新興的綜合業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)商在建設(shè)寬帶城域網(wǎng)時(shí)除了考慮IP寬帶業(yè)務(wù)，也要兼顧傳統(tǒng)的窄帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，如DDN和FR，同時(shí)還要滿(mǎn)足語(yǔ)音接入。這時(shí)可以采用ATM+IP的技術(shù)體制，其中ATM組網(wǎng)采用ATM OVER SDH方式提供傳統(tǒng)的CES、FR和ATM專(zhuān)線(xiàn)業(yè)務(wù)；IP網(wǎng)采用DPT環(huán)+千兆以太網(wǎng)作為組網(wǎng)方案，通過(guò)以太網(wǎng)接入方式提供寬帶IP接入業(yè)務(wù)；基于SDH的V5接入網(wǎng)提供傳統(tǒng)語(yǔ)音接入業(yè)務(wù)，構(gòu)成了一個(gè)面向綜合業(yè)務(wù)的寬帶城域網(wǎng)業(yè)務(wù)平臺(tái)。
二、 ATM技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)
　　ATM是作為支持寬帶綜合業(yè)務(wù)而專(zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā)的新技術(shù)，首先用于數(shù)據(jù)通信，用作LAN協(xié)議和互連各種LAN。其優(yōu)點(diǎn)是能提供多種業(yè)務(wù)，并且具備完善QoS特性。ATM技術(shù)被電信界ITU-T和信息界ATM論壇共同選為下一代B-ISDN的基礎(chǔ)和核心。許多電信運(yùn)營(yíng)商采用ATM技術(shù)來(lái)建造寬帶骨干網(wǎng)，提供各種CES、FR和ATM專(zhuān)線(xiàn)業(yè)務(wù)。
　　1994年后， Internet網(wǎng)絡(luò)取得了巨大的成功，用戶(hù)數(shù)量急劇增長(zhǎng)，但隨著用戶(hù)數(shù)的增長(zhǎng)，Internet的帶寬資源變得十分緊張，Internet網(wǎng)絡(luò)上經(jīng)常發(fā)生擁塞，用戶(hù)業(yè)務(wù)質(zhì)量的得不到保證，ATM技術(shù)為解決Internet出現(xiàn)的問(wèn)題提供了解決方案。采用ATM作為Internet的骨干網(wǎng)，同時(shí)引入寬帶接入網(wǎng)，通過(guò)在路由器間引入ATM交換設(shè)備，可以減少以往過(guò)多的路由器跳數(shù)（HOP）所產(chǎn)生的花費(fèi)，降低網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性，同時(shí)還大幅度提高了性能。
　　ATM網(wǎng)絡(luò)上支持Internet，實(shí)際上可歸納到如何在ATM上支持TCP/IP的問(wèn)題，即ATM如何承載IP包的問(wèn)題。目前主要兩類(lèi)方法：一類(lèi)是疊加模型，包括PVC橋接、CLassical IP Over ATM 、局域網(wǎng)仿真（LANE），MPOA規(guī)范；另一類(lèi)是集成模型，包括IP Switching、Tag Switching 、MPLS、IPNNI。
　　疊加模型對(duì)于ATM和IP分別定義不同的地址結(jié)構(gòu)和相關(guān)的路由協(xié)議，需要ATM地址選擇協(xié)議來(lái)把IP地址映射到ATM地址。其中PVC橋接、CLassical IP Over ATM 、局域網(wǎng)仿真（LANE）與傳統(tǒng)純路由器相比，帶寬方面大大提高，但尚未很好解決在ATM上IP路由的問(wèn)題，因而不同子網(wǎng)間還需通過(guò)路由器進(jìn)行通信，MPOA解決了IP在ATM上直接路由的問(wèn)題，但仍然存在傳送IP包的效率低；重復(fù)的地址和路由功能等。
　　集成模型將ATM層看作IP層的對(duì)等層，ATM端點(diǎn)只需使用IP地址來(lái)標(biāo)志。其優(yōu)點(diǎn)是傳送IP包的效率比較高，不需要地址解析協(xié)議等。但增加了ATM交換機(jī)的復(fù)雜性，使ATM交換機(jī)看起來(lái)更像一個(gè)多協(xié)議的路由器，與標(biāo)準(zhǔn)的ATM融合較為困難，QoS支持較為困難等，而且標(biāo)準(zhǔn)的成熟性有待市場(chǎng)考驗(yàn)。
三、 IP寬帶網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的新發(fā)展
　　盡管IP網(wǎng)絡(luò)在支持QoS等方面存在缺陷，只能提供盡力而為的服務(wù)。但伴隨Internet的成功，IP已經(jīng)無(wú)所不在。有人預(yù)計(jì)下一代網(wǎng)絡(luò)將是支持話(huà)音在內(nèi)的所有業(yè)務(wù)的分組化網(wǎng)絡(luò)(IP網(wǎng))，IP協(xié)議將成為聯(lián)網(wǎng)的主導(dǎo)協(xié)議。
　　IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也在不斷發(fā)展，隨著千兆位路由交換機(jī)的出現(xiàn)，使得IP數(shù)據(jù)包無(wú)需轉(zhuǎn)變成ATM信元就可在1000M甚至更高帶寬的網(wǎng)上進(jìn)行交換和傳輸，POS和DPT技術(shù)解決了ATM構(gòu)建IP寬帶網(wǎng)絡(luò)時(shí)IP OVER ATM存在的效率低下問(wèn)題。
　　POS (Packet over SDH），更準(zhǔn)確說(shuō)，是IP／PPP／HDLC over SDH／SONET。PPP(Point-to-Point Protocol）按RFC 1661的要求實(shí)現(xiàn)多協(xié)議封裝、錯(cuò)誤控制和鏈路初始化控制，PPP把IP分組封裝以后，再按RFC 1662的要求形成HDLC（High-Level Data link Control）的幀以便定界，然后把該幀交給SDH／SONET處理后進(jìn)行傳輸。POS技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是傳輸速度和效率都很高。
　　DPT（Dynamic Packet Transport）即動(dòng)態(tài)IP光纖傳輸技術(shù)，采用了一種全新機(jī)制，在光纖上直接傳輸IP包，而其MAC層地址采用空間復(fù)用MAC地址。SRP（Spatial Reuse Protocol）即空間復(fù)用協(xié)議是一種與媒體無(wú)關(guān)協(xié)議，典型的用法是由兩根反向光纖組成SRP環(huán)，也可以運(yùn)行在DWDN或SDH光纖設(shè)施上。
　　DPT技術(shù)與POS技術(shù)相比，其優(yōu)點(diǎn)主要在于可以動(dòng)態(tài)使用帶寬，使帶寬的利用率得到大大的提高，并避免了點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接的限制，減少了端口數(shù)的需要。DPT技術(shù)與POS技術(shù)一樣，避免了ATM技術(shù)協(xié)議復(fù)雜性、信令系統(tǒng)和過(guò)高的信頭開(kāi)銷(xiāo)，并且由于直接支持IP，無(wú)需IP包的拆分和重組，從而大大提高了交換機(jī)的處理能力，并降低了設(shè)備的價(jià)格。
四、 綜合業(yè)務(wù)的寬帶城域網(wǎng)建網(wǎng)方案
　　綜合業(yè)務(wù)的寬帶城域網(wǎng)采用了IP+ATM的技術(shù)體制，本地接入網(wǎng)以IP交換網(wǎng)絡(luò)為主發(fā)展，ATM網(wǎng)依托面向全國(guó)服務(wù)的ATM骨干網(wǎng)，作為VOIP的承載網(wǎng)，同時(shí)兼顧傳統(tǒng)的FR和DDN業(yè)務(wù)。
　　考慮V5接入網(wǎng)的建設(shè)用來(lái)承載語(yǔ)音業(yè)務(wù)，很大部分需要到傳統(tǒng)的時(shí)分復(fù)用電路，ATM網(wǎng)采用ATM OVER SDH方式。ATM OVER SDH技術(shù)，利用SDH的遠(yuǎn)距離的傳輸能力，將SDH作為物理層的傳輸介質(zhì)，傳送ATM信元。ATM的信元交換，通過(guò)SDH的幀的封裝，在SDH的傳輸環(huán)上進(jìn)行ATM之間的交換，并通過(guò)SDH的保護(hù)環(huán)保障ATM信元的極低的損失。SDH同時(shí)作為V5接入網(wǎng)的傳輸，提供本地語(yǔ)音交換機(jī)與用戶(hù)之間的連接。

五、 IP城域網(wǎng)結(jié)構(gòu)
　　IP城域網(wǎng)按網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分，可分為骨干層/匯接層/接入層。分別采用了DPT環(huán)技術(shù)和千兆以太網(wǎng)技術(shù)。
　　在骨干層，GSR12000千兆交換式路由器組成5G帶寬DPT環(huán)，采用動(dòng)態(tài)IP光纖傳輸技術(shù)DPT（Dynamic Packet Transport）。其光纖連接快速切換、50ms恢復(fù)IP業(yè)務(wù)，無(wú)路由表重算，帶寬動(dòng)態(tài)分配，高速的廣播和跨網(wǎng)QoS等功能。
　　接入層負(fù)責(zé)將以太用戶(hù)流量引入網(wǎng)絡(luò)，接入層的二層交換機(jī)安裝在各個(gè)接入POP點(diǎn)機(jī)房?jī)?nèi)，負(fù)責(zé)該區(qū)域的集團(tuán)和信息化小區(qū)的接入，采用10/100/100M光纖接入集團(tuán)用戶(hù)；采用光纖接入信息化小區(qū)，提供100M或1000M的上聯(lián)接口。通過(guò)二層交換機(jī)劃分VLAN，讓不同功能的部門(mén)、用戶(hù)分布在不同VLAN上，增強(qiáng)用戶(hù)的安全和減少網(wǎng)絡(luò)廣播風(fēng)暴。VLAN間通信通過(guò)匯接層的三層交換機(jī)實(shí)現(xiàn)。接入層通過(guò)裸纖與匯接層三層交換機(jī)1000M口相連。
　　在匯接層，三層交換機(jī)和寬帶接入網(wǎng)關(guān)一起完成接入控制以及數(shù)據(jù)流量管理和VPN等基于網(wǎng)絡(luò)的IP增值業(yè)務(wù)。匯接層通過(guò)網(wǎng)線(xiàn)與骨干層交換式路由器1000M口相連。
　　寬帶接入網(wǎng)關(guān)作為實(shí)現(xiàn)用戶(hù)匯集和提供網(wǎng)絡(luò)增值業(yè)務(wù)的平臺(tái)，支持以下功能：
1. 可以與現(xiàn)有的RADIUS和AAA系統(tǒng)集成，實(shí)現(xiàn)用戶(hù)接入控制和靈活計(jì)費(fèi)模式。
2. 提供快速的業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)和定制，如VPN，防火墻，反電子欺詐、入口反電子欺詐、差分業(yè)務(wù)標(biāo)記，業(yè)務(wù)監(jiān)管和業(yè)務(wù)整形。
3. 虛擬ISP環(huán)境，提供IP業(yè)務(wù)批發(fā)。
　　對(duì)集團(tuán)用戶(hù)，需要固定的IP地址，采用VLAN方式以太網(wǎng)接入，采用專(zhuān)線(xiàn)方式收費(fèi)。對(duì)小區(qū)家庭用戶(hù)，采用PPPoE方式以太網(wǎng)接入，按時(shí)長(zhǎng)收費(fèi)。
六、 ATM城域網(wǎng)/ V5接入網(wǎng)結(jié)構(gòu)
　　ATM城域網(wǎng)/V5接入網(wǎng)按網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分，可分為骨干層/匯接層/接入層。分別采用了ATM OVER SDH技術(shù)和V5接入網(wǎng)技術(shù)。
　　ATM骨干層負(fù)責(zé)進(jìn)行數(shù)據(jù)的快速轉(zhuǎn)發(fā)，通過(guò)上聯(lián)光口與核心ATM 交換機(jī)連接，提供城市的高速ATM出口。
　　ATM匯接層完成本地傳統(tǒng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和IP語(yǔ)音業(yè)務(wù)的交換、匯聚及疏導(dǎo)。這些功能的實(shí)現(xiàn)由基于ATM的多業(yè)務(wù)交換機(jī)來(lái)完成，并通過(guò)上聯(lián)光口與骨干層交換機(jī)相連。為了滿(mǎn)足傳統(tǒng)用戶(hù)接入IP城域網(wǎng)的需要，匯接層交換機(jī)通過(guò)光口與IP網(wǎng)的寬帶接入網(wǎng)關(guān)側(cè)連。
　　ATM接入層采用SDH E1透明電路將匯接層ATM交換機(jī)的多業(yè)務(wù)E1端口引出延長(zhǎng)形成POP點(diǎn)。接入層提供多路復(fù)用器，可將多業(yè)務(wù)信道化E1端口分成N*64K的V.35端口，提供低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)DDN/FR。多路復(fù)用器是一種綜合接入設(shè)備，除了實(shí)現(xiàn)2M到N*64K復(fù)用外，還提供了V5接口與匯接層的前置交換機(jī)相連，配備了模擬語(yǔ)音線(xiàn)提供語(yǔ)音用戶(hù)接入。
　　接入網(wǎng)AN功能由接入層多路復(fù)用器實(shí)現(xiàn)，與匯接層的前置交換機(jī)采用V5.2接口。接入網(wǎng)是ITU提出，用以綜合考慮本地交換機(jī)LE、用戶(hù)環(huán)路與用戶(hù)終端設(shè)備TE，利用有限種類(lèi)的標(biāo)準(zhǔn)接口和傳輸媒介（如金屬線(xiàn)、光纖、無(wú)線(xiàn)等）來(lái)靈活支持混合的接入類(lèi)型與業(yè)務(wù)。
　　V5.2接口按需要可由1個(gè)到16個(gè)2M鏈路組成。對(duì)應(yīng)的AN可含集中器功能，支持PSTN模擬電話(huà)接入、ISDN基本接入、ISDN基群接入（ISDN-PRA）。接入類(lèi)型對(duì)應(yīng)的業(yè)務(wù)可以是按需要或租用的（永久或半永久）。
七、 未來(lái)展望
　　美國(guó)最大的本地運(yùn)營(yíng)商Verizon在2001年7月16日的一份研究報(bào)告中表明：寬帶服務(wù)在美國(guó)普及后，每年對(duì)美國(guó)經(jīng)濟(jì)的貢獻(xiàn)將超過(guò)5000億美元。Verizon，SBC等電信運(yùn)營(yíng)商正在力促美國(guó)政府立法，以鼓勵(lì)寬帶服務(wù)的發(fā)展。毫無(wú)疑問(wèn)，寬帶網(wǎng)將極大地改善人們的生活、工作以及娛樂(lè)方式，并且對(duì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展產(chǎn)生巨大的推進(jìn)作用。在中國(guó)隨著寬帶業(yè)務(wù)的推廣與普及，同樣會(huì)對(duì)社會(huì)發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響，但必須采取穩(wěn)步前進(jìn)的發(fā)展策略。
　　應(yīng)該看到，我國(guó)的寬帶業(yè)務(wù)才剛剛起步，寬帶市場(chǎng)在相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)還有待培育，電信運(yùn)營(yíng)商在建立城域網(wǎng)應(yīng)能提供靈活帶寬的，質(zhì)量服務(wù)優(yōu)良的多業(yè)務(wù)需求，既要適應(yīng)新技術(shù)、新業(yè)務(wù)的發(fā)展趨勢(shì)，便于快速提供新業(yè)務(wù)，涉及新領(lǐng)域，同時(shí)也要兼顧傳統(tǒng)業(yè)務(wù)的需求，減少網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的風(fēng)險(xiǎn)，多種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)共存、多種業(yè)務(wù)共存將成為將來(lái)寬帶綜合業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)的特征。
參考文獻(xiàn)：
趙慧玲 張國(guó)宏 胡琳 石友康 《ATM、幀中繼、IP技術(shù)和應(yīng)用》
電子工業(yè)出版社 1998-8

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