中國公用幀中繼頻寬業務骨幹網(ChinaFRN)是我國第一個將向公眾提供服務的寬頻數據通信網路，其建成投產必將對我國的國民經濟信息化產生積極的推動作用，將成為我國信息高速公路的重要組成部分。
基本介紹
- 中文名：公用幀中繼
- 本質：寬頻數據通信網路
- 特點：安全可靠、技術先進、功能完善
- 核心技術：ATM
主要功能,幀中繼技術,主要業務功能,ATM技術,ChinaFRN組成與結構,主要技術特點,寬頻業務骨幹網的套用,
主要功能
幀中繼技術
幀中繼（Frame Relay）技術是在分組交換技術的基礎上發展起來的，是一種快速分組交換技術。它採用統計復用的方式，提供面向連線的業務。幀中繼以不定長度的數據包——幀（Frame）作為交換和傳輸的單位。幀由標誌欄位、地址欄位、信息欄位及幀校驗欄位組成。其中地址欄位的長度為2～4位元組，默認值為2位元組。
主要業務功能
A、幀的定界、同步與透明傳輸，並保證幀順序的完整性；
B、利用地址欄位中的數據鏈路連線標識（DLCI）實現統計復用功能，不同的DLCI對應不同的虛電路（VC-Virtual Circuit）；
C、檢驗幀的正確性與完整性，丟棄差錯幀與無效幀，但不對其進行恢復，也不通知源端或目的端，幀的恢復可由端到端的高層套用根據需要來實現；
D、利用地址欄位中的FECN、BECN和DE位進行擁塞控制，其中BECN和FECN分別用來通知幀的源端和目的端網路發生擁塞，DE用來標識在網路發生擁塞的情況下首先被丟棄的幀。
E、幀中繼同時提供永久式虛電路（PVC）和交換式虛電路（SVC）業務。
ATM技術
ATM(Asynchronous Transfer Mode）是寬頻綜合業務數字網（B-ISDN）的核心技術。與幀中繼技術相似，ATM技術同樣是一種面向分組的技術。為了能夠適應實時性、突發性等各種業務的要求，ATM對網路功能進行了進一步的簡化。在ATM中，被交換和傳輸的“分組”是具有53位元組固定長度的信元（cell），其中包括5位元組的信頭和48位元組的信息欄位。信頭所實現的功能也較簡單，主要完成統計復用功能和對信頭的差錯控制功能以及信元的定界；網路對信息欄位將不進行任何的差錯控制，這一部分被透明地交換與傳輸。信元的這種短小且長度固定的結構及其簡單的功能使得交換功能實現起來比較簡單，可以由硬體來完成，交換時延很短，效率很高，能夠滿足各種業務的要求。
ATM同樣是一種面向連線的技術，其虛連線分為兩個層次：VPC(Virtual Path Connectin）和VCC(Virtual Channel Connection），它們分別由信頭中VPI和VCI欄位標識，一個VPC中可能包含多個VCC。ATM同樣支持PVC和SVC。
ATM的協定參考模型也是一種層次結構，從下至上依次為物理層、ATM層、ATM適配層（AL）和高層，其中ATM層主要完成交換和復用功能，ATM適配層（AAL）主要完成各種類型數據流到ATM信元的適配功能，根據業務類型的不同，AAL也分為不同的類型，如AAL1用來適配恆定比特率業務，AAL5用來進行數據的傳送等。
根據實際套用中業務流量的不同特點，ATM對各種業務進行了分類，並保證各類業務的服務質量（QoS）。
ChinaFRN組成與結構
中國公用幀中繼寬頻業務骨幹網主要包括兩種設備：B-STDX 9000和CBX 500。其中B-SDX 9000是可提供幀中繼、SMDS及ATM業務的多業務交換機；CBX 500是ATM交換機。中國公用幀中繼寬頻業務骨幹網一期工程覆蓋全國21個直轄市和省會城市，其拓撲結構如圖1所示。其中每個節點均由B-STDX 9000和CBX 500兩種設備組成。B-STDX 9000主要提供幀中繼業務的接入以及PPP、HDLC、SDLC等協定的接入；CBX 500主要提供ATM業務的接入以及全網的中繼連線。各節點中B-STDX9000通過ATM中繼線路與本地的CBX 500相連。
主要技術特點
中國公用幀中繼寬頻業務骨幹網的一個主要特點就是採用ATM技術平台，同時提供幀中繼和信元中繼等業務。作為B-ISDN的核心技術，ATM在數據通信領域的套用已基本成熟，因此，公用幀中繼寬頻業務骨幹網選用ATM技術作為基本網路技術。這樣一方面可以提高整個網路的性能，使整個網路達到較高的技術水平；另一方面可以向用戶提供基於分組交換、幀中繼及TCP/IP技術的網路所難以提供的寬頻、實時性的業務；同時也便於今後向B-ISDN過渡。
⑴設備單機性能優良，網路整體性能好
CBX 500採用5Gbps無阻塞輸出緩衝交換結構，平均交換處理時延為0.05ms。其呼叫處理能力為3000呼叫/秒/節點，每塊接口卡可支持16K個虛連線。它採用多級QoS佇列，並具有較完善的CAC、UPC及擁塞控制機制，在保證服務質量的同時，使得中繼利用率得以提高。B-STDX 9000採用1.2Gbps時分匯流排，數據以64Byte為單位在匯流排上進行交換，平均交換時延為0.8ms。其每塊接口卡可支持938個幀中繼虛連線。
這兩種設備的硬體結構採用冗餘設計，電源、風扇、系統處理器及接口板都可配置為11部分。網路內骨幹樞紐節點間採用完全網狀連線，全網採用部分網狀連線。網路內部使用OSP動態路由算法，當網路出現故障時，受影響的虛電路將進行路由的自動迂迴，保證業務不受影響；同時提供連線埠和中繼的備份功能。網路的可靠性高。
⑵網路業務種類齊全
目前該網可以向用戶提供幀中繼PVC、ATM PVC和SVC等基本業務。幀中繼SVC業務將在年內開放。該網可以支持CBR、VBR-rt、VBR-nrt、ABR及UBR等業務類型，並支持單向、雙向對稱、雙向不對稱以及點到多點等業務方式。
⑶連線埠種類齊全，速率範圍廣
對於幀中繼業務，網路所提供的接口類型包括V.35、X.21、E1、信道化E1、ISDN PRI、E3等，其中V.35和X.21接口速率為9.6Kbps～8Mbps。對於ATM業務，網路所提供的接口類型有E1、E3、STM-1等。
⑷用戶接入方式靈活
網路所提供的各種連線埠都可以用軟體設定為UNI DTE/DCE、NNI及內部中繼類型。幀中繼UNI處的鏈路管理規程可設定為ITU-T Q.933 Annex A、ANSI T1.167 Annex D或LMI，也可由連線埠自動監測。對於幀中繼類型的連線埠還可設定FRAD功能，完成HDLC、SDLC、PPP協定到幀中繼協定的包封及轉換，便於各種協定終端直接接入。同時網路還配備了基帶數據機和HSL數據機，為用戶提供靈活的接入方式。
⑸支持幀中繼-ATM互通功能
網路同時支持幀中繼-ATM網路互通和業務互通功能，既可使幀中繼用戶通過ATM網路進行通信，同時可以使得幀中繼用戶與ATM用戶間進行通信。
⑹網路中繼將採用ATM反向復用（AIMUX）技術
中繼頻寬利用率高AIMUX技術是將多條2Mbps線路復用為一條n×2Mbps線路，使得中繼利用率得以提高，特別適合中國目前數據通信中繼線路以2Mbps為主的情況。隨著技術的不斷發展，將來也可在用戶端採用這種技術，為用戶提供更加靈活、高效、經濟的接入方式。
⑺支持多項國際標準
支持ITU-T、ATM Forum及幀中繼 Forum等有關組織的多項國際標準。
ChinaFRN的主要套用
中國公用幀中繼寬頻業務骨幹網安全可靠、技術先進、業務齊全、收費合理，套用範圍非常廣闊。該網主要用來提供64Kbps以上的中高速數據通信服務。業務類型既可以是突發性的，也可以是實時性的，主要套用於高速數據傳輸和寬頻多媒體通信等領域。
隨著信息化進程在中國的不斷推進，各行各業紛紛建立起了各自的計算機套用系統，包括辦公自動化、信息查詢、清算結算、桌面會議電視等。其中很多套用系統覆蓋全國各地，需要進行互聯；同時很多部門正在組建全國範圍的Intranet系統，也需要廣域網傳輸。幀中繼技術是實現高速數據傳輸的理想技術，能夠適應業務突發性的要求，可滿足用戶進行高速區域網路互聯的需要。
目前，寬頻多媒體通信在中國已開始套用。遠程醫療、遠程教學、遠程設計、視像點播、高清晰度會議電視等套用將極大地提高工作效率，節省大量的人力、物力、財力和時間，並逐漸改變我們的生活方式。中國公用幀中繼寬頻業務骨幹網能夠滿足寬頻多媒體通信的要求，提供實時性業務，保證端到端的服務質量。
⑻高速中繼傳輸
此外，中國公用幀中繼寬頻業務骨幹網還可為其它數據通信網路及各部門組建的專網提供高速中繼傳輸，使得各網路的性能得以增強，同時提高線路的使用效率。
用戶接入公用幀中繼網的方式也是靈活多樣的：支持幀中繼或ATM協定的終端設備可直接接入；區域網路、企業網用戶可通過路由器、區域網路交換機進行接入；其它協定終端可通過FRD設備進行接入。此外，由於網路連線埠本身支持內置FRAD功能，支持HDLC、SDLC和PPP協定的終端也可直接接入。
寬頻業務骨幹網的套用
中國公用幀中繼寬頻業務骨幹網正處在不斷地建設和發展中，覆蓋範圍將會進一步擴大，能力將會不斷地增強，功能將更加完善，業務也將更加豐富，其必將對中國的信息化進程產生積極的影響。
