幀中繼網(wǎng)

　　幀中繼網(wǎng)
　　幀中繼是在用戶--網(wǎng)絡(luò)接口之間提供用戶信息流的雙向傳送， 并保持信息順序不變的一種承承載業(yè)務(wù)。
　　幀中繼組網(wǎng)技術(shù)
　　在進(jìn)行幀中繼的網(wǎng)絡(luò)組織時(shí)，應(yīng)考慮以下一些因素：
　�。�用戶的業(yè)務(wù)要求，以業(yè)務(wù)的流量和流向?yàn)橐罁?jù)；
　　．易于網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展和升級(jí)；
　�。�兼顧現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的資源和互通；
　　．網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的經(jīng)濟(jì)性；
　�。�網(wǎng)絡(luò)的可靠性和安全性；
　�。�保證網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量。
　　組網(wǎng)幀中繼網(wǎng)絡(luò)，應(yīng)特別注意網(wǎng)絡(luò)可擴(kuò)展性、互聯(lián)性和靈活性。所謂可擴(kuò)展性是指網(wǎng)絡(luò)的容量（包括節(jié)點(diǎn)數(shù)量、中繼線數(shù)量的擴(kuò)展能力）和用戶端口的增加（包括各種速率的端口配置能力）。靈活性是指幀中繼網(wǎng)絡(luò)對(duì)各種數(shù)據(jù)型應(yīng)用的支持能力，用戶速率的可變化性和用戶的接入能力。而互連性是指幀中繼網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該能夠與其它網(wǎng)絡(luò)互通，包括設(shè)備和業(yè)務(wù)的互通。在互連能力方面應(yīng)要求不同廠家的設(shè)備應(yīng)在統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的情況下能夠互連工作。
　　組網(wǎng)技術(shù)
　　幀中繼網(wǎng)絡(luò)的由幀中繼節(jié)點(diǎn)機(jī)和傳輸鏈路構(gòu)成的。網(wǎng)絡(luò)提供兩個(gè)或多個(gè)用戶終端之間的連接，以便進(jìn)行通信。在幀中繼網(wǎng)中，無(wú)論從經(jīng)濟(jì)上還是建設(shè)方面考慮目前難以使每個(gè)幀中繼節(jié)點(diǎn)機(jī)兩兩相連，所以如何合理地組建網(wǎng)絡(luò)是非常重要的。
　　拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
　　星形拓?fù)洹�環(huán)形拓?fù)�、等�?jí)（樹(shù)型）拓?fù)洹⒕W(wǎng)狀拓?fù)洹?BR> 　　國(guó)外幀中繼的組網(wǎng)
　　從國(guó)外電信運(yùn)營(yíng)公司提供幀中繼業(yè)務(wù)的組網(wǎng)經(jīng)驗(yàn)來(lái)看主要有兩種方式。
　　第一種是在原有的公共分組數(shù)據(jù)網(wǎng)上對(duì)分組交換節(jié)點(diǎn)進(jìn)行版本升級(jí)，利用原有設(shè)備及傳輸系統(tǒng)，增加幀中繼功能軟件或硬件配置的能力來(lái)提供幀中繼業(yè)務(wù)。采用這種方式的例子是法國(guó)電信的Transpac網(wǎng)、德國(guó)原郵電部的Framelink及美國(guó)的Telenet。法國(guó)電信是在TRANSPAC網(wǎng)上原有的阿爾卡特分組節(jié)點(diǎn)機(jī)上增加幀中繼功能，提供幀中繼業(yè)務(wù)的。
　　采用這種方式雖然具有便于實(shí)施且費(fèi)用節(jié)省的優(yōu)點(diǎn)，但是隨著幀中繼業(yè)務(wù)的發(fā)展，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模擴(kuò)大時(shí)將有幾點(diǎn)不利因素。例如由于分組節(jié)點(diǎn)與幀中繼節(jié)點(diǎn)設(shè)備在一起，而提供的業(yè)務(wù)又是不同的，會(huì)在業(yè)務(wù)的提供、傳輸電路的調(diào)度、保證網(wǎng)絡(luò)性能及網(wǎng)絡(luò)管理等方面難以取得令人滿意的結(jié)果。
　　第二種方式是獨(dú)立組建幀中繼網(wǎng)絡(luò)，建立專用于幀中繼業(yè)務(wù)的幀中繼節(jié)點(diǎn)。采用這種方式的例子是歐洲的芬蘭，美國(guó)的AT&T、Sprint和Wiltel等公司。芬蘭的全國(guó)幀中繼公用骨干網(wǎng)由7個(gè)幀中繼節(jié)點(diǎn)機(jī)構(gòu)成，兩兩相連，采用新橋公司的36120節(jié)點(diǎn)機(jī)設(shè)備。
　　基于ISDN提供幀中繼業(yè)務(wù)
　　通過(guò)在ISDN網(wǎng)上的數(shù)字交叉設(shè)備增加幀中繼的軟硬件功能，可以向用戶提供幀中繼業(yè)務(wù)。
　　DDN上TDM專線的傳輸質(zhì)量高、誤比特率低，線路質(zhì)量和交換設(shè)備都具有支持幀中繼業(yè)務(wù)的能力。如果利用DDN的一部分?jǐn)?shù)據(jù)帶寬開(kāi)放幀中繼業(yè)務(wù)，可以使網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)部門根據(jù)不同層次用戶對(duì)傳輸可靠消息、實(shí)時(shí)性及費(fèi)用的要求，靈活地調(diào)整幀中繼業(yè)務(wù)和TDM專線業(yè)務(wù)之間的帶寬分配，充分利用網(wǎng)絡(luò)資源以滿足用戶的不同需求。通過(guò)DDN提供幀中繼業(yè)務(wù)的功能示意圖。
　　基于X.25設(shè)備提供幀中繼業(yè)務(wù)
　　通過(guò)X.25分組節(jié)點(diǎn)機(jī)設(shè)備也可以為用戶提供幀中繼業(yè)務(wù)。以我國(guó)分組網(wǎng)使用的交換設(shè)備DPN100為例，無(wú)需增加特殊設(shè)備，只需在交換機(jī)上重新配置，將交換機(jī)軟件包中以有的幀中繼軟件加載到相應(yīng)的硬件上，就可以提供幀中繼業(yè)務(wù)。需要說(shuō)明的是，在通過(guò)X.25節(jié)點(diǎn)設(shè)備提供幀中繼業(yè)務(wù)的情況下，X.25網(wǎng)與幀中繼網(wǎng)在邏輯上是獨(dú)立的。其相互關(guān)連的僅是物理實(shí)現(xiàn)方面使用了同一個(gè)設(shè)備。
　　專門組建幀中繼網(wǎng)
　　采用這種基于ATM技術(shù)提供幀中繼的方式，實(shí)際上是在始發(fā)和終接兩側(cè)的交換機(jī)上完成幀中繼與ATM和ATM與幀中繼的互通功能。在互通時(shí)，需要進(jìn)行相應(yīng)的協(xié)議轉(zhuǎn)換。互通示意圖。
　　需要說(shuō)明的是交換機(jī)在實(shí)施這些協(xié)議變換時(shí)，應(yīng)按照相應(yīng)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)來(lái)實(shí)現(xiàn)，否則難以保證業(yè)務(wù)的連通。FR--SSCS應(yīng)符合I.365.1建議，CPCS和SAR應(yīng)符合I.362建議中的AAL5的規(guī)范，ATM應(yīng)符合I.361建議。
　　由于我國(guó)各地區(qū)經(jīng)濟(jì)技術(shù)發(fā)展不平衡，建設(shè)專門幀中繼骨干網(wǎng)時(shí)，還應(yīng)針對(duì)各地的業(yè)務(wù)需求采取不同的網(wǎng)絡(luò)配置。在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、業(yè)務(wù)量大的地區(qū)配置吞吐量大、處理能力強(qiáng)的交換設(shè)備；其他地區(qū)配置吞吐量、處理能力較低但價(jià)格相對(duì)便宜的小型交換設(shè)備；近期尚無(wú)業(yè)務(wù)需求的邊遠(yuǎn)地區(qū)的省會(huì)城市，可暫不配置專門的幀中繼設(shè)備，作到分層次地開(kāi)展骨干網(wǎng)建設(shè)。
　　幀中繼組網(wǎng)設(shè)備
　　一、節(jié)點(diǎn)設(shè)備
　　1.節(jié)點(diǎn)設(shè)備序列劃分
　　根據(jù)幀中繼網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)層次,可將幀中繼節(jié)點(diǎn)設(shè)備分為三個(gè)檔次,如下表所示。在全國(guó)骨干網(wǎng)和省內(nèi)干線網(wǎng)節(jié)點(diǎn)上,應(yīng)配置吞吐量大、端口接入速率高并有匯結(jié)能力的節(jié)點(diǎn)機(jī),以保證快速、有效、經(jīng)濟(jì)地傳遞各種信息。用戶節(jié)點(diǎn)機(jī)可根據(jù)本地具體業(yè)務(wù)發(fā)展情況,選擇吞吐量大小適宜的節(jié)點(diǎn)機(jī)。實(shí)際組網(wǎng)時(shí),可根據(jù)具體要求選擇配置多種型號(hào)的節(jié)點(diǎn)機(jī)。
　　在幀中繼技術(shù)采用上,根據(jù)國(guó)際上發(fā)展幀中繼的經(jīng)驗(yàn),初期可先發(fā)展技術(shù)已基本成熟的永久虛電路連接(PVC),以降低投資,減少風(fēng)險(xiǎn)和技術(shù)難度;等條件和技術(shù)成熟時(shí),再考慮發(fā)展可交換的虛電路連接(SVC)。在骨干網(wǎng)節(jié)點(diǎn)設(shè)備、特別是樞紐節(jié)點(diǎn)設(shè)備選型時(shí),應(yīng)考慮節(jié)點(diǎn)設(shè)備目前或今后有無(wú)與ATM互連的能力。
　　2.幀中繼節(jié)點(diǎn)機(jī)性能指標(biāo)要求
　　在節(jié)點(diǎn)設(shè)備選型時(shí),一般要求節(jié)點(diǎn)機(jī)具有以下性能:
　　(1)節(jié)點(diǎn)機(jī)對(duì)外接口。
　　．中繼線接口
　　根據(jù)節(jié)點(diǎn)機(jī)在網(wǎng)絡(luò)上的位置,節(jié)點(diǎn)機(jī)中繼線應(yīng)有不同速率的接口要求。接口可以是E1、E3、STM-1或其它高速接口。物理接口:E1和E3接口電氣特性應(yīng)符合ITU-T建議G.703的規(guī)定;STM-1應(yīng)符合ITU-T相關(guān)規(guī)定。
　�。�用戶線接口
　　接口速率由9.6Kbps可達(dá)E1,大型節(jié)點(diǎn)機(jī)酌情考慮實(shí)現(xiàn)E3接口。接口標(biāo)準(zhǔn):用戶速率≤20Kbps時(shí),使用ITU-T建議V.24(與RS-232C兼容)的接口規(guī)定;用戶速率≤10Mbps時(shí),使用ITU-T建議X.21接口、ITU-T建議G.703接口、ITU-T有關(guān)ISDN的接口,可選用ITU-T建議V.11或V.35接口規(guī)定的電氣特性。
　　(2)節(jié)點(diǎn)機(jī)的時(shí)鐘源和定時(shí)。
　�。�節(jié)點(diǎn)機(jī)內(nèi)部應(yīng)設(shè)時(shí)鐘源,長(zhǎng)期頻率偏差應(yīng)≤25～50ppm。
　�。�節(jié)點(diǎn)機(jī)應(yīng)選擇主/從兩種定時(shí)工作方式。
　�。�節(jié)點(diǎn)機(jī)應(yīng)具有兩個(gè)以上端口,可接入?yún)⒖蓟鶞?zhǔn)信號(hào),并能檢測(cè)端口故障,自動(dòng)切換。
　　(3)支持永久虛電路連接,具有自動(dòng)節(jié)點(diǎn)間路由和連接管理功能。
　　(4)網(wǎng)管控制信息通信功能。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)應(yīng)能與上級(jí)NMC之間發(fā)送、接收網(wǎng)管控制信息。
　　(5)節(jié)點(diǎn)機(jī)的管理控制功能。應(yīng)具有以下功能:
　�。�操作、維護(hù)和管理功能,如用戶線管理、中繼線管理、路由管理、PVC狀態(tài)管理等;
　�。畼I(yè)務(wù)等級(jí)管理功能和靈活的帶寬管理功能;
　�。畵砣�管理和控制功能;
　　．告警記錄、告警報(bào)告等功能;
　�。�故障診斷和控制等功能。
　　(6)節(jié)點(diǎn)機(jī)的互連功能。
　�。畮�中繼節(jié)點(diǎn)機(jī)應(yīng)具有與同制式、不同制式幀中繼節(jié)點(diǎn)機(jī)的互連能力,并符合ITU-T的相關(guān)規(guī)定。
　�。畮�中繼節(jié)點(diǎn)機(jī)根據(jù)具體要求,應(yīng)具有跟其它網(wǎng)的互通或互連能力,并符合ITU-T的相關(guān)規(guī)定。
　　(7)節(jié)點(diǎn)機(jī)的可靠性和可用性要求。
　�。�節(jié)點(diǎn)機(jī)的控制板、電源板等主要部件1+1備份,其它部件N+1備份。
　　．對(duì)出故障的中繼線進(jìn)行動(dòng)態(tài)重選路由,快速恢復(fù)網(wǎng)路業(yè)務(wù),使服務(wù)故障減到最小,增加 網(wǎng)絡(luò)可用性。
　�。�要求節(jié)點(diǎn)機(jī)平均無(wú)故障時(shí)間(MTBF)大,平均故障恢復(fù)時(shí)間(MTTR)小。
　　．節(jié)點(diǎn)機(jī)應(yīng)具有故障檢測(cè)、故障定位等功能,以及冗余部件切換功能。
　�。�節(jié)點(diǎn)機(jī)應(yīng)能便于操作和維護(hù)。
　　(8)節(jié)點(diǎn)機(jī)在加負(fù)載時(shí)應(yīng)具有較低的中轉(zhuǎn)時(shí)延(transit delay)。
　　(9)大型節(jié)點(diǎn)機(jī)應(yīng)具有與ATM互連或互通的能力。
　　(10)作為國(guó)際出入口節(jié)點(diǎn)的幀中繼節(jié)點(diǎn)機(jī),應(yīng)具有與國(guó)際上現(xiàn)有幀中繼網(wǎng)路互連的能力 。
　　二、網(wǎng)管控制設(shè)備
　　網(wǎng)管控制設(shè)備包括全國(guó)網(wǎng)NMC、省內(nèi)網(wǎng)NMC和相應(yīng)節(jié)點(diǎn)NMT,主要性能要求如下:
　�。�各NMC應(yīng)能負(fù)責(zé)本節(jié)點(diǎn)的配置、運(yùn)行狀態(tài)和業(yè)務(wù)情況的監(jiān)視和控制,為維護(hù)人員提供手段。
　　．各NMT應(yīng)能完成授權(quán)范圍的網(wǎng)管控制,并能實(shí)現(xiàn)以下五個(gè)范圍內(nèi)的網(wǎng)管控制功能:設(shè)備和業(yè)務(wù)配置、網(wǎng)路和業(yè)務(wù)性能、故障或維護(hù)、計(jì)費(fèi)和安全防護(hù)功能。
　�。�網(wǎng)管控制中心應(yīng)有足夠的存儲(chǔ)容量,用于存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前結(jié)構(gòu)、路由表和配置參數(shù)、以及相關(guān)的歷史數(shù)據(jù)。
　　．各網(wǎng)管控制中心應(yīng)考慮與電話網(wǎng)的接口,以便網(wǎng)管人員能遠(yuǎn)程接入中心,同時(shí)也可作為中心之間的備用信息傳輸通路。
　�。�要求網(wǎng)管控制中心設(shè)備應(yīng)能穩(wěn)定工作,可靠性高,便于維護(hù)。
　　．網(wǎng)管控制中心應(yīng)具有良好的人/機(jī)接口,操作方便,顯示、輸出直觀。
　�。�網(wǎng)管控制中心可考慮設(shè)置主備用設(shè)備。
　　三、幀中繼用戶入網(wǎng)設(shè)備
　　幀中繼網(wǎng)上的用戶入網(wǎng)設(shè)備應(yīng)有多種不同類型。除接入符合幀中繼UNI接口協(xié)議的幀中繼用戶終端外,也可使用幀中繼裝/拆設(shè)備(FRAD),使任何基于HDLC和SDLC的設(shè)備接入幀中繼網(wǎng)絡(luò)。
　　同時(shí),通過(guò)多協(xié)議路由器或網(wǎng)橋支持以太網(wǎng)(IEEE 802.3)、令牌環(huán)(IEEE 802.5)或光纖分布數(shù)據(jù)接口(FDDI)局域網(wǎng)端口的連接,使局域網(wǎng)的接入和路由選擇經(jīng)濟(jì)、高效。
　　1.幀中繼終端
　　符合幀中繼UNI協(xié)議接口的用戶終端,稱為幀中繼終端。它應(yīng)符合以下要求:
　　(1)在U平面第二層,應(yīng)實(shí)現(xiàn)Q.922規(guī)定的數(shù)據(jù)鏈路層核心功能。在具體應(yīng)用中,可根據(jù)需要實(shí)現(xiàn)Q.922控制子層功能。
　　(2)在U平面第三層及以上,應(yīng)具有以下功能:
　�。�分段/重裝;
　�。畯�(fù)位;
　　．協(xié)議標(biāo)識(shí)符;
　�。�加急數(shù)據(jù);
　　．限定數(shù)據(jù);
　�。�差錯(cuò)恢復(fù)和流量控制功能。
　　(3)在SVC情況下,在C平面應(yīng)實(shí)現(xiàn)Q.933、Q.922或Q.921協(xié)議。
　　(4)應(yīng)具有擁塞管理和控制功能。
　　(5)提供維護(hù)、測(cè)試功能。
　　(6)物理接口應(yīng)與節(jié)點(diǎn)機(jī)支持的用戶線接口相一致。
　　(7)穩(wěn)定、可靠、操作方便。
　　2.幀中繼裝/拆設(shè)備
　　具有非幀中繼UNI協(xié)議接口的用戶終端,經(jīng)過(guò)幀中繼裝/拆設(shè)備才能與幀中繼節(jié)點(diǎn)機(jī)相連接。FRAD既可設(shè)置在幀中繼節(jié)點(diǎn)機(jī)內(nèi),也可單獨(dú)設(shè)置。FRAD應(yīng)具有以下功能:
　　．協(xié)議轉(zhuǎn)換功能;
　�。畵砣�管理功能;
　�。�維護(hù)、測(cè)試功能;
　�。畬�(duì)不同的用戶入網(wǎng)接口使用方便,接口速率為9.6Kbps至E1;
　�。�集中功能;
　�。�穩(wěn)定可靠,操作方便。
　　3.網(wǎng)橋或路由器
　　LAN經(jīng)過(guò)幀中繼的互連/互通采用路由器和網(wǎng)橋。由網(wǎng)橋或路由器傳送的數(shù)據(jù)包應(yīng)采用無(wú)連接的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議來(lái)傳送,因此數(shù)據(jù)包應(yīng)有特定的格式和標(biāo)識(shí),以便在遠(yuǎn)端識(shí)別。傳送標(biāo) 識(shí)應(yīng)利用ISO9577中定義的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議標(biāo)識(shí)符(NLPID)。上述數(shù)據(jù)包應(yīng)再用Q.922封裝后,才能在幀中繼網(wǎng)絡(luò)中傳送。
　　(1)路由器
　　FR和LAN之間在網(wǎng)絡(luò)層的互連/互通采用路由器。為完成LAN經(jīng)由FR網(wǎng)互連,路由器應(yīng)具有以下功能:
　�。�用Q.922幀封裝任何LAN標(biāo)識(shí)的數(shù)據(jù)包。Q.922幀應(yīng)包含用來(lái)識(shí)別協(xié)議的必需信息,以保證遠(yuǎn)程正確處理接收的數(shù)據(jù)包。
　�。�當(dāng)數(shù)據(jù)包尺寸大于FR網(wǎng)絡(luò)能提供的最大尺寸時(shí),LAN中使用無(wú)連接協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)層應(yīng)支持?jǐn)?shù)據(jù)包的分段和重裝。路由器應(yīng)封裝分段的數(shù)據(jù)包。分段數(shù)據(jù)的格式除包含封裝頭外,應(yīng)與其它封裝數(shù)據(jù)包一樣。接收的路由器應(yīng)重裝分段的數(shù)據(jù)包并保持它們的順序。如接收的數(shù)據(jù)包差錯(cuò)或丟失,則較高層協(xié)議負(fù)責(zé)重發(fā)。
　�。�路由器應(yīng)具有動(dòng)態(tài)分辨網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)接入點(diǎn)(NSAP)協(xié)議地址的能力。
　　．根據(jù)具體情況,可提供以太網(wǎng)接口(IEEE 802.3,總線1～10Mbps)、FDDI接口(100Mbps)或令牌環(huán)接口(IEEE802.5,4/16Mbps)。在幀中繼用戶———網(wǎng)絡(luò)處,可提供以下接口:E1/G.703、X.21、V.35、V.24/RS-232C。
　　．擁塞管理和控制功能。
　　．診斷和統(tǒng)計(jì)功能。
　　．環(huán)回測(cè)試功能。
　�。�告警監(jiān)視。
　�。�使LAN的接入和路由選擇經(jīng)濟(jì)、高效。
　�。�穩(wěn)定可靠。
　　路由器既可內(nèi)置于節(jié)點(diǎn)機(jī)內(nèi),也可單獨(dú)設(shè)置。
　　(2)網(wǎng)橋
　　FR和LAN之間在數(shù)據(jù)鏈路層的互連/互通采用網(wǎng)橋。為完成LAN經(jīng)由FR網(wǎng)互連,網(wǎng)橋應(yīng)具有以下功能:
　�。畼蚪拥臄�(shù)據(jù)包應(yīng)具有特定的格式和指示(NLPID),以便在遠(yuǎn)端識(shí)別。
　　．網(wǎng)橋應(yīng)支持多協(xié)議封裝方法,而且應(yīng)知道哪一條虛連接將運(yùn)載這個(gè)封裝。同時(shí),橋接的數(shù)據(jù)包用NLPID值為0X80封裝,表示IEEE次網(wǎng)絡(luò)層接入?yún)f(xié)議(SNAP)。SNAP頭按幀的格式識(shí)別橋,如IEEE802.3、IEEE 802.5、IEEE802.1(d)和FDDI等。
　�。畵砣�管理和控制功能。
　�。�診斷和統(tǒng)計(jì)功能。
　�。�環(huán)回測(cè)試功能。
　�。�告警監(jiān)視。
　�。�使LAN的接口和路由選擇經(jīng)濟(jì)、高效。
　�。�穩(wěn)定可靠。

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