summary:
ATMにおいては,仮想回線[VC: Virtual Circuit]を用いた接続指向型の方式を採用する.各データは53バイトのセル[5バイトのヘッダと48バイトのペイロード]に分割され,非同期に伝送される.
このように,固定長セルを使用することで,交換機での処理が単純化され,予測可能な遅延を実現している.パケットスイッチングと回線スイッチングの特性を併せ持ち,高速かつ低遅延な通信を可能とする.
帯域保証や遅延制御が容易であるため,QoS[Quality of Service]の確保が求められる通信環境に適している.ATMには複数のサービスカテゴリ[CBR,VBR,ABR,UBRなど]が定義されており,アプリケーションの要件に応じた適切なトラフィック制御が可能である.
ATMの標準化は主にITU-Tによって行われ,I.シリーズ勧告として行われた.OSI参照モデルのデータリンク層と物理層にまたがる技術として位置づけられる.
ATMは,かつては,WAN[広域ネットワーク]やブロードバンド通信のバックボーン,携帯電話のコアネットワーク,ADSL技術の基盤などで広く利用されたが,管理の複雑さやコスト面の課題から,単純で拡張性に優れたIPベースの技術[IP/MPLS]に取って代わられつつある.
ATMのセルサイズが53バイトに決定された理由は,技術的要件と国際的な政治的交渉の結果である.当時,ATMは音声通信とデータ通信の双方に適した通信方式として設計されており,適切なセルサイズの選定をめぐって激しい議論が交わされた.
アメリカ側[特にベル研究所を中心とするグループ]は,音声通信の遅延を最小限に抑えることを重視し,セルサイズを32バイト程度の小さい値とすることを主張していた.これは,音声データを細かく分割することで,遅延を減少させる意図があった.一方,ヨーロッパの通信事業者は,データ通信の効率を重視し,セルサイズを64バイト程度とすることを提案していた.データ通信ではオーバーヘッドの影響が大きく,小さいセルサイズでは通信効率が低下するためである.
この対立の結果,両者の妥協点として53バイト[5バイトのヘッダと48バイトのペイロード]が選ばれた.48バイトのペイロードは,音声通信において一般的なサンプリングレートである64kbpsのデータを約6ミリ秒分格納できるサイズであり,許容遅延内に収まると判断された.また,5バイトのヘッダは,セルのルーティングやエラーチェックなど,ATMネットワークに必要な制御情報を保持するのに十分なサイズであった.
なお,一部の技術者の間では,53という数値が素数であるため,特定の周期的な同期の問題を回避できる可能性があるとの意見もあったが,これが決定要因であったかは定かではない.最終的に,ATMのセルサイズは,音声通信とデータ通信の異なる要件のバランスを取り,かつ国際的な標準化プロセスを経て決定された工学的な妥協の産物である.
Mathematics is the language with which God has written the universe.