北京電信寬帶ATM網(wǎng)的發(fā)展與應(yīng)用

2019-11-03 10:11:05

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供稿：網(wǎng)友

北京電信寬帶ATM網(wǎng)的發(fā)展與應(yīng)用摘要：本文介紹了北京電信從ATM試驗(yàn)網(wǎng)，幀中建網(wǎng)到ATM寬帶商用網(wǎng)的發(fā)展歷程，以及在網(wǎng)絡(luò)上開(kāi)展的各種業(yè)務(wù)，指出了目前網(wǎng)絡(luò)發(fā)展應(yīng)該注意的一些問(wèn)題。一、引言目前ip與ATM之爭(zhēng)熱火朝天。業(yè)界流行著兩個(gè)短語(yǔ)“everything on IP，IP over everything”，許多人認(rèn)為隨著IP和因特網(wǎng)的發(fā)展，ATM將無(wú)用武之地，其實(shí)這種觀念是片面的。從技術(shù)上分析，“IP overeverything”是不容質(zhì)疑的，它也正是IP的本質(zhì)所在，即通過(guò)統(tǒng)一的IP層對(duì)上層協(xié)議屏蔽各種物理網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（如X.25、DDN、以太網(wǎng)、令牌環(huán)、幀中繼、ATM、SDH、WDM）的差異性，實(shí)現(xiàn)異種網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。但“everyghingo-nIP”對(duì)于IP則勉為其難。IP完成的是盡力遞交業(yè)務(wù)，盡力遞交也就無(wú)所謂服務(wù)質(zhì)量保證。為了在lP上支持話音和視頻等實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)，必須在IP上添加新技術(shù)，如RTP，RTCP，RSVP等。這樣最終結(jié)果將導(dǎo)致IP與ATM一樣的復(fù)雜。作為一項(xiàng)新興的技術(shù)，ATM不僅具有高速性，還具備綜合多業(yè)務(wù)的能力，Qos的支持，完善的網(wǎng)絡(luò)流量和晚控制，靈活的動(dòng)態(tài)帶寬分配和管理等，這些都是IP所急需解決的問(wèn)題。現(xiàn)在的電信網(wǎng)將逐步從傳統(tǒng)的電液換技術(shù)向分組交換技術(shù)演變，ATM將在其中扮演重要角色。如：支持現(xiàn)有數(shù)據(jù)網(wǎng)（FR／DDN）的演變；支持現(xiàn)有電話網(wǎng)（如PSTN／ISDN）的演變，并作為其中繼匯接網(wǎng)；作為第二代和第三代移動(dòng)通信網(wǎng)（要支持移動(dòng)別的核心交換與傳送網(wǎng)；支持IP網(wǎng)的持續(xù)發(fā)展，采用MPLS（多協(xié)議標(biāo)記交換）技術(shù)支持QoSIP。具體采用什么技術(shù)，不同的運(yùn)營(yíng)公司所采用的策略不同的。傳統(tǒng)電信運(yùn)營(yíng)公司尋求開(kāi)放和多業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)作為技術(shù)的解決方案。對(duì)于數(shù)據(jù)平臺(tái)，多使用ATM骨干網(wǎng)來(lái)傳送IP和幀中繼業(yè)務(wù)；對(duì)于話音業(yè)務(wù)，采用優(yōu)化電路網(wǎng)絡(luò)的戰(zhàn)略，并采用多種技術(shù)方式，如VoATM和VoIP。傳統(tǒng)電信運(yùn)營(yíng)公司在戰(zhàn)略上既要支持原有的業(yè)務(wù)，又要支持新業(yè)務(wù)。這樣的公司包括美國(guó)的AT&T、MCT、GTE和地方貝爾公司。新興電信運(yùn)營(yíng)公司多采用ATM技術(shù)承載IP，語(yǔ)言和幀中繼業(yè)務(wù)，如Williams和Owest公司。而Internet業(yè)務(wù)提供商則采用純IP的解決方案，如Leve13和UUNet。北京電信作為北京地區(qū)傳統(tǒng)電信業(yè)務(wù)的提供者，一直在關(guān)注著ATM技術(shù)的發(fā)展，時(shí)刻準(zhǔn)備為用戶(hù)提供更多更好的新業(yè)務(wù)，滿(mǎn)足用戶(hù)的各種需求。北京電信從96年開(kāi)始和法國(guó)Acatel公司合作進(jìn)行ATM技術(shù)的研究與試驗(yàn)，經(jīng)過(guò)幾年的發(fā)展，已經(jīng)建成了北京市公共寬帶信息網(wǎng)一VOD試驗(yàn)網(wǎng)，北京幀中繼網(wǎng)，并通過(guò)京津滬粵寬帶多媒體試驗(yàn)網(wǎng)與津滬粵三城市的寬帶網(wǎng)進(jìn)行了互連互通試驗(yàn)，在此基礎(chǔ)上正建設(shè)北京寬帶ATM商用網(wǎng)，預(yù)計(jì)明年初建成并向用戶(hù)提供寬帶業(yè)務(wù)。二、北京電信寬帶ATM網(wǎng)的建設(shè)和發(fā)展由于ATM技術(shù)非常復(fù)雜，各種新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，北京電信在ATM網(wǎng)絡(luò)建設(shè)過(guò)程中采用循序漸進(jìn)的方式，大致分兩步走：首先進(jìn)行深入的ATM試驗(yàn)，跟蹤ATM技術(shù)，積累經(jīng)驗(yàn)，培養(yǎng)人才，為ATM商用化打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)；在時(shí)機(jī)成熟的情況下，積極組建ATM商用網(wǎng)，向用戶(hù)提供各種寬帶服務(wù)。 1．ATM試驗(yàn)網(wǎng)的情況從96年開(kāi)始，北京電信就采用法國(guó)Alcatel公司的ATM交換機(jī)組建了小規(guī)模的試驗(yàn)網(wǎng)，進(jìn)行會(huì)議電視，局域網(wǎng)互聯(lián)等業(yè)務(wù)的試驗(yàn)。到了97年10月，開(kāi)始建設(shè)北京公用ATM寬帶信息網(wǎng)VOD試驗(yàn)網(wǎng)。整個(gè)試驗(yàn)網(wǎng)由傳輸交換網(wǎng)、用戶(hù)接入網(wǎng)、用戶(hù)終端設(shè)備、視頻服務(wù)器、節(jié)目制作設(shè)備組成。其中傳輸交換網(wǎng)（即寬帶ATM網(wǎng)）由Alcatel1100 HSS Series 1000骨干ATM交換機(jī)和Series 700接入ATM交換機(jī)構(gòu)成；視頻服務(wù)器采用Celerity公司的海量可擴(kuò)充性視頻服務(wù)器，MPEG11的壓縮編碼技術(shù)，目前容量為600小時(shí)的MPEG11節(jié)目；用戶(hù)接入網(wǎng)采用FTTB方式，將光遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)設(shè)備ORN安裝到大樓或居民區(qū)中，利用原有電話線為用戶(hù)提供3.072MbpS MPEG11視頻流；用戶(hù)端設(shè)備由臺(tái)灣Tatung公司的機(jī)項(xiàng)金加電視機(jī)組成，完成用戶(hù)對(duì)視頻節(jié)目的點(diǎn)播工作。通過(guò)VOD試驗(yàn)網(wǎng)向社會(huì)展示了北京電信的新業(yè)務(wù)，激發(fā)潛在市場(chǎng)，及時(shí)跟蹤電視網(wǎng)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)，電信網(wǎng)互相融合的技術(shù)趨勢(shì)，為今后寬帶業(yè)務(wù)的發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)。 97年5月至98年5月，電信總局投資建設(shè)京津滬粵寬帶多媒體試驗(yàn)網(wǎng)，其中的北京節(jié)點(diǎn)安裝在電報(bào)局。該網(wǎng)絡(luò)用于連接京津滬粵四地ATM試驗(yàn)網(wǎng)，如：北京電信寬帶ATM試驗(yàn)網(wǎng)、中國(guó)郵電ATM科學(xué)試驗(yàn)網(wǎng)。北京高校寬帶試驗(yàn)網(wǎng)、天津市寬帶多媒體通信網(wǎng)、上海市ATM試驗(yàn)網(wǎng)、廣東寬帶數(shù)據(jù)通信（廣東超級(jí)視聆通）及白云山視頻點(diǎn)播試驗(yàn)網(wǎng)等。在互聯(lián)網(wǎng)上進(jìn)行了局域網(wǎng)互聯(lián)、多媒體信息檢索、基于IP的VOD、專(zhuān)用會(huì)議電視、桌面會(huì)議電視等有關(guān)技術(shù)和業(yè)務(wù)試驗(yàn)；并對(duì)互聯(lián)的多個(gè)ATM網(wǎng)絡(luò)上的不同廠家的ATM設(shè)備進(jìn)行了全面的互通互聯(lián)測(cè)試；對(duì)于ATM網(wǎng)絡(luò)上各種業(yè)務(wù)共存時(shí)的流量管理和配置，時(shí)鐘同步等問(wèn)題進(jìn)行了深入的探討，為北京電信提供ATM寬帶業(yè)務(wù)積累了經(jīng)驗(yàn)，并培養(yǎng)了較高水平的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才。 2．北京幀中繼網(wǎng)絡(luò)建設(shè) 97年中，北京電信開(kāi)始投資興建北京市幀中繼網(wǎng)，到98年12月正式向用戶(hù)提供幀中繼業(yè)務(wù)。北京本地幀中繼網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分為兩層：核心層和骨干層。其中核心層由四臺(tái)Cisco公司的BPX ATM交換機(jī)組成，分別安裝在電報(bào)大樓等四個(gè)匯接局。核心節(jié)點(diǎn)之間以STM－1中繼連接，形成全網(wǎng)狀網(wǎng)。目前核心交換機(jī)的交換容量為9.6G，最大可擴(kuò)充到19.2G。接八層又分為一類(lèi)接八層節(jié)點(diǎn)和二婁接八層節(jié)點(diǎn)。一類(lèi)接入層節(jié)點(diǎn)共16個(gè)，分布在市內(nèi)較大的區(qū)局，采用Cisco公司的多業(yè)務(wù)接入交換機(jī)IGX32，每個(gè)節(jié)點(diǎn)至少與兩個(gè)核心展節(jié)點(diǎn)以34MbpsATM中繼電路連接；二類(lèi)接八層節(jié)點(diǎn)共25個(gè)，其中14臺(tái)IGX32交換機(jī)分布在市區(qū)各局，11臺(tái)交換機(jī)為IGX16分布在10個(gè)郊區(qū)縣，每個(gè)節(jié)點(diǎn)分別與核心層或一類(lèi)接八層節(jié)點(diǎn)以2MbpsATM中繼電路連接。IGX交換機(jī)的交換能力為1.2G。隨著我局對(duì)幀中繼業(yè)務(wù)宣傳力度的逐漸加大，越來(lái)越多的用戶(hù)對(duì)幀中繼業(yè)務(wù)有所了解。幀中繼使用統(tǒng)計(jì)復(fù)用技術(shù)向用戶(hù)提供共享的網(wǎng)絡(luò)資源，這樣即可充分利用網(wǎng)絡(luò)帶寬，又能降低每個(gè)用戶(hù)的專(zhuān)線費(fèi)用，目前幀中繼的收費(fèi)是DDN專(zhuān)線的4O％，所以幀中繼用戶(hù)訴期來(lái)增長(zhǎng)迅速。 3．北京寬帶ATM商用網(wǎng)建設(shè) 北京電信現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)，如幀中繼和DDN，只能提供2M以下速率的用戶(hù)接入，距離全面提供多方面的寬帶業(yè)務(wù)還有一定的差距。為了適應(yīng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，滿(mǎn)足廣大用戶(hù)對(duì)高質(zhì)量，高帶寬，多業(yè)務(wù)需求，北京電信在今年5月啟動(dòng)了北京寬帶ATM商業(yè)網(wǎng)的建設(shè)，預(yù)計(jì)明年初向公眾提供業(yè)務(wù)。（1）北京寬帶ATM商用網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 北京寬帶ATM商用網(wǎng)采用分級(jí)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，全網(wǎng)分兩級(jí)：骨干層和接八層，其中骨干層又分為核心層和邊緣層。核心層節(jié)點(diǎn)主要承擔(dān)一網(wǎng)業(yè)務(wù)量的匯接以及與其它網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)，采用20G的ATM骨干交換機(jī)。核心層節(jié)點(diǎn)之間以2.5Gbps鏈路（直趨光纖）成網(wǎng)狀網(wǎng)連接。這里國(guó)內(nèi)首次采用2.5G中繼ATM鏈路。邊緣層節(jié)點(diǎn)主要負(fù)責(zé)將接入層節(jié)點(diǎn)的業(yè)務(wù)量匯聚到核心層，它采用5G的ATM邊緣交換機(jī)，以?xún)蓷l622Mbps中繼鏈路連向核心層。根據(jù)業(yè)務(wù)量預(yù)測(cè)，在建網(wǎng)初期共設(shè)置4個(gè)核心層節(jié)點(diǎn)和12個(gè)邊緣層節(jié)點(diǎn)。接入層負(fù)責(zé)各類(lèi)用戶(hù)的接入。由于接入設(shè)備種類(lèi)繁多，各種設(shè)備針對(duì)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和用戶(hù)也各不相同，此次北京寬帶ATM商用選取用四種接入設(shè)備類(lèi)型： ——ATM MUX（集中/復(fù)用器） ATM MUX 主要是用戶(hù)端設(shè)備，一般放在用戶(hù)集中的商業(yè)大樓或?qū)懽謽侵校軌蛱峁┴S富的網(wǎng)絡(luò)接口，如10/100M以太網(wǎng)口，ATM E1或CES（電路仿真口），ATM E3口，幀中繼口等滿(mǎn)足各類(lèi)用戶(hù)的需求。ATM MUX以155MbpsATM鏈路上連到邊緣節(jié)點(diǎn)。ATM MUX的使用及端口的配置可以靈活的按照用戶(hù)需求安裝以充分利用資源。 ——ADSL ADSL（非對(duì)稱(chēng)數(shù)字用戶(hù)線）是目前最廣泛為報(bào)道，被認(rèn)為是最有發(fā)展前途的XDSL技術(shù)。其下行數(shù)據(jù)帶寬可支持1.5-8M，上行可到64K-768K，傳輸距離4-6Km。在寬帶ATM商用網(wǎng)中ADSL接入是中小企業(yè)和有條件的個(gè)人用戶(hù)接入寬帶網(wǎng)的重要手段。 ——多業(yè)務(wù)光纖接入環(huán) 多業(yè)務(wù)光纖接入環(huán)是一種利用光纖環(huán)路接入用戶(hù)的設(shè)備，主要包括主節(jié)點(diǎn)和環(huán)節(jié)點(diǎn)，它能完成的接入能力與ATM MUX相同，但是具有自愈能力，并且適合于環(huán)上各節(jié)點(diǎn)之間業(yè)務(wù)量比較大的情況。此次寬帶ATM用網(wǎng)在中關(guān)村、上地等科技發(fā)達(dá)并且對(duì)寬帶業(yè)務(wù)有很大需求的地方鋪設(shè)多業(yè)務(wù)光纖環(huán)接入平臺(tái)以滿(mǎn)足用戶(hù)的需要。 ——HFC／Cable Modem HFC／Cable Modem主要利用有線電視網(wǎng)傳送寬8信號(hào)。建網(wǎng)初期將在一小區(qū)進(jìn)行HFC／Cable Modem的試驗(yàn)。（2）北京寬帶ATM商用網(wǎng)提供的業(yè)務(wù) ——承載業(yè)務(wù) 北京寬帶ATM網(wǎng)承載業(yè)務(wù)包括ATM業(yè)務(wù)，如ATM 2M或電路仿真、ATM 34MbpS和ATM155Mbps。幀中繼業(yè)務(wù)，主要針對(duì)2MbpS以上的用戶(hù)。其中 ATM業(yè)務(wù)包括永久虛電路（ATM PVC）以及 ATM交換虛電路（ATM SVC）。對(duì)于中低速用戶(hù)信息，如2Mbps以下和N*64K業(yè)務(wù)通過(guò)現(xiàn)有的幀中繼網(wǎng)和DDN網(wǎng)來(lái)提供。從網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)上來(lái)看，幀中繼網(wǎng)和DDN網(wǎng)可視為寬帶ATM網(wǎng)的邊緣層。 ——增值業(yè)務(wù) 在基本業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)上，ATM寬帶網(wǎng)還能提供高層信息服務(wù)。ATM寬帶網(wǎng)上的寬帶多媒體信息服務(wù)平臺(tái)將向用戶(hù)提供高速I(mǎi)nternet接入、VOD、電子出版／報(bào)紙。視頻游戲、社區(qū)服務(wù)、家庭購(gòu)物等多樣化的信息服務(wù)；ATM寬帶網(wǎng)上的寬帶會(huì)議電視業(yè)務(wù)平臺(tái)將提供全雙工的遠(yuǎn)程教育、遠(yuǎn)程醫(yī)療、異地會(huì)議、協(xié)同辦公等服務(wù)。三、對(duì)北京電信寬帶ATM網(wǎng)發(fā)展的幾點(diǎn)考慮 1．業(yè)務(wù)互補(bǔ)性北京電信做為傳統(tǒng)的電信運(yùn)營(yíng)商，一方面要積極采用新技術(shù)，發(fā)展新業(yè)務(wù)滿(mǎn)足用戶(hù)不斷增長(zhǎng)的需求，同時(shí)不可避免的要兼顧傳統(tǒng)的業(yè)務(wù)，如X.25、DDN、ISDN等，不能出來(lái)一項(xiàng)新技術(shù)就立刻取代原有的技術(shù)。沖擊不可避免，但我們可以靈活規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，充分利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)資源，以實(shí)現(xiàn)“帶寬互補(bǔ)，地域延伸”的目標(biāo)。如本次寬帶ATM試驗(yàn)網(wǎng)原則上不提供2MbpS以下幀中繼和N*64k電路仿真業(yè)務(wù)，由幀中繼和DDN網(wǎng)提供，這樣就允許利用了現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)作為寬帶ATM網(wǎng)的延伸，節(jié)約投資又?jǐn)U大了網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍。 2．對(duì)于IP和話音業(yè)務(wù)的承載寬帶ATM網(wǎng)將以承載IP業(yè)務(wù)量作為主要目標(biāo)。在ATM上承載IP技術(shù)主要有：PVC（RFC1483橋接）、LANE、MPOA以及CSI、IP Nevigator、MPLS等。在普遍看好的MPLS未標(biāo)準(zhǔn)化之前，使用簡(jiǎn)單的PVC橋接技術(shù)可能是最佳選擇。目前對(duì)于寬帶專(zhuān)線出租業(yè)務(wù)的需求并不明朗，用戶(hù)主要利用ATM網(wǎng)作為高速I(mǎi)nternet接入。寬帶ATM應(yīng)該作為163／169、263和各ISP的骨干，用戶(hù)可以通過(guò)ATM網(wǎng)選擇不同的ISP上網(wǎng)。話音業(yè)務(wù)仍然是北京電信收入的主要來(lái)源。當(dāng)前話音網(wǎng)絡(luò)如何演變已成為電信界普遍關(guān)注的焦點(diǎn)。目前主要有利用AAL1電路仿真作為話音中繼；基于AAL2的組合信元技術(shù)，主要用于移動(dòng)通信；基于SVC的七號(hào)信令與寬帶信令互通；采用呼叫中心模式等。為了適應(yīng)日益變化的市場(chǎng)情況，許多交換機(jī)廠家紛紛開(kāi)發(fā)了具有ATM接口的綜合交換機(jī)，如上海貝爾的P3。隨著綜合交換機(jī)技術(shù)的成熟，寬帶ATM的一項(xiàng)主要功能是為其提供ATM中繼電路。此外，寬帶ATM網(wǎng)還可作為傳輸交換網(wǎng)的各局點(diǎn)間調(diào)撥電路，上海在這方面做了很好的實(shí)踐。 3．新技術(shù)的跟蹤與試驗(yàn) 通信技術(shù)日新月異，北京電信作為電信行業(yè)的龍頭局，必須要時(shí)刻跟蹤各種相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，如 MPLS的標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程，話音的ATM承載等，在有條件的情況下積極開(kāi)展業(yè)務(wù)試驗(yàn)，積累經(jīng)驗(yàn)，及時(shí)向公眾提供各種新業(yè)務(wù)，只有這樣才能在競(jìng)爭(zhēng)中保持領(lǐng)先地位。四、總結(jié) 今后的通信信息網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)應(yīng)該是建立在核心網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)上具有豐富的接入手段、先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)管理和支撐的寬帶多媒體通信網(wǎng)。ATM技術(shù)正是適應(yīng)了這方面的要求。北京寬帶ATM網(wǎng)的建設(shè)必將會(huì)為北京市國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)信息化進(jìn)程作出重大貢獻(xiàn)！

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