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北京电信宽带ATM网的发展与应用

2/14/2005来源:交换设备人气:13108

北京电信宽带ATM网的发展与应用 摘要:本文介绍了北京电信从ATM试验网,帧中建网到ATM宽带商用网的发展历程, 以及在网络上开展的各种业务,指出了目前网络发展应该注意的一些问题。 一、引言 目前ip与ATM之争热火朝天。业界流行着两个短语“everything on IP,IP over everything”,许多人认为随着IP和因特网的发展,ATM将无用武之地,其实这种观念 是片面的。从技术上分析,“IP overeverything”是不容质疑的,它也正是IP的本质 所在,即通过统一的IP层对上层协议屏蔽各种物理网络技术(如X.25、DDN、以太网、 令牌环、帧中继、ATM、SDH、WDM)的差异性,实现异种网络互联。但“everyghingo- nIP”对于IP则勉为其难。IP完成的是尽力递交业务,尽力递交也就无所谓服务质量保 证。为了在lP上支持话音和视频等实时业务,必须在IP上添加新技术,如RTP,RTCP, RSVP等。这样最终结果将导致IP与ATM一样的复杂。 作为一项新兴的技术,ATM不仅具有高速性,还具备综合多业务的能力,Qos的支 持,完善的网络流量和晚控制,灵活的动态带宽分配和管理等,这些都是IP所急需解 决的问题。现在的电信网将逐步从传统的电液换技术向分组交换技术演变,ATM将在其 中扮演重要角色。如:支持现有数据网(FR/DDN)的演变;支持现有电话网(如PSTN /ISDN)的演变,并作为其中继汇接网;作为第二代和第三代移动通信网(要支持移 动别的核心交换与传送网;支持IP网的持续发展,采用MPLS(多协议标记交换)技术 支持QoSIP。 具体采用什么技术,不同的运营公司所采用的策略不同的。传统电信运营公司寻 求开放和多业务的网络平台作为技术的解决方案。对于数据平台,多使用ATM骨干网 来传送IP和帧中继业务;对于话音业务,采用优化电路网络的战略,并采用多种技术 方式,如VoATM和VoIP。传统电信运营公司在战略上既要支持原有的业务,又要支持 新业务。这样的公司包括美国的AT&T、MCT、GTE和地方贝尔公司。新兴电信运营公司 多采用ATM技术承载IP,语言和帧中继业务,如Williams和Owest公司。而Internet业 务提供商则采用纯IP的解决方案,如Leve13和UUNet。 北京电信作为北京地区传统电信业务的提供者,一直在关注着ATM技术的发展, 时刻准备为用户提供更多更好的新业务,满足用户的各种需求。北京电信从96年开始 和法国Acatel公司合作进行ATM技术的研究与试验,经过几年的发展,已经建成了北 京市公共宽带信息网一VOD试验网,北京帧中继网,并通过京津沪粤宽带多媒体试验 网与津沪粤三城市的宽带网进行了互连互通试验,在此基础上正建设北京宽带ATM商 用网,预计明年初建成并向用户提供宽带业务。 二、北京电信宽带ATM网的建设和发展 由于ATM技术非常复杂,各种新技术不断涌现,北京电信在ATM网络建设过程中采 用循序渐进的方式,大致分两步走:首先进行深入的ATM试验,跟踪ATM技术,积累经 验,培养人才,为ATM商用化打下坚实的基础;在时机成熟的情况下,积极组建ATM商 用网,向用户提供各种宽带服务。 1.ATM试验网的情况 从96年开始,北京电信就采用法国Alcatel公司的ATM交换机组建了小规模的试验 网,进行会议电视,局域网互联等业务的试验。到了97年10月,开始建设北京公用ATM 宽带信息网VOD试验网。整个试验网由传输交换网、用户接入网、用户终端设备、视 频服务器、节目制作设备组成。其中传输交换网(即宽带ATM网)由Alcatel1100 HSS Series 1000骨干ATM交换机和Series 700接入ATM交换机构成;视频服务器采用Celer ity公司的海量可扩充性视频服务器,MPEG11的压缩编码技术,目前容量为600小时的 MPEG11节目;用户接入网采用FTTB方式,将光远端节点设备ORN安装到大楼或居民区 中,利用原有电话线为用户提供3.072MbpS MPEG11视频流;用户端设备由台湾Tatung 公司的机项金加电视机组成,完成用户对视频节目的点播工作。通过VOD试验网向社 会展示了北京电信的新业务,激发潜在市场,及时跟踪电视网,计算机网,电信网互 相融合的技术趋势,为今后宽带业务的发展打下了良好的基础。 97年5月至98年5月,电信总局投资建设京津沪粤宽带多媒体试验网,其中的北京 节点安装在电报局。该网络用于连接京津沪粤四地ATM试验网,如:北京电信宽带ATM 试验网、中国邮电ATM科学试验网。北京高校宽带试验网、天津市宽带多媒体通信网、 上海市ATM试验网、广东宽带数据通信(广东超级视聆通)及白云山视频点播试验网 等。在互联网上进行了局域网互联、多媒体信息检索、基于IP的VOD、专用会议电视、 桌面会议电视等有关技术和业务试验;并对互联的多个ATM网络上的不同厂家的ATM设 备进行了全面的互通互联测试;对于ATM网络上各种业务共存时的流量管理和配置, 时钟同步等问题进行了深入的探讨,为北京电信提供ATM宽带业务积累了经验,并培 养了较高水平的专业技术人才。 2.北京帧中继网络建设 97年中,北京电信开始投资兴建北京市帧中继网,到98年12月正式向用户提供帧 中继业务。北京本地帧中继网络结构分为两层:核心层和骨干层。其中核心层由四台 Cisco公司的BPX ATM交换机组成,分别安装在电报大楼等四个汇接局。核心节点之间 以STM-1中继连接,形成全网状网。目前核心交换机的交换容量为9.6G,最大可扩充 到19.2G。接八层又分为一类接八层节点和二娄接八层节点。一类接入层节点共16个, 分布在市内较大的区局,采用Cisco公司的多业务接入交换机IGX32,每个节点至少与 两个核心展节点以34MbpsATM中继电路连接;二类接八层节点共25个,其中14台IGX32 交换机分布在市区各局,11台交换机为IGX16分布在10个郊区县,每个节点分别与核心 层或一类接八层节点以2MbpsATM中继电路连接。IGX交换机的交换能力为1.2G。 随着我局对帧中继业务宣传力度的逐渐加大,越来越多的用户对帧中继业务有所 了解。帧中继使用统计复用技术向用户提供共享的网络资源,这样即可充分利用网络 带宽,又能降低每个用户的专线费用,目前帧中继的收费是DDN专线的4O%,所以帧中 继用户诉期来增长迅速。 3.北京宽带ATM商用网建设 北京电信现有网络,如帧中继和DDN,只能提供2M以下速率的用户接入,距离全面 提供多方面的宽带业务还有一定的差距。为了适应市场竞争,满足广大用户对高质量, 高带宽,多业务需求,北京电信在今年5月启动了北京宽带ATM商业网的建设,预计明 年初向公众提供业务。 (1)北京宽带ATM商用网网络结构 北京宽带ATM商用网采用分级的网络结构,全网分两级:骨干层和接八层,其中骨 干层又分为核心层和边缘层。 核心层节点主要承担一网业务量的汇接以及与其它网络的互联,采用20G的ATM骨 干交换机。核心层节点之间以2.5Gbps链路(直趋光纤)成网状网连接。这里国内首次 采用2.5G中继ATM链路。边缘层节点主要负责将接入层节点的业务量汇聚到核心层,它 采用5G的ATM边缘交换机,以两条622Mbps中继链路连向核心层。根据业务量预测,在 建网初期共设置4个核心层节点和12个边缘层节点。 接入层负责各类用户的接入。由于接入设备种类繁多,各种设备针对的网络结构 和用户也各不相同,此次北京宽带ATM商用选取用四种接入设备类型: ——ATM MUX(集中/复用器) ATM MUX 主要是用户端设备,一般放在用户集中的商业大楼或写字楼中,能够提 供丰富的网络接口,如10/100M以太网口,ATM E1或CES(电路仿真口),ATM E3口, 帧中继口等满足各类用户的需求。ATM MUX以155MbpsATM链路上连到边缘节点。ATM MUX的使用及端口的配置可以灵活的按照用户需求安装以充分利用资源。 ——ADSL ADSL(非对称数字用户线)是目前最广泛为报道,被认为是最有发展前途的XDSL 技术。其下行数据带宽可支持1.5-8M,上行可到64K-768K,传输距离4-6Km。在宽带A TM商用网中ADSL接入是中小企业和有条件的个人用户接入宽带网的重要手段。 ——多业务光纤接入环 多业务光纤接入环是一种利用光纤环路接入用户的设备,主要包括主节点和环节 点,它能完成的接入能力与ATM MUX相同,但是具有自愈能力,并且适合于环上各节 点之间业务量比较大的情况。此次宽带ATM用网在中关村、上地等科技发达并且对宽 带业务有很大需求的地方铺设多业务光纤环接入平台以满足用户的需要。 ——HFC/Cable Modem HFC/Cable Modem主要利用有线电视网传送宽8信号。建网初期将在一小区进行 HFC/Cable Modem的试验。 (2)北京宽带ATM商用网提供的业务 ——承载业务 北京宽带ATM网承载业务包括ATM业务,如ATM 2M或电路仿真、ATM 34MbpS和ATM 155Mbps。帧中继业务,主要针对2MbpS以上的用户。其中 ATM业务包括永久虚电路 (ATM PVC)以及 ATM交换虚电路(ATM SVC)。对于中低速用户信息,如2Mbps以下 和N*64K业务通过现有的帧中继网和DDN网来提供。从网络拓扑结构上来看,帧中继 网和DDN网可视为宽带ATM网的边缘层。 ——增值业务 在基本业务的基础上,ATM宽带网还能提供高层信息服务。ATM宽带网上的宽带 多媒体信息服务平台将向用户提供高速Internet接入、VOD、电子出版/报纸。视频 游戏、社区服务、家庭购物等多样化的信息服务;ATM宽带网上的宽带会议电视业务 平台将提供全双工的远程教育、远程医疗、异地会议、协同办公等服务。 三、对北京电信宽带ATM网发展的几点考虑 1.业务互补性 北京电信做为传统的电信运营商,一方面要积极采用新技术,发展新业务满足 用户不断增长的需求,同时不可避免的要兼顾传统的业务,如X.25、DDN、ISDN等, 不能出来一项新技术就立刻取代原有的技术。冲击不可避免,但我们可以灵活规划 网络结构,充分利用现有的网络资源,以实现“带宽互补,地域延伸”的目标。如 本次宽带ATM试验网原则上不提供2MbpS以下帧中继和N*64k电路仿真业务,由帧中 继和DDN网提供,这样就允许利用了现有网络作为宽带ATM网的延伸,节约投资又扩 大了网络覆盖范围。 2.对于IP和话音业务的承载 宽带ATM网将以承载IP业务量作为主要目标。在ATM上承载IP技术主要有:PVC (RFC1483桥接)、LANE、MPOA以及CSI、IP Nevigator、MPLS等。在普遍看好的MP LS未标准化之前,使用简单的PVC桥接技术可能是最佳选择。目前对于宽带专线出 租业务的需求并不明朗,用户主要利用ATM网作为高速Internet接入。宽带ATM应该 作为163/169、263和各ISP的骨干,用户可以通过ATM网选择不同的ISP上网。 话音业务仍然是北京电信收入的主要来源。当前话音网络如何演变已成为电信 界普遍关注的焦点。目前主要有利用AAL1电路仿真作为话音中继;基于AAL2的组合 信元技术,主要用于移动通信;基于SVC的七号信令与宽带信令互通;采用呼叫中 心模式等。为了适应日益变化的市场情况,许多交换机厂家纷纷开发了具有ATM接 口的综合交换机,如上海贝尔的P3。随着综合交换机技术的成熟,宽带ATM的一项 主要功能是为其提供ATM中继电路。 此外,宽带ATM网还可作为传输交换网的各局点间调拨电路,上海在这方面做 了很好的实践。 3.新技术的跟踪与试验 通信技术日新月异,北京电信作为电信行业的龙头局,必须要时刻跟踪各种 相关技术的发展,如 MPLS的标准化进程,话音的ATM承载等,在有条件的情况下 积极开展业务试验,积累经验,及时向公众提供各种新业务,只有这样才能在竞 争中保持领先地位。 四、总结 今后的通信信息网络平台应该是建立在核心网络技术基础上具有丰富的接入 手段、先进的网络管理和支撑的宽带多媒体通信网。ATM技术正是适应了这方面的 要求。北京宽带ATM网的建设必将会为北京市国民经济和社会信息化进程作出重大 贡献!