역(GFC: Generic Flow Control)
일반 흐름제어영역은 네트워크에서 흐름제어를 위해 사용되는 영역

가상채널 식별자(VCI: Virtual Channel Identifier)
ATM 셀은 목적지로 가는 도중 ATM 스위치를 거치게 되는데 ATM 스위치 내에는 입력채널 번호를 출력채널 번호로 변환시켜주는 테이블이 있다. 이때 사용되는 채널이 가상채널이며, 이것을 식별하기 위해 가상채널 식별자(VCI)를 사용한다.

가상경로 식별자(VPI: Virtual Path Identifier)
가상경로 식별자(VPI)는 여러 개의 가상채널을 모아서 하나의 가상경로를 구성한다.

사용자정보 데이터 형태(payload type)
사용자정보 데이터 형태는 동일한 가상회로를 통해 이동하는 사용자정보 데이터를 구별하기 위해 사용

셀 손실 우선권(CLP: Cell Loss Priority)
부득이한 상황으로 셀을 폐기해야 하는 경우 어떤 셀을 우선적으로 폐기할 것인가를 나타내주는 영역

헤더오류제어(HEC: Header Error Control)
ATM 셀의 헤더에 대해서만 오류제어 기능을 수행하게 된다.

 

7.4 ATM 서비스 범주

CBR(Constant Bit Rate) 서비스

일정한 데이터 전송률을 갖는 트래픽에 대한 서비스

ATM 네트워크는 사용자의 용량을 넘지 않는 범위에서 변함없는 처리율 보장

 

rt-VBR(real-time Variable Bit Rate) 서비스

엄격히 제한된 지연과 지연 변동을 요구하는 응용에 사용

가변적 데이터 전송률을 갖는 트래픽을 지원하는 것이므로 지원 가능한 최대 전송률과 고속의 버스트(burst) 전송률 항목에 의해 결정되는 서비스

 

nrt-VBR(non-real-time Variable Bit Rate) 서비스

지연 변동에 대한 한계값이 규정되지 않는 것만 제외하면 rt-VBR과 동일함

낮은 셀 손실률의 특성

 

UBR(Unspecified Bit Rate) 서비스

전송률에 대하여 보장되지 않음

이 서비스로 제공되는 셀은 언제라도 폐기될 수 있음

 

ABR(Available Bit Rate) 서비스

사용자에게 최소 용량을 보장함

사용자는 셀 손실의 위험을 최소화하여 최소 전송률 이상으로 데이터 전송이 가능함