ATM网技术的发展和中国ATM网的未来

ATM网技术的发展和中国ATM网的未来 ATM交换技术作为下一代程控及实现B一ISDN的核心技术，曾经是世界各国信息领域 关注的热点。从开始研究B一ISDN到现在的十年间，一些传统电信公司在核心未来技术 上首选了ATM，并且ATM技术正在迅速走向成熟。但是近五年里，ip的崛起向ATM发出了 挑战，有人甚至预言：ATM现在正在重复ISDN曾经有过的经历。 在这股IP热潮下，我们如何看待ATM？ATM的出路在哪里？ 一、ATM网络及技术现状 可以说从ATM问世以来，以信元交换为特征的ATM网络有了长足的发展，在广域网方 面满足了用户数据传输的需要，在一定意义上可以认为，灵活的带宽控制和保证QoS的 宽带应用促进了ATM网络的发展质带网络发展取得的成就主要表现在以下几方面： 1．世界各国在发展下一代电信网技术方面取得共识，纷纷投资建设以ATM网络为标 志的国家信息基础设施（NII计划），ATM试验网正在逐步走向商用； 2．在核心网路方面，ATM占据了统治地位，设备制造厂商已能提供满足大容量交换 的ATM交换设备； 3．ATM为实时地传送数据、图象、和语音综合的多媒体业务提供了可能。 但纵观宽带网络的发展进程可以发现，ATM技术的发展道路与其诞生之初的精益求 精的设计思路已出现明显的偏差，端到端的信元连接的目标还停留在理想的状态。究其 缘由不外乎三大原因： * ATM标准的尽善尽美使设备的成本相对昂贵，并贻误了占领市场的时机。 * ATM全能的设计思想使端到端的宽带ATM应用走向死亡。 * 以IP技术为核心的Internet网络的超常发展，对Internet主干网应该采用的技术 产生了分歧，IP与ATM相结合的发展战略受到其它新技术譬如 IP overSDH、IP over WDM 的强烈冲击。 ATM年会的专家们在ATM发展十年后达成一致共识，即ATM技术放弃了独霸通信领域 的野心，而定位于成为多业务的宽带传输平台。应该指出这一定位的明确已使其在通信 领域牢牢占据了一席之地，甚至在目前的形势下是十分举足轻重的。 以ATM技术为核心的宽带网络的发展既不象前几年预言的那么乐观，也没有自趋灭亡， 而是按照它自身的规律在稳健地发展。 二、ATM技术的最新发展走向 2000以后ATM网络会扮演何种角色?所有业务传送平台?实时业务传送平台?还是多媒 体业务的业务平台?现在很难下结论，未来的发展取决于ATM技术和IP等相关技术的进展。 有人预言：IP协议将成为电信的标准协议，everthing on IP；IP over everything，即 任何业务都可用IP技术来支持，而IP业务可以在ATM、FR、SDH等格式的信号内承载。但 也有人说；IP是面向无连接的，而图象话音等实时业务是面向连接的，用面向无连接的 技术去支持面向连接的应用，永远不可能最佳。像所有矛盾的发展一样，矛盾双方会在 两个极端之间达到某种平衡，过去电信公司的核心网络以ATM为核心，而企业网是IP的天 下。两者之间的交汇点将成为引发争论的要冲，即ATM能否冲出核心网络的范围，延伸到 以后设备领域?或IP能否渗透到核心网络? 鉴于以上的争论，笔者认为现在决定下一世纪的网络技术走向究竟是ATM还是IP还为 时过早，这一方面要看 voice over IP是否能成功以及 IP over SDH或fiber的提供；另 一方面看 voice over ATM和 ATM上的实时图象业务什么时候提供以及IP和ATM结合技术 的广泛应用时间。总之，未来的网络发展的焦点是业务节点采用ATM交换机还是路由器， 节点功能是交换还是选路，传送方式是基于面向连接的还是无连接的。 但是它们各有优缺点很难取舍。最近新的电信产品表明，IP正在向ATM靠拢，ATM的 生产厂家也正在积极转向IP，ATM交换和路由设备界限越来越模糊。有一点可以肯定，网 络技术应该是lP向传统电信网络的渗透和传统电信网络与IP的融合的结果。 目前看好的ATM新的发展走向之一是多协议标记交换（MPLS）。随着MPLS标准的制定， 以MPLS为基础的自愈恢复、QOS选路、流量工程和网络管理技术将快速发展，这将使IP优 化光网络一宽带IP网具有更优越的性能：既有SDH的快速自愈恢复能力，又有ATM的QOS选 路、流量工程以及L1／L2／L3一体化的先进的网络管理系统。 ATM技术的另一最新突破是新型ATM适配副型2——AAL2的推出，目前ITU一T的ATM专 家们正积极致力AAL2标准工作的进行。AAL2是一种全新的AAL适配类型，它的设计思想是 将用户信息进行分组．分成若干的长度可变的微信元，再将其适配到53个字节的ATM信元 中。这样在一个ATM信元里可以同时装入多个不同的业务流，一个ATM信元不再仅是一种 业务流分组，也就是说一个ATM连接可以支持到多个AAL2的用户信息流，即用户信息流在 AAL层上复用。这种设计思想带来了两个好处：一是对压缩后的话音业务流降低了拆装时 延，且提高了效率，如GSM和CDMA语音；二是节约了ATM中VPI、VCI的资源，这在ATM网络 中支持IP业务中十分重要。基于这两个优势，用于语音中继的AAL2和用于数据的AAL2标 准已经形成。预计明年，用于移动的AAL2的也将过论通过，使AAL2成为IMT2000的接人和 核心技术。可以看出随着AAL2的推出，ATM上的数据、话音等应用将得到更好的支持，但 同时随着AAL2应用的增多，要求AAL2层具有更大灵活性，那么AAL层基于微信元的信令和 流控就显得必不可少。AAL2层的信令进展很快，CSI的标准已经通过，并且在吸取ATM层信 令的基础上会将AAL2的信令协议做得更简化，CS2和CS3会较快出现。因此，AAL2技术的发 展很大程度上是对ATM层现有技术的推翻，这是ATM专家所不愿承认的。但AAL2的发展已经 受到了来自日本、美国、瑞典、瑞士等运营公司和生产厂家的关注和认可。到2000年，主 要ATM设备供应商将能提供AAL2产品。 三、我国ATM网络的未来 从目前我国宽带网络的发展来看，2000年前ATN网络主要作为多业务的传送平台：拓 宽现有Internet网络的传输瓶颈；作为传统数据业务分组和DDN的传送通道；并积极提供 帧中继业务；同时利用ATM网络积极进行宽带业务试验。充分利用现有网络资源。 在我国对全国数据用户数及业务量的预测的基础上，我们对我国的ATM网络进行了优 化计算和分析，最后得出：我国现有ATM骨干网规模能满足2000年业务量的需求，2000年 的ATM网络规模维持现状。 2000年后随着ATM技术的发展——可能是路由器和ATM交换机界限越来越模糊的结果； 也可能是AAL2技术的成熟，ATM将成为全部数据及多媒体通信业务的核心网络，提供信息 检索、视频点播、会议电视、电子商务、分组话音传送等一系列业务和应用。在这种情 况下，ATM网络规模将比2000年增加几十倍。其中，交换机总容量增加二、三十倍，交换 机端口和交换电路也增加到上千个。由于届时一些节点的业务量需求很大，需配置若干 ATM交换机，但每个节点的吞吐量不会太大。 四、我国ATM网络的发展策略 我国ATM宽带网的建设与发展直接与我国电信网的宽带化密切相关，是推进我国信息 化进程的重要环节。但ATM宽带技术也有其不成熟的一面，同样受到其它宽带技术的挑战。 因此，我国宽带网的建设，既要考虑从实际出发，又要考虑到长远可持续发展，以及全 网技术的演进等方面。具体策略如下： ·宽带网络的建设与发展应符合我国相关*和标准，并密切跟踪ITU一T和ATM论坛 等标准组织相关标准的发展S，少走弯路。 ·ATM宽带网的建设应充分考虑业务需要，以实用为原则，满足近期需要，保证网络 在引人新技术时不会浪费现有投资。 ·在ATM设备引进和选型方面，应尽量减少机型种类，以便网络互通。 ·ATM网络的建设与发展要充分考虑新技术的影响，如 MPLS、IP over SDH AAL2等 宽带新技术，使ATM网络能较方便进行技术升级。