كتب لماذا تستخدم الخلايا
اذا لم تجد ما تبحث عنه يمكنك استخدام كلمات أكثر دقة.
لماذا تستخدم الخلايا؟ (معلومة)
تنخفض الإشارة الكلامية إلى مجموعات، ومن ثم تضطر إلى المشاركة في رابط ببيانات الانفجار (وهي مجموعة تحتوى على بيانات كثبرة). لا يهم إذا كان حجم مجموعة الإشارات الكلامية صغيراً، فهو دائماً ما يواجه مجموعات ذات أحجام كبيرة من البيانات. وقد يتعرض لتأجيلات كبيرة أثناء الشروط الطبيعية. ولذلك، يجب أن تحتوى جميع المجموعات ذات الحجم الصغير نفسه، وهو حجم الخلايا.
وبالتالي، استخدم مصممي نظام الATM خلايا صغيرة للبيانات لتقليل تفاوت مدة التأجيل إرسال البيانات التعاقبي المتعدد. يعتبر تقليل هذا التأجيل مهماً عند نقل الإشارات الصوتية، لأن عملية تحويل الصوت من الصيغة الرقمية إلى الصيغة التناظرية تستغرق وقتاً طويلاً إلى حدٍ ما. كما أن حزمة الترميز المستخدمة تحتاج إلى تيار للبيانات ذو مسافات متساوية. وعندما تصبح البيانات التالية غير متاحة عند الحاجة إليها، لا تجد حزمة الترميز خياراً سوى التخمين. وإذا جاءت البيانات متأخرة، لا يفيد ذلك في شيء لأنه قد مضى الوقت المحدد لتحويلها إلى إشارة.
وفي وقت تصميم نظام الATM، كان التشبيك الضوئي المتزامن بسرعة 155 ميغابت / ثانية (ذات حمولة 135 ميغابت / ثانية) يعتبر رابط شبكة بصرية سريع، بينما كان العديد من روابط الPDH للشبكة الرقمية بطيئة، حيث تتراوح سرعته بين 1.544 إلى 45 ميغابت/ثانية في الولايات المتحدة الأمريكية، و2 إلى 34 ميغابت/الثانية في أوروبا.
وطبقاً لهذا المعدل، يستغرق نقل بيانات بطول 1500 بايت (12000 بت) حوالي 77.42 ميكروثانية. وفي الروابط ذات السرعة المنخفضة مثل رابط 1.544 Mbit/s T1، قد تستغرق حزمة بيانات بحجم 1500 بايت فترة تصل إلى 7.8 ملي ثانية.
وقد تتجاوز مجموعة البيانات قيد التنفيذ فترة الـ7.8 مللي ثانية، وهذا بالإضافة إلى مجموعات البيانات الخاصة بالحزم الصغيرة التي من المنتظر تنفيذها. ولا يعد ذلك مقبولاً في حالة نقل البيانات الصوتية التي تحتاج إلى تغييرات قليلة في تيار البيانات التي تغذي حزمة الترميز، وذلك من أجل الحصول على صوت ذات جودة جيدة. يمكن للنظام الصوتي إنتاج ذلك الصوت عالي الجودة من خلال عدة طرق:
- وجود ذاكرة مؤقتة لإعادة تشغيل الملف الصوتي بين الشبكة وحزمة الترميز، بحيث تكون كافية لمساعدة حزمة الترميز للتغلب على جميع التغييرات التي تحدث للبيانات. يسمح ذلك بتنظيم تلك التغييرات، ولكن تأجيل تنفيذ البيانات الناتج عن المرور خلال الذاكرة المؤقتة قد يتطلب موانع لصدى الصوت حتى في الشبكات المحلية; كان ذلك باهظ الثمن في ذلك الوقت. كما يمكن أن يؤدي ذلك إلى زيادة تأجيل تنفيذ البيانات داخل غرفة المحادثة، ومن ثم يصعب التحدث في الغرف التي يحدث بها تأجيل لتنفيذ للبيانات بشكل كبير.
- بناء نظام يستطيع تقديم تغييرات قليلة (وتأجيل محدود لتنفيذ البيانات) لمجموعة الرسائل التي تحتاج لذلك.
- تشغيل النظام على أساس 1:1 (أن يكون ناتج أمر معين مدخل لأمر آخر، ويسمى ذلك pipe).
يهدف تصميم الATM إلى خلق نظام يساعد على تسهيل التواصل بين نظامين مختلفين. ويجب أن تتكون من خلايا لتتمكن من تقليل فترة تأجيل تنفيذ البيانات، بالإضافة إلى الحصول على حافظة بيانات كبيرة. يقسم نظام الATM جميع البيانات والتيارات الصوتية إلى قطع بحجم 48 بايت، بالإضافة إلى 5 بايت للعنوان لكل قطعة، ومن ثم يمكن تجميع تلك القطع مرة أخرى. وكان اختيار حجم ال48 بايت سياسياً أكثر منه فنياً. عندما قامت اللجنة الاستشارية الدولية للتلغراف والهاتف (الاتحاد الدولي للاتصالات) بوضع القواعد الأساسية لنظام الATM، أراد الشركاء الأمريكيين أن تتكون القطعة من 64 بايت لأن ذلك سيساعد في التوفيق بين نقل البيانات كبيرة الحجم والبيانات الخاصة بتطبيقات الزمن الحقيقي مثل الإشارات الصوتية; بينما أراد الشركاء الأوروبيين تقسيم البيانات إلى مجموعات ذات حجم ال32 بايت لأن الحجم الصغير (وبالتالي نقل أسرع للبيانات) ييسر عمل موانع صدى الصوت الخاصة بالتطبيقيات الصوتية. وبعد المفاوضات، مال معظم الأوروبيين إلى الحجة الأمريكية، ولكن ظلت فرنسا ودول أخرى قليلة في صف الخلايا قصيرة الطول. وباستخدام ال32 بايت، ستتمكن فرنسا من بناء شبكة صوتية تقوم على نظام الATM يمكن من خلالها القيام بالمكالمات الصوتية بين جميع أرجاء الجمهورية دون الحاجة إلى موانع صدى الصوت. وبالتالي، تم اختيار ال48 بايت (مضافاً إليها ال5 بايت الخاصة بالعنوان = 53 بايت) كحل وسط بين الجانبين. وتم اختيار 5 بايت للعنوان لأنه كان يعتقد أن معلومات العنوان تستهلك 10% من حجم البيانات كحد أقصى. يقوم الATM بإرسال تلك الخلايا بشكل نعاقبي متعدد بدلاً من مجموعة البيانات. يؤدي ذلك إلى تقليل أسوأ حالات التغيير بسبب تنافس الخلايا مع بعضها البعض، مما يحد من الحاجة إلى موانع صدى الصوت.
