關(guān)鍵詞：ATM交換F/R交換機(jī)

一、ATM技術(shù)及其多種數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)交換承載網(wǎng)絡(luò)

1.ATM技術(shù)簡述

我們常說的ATM(ASYNCHRONOUSTRANSFERMODE)也就是異步傳輸模式，具有分組交換和電路交換的優(yōu)點(diǎn)，對應(yīng)于OSI協(xié)議參考模型的第2層。ATM通過AAL層適配，將不同業(yè)務(wù)應(yīng)用接納進(jìn)來。

由于ATM的技術(shù)先進(jìn)性，有能力在一個(gè)公共網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中復(fù)用包括F/R(FrameRelay)電路、基于TCP/IP的接入和承載、ATM電路多種不同的服務(wù)，在交換型多業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)承載網(wǎng)絡(luò)中扮演著重要的角色。因此，電信運(yùn)營商使用它作為多種數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)骨干交換承載網(wǎng)絡(luò)。

2.ATM技術(shù)在數(shù)據(jù)交換網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用

常規(guī)情況下，一般采用622M/155MATM交換機(jī)作為端局使用，通過SDH封裝或光纖直聯(lián)方式的622M/155M電路將各端局匯接于地區(qū)核心局。地區(qū)核心局設(shè)備一般采用2.5G以上背板交換能力的ATM交換機(jī)通過SDH封裝或光纖直聯(lián)的622M以上電路完成網(wǎng)絡(luò)構(gòu)件。在各交換機(jī)上基本都提供ATM單模/多模光口、2M/34M端口、IP端口，在與用戶的對接上ATM電路通過光口提供，按照需求進(jìn)行不同帶寬的開通；通過2M/34M端口提供信道化或非信道化的F/R電路；通過IP端口提供基于TCP/IP的對接，如下圖所示：

傳統(tǒng)基于ATM承載網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)專線接入模式

3.ATM交換網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和業(yè)務(wù)支持中所存在的不足

就ATM協(xié)議信元交換的概念而言，ATM網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該完成的功能不是OSI第2層規(guī)定的數(shù)據(jù)鏈路層功能，而是復(fù)用和交換功能，但在目前電信運(yùn)營商使用的ATM多業(yè)務(wù)承載交換網(wǎng)中卻存在著以下不足之處：

因?yàn)槟壳岸司諥TM交換機(jī)開放的專線業(yè)務(wù)，用戶實(shí)際都是通過電信運(yùn)營商的本地傳輸網(wǎng)接入，導(dǎo)致本地中繼利用率低，而且不適用于突發(fā)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。

(2)另外ATM端局/匯接局交換設(shè)備和端口板價(jià)格偏貴，而通過獨(dú)享方式開放業(yè)務(wù)，則會迅速耗盡端口資源。如果能將ATM交換機(jī)的非信道化E1端口復(fù)用給幾個(gè)用戶，將大大提高端口利用率。

(3)一般情況下ATM交換機(jī)沒有配置CES端口，因此只能開展F/R業(yè)務(wù)，即要求用戶端設(shè)備支持F/R協(xié)議。但是，用戶可能由于行業(yè)習(xí)慣(銀行用戶)或者用戶端設(shè)備比較低檔，不支持F/R協(xié)議等原因，而使用PPP協(xié)議或者HDLC協(xié)議來互連，使得ATM交換機(jī)將無法開展業(yè)務(wù)。

上述缺陷對使用ATM網(wǎng)絡(luò)作為骨干承載網(wǎng)的電信運(yùn)營商而言，如同因特網(wǎng)業(yè)務(wù)拓展中所面臨的困惑一樣，通信產(chǎn)業(yè)的價(jià)值鏈正經(jīng)歷計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈已變化的過程：80%的收入來自20%的客戶；80%的網(wǎng)絡(luò)帶寬由20%的用戶消耗掉，但不是貢獻(xiàn)了80%收入；80%的收入來自20%的業(yè)務(wù)；80%的成本消耗在效益極低的80%業(yè)務(wù)上，只帶來20%的收益。如何彌補(bǔ)上述缺陷，是電信運(yùn)營商突破網(wǎng)絡(luò)限制，最大化降低成本和提高收益的關(guān)鍵。

二、針對ATM交換網(wǎng)絡(luò)存在的不足進(jìn)行改進(jìn)的思路

我們可以對業(yè)務(wù)量模型假定為以下情況：同時(shí)有90%的用戶在使用，10個(gè)使用的用戶中有一個(gè)(即10%)處于突發(fā)狀態(tài)；那么，在1000個(gè)用戶的情況下，假定每用戶的突發(fā)速率為2Mbps，平均速率為0.3Mbps，若采用獨(dú)享方式，則骨干網(wǎng)的速率要求為2M*1000=2G。那么，在通過ATM網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行帶寬的統(tǒng)計(jì)復(fù)用后，上述業(yè)務(wù)模型中骨干網(wǎng)的速率要求為：1000*0.3Mbps*90%*(1-10%)+10000*2Mbps*90%*10%=423Mbps。對比帶寬的利用率，F(xiàn)/R方式節(jié)省的帶寬為2000/423=4.7倍

統(tǒng)計(jì)復(fù)用的重要性：

共150用戶，＞95%的時(shí)間內(nèi)，利用率＜20%

大部分峰值在0.6Mbps～12Mbps之間

因此若能充分利用流量復(fù)用和協(xié)議轉(zhuǎn)換概念彌補(bǔ)ATM網(wǎng)絡(luò)不足，在其中添加其它低成本交換和協(xié)議轉(zhuǎn)換設(shè)備機(jī)，利用信元和幀對多種業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行封裝、傳輸。它的網(wǎng)絡(luò)時(shí)延與數(shù)據(jù)傳送速率就可與高質(zhì)量的專線線路相比，而且在一條物理連接上能夠提供眾多的邏輯連接(永久虛電路PVC和交換虛電路SVC)，從而大大提高線路及帶寬的利用率。

三、通過在ATM端局交換機(jī)下添加交換和協(xié)議轉(zhuǎn)換設(shè)備彌補(bǔ)上述缺陷的方案和可以提供的業(yè)務(wù)功能

1.通過交換和協(xié)議轉(zhuǎn)換設(shè)備，實(shí)現(xiàn)專線的Internet接入業(yè)務(wù)時(shí)本地傳輸網(wǎng)帶寬的統(tǒng)計(jì)復(fù)用

對數(shù)據(jù)專線業(yè)務(wù)，特別是專線的Internet接入業(yè)務(wù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)復(fù)用，大大提高了傳輸網(wǎng)絡(luò)資源的利用率，有效地減輕了傳輸網(wǎng)中繼帶寬壓力，節(jié)約了ATM端局交換機(jī)上2MF/R端口，從而帶來更高的效費(fèi)比。

通過幀中繼中幾個(gè)帶寬參數(shù)設(shè)置——承諾的信息速率(CIR)、承諾的突發(fā)尺寸(Bc)、超過的突發(fā)尺寸(Be)、承諾的時(shí)間間隔(Tc)，就可以給用戶提供既有QoS保證，又能對帶寬統(tǒng)計(jì)復(fù)用的專線接入Internet。

添加FR交換機(jī)后，數(shù)據(jù)專線接入模式

2.通過交換和協(xié)議轉(zhuǎn)換設(shè)備，通過流量復(fù)用提高ATM端局交換機(jī)非信道化2M端口的利用率

目前ATM承載網(wǎng)絡(luò)中，對于信道化端口，可以采用時(shí)隙交叉連接的MUX，提高端口的利用率；對于非信道化端口，就可以采用交換和協(xié)議轉(zhuǎn)換設(shè)備，用非信道化端口與ATM端局交換機(jī)連接；而對用戶開放信道化的2M端口、非信道化端口與信道化端口用F/R的PVC建立連接，即可通過非信道化端口開放多個(gè)用戶，提高非信道化端口的利用率。