由于計算機及其網絡的廣泛應用和普及，數據通信網在信息社會中無疑將扮演最主要的角色。考查一下最近幾年數據流量與話音流量的比較以及對今后幾年兩者發展趨勢的預測，會發現全世界數據流量的增長速度平均達到100%。數據流超過語音流，這只是一個時間問題并且在不遠的將來，2000年前后數據流一定會在傳輸網上占絕大部分。根據CIMI的統計和預測，公元2000年，北美電信運營商80%以上的利潤來自基于IP的電信服務。看到廣闊的市場前景及數據網絡和數據服務在信息社會中的重要地位和作用，世界上許多現有電信運營商，以及新興的、潛在的運營商都將網絡、業務規劃的重點放到數據方面。數據將是今后發展戰略的重點。我們看到：作為人類通信最主要和最基本的設施，為適應信息革命和信息社會的要求，電信網絡目前在全球范圍內正經歷著一場深刻的變革。 認識到電信的這一新趨勢及電信市場的新前景，許多運營商都在積極制定新的發展戰略籌劃自己的網絡以迎接新世紀的到來。

幀中繼技術是一種運行在物理層和數據鏈路層的高性能WAN協議，是一種包交換技術，使用戶終端設備動態分享網絡媒體和可用帶寬。可變長數據幀用于更有效、更靈活的傳送用戶數據，這些幀在不同的網段間傳送，直到到達目的地。幀中繼采用統計多路復用技術，可以更靈活、更有效的利用帶寬。

幀中繼技術由X.25分組交換技術演化而來，幀中繼只運行在第二層，網絡中間節點不進行過多差錯校驗，幀中繼運行在更可靠的WAN線路上，提供了較高的性能和更高的傳輸效率，使幀中繼更適合當前WAN應用，如LAN互聯。幀中繼為用戶提供PVC/SVC，可以基于VC提供CBR/VBR等功能。幀中繼采用FECN/BECN等方法來避免擁塞。

幀中繼網為用戶提供N*64K-45M專線接入。

幀中繼網絡發展在1990年代以來得到較大發展，在國內近年來亦得到蓬勃發展，不論是電信運營商作為公眾服務網，還是金融等行業專用網，都得到廣泛應用。 ATM是一種信元中繼技術，適用于各種數據傳送，如：語音、視頻和數據，ATM終端設備將各種數據類型封裝在固定長度的信元內，信元在ATM交換機之間傳送，可以更方便靈活的利用帶寬資源。

ATM是一種信元交換和多路服用技術，集中了電路交換和包交換優點，提供了可伸縮的帶寬（Mbps--Gbps），ATM的異步特性，ATM比同步服用技術更有效。

ATM是面向連接的技術，這意味著在終端設備在通訊前，VC必須在ATM傳輸網先建立起來。

ATM服務網為用戶提供２M-155M接入方式，主要為寬帶業務用戶服務。ATM公共傳輸網近年來也得到較大發展，主要適合于寬帶、多媒體業務用戶，ATM傳輸網對于組建數據、專線業務等綜合服務平臺具有靈活適用性，其QoS功能亦有優勢。

CISCO公司廣域網交換機MGX/BPX/IGX系列產品，中繼節點之間采用統一信元交換，中繼帶寬為2M-622Mbps不等。CISCO此類廣域網交換機為用戶提供ATM業務模塊、幀中繼模塊和電路仿真模塊等，這樣，為ATM/幀中繼傳輸網搭建提供統一硬件平臺。

合力金橋幀中繼/ATM解決方案

1、網絡的體系結構

某幀中繼網(CISCO公司產品BPX8620/IGX8400、IGX8430/IGX8420)6個核心節點用光纖(622Mb/s速率)組成網狀核心層，若干個接入點根據業務量大小以155Mb/s，34Mb/s或2Mb/s向二個就近主核心層或接入層節點連接，本地區中繼網與全國骨干網以NNI方式接口速率為34Mb/s連接，與地區分組網以幀轉發方式2Mb/s中繼相連，全網由分設兩核心節點的主、備網管管理全網。

核心層

6個核心節點連匯接層，核心層交換機之間中繼速率為622Mb/s，其余為155M/34M/2Mbps。

接入層

新增接入節點30多個節點組成，Cisco方案中全部配置IGX8420交換機，業務量大的節點采用155Mb/s和2Mb/s各1條(Cisco建議采用155Mb/s與8x2Mb/sIMTM中繼)，采用電口經SDH設備傳輸分別至兩個核心層節點，業務量小的節點，至少有2條2Mb/s以2個方向與核心層或接入層連接。

Cisco網絡解決方案以Cisco的BPX8600交換機與原有BPX8600系列共同構成核心層，IGX8400系列交換機與原有IGX16系列設備共同構成接入層，網絡主要提供提供幀中繼業務。

Cisco方案的最大特點為：成熟的多業務網絡平臺、豐富的組網經驗，優越的流量控制機制、電信級的可靠性以及可用性、標準開放的系統平臺。

2、方案技術特點

網絡技術標準性

作為電信級的網絡，標準化是至關重要的。作為各種標準組織的積極參與者，Cisco在標準的制定和標準的實施方面一直走在前列。Cisco公司歷來堅持協議的標準化、技術的先進性和產品的互連性，從一開始就致力于不同網絡、不同協議之間的互連問題。Cisco公司是幀中繼論壇和ATM論壇的創建者之一，不但在標準規范的制定和實施中是主要的領導者，同時所有的產品完全符合ITU、ATM論壇和幀中繼論壇的標準。Cisco公司在開發ATM論壇（ATMF）技術規范方面起著領導作用并積極參與的一個例子是：1997年認證了ATM論壇的TrafficManagementSpecIfIcation4.0版。在TrafficManagementSpecification4.0的開發過程中，Cisco的代表們對前期工作做出了很大的貢獻這些開發工作是以ForeSight、Cisco已經驗證的環路ABR擁塞管理系統為基礎的。Cisco所作的貢獻為開發和認證該論壇的ABR規范奠定了基礎。Cisco的方案支持北京市電信所要求的標準。另外，CISCO公司在各種國際標準化組織中起到重要作用：

CISCO公司是ATM論壇四個創始公司之一(Cisco、NET、Nortel、Sprint)，并且是多個工作組主席，主持起草多個標準規范草案；

CISCO公司同時又是FR(幀中繼)論壇四個創始公司之一(Cisco、StrataCom、DEC、Nortel)，并且是多個工作組主席，主持起草了多個標準規范草案；(StrataCom公司因最早生產出幀中繼交換機且占有絕對優勢的市場份額而被稱為"“幀中繼技術先鋒”廠家)

MSF(多業務交換論壇)：由Cisco/MCIWorldCom/Bellcore于今年創始成立，旨在為國際上興起的新一代多業務電信網制定相應的國際化規范。

另外在IETF(國際Internet標準化組織)中，Cisco是主要成員，并為多個工作組的主席，遞交多個文件草案。值得一提的是，MPLS工作組主席是來自Cisco的科學家，這個工作組幾乎所有的文件都由Cisco起草。

在ITU-T(國際電信聯盟)，Cisco作為主要成員，積極參與了該組織各項標準的制定工作。

網絡技術成熟性

BPX8600/IGX8400是Cisco多年研制和開發信元交換技術的結晶，具有成熟、豐富的系統軟、硬件平臺。BPX/IGX從投入市場至今，在世界各地被廣泛使用。隨著新的技術和標準的不斷出現，Cisco對BPX/IGX系列交換機進行了不斷地更新和完善，使之成為目前市場上功能最完全，性能最優越的廣域網交換機。用戶測試表明，作為最成熟的ATM交換機，BPX8600/IGX8400解決了許多其他交換機正試圖解決的問題，例如擁塞控制，網絡帶寬管理和業務質量等。

網絡的可擴展性

根據目前業務需求，近幾年處在初步發展狀態，目前用戶端口需求已經達到774個(包括已裝和待裝用戶)，而在幾年內以上用戶的發展將成幾倍增長。這種業務趨勢要求網絡具有很好的可擴展性，以適應不斷增長的業務需求，保護本次網絡建設的投資。

用戶端口的可擴容性

中繼帶寬的可擴容性

業務的擴展性

端口的可擴容性

在網絡組建伊始，由于業務量處在發展的初期，端口和模塊可以相應配置的較少；隨著業務量的不斷增長，在已有網絡上增加模塊和端口以適應業務需求就變得簡單易行。因此要求交換機具有較強的端口擴展性，從而使網絡易于適應業務增長的趨勢。 

BPX交換機具有很強的端口可擴展性，最高配置可擴展到：

1280個E1端口；

114個E3端口；

96個STM-1端口；

24個STM-4端口;

IGX的可擴展性也很強：

240個E1端口；

360個E3端口；

240個STM-1端口;

中繼帶寬的可擴容性

在廣域網絡中中繼帶寬是十分珍貴的資源，建設初期，中繼帶寬不必太高，而當用戶增多，業務需求增大時，可以平滑升級中繼帶寬是十分重要的。

BPX/IGX的中繼帶寬范圍很大，從E1到STM-4，可以給用戶很寬的選擇范圍。

業務的可擴展性

隨著通信技術的不斷發展，以及用戶業務種類的增加，采用多個網絡分別支持多種業務已成為一種過時，且很浪費的做法。采用一個網絡平臺，提供多種業務是多媒體通信網要達到的目標。

在BPX/IGX上，所有的業務都是由單一的ATM交換機所提供，并且附有增強的先進的增值特性，因此所建議的網絡方案應能為這些業務提供低延遲，高帶寬利用率，高可靠性以及優異的端到端用戶應用性能。

BPX/IGX可以提供的業務包括：

幀中繼業務，ATM業務，FUNI，電路仿真業務(CE)，ATM反向復用(IMA)，ISDN撥號接入，MPLS，IPVPN，IP廣播等等。

這些先進的功能為公用網營運商在基本業務的基礎上提供了增值業務。

同時，CiscoBPX/IGX支持16種QoS隊列，目前使用的有9種。其中包括：標準的CBR，VBR-rt，VBR-nrt，ABR，UBR。剩余的隊列可以在新的業務級別的引進之后使用。

由于BPX/IGX的硬件是設計了支持16個業務級別，保證了在標準組織制定了新業務級別后，無需硬件升級。

網絡的可靠性

作為網絡運營者(NetworkCarrier)來說，為用戶提供可靠的業務是很重要的。特別是在網絡環境不太穩定的建網初期，以及自然條件不好的情況下，如何保證網絡的可靠性就成為一個極具挑戰性的問題。

CISCO的網絡解決方案，可以幫您解決這樣的后顧之憂。主要有以下幾種方式：

(1)極高的網絡可用度：BPX/IGX的網絡可用度超過了99.999％。

(2)BPX/IGX網絡具有自愈功能，能夠在網絡發生故障時自動重選路由，恢復通信。

(3)與其他網絡間連接的自愈功能。

(4)BPX/IGX系統軟件內部結構是模塊化的，每個主要功能是一個分別的模塊。

(5)所有的模塊都可以有冗余的配置，并可進行熱插拔。

(6)CiscoATM交換機采用分布式網管。

開展業務的靈活性

由于網絡技術平臺為ATM，網絡具有提供多種業務的潛力，如ATM，電路仿真，IP業務等。

網絡基本業務——幀中繼業務

幀中繼業務作為一種經濟而有效的承載業務，近幾年在數據通信領域得到迅速發展，其主要應用為局域網互連。

Cisco網絡方案為幀中繼用戶提供了經濟和簡便的網絡接入手段。

用戶接入速率在N*64Kb/s和2Mb/s的幀中繼用戶，可通過DDN和調制解調器以專線的方式接入。

Cisco網絡解決方案中采用BPX8600/IGX8400交換機，其幀中繼業務模塊---FRSM/UFM模塊可以直接為用戶提供E1/E3和X.21/V.35幀中繼接口，有關業務模塊介紹見后文描述。

Cisco幀中繼解決方案具有以下優勢：

完全符合標準的FR接口；

采用Per-VC-Queuing和Per-VC-RateScheduling的技術，這種技術使得交換機對每個用戶提供服務質量的保證，并在用戶間提供了防火墻。

從運營者的角度，可以在同樣帶寬的情況下，開更多的用戶，即超量復用（Oversubsription)。BPX8600/IGX8400在許多開通業務的網絡已經成功地應用這種特點節省運營者的開銷，盡早收回成本。可用帶寬與用戶帶寬總量的比值通常為1:4以上。保證BPX8600/IGX8400具有優良超量復用特性的原因在于其優秀的業務量管理功能。有關業務量管理的工作機制詳見后文點到點應答中的描述。

網絡可選業務

在Cisco網絡方案提供的技術平臺上，還具有開通以下業務的巨大潛力，為幀中繼網絡業務的開展帶來靈活性。

ATM業務

CiscoWAN交換機支持針對所有通信流量的高速數據業務，其中包括恒定比特率(CBR)，實時可變比特率(RT-VBR)，非實時可變比特率(NRT-VBR)，可用比特率(ABR)和未規定比特率(UBR)等。對永久虛擬電路(PVC)和交換虛擬電路(SVC)的支持給予了您按客戶需求定制業務的靈活性。而CiscoWAN交換機的多業務集*能則可同時管理對延遲敏感的流量和突發流量，確保它們均能獲得所需的QoS。同時，Cisco的ATM交換機是世界上第一個支持ATMTM4.0四種控制方式的交換機，EFCI/RR/VS,VD，其中VS,VD控制方式可以極大地提高中繼利用率，防止網絡擁塞的發生。添加了Cisco邊緣集線器后即可支持窄帶通信流量，主干信息可以多種速度交換，憑借行業最低延遲和最高應用吞吐量，其速度可擴展為OC-48c/STM-16。

電路仿真業務

您可以在現有ATM基礎設施的基礎上使用電路仿真業務來傳送T1／E1和T3／E3信息，對于語音和視頻等對延遲敏感的租用專線業務進行仿真，CiscoWAN交換機電路仿真業務利用時鐘恢復機制支持全速率的T3／E3、T1／E1和信道化T1／E1服務。

可管理的廣域網

用安全、全面的管理數據和語音集成服務來增強基本的數據網絡服務。管理WAN服務可幫助您在促使客戶減少其總體網絡管理費用的同時提高收益，獲得增值。CiscoWAN交換機為您提供了運營商級的數據通信解決方案，將您的客戶從管理復雜通信網絡的經濟及技術風險下解放出來。

視頻和語音服務

CiscoWAN交換機的智能QoS管理特性、服務級別(CoS)的保證以及對于多點廣播通信的支持可幫助運營商提供實時且質量優異的視頻和語音服務。CiscoWAN交換機具有一個標準平臺，為按需視頻、電視會議及語音電話等業務。提供具有QoS可用性和可擴展性的可靠服務。這種在ATM或IP上提供上述服務的能力給予了您極大靈活性，可滿足多個客戶市場領域的不同需要。

無線服務

單一CiscoWAN交換機即可對模擬和數字網絡、PCS、無線數據和增強型專門移動射頻(ESMR)服務進行支持。運營商可利用一系列網絡接口和高級通信管理特性在最經濟的基礎設施，如同軸電纜、光纖、衛星或微波等等上建立ATMWAN。在用戶ATM網絡的核心迅速采用CiscoWAN交換機系列，可縮短其投放市場的時間。

網絡的優越性能

提供高性能的網絡服務是每個網絡運營者的最重要的目標。在單一的ATM平臺上提供多種業務，就必須保證每種業務的服務質量和性能。作為一個多業務的技術平臺，Cisco的BPX/IGX網絡平臺采用了各種先進的機制保證了各種業務的服務質量，主要包括：

(1)流量監管---UPC：

(2)中繼隊列管理-----OptiClass:

(3)智能丟幀機制(IPD)：

(4)幀中繼的閉環式的擁塞控制-FRForesight

(5)ATM的閉環式擁塞控制---ABRVSVD

(6)動態緩存管理實現更有效的擁塞管理

(7)用于綜合網絡CPE流量管理的擴展ForeSight

(8)簡化網絡操作的增強的LMI（ELMI）

通過發展ATM,幀中繼，同步、異步傳統數據，Internet，視頻，語音業務，大型企業能夠將各種數據流通過一個多業務骨干傳輸，這樣，不僅減少成本，還提高應用性能。IGX同CISCO路由器和訪問產品緊密集成，使網絡上多業務轉發功能順利實現。