有线广播电视网
宽带数据网络总体方案
目 录
第一章 有线广播电视网现状 3
§ 概述 3
§ 网络建设情况介绍 3
§ 目的和意义 5
§ 发展设想 6
第二章 网络结构 9
§ 概述 9
网络的层次结构及技术路线 9
网络拓朴结构 15
与各公网、专同关系 16
§网络总体设计 17
网络的骨干层 17
网络的接八层 22
第三章 关键设备简介 27
§ SDH设备 27
§ 骨干交换网设备 28
骨干核心交换机 28
ATM/FR边缘交换机 31
§用户接入设备 34
HFC接入设备 35
集团用户接入设备 38
第四章 网络管理系统 40
§概述 40
§网管系统的结构 40
网管系统的组织结构： 40
某市 有线电视网的网管策略 41
网络管理的应用功能 44
§网管系统的简介 45
分散式网管系统的简介 45
统一式网管系统的简介 50
对网管系统的总体要求 50
第五章 开展业务及用户接入方式 52
§ 概述 52
§ 提供的电路服务 53
§ 提供的业务服务 53
§ 应用领域 53
建立用户专用数据信息服务网 53
建立公众数据信息服务网 54
建立计算机互联网，提供Internet8K务 54
§基本业务模型 54
DDN业务 54
帧中继业务 55
局域网仿真业务 56
高速ATM接入业务 57
CablCemodem 57
§ 用户接入方式 58
用户接入方式 58
用户接入网设计 59
§ 户接入设备接口规范 59
第六章 投资分析 60
§ 风险分析及对策 60
经营风险 60
行业风险 60
市场风险 60
政策风险 61
技术风险 61
§ 投资计划 62
§ 经济效益分析 63
§发展预测 63
第七章 实施计划与方案 68
§组织机构 68
§工程计划 68
骨干网建设 68
接入网建设 69
附录 主要关键技术简介 70
SDH/SONET技术 70
IP OVER SDH或PPP OVER SDH （POS）技术 71
ATM技术 72
局域网仿真（LANE）技术 74
帧中继（FRAME RELAY）技术 75
HFC技术 77
第一章 有线广播电视网现状
§ 概述
有线电视台是于1990年经广电部、市政府批准成立的地区有线电视台。
有线电视台以现有MMDS网为依托，在统一政策、统一标准、统一规划、合理布局、有序发展的原则下，提出了建设高水平有线广播电视专用网的规划.此网络在满足高质量传送广播电视信号的同时，也具有开展交互式多功能业务的能力，以保证在今后相当长时间内网络的先进性和可用性。1994年广电部批准了经过多次专家论证的《有线广播电视网总体规划》以及《有线广播电视网总体规划工程技术方案》。1995年市政府第180次常务会正式批准建设有线广播电视网，并成立了有线广播电视网络建设领导小组。1995年，市人民代表大会上，将建设有线广播电视网列入市国民经济和社会发展九五计划。
有线广播电视网是以传送多频道高质量电视节目和调频广播为主，又可开展其它交互业务的双向宽带综合业务网络。
§ 网络建设情况介绍
有线广播电视网采用光纤、电缆、微波相结合的技术手段。光纤网由光纤数字超干线、光纤数字干线及光纤支线组成，通过光节点与分配到户的同轴电缆网相联。
系统设立了3个一级分中心及18个二级分中心组成光纤数字超干线，每个一级分中心又与三到五个二级分中心组成光纤数字干线。二级分中心与各光给点通过光纤支线直接联接，平均每个二级分中心联接200个光节点。每个光结点的用户数在500—2000户之间。
超干线采用光纤数字传输多路由备份方式，用户电缆网RF信号采用MMDS传输备份方式，同轴电缆网供电将采用集中供电，UPS备份保护方式。
系统总前端中心机房设在有线电视台播放中心。可向各级分中心传送47套模拟电视节目，18套高保真调频立体声广播节目，高质量数字声广播及数字电视节目和高清晰度电视节目。各级分中心具有向总前端回传电视节目及各种数据信息的能力。除广播电视传输外，系统还可发展如下业务：
·可开展图文电视、电视会议、、VOD，电视购物等业务。
·可开展其它交互式综合信息服务业务。
·可进行电视信号加扰及用户可寻址管理。
系统网络设计计划覆盖总面积为万平方公里，包括：
城区：区、区、区、区。
近郊区：区、区、区、区。
远郊区：区、区。
各县：
光缆路由总长度： 公里，包括：
光缆超干线总长度为 公里。其中，市区 公里，郊区 公里。
光缆干线总长度为 公里。其中，市区 公里，郊区 公里。
光缆支干线总长度为 公里。
设计用户总数量为 万，约占总户数的 ％。
光给点总数在 个左右，每个光给点的用户数在500－2000户。
有线广播电视网络采用750MHz邻频双向传输系统。下行频段为70－750MHZ，其中87——108MHZ用于传送调频广播节目，127——550MHz用于邻频传送模拟电视节目，550——750MHz用于数据传输、VOD业务及DTV，HDTV业务。上行频段为5—50MHZ，用于传送系统状态、监视数据及各种上行通信数据业务。
网络工程建设计划分三个阶段完成：
第一期工程建设目标总用户数为 万户，完成架设沿超干线平台及总前端和分中心前端的建设，铺设由前端至居民区的光缆干线，建设约 个光结点的分配网，每个光给点用户数为500－2000户。
第二期工程建设目标为发展网络总用户数达到 万，并完善网络管理系统和节目加解扰系统。
第三期工程建设目标为建设前端至远郊区的超干线，完成远郊区县并网和沿超干线发展用户。全部工程完成后网络用户总数为 万户。
经过一年的精心设计和施工，一目前光缆网已初具规模。已完成了一级分中心的建设和二级分中心的选址及光缆铺技工作，到光结点的光纤铺设工作也完成了大部分，已具备大量接入用户电缆分配网的能力，预计在 年能完成第一期工程的建设目标。
一级分中心采用了华为公司生产的SDH产品，完成了具有 套电视节目传输能力的数字超干线传输系统的安装调试工作，并完成了模拟电视传输设备的安装调试工作。目前在地区进行的用户接入试验将会证明网络建设的可行性。
§ 目的和意义
近年来，随着国际互联网络的崛起，信息化浪潮席卷全球，有线电视网也开始向服务内容的多样化、高度化、服务方式的双向数字化发展。在现有的公共电信网、计算机网、有线电视网三种网络中，有线电视网以其接入方式的广泛性，接入网的宽带性受到了全球范围的重视。将来多种信息业务的统一入户平台，有可能会由有线电视网演化而成。另一方面，世界各主要国家都在大力推进本国的信息化进程，以图在此次信息化浪潮中推进本国的经济发展。我国为此也新成立了信息产业部。
在这样的形势下，我们如何加紧对有线广播电视网的增值业务开发研究，在网络建设中如何构筑信息的传输平台、交换平台及用户接入平台，使有线广播电视网能够作为信息产业的基础设施为国家的信息化服务，已成为当务之急。
随着网络建设的不断深入，网络增值业务及交互式多功能业务的开发也提到日程上。从发展方向上看，HFC网络是宽带通信的理想网络，各种技术的交融及人们对通讯带宽日益增加的实际需求，会导致HFC网络成为宽带通信中用户接入网的主流。所以说我们在此付出的努力符合发展的潮流。
§ 发展设想
从市场角度分析，我国刚开始普及电话通信，家庭用户对宽带业务的需求有一个发展过程，加上新建HFC网络在网络维护和用户管理方面也需要有一个发展过程，所以说，如何按市场规律办事，提高投资的合理性，产生良好的经济效益，是有线电视网能否发展的关键。从战略角度考虑，利用HFC网络从事网络增值业务又是将来有线电视发展的制高点，是发展的必然。
从技术角度分析，SDH设备作为传输设备已得到认可，目前我国各省市广电部门正在加速发展利用SDH传输设备建立的广播电视超干线传输系统。从现有的资料看，山东首先采用ALCATEL的 SDH设备建立了全省的电视传输网。另外，河南、河北与北方电讯签订了 SDH传输设备的合同；浙江、海南与朗讯签订了 SDH传输设备的合同； SDH传输设备已成为电视超干线传输系统的首选产品。交换系统、用户接入系统和网络管理及维护系统也有一些商用系统投入运营，有些国际标准逐步形成。从技术发展来看，ATM作为宽带交换技术，目前有最强大的支持阵营。TCP/IP成为1nternet（计算机互联网）的主协议，IP ver ATM、MPLS正在各厂家的产品中出现，ATM市场有看好的趋势。另外，IP over SDH也在ISP中得到一部分市场，对ATM市场产生了一定的冲击。在用户接入网系统中，MCNS作为美国提出的HFC网用户接入产品Cablemodem的标准正在发展过程中。由于目前正处于技术发展的初期，各个厂家对标准的理解也不尽相同，使不同厂家的产品在网络管理及维护系统中存在互不兼容的问题，给运营和管理带来诸多不便，所以说，目前马上从事家庭用户的多功能业务开发在技术、网络运营、网络维护等方面存在风险。分步实施，逐渐发展有它的合理性。
网络增值业务及交互式多功能业务的开发可以根据网络建设及市场需求情况分为三个阶段完成：
第一阶段，完成数字超干线传输系统的建设，并建立相应的数字骨干网传输和交换系统，为用户提供数字专线服务。其用户主要是政府、各大部委、商业企业、各级信息中心及目前大量发展的国际互联网服务商。
第二阶段，完成ISP（Internet服务提供商）的建设，使有线电视网成为完善的互联网，并完成信息中心的建设，可以为各类用户提供信息服务、网络服务或数字线路服务。其用户主要是有大量信息要求的公司及个人。
第三阶段，完成数字电视、数据广播功能，完成面向家庭的交互式多媒体业务。提供图文电视、电视会议、TVGAME、NVOD、VOD、电视购物、WebTV、多媒体计算机等服务。
我们提出的分为三个阶段发展的计划，基本的市场行为是，第一步建立有线广播电视网自己的数字骨干网和专用用户接入网，建立相应的网络管理、收费体系和市场开拓、营销队伍，主要目的是积累经验，锻炼队伍，建立市场竞争的意识和服务意识。第一步建设需投入的设备有：SDH传输设备、网络节点交换设备、网络接入设备和网管设备。提议的功能有：
·点到点、一点到多点的数据、图象电路：
·数据专用电路；
·虚拟专用网数据链路；
用户发展目标是政府、各大部委、商业企业、各级信息中心及目前大量发展的国际互联网服务商。
在建立数字骨干网的基础上，我们发展的第二步是建立有线广播电视网特有的信息平台，为有高速信息要求的用户提供服务。目标是将有线电视网建设成技术先进的高速互联网，并建立相应的信息处理中心，将有线广播电视网逐渐发展成为有中国特色的互联网络。第二步建设需投入的设备有：交换设备、计算机网络设备、信息处理中心和相应的传输、网管设备。可提供的功能有：
·计算机网络服务；
·与国际互联网的互通，成为互联网服务商；
·专线及计算机专网服务；
·信息中心，发布信息，网上广告；
用户发展目标是有大量信息需求的公司、企业和个人。通过建立有中国特色的信息平台，促进ISP的发展，进一步促进信息产业的发展。
发展的第三步是利用HFC网络，建设家庭用户的接入网，为家庭用户提供宽带业务服务。第三步需建设若干个交换中心，完善网络及用户维护服务体系，完善网管及收费体系，根据业务需求建立相应的业务队伍。
第二章 网络结构
§ 概述
有线广播电视网主要是为了传送多频道高质量电视节目和调频广播而设计的。该系统网络设计利用了光纤、电缆、微波相结合的技术手段组成光纤电缆混合网。光纤网由光纤超干线、光纤干线及光纤支线组成，通过光节点与分配到户的同轴电缆网相联。该网的最大特点是具有丰富的光纤主干线（基本能实现FTTB光纤到楼，FTTC光钎到路边）和HFC（同轴光纤混合网）接入的网络物理资源，及影视方面的信息资源，可开展视频点播（VOD），数据视频广播（DVB）等方面的扩充业务。当今世界已进入信息化时代，网络的宽带化及网络的高速接入是当今网络建设的热门话题，尤其以支持TCP/IP网络协议为主的国际互连网络（Internet）席卷全球，在信息化建设中有着举足轻重的作用，如何利用已有的有线广播电视网的资源，顺应全球信息化的时代发展潮流，按照《有线广播电视网总体规划》加快有线广播电视网数据交换系统的建设步伐，增加网络的交换机制，向企业、集团和个人用户提供数据通信、话音、多媒体业务、Internet等双向数据业务，以及相关的增值业务，已迫在眉睫。
有线广播电视网数据交换系统的基本功能是向用户提供面向连接的以适当速率接入的数据通道服务（第二层服务）及基于IP的非连接的数据服务（第三层服务）。系统由骨干网及接入网二部分组成，选择技术方案主要根据以下基本原则：充分利用有线电视HFC网络的同轴电缆接入网5－1000MHz带宽资源及丰富的光缆网资源；使用成熟的适合网络与用户现状的技术方案，易于系统扩容、升级，与其它网络在多层次上互联互通，能够适应近期技术发展，保护现阶段投资。
网络的层次结构及技术路线
有线电视网的交换网将分为骨干网和接入网二部分。有线电视网的模拟电视服务通过庞大的光纤电缆混合网（HFC）送入千家万户，在HFC基础网络资源之上采用SDH、ATM/帧中继、TCP/IP等技术体制，能提供DVB服务、租线服务、VPN、虚电路、企业的Intranet和通过ISP的Internet服务，它们之间的相互关系如下图3所示：
模拟
电视
Analog
video
数字
电视
DVB
租用线
语音Voice
数据 Data
（以IP为基础的业务，如Internet/Web访问）
IP
ATM
FR
SDH/SONET
光
Optical
纤 分 离 结 构
Separate Infrastructures
骨干层的技术路线
在比特流的物理传输层，可以采用的方式有：单独光纤信道、SDH及SDH/WDM（波分复用技术），三种方式在光纤传输带宽利用上依次提高，但目前SDwWDM还不成熟。SDH作为优选方案正在实施。它可支持部分下行电视信号的基带传输，支持DVB视频MPEG－2数据流传输，用少量通道支持租用线业务，支持数据交换系统传输链路。
对于面向连接的数据通道服务采用基于信元的帧中继与ATM相结合的方式提供，可以实现从64kbps至155MbpS不同速率的接入及支持QoS，在现阶段与用户的需求相适应。ATM采用信元（Cell）交换统计多路复用模式，配置永久虚电路（PVC）和交换虚电路（SVC），实施流量管理和拥塞控制，带宽利用率高，是一个支持数据、话音、影像和多媒体等各种业务的多业务平台，在数据包（切短成信元）交换传输过程中时延与时间抖动小，支持对各种业务进行分级（CoS，如分成CBR，rt－VBR，nrt－VBR，ABR，UBR等五大类以及更多的具体业务等级），并对优先业务等级可提供网络服务质量（QoS）的保证，可扩展性好。
对于基于IP的Internet服务是有线广播电视网的重点业务，现阶段有两种主要的技术路线：IP over ATM和IP over SDH。
一、IP over ATM
采用IP over ATM解决方案，要处理好位干网络第三层的lP与位于第二层的ATM地址多重映射的矛盾，以及IP的非连接特性与ATM面向连接特性之间的矛盾，无疑增加了处理方式的复杂性。Internet程特别工作组（IETF）即将出台有关标记交换标准（MPLS），将网络第二层与第三层捆绑在一起，为IP 0ver ATM解决方案实行简化和升级提供有力支持。
建立在SDH/SONET之上的IP over ATM解决方案是目前作为交互式有线电视广域网主干网解决方案被国内各省市广泛采用。
在美国，由MCI经营的商业Internet主干网，以及由大学发起建设连接115所大学研究机构的InternetⅡ选择622Mbps（及）带宽的lP 0ver ATM的解决方案。
中国的信息化还处于起步阶段，网上信息业务量还少，因此在建立以ATM为核心网的同时，连接帧中继（FR）网为其第二层交换传输主干网的补充。帧中继交换机具有TDM、、Frame、Cell四个平台，选择以信元（Cell）交换作为平台的帧中继网同样可支持业务分等以及具有QoS保证的网络服务。建设帧中继网作为ATM核心网的补充（共同组成主干网），可以充分满足国内广大用户业务增长过程对端口与带宽现实的需要（64KbPs－34/45Mbps，以及＜64 Kbps），适应局域网远程连接突发性业务的要求，与ATM网互连在功能上做到相互补充。帧中继网在这里起的主要作用是以交换为特征的传输网，是作为ATM网的补充和延伸而单独的ATM网难以满足用户对较低带宽的业务需求。帧中继网还可为集团用户（Enterprise）服务起到部分接入网功能的作用。
ATM/FR方案还支持为用户建设虚拟网（VPN）的需要，VPN服务是Internet服务的一种重要方式，如：支持企业用户连到Internet，支持企业用户的不同分支机构互连组成企业网工ntranet，支持个人用户拨号服务接入Interamp，全球漫游Rcament，为用户提供Web站点服务Hosting/Web。
ATM方案的缺点除上面已指出的外，在运行中开销（over head）较大，即存在所谓较大的“信元税”（Cell tex）的问题，最大高达36％，当带宽增长到≥时，这个问题日益突出；另外，ATM对时限比较敏感，这涉及到队列和缓冲器设计，缓冲器的容量要在丢包和时延之间取得平衡。
应该指出，在采用IP over ATM解决方案时还需叠加配置若干路由器（第三层），路由器在这里的作用是实施安全（防火墙）、计费（计数）、路由、鉴别（对流或包进行鉴别）和增值服务。
二、IP over SDH/SONET
这种方案需采用千兆位交换路由器（GSR）和PPP协议（除GSR外，CISC07200、7500路由器也支持IP over SDH/SONET，但端口密度尚嫌不足）。GSR采用Cell交换框架，按不同喘口分散设置不同的路由衷。当IP包进入GSR，查找位于不同喘口的不同路由表，一旦查到转发地址，将IP包切成信元，经ATM交换矩阵，在硬件（砷化镓芯片）上以线速传出；而且前后进入GSR的IP包几乎同时并列进入。这与所谓第三层交换的概念毫不相干。简而言之，所谓第三层交换是把第三层的功能大多转到第二层上去做，或让终端承担一部分责任。
这种方案的优点是为提供Internet或IP数据而构建的网络，具有非连接一致性的理想的网络特点；带宽利用率也比ATM方案高25－30％；实施IP多路广播（IP Multicast）建立广播树的效率比ATM方案高。
其缺点与问题是：不支持VPN技术（关于在公共的IP网上实现VPN正在展开研究）；目前只支持业务分级（CoS），尚不能支持服务质量（QoS）。在支持QOS的问题上我们经常听到一些相互矛盾的说法，关于事先如何规划网络资源，要利用交通工程（TrafficEngineering），由大型ISP（如MCI、UUNET）的网络操作者不间断地监测网络状态，利用收集到的信息适当调整链路，选择非拥塞路径以实现QoS，这需要ISP付出相当多的人力、物力、财力和经验，而制造商事先不能实现QoS，制造商有人声称可提供IP QoS，实际只达到RSVP水平。另外，也不能实现电路仿真。
在美国政府的下一代Internet（Next Generation Internet），以及BBN、UUNET、Sprint等一批商业Internet主干网采用622Mbps/ GSR和PPP over SONET的解决方案.总的来说，这个解决方案尚在试验完善中，似在≥带宽上采用更为有利。
模拟
电视
Analog
Video
数字
电视
DVB
话音Voice
数据
Data
IP
（GSP/R）
PPP
（点到点协议）
SDH/SONET
光
Optical
纤 分 离 结 构
Separate Infrastructures
三、IP网络的演变
随着Internet的发展，很多业务都会以IP层为依托变为基于IP的服务，对路由器的吞吐速度提出了更高的要求，另一方面WDM技术将结合EDFA及光开关技术形成全光交换网络系统实现光频段的交叉连接，从而实现IP直接与高速比特流的光通道结合形成IP over Optical的网络格局。其技术演变如下图5所示：
接入网技术路线
国内外有线电视网目前多数采用光纤一同轴混合网（HFC， Hybrid Fiber/Coax）的模式，以往都是向用户单向广播式地传送电视节目，近年来出现了交互式传输数据业务的改造，美国双向传输的比率已达15％，国内待今明两年继续改造后，无疑将大大超过这个比率。在用户终端处连接电缆调制解调器（CM，Cable Modem），在前端（Headend）或分前端处配置相应的服务器（Head end Server）或电缆调制解调终端系统（CMTS，Cable Modem Termination System），可实打在HFC网络的某些频率上的双向数据传输，即分别占用上行（UP steam）和下行（Down steam）频道进行数据传输，使HFC成为数据接入网，见下图6所示：
模
拟
电
视
AnalogVideo
数字电视
Digital Video
基于IP的视频业务
Video
基于IP的话音业务
Voice
基于IP的数据业务
（Internet/Web
IP
MPEG-Ⅱ
MCNS/MPEG
光纤频道
RF/Optical×n×8MHz (PAL) Channels
图6、接入网（HFC结构）
配置CM的HFC网也可看作为一个宽带接入网，原则上CM属于共享介质系统，即与共享以大网类似的传输方式，通过各个CM上行的数据竞争上网；CM是在有线电视网上的某段或几段频率上进行数据传输的，其他频段仍可用于有线电视信号的传输。
这种交互式传输的工作方式存在下列几个问题：
（1）在上行传输过程中存在噪音或对信号干扰问题；
（2）有些集团用户不希望采用共享介质系统进行交互式通信；
（3）如为用户配置一系列CM时，要对其接地阻抗进行检测调试，使之互相匹配，工作量大且十分麻烦。
为解决上述问题，特别是减少上行传输中的噪音干扰问题，可采用符合国际标准的多媒体有线网系统（MCNS）、在电缆上的数据服务界面规范（DOCSIS）的双向CM。
MCNS（Multimedia Cable Network System）已由国际电信联盟批准颁发标准（ITU ），它在充分利用现有电缆设备发挥其功能的基础上，为用户拨号入网，建立CM与CMTS之间握手信号，利用上行频段的时序发生器控制调整时隙或在下行频段进行调频、跳频，目的是在与其他措施相配合的情况下减少上行传输过程中对信号的噪音干扰。
还能针对或选择某些CM（不是全部），对QOS作出保证。
当然HFC利用其自身的频分多路复用机制可为某些集团用户单独配置专用信道，但这样做的效率是不高的。
除MCNS外，同步码分多址（S－CDMA）的方式在支持交互式通信的基础上，抗噪音能力较强。但经测试，对每一HZ传送的数据量，MCNS比S－CDMA为高。
MCNS：34Mbps in 6MHz；
S-CDMA：10 Mbps in 6MHz。
根据S－CDMA在比利时试运行情况来看，其交互式有线电视网的规模并不大。
另外还有电气电子工程师协会（）和数字音像协会（DAVIC）分别提出的支持HFC交互式通信减少噪音干扰的方案，但均不臻于成熟。
上行利用电话线回传，虽不甚理想，但也有使用的实例。
如上所述，采用帧中继交换机（FR）或帧接入设备（FRAD），对一些集团用户（Enterprise）可作为HFC数据双向传输的接入方式，至于家庭用户则利用HFC CM共事介质特性还是可以的。
网络拓朴结构
某市 有线电视数据网是在有线电视广播网上构造的，由于有线电视广播网设计时考虑采用SDH技术的传输方式。主干线有五个节点形成一个SDH主环，由五个主节点向外延伸，形成五个SDH子环。
有线电视数据网的物理传输，骨干层主要是光纤，接入层主要是HFC，在骨干层上，物理传输基本依赖SDH或直接光纤。
因此、在骨干层先期建设时，网络的拓朴结构将采用环形结构，如下图7示：
图7、网络的拓朴结构图-环形结构图
根据业务的发展和需要，网络拓朴结构将采用星形-网状结构，如下图8所示：
图8、网络的拓朴结构图-星形-网状结构图
在接入层上，主要采用HFC的传输体制，HFC对数据传输来说，实际是共享一物理介质，其网络拓朴结构为星形一树状结构，如下图9所示：
图9、网络的拓朴结构图-星形—树状结构
注：节点：为交换节点，如ATM/FR交换机，路由器等。
：为同轴电缆。
：为光纤。
与各公网、专网关系
有线广播电视网的数据交换网和电信网、计算机网互联形成的统一的通信平台，实现信息交换与信息共享，与中央各部委及市有关数据库形成联机检索系统，为中央和市党政机关，为各企业、单位，为社会公众提供各种类型的信息服务。
下面是有线电视数据网与某市 电信数据网、首都公共信息平台、各专网关系示意图。
有线电视数据网可通过公共信息平台与各公网、专网互联，也可和全国广电系统数据骨干网互联。它包括：SDH传输系统网络互联，ATM/FR网络互联，Internet网络互联。
§网络总体设计
有线电视数据网在网络总体设计时，将分两个层次，即：骨干层和接八层来进行规划和设计，设计的原则是充分考虑有线广播电视网的现状，设计内容只考虑有关城域网数据交换部分及有关接入部分。有关网络传输部分和Internet部分将在另一篇中进行规划和设计。本网络设计，将充分利用高速信息交换的最新科技成果，从先进性，实用性，可靠性及当前市场需求和发展出发，来综合进行考虑。
网络的骨干层
有线电视网数据交换网骨干层设计时，如单纯采用SDH结构，SDH环行结构（需加上ADM）有利于不同标准，规格的光纤信道（如PDH，SDH，SONET及各次群）的接续（复合与分支）。但单纯采用SDH/SONET系统，其交换功能较弱，实际上只具有调整传输路由功能，提供服务较不灵活，直接在SDH/SONET上建立的协议较少，不利于进行广泛的多层次的能满足各种用户不同要求信息交换，而且SDH/SONET结构是一种TDM的结构（相当于DDN），不具备ATM那样统计多路复用的特性，带宽利用率很低。为此，骨干网只选择单纯的SDH结构基本不可取。
要使有线电视广播网引入交换机制，确定骨干层方案为采用SDH＋ATM/FR的结构，作为其交换网起步建设阶段的技术解决方案，主要根据以下几点考虑。
一、为纯路由器网络提供交换结构支持
近年来，Internet网络在全球范围内呈爆炸性增长。Internet网络所取得的巨大成功正猛烈地冲击着传统的电信业，电视广播业和信息服务业，改变了其技术发展思路和运营策略，其巨大生命力在于采用了全球广泛应用和支持的TCP/IP协议，从而统一了上层协议，而其低廉的通信成本又为其大规模发展确立了最广泛的用户基础，估计1999年用户总数将达到2亿。
随着用户数量的增长，Internet的带宽资源变得十分紧张，Internet网络上经常发生拥塞，用户业务质量得不到保证，长此以往将影响Internet的发展。而由多层路由器构成的传统网络趋向饱和，当它扩充到一定限度后，其经济性和效率会随规模的进一步增大而降低。目前，Internet将面临以下问题：
（1）骨干网的传输容量太小，带宽资源不足，现有路由器寻址速虔低，吞吐量小，同时用户接入速率太低。
（2）随着用户数量的急剧增加，路由器网络性能将下降。这时路由器虽然可以保证优先级较高的数据传输，但由于它采用无连接的IP协议，因而不能将服务质量（带宽，优先级）与商业上的优先级对应起来。
（3）路由器网络规模的增大要求路由器支持的端口数量增大，每增加一个连接点，就要增加一个端日，然而每个路由器喘口有限，这势必增加路由器数目，他们之间可通过路由器喘口互联，也可通过快速以太网或FDDI互联，这种可谁叠式配置，性能价格比很低，特别影响网络的运行和维护，也不利于网络的优化。
（4）由于IP包在每经过一个路由器都需排队和进行协议处理，因此分层路由器结构和可谁叠式配置网络使得IP包需要经过更多的路由器数（通常为HOP数），将导致传输延迟增加，性能下降。
（5）当前所使用的IPV4协议对实时业务，灵活的路由机制，流量控制和安全性能的支持不够，地址资源短缺。为建立更大规模的网络，许多ISP都在进行探索和实践。人们认为在路由器网络中加入交换结构是一个比较好的解决方案。
目前计算机局域网主要是基于共享媒体类型的物理网络（如以太网），由于采用了共享媒体的结构，因此用户需要竞争网络资源。当用户数增加时，每个用户实际获得的链路传送能力大幅度下降，不能保证的（QOS）。同时共享媒体的网络安全性和可靠性方面也不如星型网和网状网结构。随着多媒体通信的发展，不仅要求高速率的数据通信，而且还要求保证通信的QOS，并能传送话音、图像等。ATM/FR技术的出现，为解决INTERNET所面临的问题提供了一个方案。
二、便于用户接入
数据通信的带宽将分成以下档次：
DSO T1/E1 T3/E3 OC-3/STM-4 OC-12/STM-4 OC-48/STM-16 OC-19/STM6
64k(bps) 45/34M 155M 622M 10G
图11、数据通信的带宽
由于中国数据增值业务还刚刚起步，就Internet来说，目前大多数网络骨干层所需带宽不到ZMbps，尽管充分考虑当今Internet网对带宽的强烈需求，起步建设有线数据网的骨干网带宽需求不会超过622M。而ATW/FR技术，正是正好处理这一带宽的需求。
三、ATM/FR支持多业务
ATM/FR有很多特点，如统计多路复用，业务分级（COS），CBR，rt－VBR,nrt－VBR,ABR,UBR（还可分得更细），可提供优先级QOS保证，瞄准多业务特别是多媒体业务，可提供灵活的服务。
它对时延比较敏感。如时延与排队（队列），缓冲器容量设计要求得匹配。还存在开销大即所谓信元税（Celltax）的问题，可能开销大约36％，放在千兆位及远程带宽的主干网中是否选用ATM在国际上是十分犹豫的。遇到了PPP over SDH/SONET的挑战，但其至今尚不成熟，我们知道，目前Internet骨干网存在着两种解决方案。即IP OVER ATM与IP OVER SDH的竞争态势。我们采用IPOA技术方案，而不是POS技术方案，主要是通过这两种技术方案的比较，我们看到：POS虽然也有一些公司使用（主要是GSR千兆位交换路由设备直接在SDH上的数据业务传输），但是，到目前为止，POS还仅使用在解决单业务平台上，传送数据分组的场合。它与ATM相比，POS并不适合多业务平台，且网路流量和拥塞控制能力差，也不能保证具有优先级的QOS。另外，采用IPOA的技术方案将允许用户在ATM网络上直接运行现存的基于IP的网络协议和网络应用，从而保证目前广大的Internet用户利益。故在622Mbps上下应用更不会考虑POS的应用。
四、ATM/FR有成功的运行经验
Internet是ATM/FR交换技术不断得以增长的一个主要驱动因素。当前许多可向用户提供Internet服务的大型电信公司也都相继开展了ATM/FR服务，并能够以其良好的设备向用户提供相应的IP支持。与此同时，一些规模较小的Internet服务提供商（ISP）也正在寻求更好的网络信息处理方案，并开始使用ATM技术升级它们的局部网络，进一步提高其与INTERNET主干网络的连接速度。尽管千兆位Ethernet和IP交换等技术最终也会为ISP所采纳，但就当前情况而言，FR和ATM交换技术仍就是处理大量网络信息行之有效的手段。
1996年，美国FR服务市场的销售收入为12亿美元。预计从现在起到2001年，这一市场还将会以每年45％左右的速度继续增长。由于FR服务90年代初才刚刚推出，因此许多电话公司所部署的大都是与低速主干网络相连的专用FR交换器。随着网络交通的日益繁忙，许多电话公司将不得不开始在它们的FR服务网络中部署ATM交换器，因而ATM交换器具有更好的可升、降级特性。
ATM技术的应用比帧中继信约晚4年，但是从1997年开始ATM业务发展十分迅速。美国的每个运营公司在1997年的用户数都有很大的增长。1997年MCI的ATM业务用户数增长了一倍，WorldCom的ATM业务收入也增长倍，Sprint1997年3月的用户喘口数是去年同期的3倍，太平洋贝尔新增30个用户，US West的用户数也将翻番。
电信运营公司ATM业务的主要用户是政府机构，ISP和商业用户，在“幸福500”榜上有名的公司是最主要的商业用户。它们有的已经使用了ATM，有的正计划使用ATM，主要应用领域为制造，金融，医疗行业的大型公司以及大型银行，中介，保险公司等。据MCI报告，ISP与政府机构的应用占了其ATM业务的绝大多数；Sprint的业务收入中，政府占了25％，ISP占了15％；Ameritech的最大的用户是进行远程医疗的大型医院，大学和研究机构。
美国主要的长途运营公司都提供ATM业务，它们在全美有众多的入网点。AT&T和MCI都有500个以上的入网点，Sprint有300个入网点，WorldCom有120个入网点。典型的ATM接入速率有T1，NXT1或T3，最近有的已达155Mbps，MCI与Sprint已提供OC－3的光接口。
除此之外，还可以通过间接方法接入ATM网。如MCI支持通过帧中继/ATM互通接入；Sprit通过业务互通点提供帧中继到ATM或SprintLink IP到ATM的接入。
另外，各运营公司在ATM业务中不断加入新功能。现在，越来越多的运营公司支持帧中继与ATM的互通。一年以前，大部分运营公司还只提供固定比特率（CBR）和可变比特率（VBR）业务，现在他们已开始向提供所有种类QOS发展。交换虚连接（SVC）业务现在还只有AT&T一家提供，很多公司表示要在1998年之后提供SVC。
ATM运营公司的网络现在还没有互联。一些地方的运营公司己在测试互联，SPrint公司曾在1997年底测试与其他地方运营公司的互联。对于那些需要通过多个ATM业务网络来连接其合作者和用户的公司而言，业务互联非常重要，否则一些业务会转向帧中继网。
在中国，ATM/FR技术正被广泛的采用，如电信，广电，金融等各大部门，有的已经对公众开放服务，其应用呈迅猛增长。
综上所述，我们建议在有线电视数据网的骨干层采用SDH＋ATM/FR的技术解决方案。
在SDH＋ATM＋FR的技术方案中，作为OSI第一层的SDH正是有线电视数据网目前2，5GbPs的SDH光环的直接应用。而通过网络的第二层ATM/FR能够彻底满足用户的不同需求，对业务划分出等级并提供相应的业务质量（QoS）保证。
作为有线电视数据网ATM骨干层的最外围FR网，是作为目前国内信息业务实际需求中继带宽（尚＜＝E1）的恰切运用。此外，FR网中继带宽已发展到T3（45Mbps），从而保证从FR网到ATM网的顺利平滑过度。
ATM/FR是一种建立在OSI第二层的广域网（WAN）交换技术，有别于高速交换以大网（Fast Ethernet）和ATM的局域网仿真（LANE）技术，因为后者大都应用于园区网，企业内部网，将园区网技术用于广域网时，明显存在很多问题。今后随着IPOA、MPOA、MPLS的发展，ATM最终将直接实现第三层的广域网（WAN）交换，其中主要是IP交换。虽然基于ATM的高速H层交换存在开销大的问题（cell tex），但此技术仍不失可行性。
另一方面，与ATM抗衡的GSR/GSF技术也在飞速发展，GSR/GSF直接提供高速IP交换，但不象ATM那样提供QoS保证。根据目前技术走式以及各方面专家预测，ATM/FR与GSR/GSF将长期共存，并互通互联。在未来某个时候将走向统一。
总之，今后一段时间内ATM/FR将是最据现实意义的交换技术。其QoS保证体系目前仍是独一无二的。
有关在第二层基础上开展第三层（IP）同业务的具体内容，将在Internet篇章中做具体的阐述。这是有线电视数据网开展增值业务的的重要环节，也是今后的发展方向。
在SDH结构基础上采用ATM构成网络核心（Core）。首先在有线电视广播数据中心建立有线数据网络控制中心，在主干光纤（五个一级分中心）选取对数据通信需求量较大和具有战略意义的地点上ATM交换机，全部采用ATM也不必要。在其它数据通信业务需求较高地方采用FR交换机。ATM交换机之间采用0C3/0C12（55M/622m）相连，FR交换机采用T3/E3，与ATM/FR交换机互联，FR交换机之间和提供用户一般采用小于或等于E1/T1的速率。网络的结构图如下：
图12、ATM/FR网络的结构图
网络的接入层
接入层是有线数据网向外辐射和延伸的重要组成部分。大量应用系统和用户将通过接入层接入，从某种意义上来说，接入层是有线数据网推广应用的关键。选择部分帧中继交换机作为跨越主干网及接入网的交换设备，作为接入层的一部分。通过光纤或同轴电缆接入用户提供服务，在接入层主要有以下几种方式：
帧中继（Frame Relay）方式
该接入主要采用通过FTTB为企业集团用户服务。
帧中继传输是一种透明传输。网络中的交换节点不再支持数据传输中的纠错重传功能，而且对各种协议也不进行转换和处理。帧中继传输网络是独立于各种应用协议的，可在其上传送用户数据而不管它的高层格式如何；或者说，对支持OSI第二层以及其上层数据传送的各种不同数据终端（DTE）的协议，在帧中继网上均是以透明方式传送的。因此，帧中继网对传送当今50多种协议具有简洁性、透明性和兼容性。
帧中继的传输率可以达到56KbPs/64Kbps到T1/E1，目前可支持到T3/E3。
帧中继以不定长度的数据包——帧（Frame）作为交换和传输的单位。帧由标志字段、地址字段、信息字段及帧校验字段组成。其中地址字段的长度为2～4字节，默认值为2字节。
帧中继交换平台有TDM、、Frame、cell四种技术类型。目前，帧中继交换技术实现方式主要有两种：帧交换和信元交换。对帧中继来说，信元交换是在交换机内部的交换方式，不管采用标准或非标准信元，其内部交换标准执行的都是各企业的专用标准，其对外都以帧的数据结构的形式出现，因此不影响网络的互连和接入。在帧中继交换平台中，目前约有70％的市场是采用信元交换技术。帧中继中继带宽多为TI（）至T3（）/E3（）。国内信息化刚在起步，从信息业务实际需求量出发，目前中继带宽尚≤E1（）。从帧中继网络发展并与ATM网络接轨考虑，帧中继中继带宽已发展到OC－3（STM－1/STS－3）＝。
帧中继网具有诸多优异性能：
具有低时延、高可靠性、高吞吐量（低时延十高可靠性=高吞吐量）、低开销、公平性，能支持突发性业务，适于计算机局域网（LAN）远程互连；能够以低投资获取高带宽：支持时延敏感的协议（如SNA－SDLC、DECNET、Novell－IPX/SPX等协议），以及话音、视频业务；支持各种不同协议的终端或网络（如网、IP网等）的接入与互连；帧中继网向用户提供虚电路PVC和SVC服务，还可为用户建设虚拟网（VPN）；以信元交换技术为平台的帧中继可实现与ATM互连和互操作；适应未来的增长；用户协议透明。帧中继对于高层协议如TCP/IP、IPX等是完全透明的。
自从1991年Wiltel首先推出帧中继业务商业应用以来（世界上第一个帧中继网Wilpac），世界帧中继市场正在经历爆炸性发展，最终用户端日数正以300％的速度增长。中小规模的帧中继网络更如雨后春笋（很多网络实行互连）。在中国，帧中继已为数据通信市场所广泛应用。是一种较为成熟的技术。
采用Cable modem方式
该接入主要采用同轴电缆为家庭用户接入服务。同时能为用户提供局域网（LAN）接人服务，也可提供nx64kbps低速数据的接入。
HFC宽带业务的关键技术有：数字化压缩技术；宽带交换技术；有条件接受系统（CAS）技术；HFC局域网络（LAN）互联技术。
HFC的优势有：频带宽；容量大；成本低；双向性；抗干扰性强。采用Cable Modem（共享介质），要处理好：上行干扰和各用户Cable Modem调试匹配问题。
Cable Modem具有众多方案：
l）MCNS－Multimedia Cable Network System（多媒体电缆网络系统），上下行采用QPSK调制和64QAM调制，在6MHz下分别提供
和30Mbps的数据传输。
2）
工作组被授权在一个由光纤和/或同轴电缆构成的CATV的分支系统上提供Cable Modem的数字通信服务。目前标准已陷于失败。
2）DAVIC－Digital Audio Visual Council（数字声音图像协会）在采用MPEG——Ⅱ的基础上提出了一个HFC接入的解决方案。
3）S－CDMA（同步一码分多址法），目前用户尚少。它采用新的上行调制方法增强抗干扰能力，在6MHz下可支持10Mbps传输。
随着HFC带宽业务各项技术的日趋成熟和各种国际标准的推出，HFC网宽带业务将会逐步推出，从而形成一套宽带综合业务的切实可行的解决方案。考虑到近年来我国HFC结构的有线电视网发展非常迅速，每年新增用户500万以上。在发达地区SDH数字光纤环路也纷纷上马，广州至深圳、深圳至香港的SDH环路现已开通，京九SDH光缆也己开始兴建。利用HFC网实现城市宽带多媒体通信和信息服务系统，是现实可行的。
我国的情况与美国不尽相同，我国有线电视网正在建设发展过程中，新建网大部分为HFC网，广电部要求新建HFC网每个光给点用户在2000户以下，有利于数据传输和宽带接入。这是有利的一面，另一方面我国不少网络建设不规范，施工质量达不到指标，有同轴电缆和接头质量问题，也有施工质量问题，结果就导致屏蔽不良，上行噪声大，工作不可靠。1996年在我国进行过一些电缆调制解调器的试验，也连接过互联网，但大多是在小范围可控环境中做的，上行噪声小，不能真正说明问题。
双向MMDS方式
微波MMDS被称为无线电缆网，也是一种性能优异的宽带用户接入网。可使用的无线电缆段在900MHz到40GHz之间。在这种系统中，每一个小区设一个本地MMDS微波收发前端，其作用相当于HFC网中的光给点，将光信号转为电信号发送出去，与HFC网不同的是MMDS前端将信号用微波调制从空中传送到用户而不是通过同轴电缆，用户通过无线信道，经无线电缆调制解调器解调后，将数据送至计算机。在这种应用中MMDS以单向下行广播方式工作，用户通过电话模拟调制解调器的前端建立上行通道来联接。有些系统中用户也可通过无线信道建立上行信道。
这种技术也可以用于提供点到点的双向数据通信信道来连接局域网至互联网。如现在有一种38GHZ系统，采用12英寸或25英寸大线，可提供高达DS－3（45Mbps）速率的信道，100MHz带宽信道分成2个50MHz频带供双向数据通信使用。
双绞线（电话线）和HFC混合方式，主要有以下几种方式：
（1）HDSL技术
HDSL即高速率数字用户环路。该技术是用2～3对双绞线双向对称传送～2Mbps的数字速率信号，或在一对双绞线上传送1168Kbps数字信号，传送距离为3～5公里，其上行速率与下行速率相等。
HDSL有其特殊的传输技术方式：通过回声抵消技术可实现在一对双绞线上进行全双工传输；用特定的编码和调制方式产生线路码来提高传输质量，延长传输距离；用多对线并行传输，即将ZMbps的数据流均匀分配在若干对双绞线上传输，然后再还原成2Mbps信号，以此降低每对双绞线上的传输率，进一步增加无中继传输距离。在目前的应用中，一般采用两对双绞线方式。现在，仅利用一对双绞线的HDSL技术也已出现（如以色列的Orckit和Metalink公司的产品）。
HDSL技术是建立在高速数字信号处理技术、高速自适应滤波技术、回声低消技术、特殊的编码技术、多对线传输技术的基础上，它是目前提高用户接入网宽带的一种理想途径。尤其是当HDSL设备的价格降低到合理程度且能够仅需利用一对双绞线时，即有望进入接入网广阔的市场。
（2）ADSL技术
ADSL即非对称数字用户线路技术，是一种上行速率与下行速率不相等的不对称的数字信号传送技术。它能够在现有的铜双绞线上提供高达9～10MbPs的下行高速速率，这一速数远高于ISDN的速率。而上行速率只有数十或数百KbpS的上行速率，这一速率虽然比用户接受的速率低得多，但从实用考虑，用户只需发出指令进行点播，或是到某个附W网的网点调取信息等的上行数据传输应用，因此此上行速率已达到要求。ADSL的传送距离为3～5公里。
ADSL技术的优势在于它几乎不需对极为普及的双绞线作任何改动就可获得高传送速率。这一技术己应用于视频点播VOD（Video on Demand）系统中。其8Mbps以上的下行速率使之可向下家庭用户传送4～5路的MPEG－1的数字图像信号及低速语音信号，而上行信道用于传送用户控制信号。美国贝尔大西洋公司开发的VOD系统就是利用了ADSL技术，将MPEG－1数字图像节目通过双绞线下行传送到用户的电视机机顶盒（STB）内，同时将用户的选播节目的控制信号上行传送到电话公司的ADSL设备上。在这种VOD系统中，家庭用户通过普通的电话线接收VOD节目，需要添置的设备是STB设备，它包括ADSL解码器、MPEG－1解码器、基于CPU的控制器将视频从电话呼叫信号中分离出来的滤波器。
（3）DSVD技术
DSVD技术即数字同步语音和数据技术。该技术的作用主要是使现有的普通电话线路获得同时传送电话和数据的能力。DSVD技术虽然并没有提高电话线路上的传输速率，但它使V34Modem技术所获得的传输速率得到了充分的利用，使用户能够在一条电话线上实现同时传输语音和数据，为话音和数据的同步传输提供了良好的解决方法，为在普通电话线上实现个人会议、多用户游戏和电子购物等新型电信业务创造了条件。
Cable与DSL技术比较：
（1）DSL没有固定的标准，关键是电话公司（Telcos）不积极。
（2）Cable服务便宜且易于安装。Cable$40/月，DSL$100至$200/月。另加ISP费。
（3）DSL一般不设Web Caches；Cable则设有。
（4）Cable家中用得多；而DSL商业用得多。
第三章 关键设备简介
为了顺利完成有线电视数据网的建设，达到系统设计要求，实现系统功能，我们对有线电视数据网需求的关键设备作一简单介绍。
§ SDH设备
光同步数字传输网（SDH/SONET）是新一代的传输网体制，SDH设备作为主要传输设备已得到广泛的应用。国内外各主要通信厂商都先后推出其SDH设备。
1、Nortel
Nortel北方电信的 SDH设备已与河南、河北签订合同。其主要设备有：
TN－IP STM－1终端复用器
TN－1C STM－1分插复用器
TN－1X STM－1复用器
TN－4X STM－4复用器
TN－16X STM－16复用器
TN－64X 10Gbit/S复用器
2、Alcatel
Alcatel公司提供交叉连接、分插复用器、光放大器以及网络管理设备等系列的SDH相关产品。已被山东广电采用。其主要设备有：
1641SM/C 155MbpS分插复用器
1641SM 4－3－l数字交叉连接设备
1651SM/C 622MbpS分插复用器
1661SM/C 分插复用器
1664SM 分插复用器
1644RN 4－4宽带数字交叉连接设备
SDH设备厂商还有：Lucent、Seimens、Fujitus、NEC等。
§ 骨干交换网设备
ATM技术由于能在一个单一的主体网络上携带多种信息媒体，进行多种通信业务，近年来收到高度重视。世界上一些著名通信厂商也都推出了其ATM解决方案。例如：AIcate1推出的1100HSS系列1000、700、400从骨干到接入交换机，Fore System推出的Fore Runner系列ASX－1000、ASX－200交换机，GDC推出的APEX系列APEX－strobos、APEX－NPX、APEX－DC2、APEX－IMX等交换机，Cisc。推出的BPX和IGX交换机，Nortel推出的Passport系列7400、6400、4400交换机，Newbridge推出的MaiStreet系列36190、36170、36150、36120交换机。
骨干核心交换机
1）Alcatel
1100HSS系列1000是承载网级的ATM骨干交换机，专为高端多业务网络设计。系列1000提供全速率的ATM接口：DS1/E1，DS3/E3，OC－3C/STM1和OC－12C/STM4。其上的两个控制站，交换矩阵的冗余路径，无阻塞的CLOS结构和双重系统数据库保证了极高的网络可用性。
系列1000的不同软件模块执行内部通信功能，使节点可接入分布式数据库，以及
主要技术指标：ATM交换网络阻塞概率：0（见后注）
本地或远程线路集中系统的最大个数：62
任意比例的UNI和NNI接入
业务吞吐量：160Gbps
（注：Alcatel并未做到Queuing per vc的水准，因此不但不能做到无拥塞或阻塞概率为零，而且在这方面性能并不一定先进）
2）Nortel
Passport 7400系列高扇出核心交换机适应不同的业务需求，Passport 7480是高性能、高容量、ATM交换机。
ATM业务：SVCS和PVCs
LAN over ATM（RFC1483）
ATM干线
ATM UNI （ATM Forum
业务监管和成形
ATM反向复用
帧中继业务：高密度、高速接口
业务分级管理
PVC和SVC
FR-ATM互连
帧中继上的LAN多协议互连（RFC1490）
物理接口：（），
DSI，E1信道化和非信道化
DS3，E3，DS3信道化
HSSI
FDDI
DSI，E1 ATM
DS3，E3 ATM
OC－3C， STM－1 ATM
J2 ATM
3）Cisco
BPX WAN交换机是一种标准化的ATM多业务交换机，提供包括帧中继、ATM、电路模拟和SMDS在内的多种业务，即可支持宽带业务也可支持窄带业务及IP业务。支持高达20Gbps的信元交换容量。
宽带业务：T3/E3 ATM
0C3/STM1 ATM
OC12/STW4 ATM
窄带业务：T1/E1 ATM
n×T1/E1 IM ATM
帧中继/高速帧中继
T3/E3电路仿真
电路仿真
ISDN交换接入
SMDS
IP业务：宽带和窄带PPP
Internet
Intranet，extranet
Virtual Private Network（VPN）
智能业务质量（QoS）管理，用户业务平滑，支持CoS的CBR、VBR－RT、VBR－NRT、UBR、ABR业务。
主要特点：公平共亭（FairShare）、自动路由（AutoRoute）、优化分级（OPtiClass）、采用Foresight分布式流量管理和拥塞控制做到Queuing per vc队列的水准。
4）GDC
APEX－Strobos是高性能的交换容量高达交换机。16个用户网络接口槽可满足128个T3/E3，128个OCc/STM－1或32个OC－12c/STM－4端口。
ATM接日：单和双OC－12C/STM－4（622Mbps）
四和八OC－3cSTM－1（155Mbps）光和电
八E3（34Mbps）
八T3（45Mbps）
ATM UNI：ATM Forum ；ATM Forum UNI
ATM连接类型：PVCs，SVCs，PVPs，SPVCCs，SPVPCs
业务级别：CBR、VBR－RT、VBR－NRT、ABR、UBR
ATM NNI接口：ATM Forum IISP；ATM Forum PNNI Phase1；ATMForum B－ICI
5）Newbridge
MainstreetXpress 36190核心交换机，高性能的ATM骨干交换机，绝对无阻塞吞吐（见后注），伸缩性56Kbps到1，000Gbps，～622Mbps灵活的端口速率，4MBHCA，ATM到NISDN互连。
AlM信元中继
ATM业务分类：ABR、UBR、CBR、VBR－RT、VBT—NRT
电路仿真
n－c64kbps CBR
n×64kbps，n× CBR交换
宽带附加业务
ATM反向复用
智能网（IN）
帧中继
（注：在Pacific Bell及Ameritech的NAP中，均因Newbridge的（Mainstreet）Buffer容量不足，拥塞控制方法不先进（迄今仍在改进中）致使出现严重拥塞、网络瘫痪现象，最终导致用户将新桥产品替换掉，更换CISCO的BPX）
6）Fore System（Fore基本上属于局域网产品尚无广域网产品）
Fore公司提供一整套基于ATM的解决方案。其骨干网交换机为Fore Runner ASX－1000。
系统特性：～10Gb/S可扩展的无阻塞交换容量：
最大128个端口高冗余度和容错性
LAN仿真与IP－over－ATM
网络定时同步
端口速率～622Mbps（15Mbps，25Mbps，T1，E1，J2，DS3，E3，电路模拟，622Mbps OC－12c/STM－4C）
ATM/FR边缘交换机
1）Alcatel
1100HSS系列700多业务交换机提供帧中继和ATM交换，并可以实现帧中继/ATM互通、ATM适配和帧中继集中等功能。700系列支持多种速率接口，从到622Mbps。同时，它还支持多种应用，包括语音、数据和图像。其完全的路由功能及ATM适配功能可以满足非ATM业务的需求，包括帧中继、透明HDLC/SDLC（，SNA）。
700系列具有多种方式的结构设计，支持帧中继、ATM交换和IP路由功能。在700系列上加载IP路由软件，便可以实现IP路由功能，以适应基于ATM网络的Internet的发展需求。这种集高度多功能性于一体的平台能向未来的宽带服务提供平滑过渡。
主要技术指标：
支持的最大端口数：T1/E1：128
DS3：128
OC3c/STM1：64
OC—12/STM4：16
HDLC/SDLC：408
吞吐量：ATM交换矩阵：10G，双向（16×16×622Mbps）
帧中继：
支持协议：ATM，帧中继，透明HDLC/SDLC（，SNA）
1100HSS系列400小型帧中继交换机是一种用户端的交换设备，它可以支持多种线路接口。
主要技术指标：
支持的最大喘口数：T1/E1：24；HDLC/SDLC：24
吞吐量：帧中继240Mbps
支持协议：帧中继，透明HDLC/SDLC（，SNA）
2）GDC
APEX－NPX ATM交换机既可作为骨干交换机也可作为接入交换机，GDC的APEX－MAC系列可使用户以各种方式连接ATM网络。
性能指标：
标准UNI，NNI和B－ICI接口
高性能的ATM交换，支持32个OC－3c/STM－1接口
业务分级：CBR、VBR、UBR、ABR
交换矩阵16×16，交换容量
支持帧中继业务
电路仿真
视频接口
以太接口
APEX－DV2高性能ATM交换机主要应用于园区网和WAN，广州ATM实验网采用。
基本性能：
符合有关ITU－T B－ISDN建议，兼容ATM论坛
支持PVC和SVC交换，SVC符合ITU－T的建议
交换矩阵为16×16，吞吐量
支持业务：LAN的互联
ATM和帧中继交换
使用电路模拟功能传送语音和视频
传送和HDLC业务
3）Ascend
B－STDX9000交换机，是一个16插槽的大容量模块化多业务平台，提供FR、SMDS和ATM等业务。
B－STDX9000提供~8Mbps的帧中继接口与高速ATM接口，包括、、E1和ATM E3，所有帧中继接口板均可软件定义内置FRAD功能。每块帧中继接口板最多可以同时支持938个帧中继VC连接，每块ATM接口板最多可以同时支持4000个ATM VC连接。
4）Nortel
passport 6480、6440、6420交换机，可用于提供ATM、FR、LAN互连、语音、和图象等业务。交换机吞吐量为。
可以同时支持帧中继和ATM接口，帧中继接口板包括：、、E1和E3，ATM接口板包括：E1、E3和STM－1。
5）Newbridge
36120帧中继交换机，高性能帧中继交换机。性能指标：
具有512Mbps的交换容量。
最多支持64个帧中继工程卡（FRE）和128个E1接口
每个FRE支持高达5000帧/秒的帧中继交换能力
可提供100，000帧/秒的交换容量
最大接口速率
支持162，976个PVC
支持与ATM网互连。
Newbridge公司还有其它一些交换机如：36150ATM接入交换机、36170ATM边缘交换机。
6）Cisco
IGX WAN交换机是一个容量的无阻塞交换机，主要支持帧中继业务。其特点是：公平共享（FairShare）、自动路由（AutoRoute）、优化分级（OptiClass）、流量控制（ForeSight）。某市 电信、中元工商银行帧中继网接入层交换机均采用。
7）Fore
ForeRunner ASX－200BX ATM LAN骨干网交换机向LAN互连网和LAN/WAN互连网络的应用提供更强的功能和可靠性。
非阻塞交换容量
最多为24个用户提供连接
ATM UNI
IP over ATM
ATM Forum3LANE
§ 用户接入设备
由于有线电视网主要用HFC模式，对个人用户用现有线路的Cable Modem接入方式不失为一种理想的方法，对于集团用户到ATM/帧中继接入交换机之间的远程连接可用xDSL、光纤Modem、微波等方式。
接入设备
Com21、Phasecom、Motoroal、ADC、Baynetwork（LanClty）、IBM、、Netcomm、NetGame、Toshitia、Terayon、Zenith、General Instruuent、New Media、Hayes、Pooercom、USRobotics、HybridNetwork、Scientific Ailanta等公司已推出其产品。
1）Com21
Com21公司主要面对宽带接入市场，提供解决方案。Com21的ComUNITY接入设备主要为电缆用户提供高速，经济的Internet接入。
Com21 CpmUNITY产品包括前端设备，Cable Modem，往管软件和噪声抑制技术。
（1）ComControlller前端交换机
支持2000 Comport Cable Modem热插拔
1个30MbpS（6MHZ）下行
12个（）上行或10个10baseT和ATM 0c3接口
（2）ComPORT Cable modem
10MBPS下行
上行
通过10baseT与计算机连接
（3）网管和保障NMAPS
NMAPS是一个运行在UNIXI作站通过10BASET以太网与ComController相连接的SNMP。一个NMAPS能够管理到50个ComController和100000个Comport。
Comunity接入系统的特点
多业务等级
健壮性，高速
优良的噪声抑制技术
多协议，IP, IPX, APPLETALK和NETBEUT
用户保密
数据安全
高价值的业务网络
障检测
2）Phasecom
Phasecom的Speed Demon Cable modem系统在HFC网络上通过10BaseT以太网连接个人电脑，应用于Internet访问等。
系统主要由Speed3Demon 2001前端网络控制器，路由器和Speed Demon Cable modem组成。
系统特点：
30Mbps下行共事信道
上行基于TDMA
频率捷变
前向纠错
应用传输协议
SNMP网管
调制机制：下行：64QAM
上行：QPSK
数据速率：下行：30Mbps
上行：
工作模式：全双工
频率范围：下行：50一860Mhz
上行：5—42Mhz频率稳定性：±5KHZ
BER性能：下行：10-8上标at23dbE/N
上行：10-6上标at 20dbE/N
Lan接口：
网管系统：
SNMP
基于Windows界面
GUI
本地和远端的网络管理。
客户MOdem的保障与验证。
3）Motoroal
Motoroal公司的Cablecom系统主要由：CyberSURFR Cable Medom、Cable路由器、Cable接入单元、Cable控制单元和运行维护中心组成。
主要技术性能：下行信号速率30Mbps
上行信号速率768kbps
TCP/IP协议，10BaseT接口
上行噪声抑制
双向DES加密
DHCP
支持话音业务
4）ADC
ADC公司是提供HFC上传输视频、话音和数据业务系统设备的厂商。其电缆调制解调器为HonleWOrx－ACE，由前端CHMS和用户端ACDM组成。
系统特性：6MHz下行频道内共享30Mbps
ZMHz上行频道（5～42MHz）内共享
MPEG2－TS数据帧
64QAM、QPSK、TDMA和以太技术
SNMP网管软件
几种Cable Modem的比较如下表所示：
设备厂商
型号
频率范围MHZ
调制机制
特性
信号速率
备注
Com21
ComUNITY
30M
ATM OC3
Phasecom
SpeedDem
5-42
5-860
QPSK
640QAM
TDAM
30M
Motorola
Cablecom
6-42
65-
750
DQPSK
64QAM
768k
30m
ADC
HomeWorx
5-42
QPSK
64QAM
TDAM
2M
30M
MPEG2-TS数据帧
Bay
Generation 4
5-42
QPSK/16QAM
64/256QAM
320k-
10nm
27M-
36M
Terayon
TeraComm
5-42
88-
750
16QAM
16QAM
SCDAM
14M
14M
ATM OC3
设备厂商
型号
频率范围MHZ
调制机制
特性
信号速率
备注
Com21
ComUNITY
30M
ATM OC3
Phasecom
SpeedDem
5-42
5-860
QPSK
640QAM
TDAM
30M
Motorola
Cablecom
6-42
65-
750
DQPSK
64QAM
768k
30m
ADC
HomeWorx
5-42
QPSK
64QAM
TDAM
2M
30M
MPEG2-TS数据帧
Bay
Generation 4
5-42
QPSK/16QAM
64/256QAM
320k-
10nm
27M-
36M
Terayon
TeraComm
5-42
88-
750
16QAM
16QAM
SCDAM
14M
14M
ATM OC3
集团用户接入设备
1）xDSL设备
xDSL是在铜线上远距离传输高速数据的新技术，随着xDSL乳技术及芯片技术的发展与成熟，一些通信公司已开发出不少新型应用产品。例如：ORCKIT公司的CopperTrunk HDSL、FastInternet ADSL等产品。PairGain公司的HiGain、Campus、Megabit Access、Subscriber Carrsier等系列产品。RAD公司的HTU等产品。
2）光纤Modem
光纤传输具有频带宽、衰减小、容量大、信号质量好、可靠性高、可以提供多种业务的特点。光纤Modem可以提供点对点信号的长距离高速可靠传输而被广泛应用。例如：RAD公司的FOM系列光纤Modem产品，及最新推出的MOFi－40光纤调制解调器。
3）微波接入设备
利用无线微波系统可以方便地建立自己的专用线路，具有投资少、架设快、维护方便、无需连续投资等多种优点。例如：DTS无线扩频通信系统，可以方便地提供到ZMbps的传输速率。还有Cplink公司的无线扩频通信系统等。
4）其它设备
根据远程接入的集团用户的不同需求和情况，可能还需要一些复用、转换、适配设备，RAD多公司都有提供。
本章对有线电视数据网相关的传输、交换、接入等设备进行了简要介绍，为整个网络系统的决策和设计提供一定的参考，以促使有线电视网数据交换网系统能够有效快速地进入实施。
第四章 网络管理系统
§ 概述
有线电视网数据交换网的网络管理系统是保障整个网络系统安全运营的必要手段。网管系统性能的好坏，将直接对整个系统的投资回报率、运营维护成本、声誉、兼容性、扩展性、资源利用率等因素产生重要影响。
§ 网管系统的结构
网管系统的结构可分为网管的组织结构和网管策略
网管系统的组织结构：
由于本网的总干网以及一、二级干网的物理连接特点和提供服务的内容与方式，整体网络被分为三级进行管理：
图13、网管系统的结构
1）网控中心：全网网控中心设立在有线电视台的网络中心，主要负责网络的整体运营与发展规划、全网系统监控、安全、故障以及与其它互联网络的接入接出关系，其中也包括网间安全与计费。
2）一级网管中心：在总干网下的五个骨干网各建一个一级网管中心，主要监控各骨干网以及接入网的安全、具体实施网控中心的网管计划。
3）二级网管中心：在骨干网的下级干网——接入网设立的二级网管中心，主要负责本网与用户间的安全、用户状态监控、故障处理、系统配置、计费等与用户直接接触的工作。
各级网管中心向上级提供网络运行的各种系统数据、各类用户数据、新需求报告以及意见和建议。
某市 有线电视网的网管策略
1）网管的阶段性任务
从时间来看，网管工作可分成前期、中期、后期，前期的主要工作是协调论证方案的可行性、业务范围、网管的软硬件造价，中期是设备的安装调试，后期是网管的主要使命，包括维护系统的正常运转，处理新业务、系统改造、扩容、与各大网络挂接的问题。
2）网管的发展策略
由于本网是一个SDH、ATM和帧中继共存的多协议、异构设备多的大型异构网络。因此当前至少已经有四套网络管理系统：SDH网管、ATW/帧中继网管、INTERNET网管、前端接入网管系统。
图14、各网管中心与网管系统的关系
图15、网管系统的结构
由于大多数设备都有自己的网络管理系统，使网管系统的工作变得复杂化。因此有线电视网的网络管理系统的发展战略是：初期，采用分散式的网络管理策略，将来再逐步使部分工作实现统一的网络管理。
由于有线电视数据网络层次上大致划分为：网络的骨干层和网络的接入层，其网络管理系统也将分为两个层次：骨干层网络管理系统和接八层网络管理系统。骨干层网管系统它包括：SDH网络管理系统，ATM/FR网络管理系统，Internet骨干网络管理系统.接入网网络管理系统它包括：FR网络管理系统，HFC接入网络管理系统，Internet接入网络管理系统等。
关系图如下：
分散式网管阶段：要对每套网管系统配备人员，进行培训，熟悉网管的安装、操作和维护的流程，并根据各套网管系统的开发接口和用户使用的数据记录编写计费软件。
统一网管阶段：要实现网管系统的网管系统（Manager of Managers）。这一网管系统的实现，涉及到网管协议的选择、网管平台的选择、开发平台的选择和网管网的设计等问题。网络管理者要应用各种不同的应用程序接口（API）研制和开发统一的网管软件系统，完成对整个网络的性能管理、配置管理、故障管理、计费管理、安全管理五大功能。
统一网管系统和各种设备网管系统的关系：
图17、统一网管系统和各种设备网管系统的关系
网络管理的应用功能
网络管理的应用功能按使用范围划分为以下的主要管理类别：
（1）性能管理
·收集统计信息
·维护和分析系统历史状态记录
·确定系统在自然状态和人工状态下的性能表现
·根据性能管理活动的要求改变系统的操作方式
（2）故障管理
·维护和分析出错记录
·接收和处理出错检测通告
·跟踪和发现故障
·执行诊断测试
·纠正故障
（3）配置管理
·对控制开放系统例性操作的参数进行设置
·将名字与被管对象和被管对象集相结合
·启动和关闭被管对象
·根据要求收集有关开放系统当前状态信息
·获取开放系统的配置
·改变开放系统的配置
·WEB远程管理
（4）计费管理
·通知用户应付费用或资源使用情况
·根据资源的使用情况确定收费标准
·计费能针对给定的通讯目标或事件进行
·实时精确控制
·漫游计费
（5）安全管理
·关键数据的备份与恢复
·主机的双机热备份
·生成、删除和控制安全服务和机制
·分发与安全的有关信息
·报告与安全有关的时件
这些功能的划分是概括而且是普遍性的，针对不同的网络机制，其功能细则的设计是不同的，而且随网络的演变而有所改变。
§ 网管系统的简介
分散式网管系统的简介
（一）SDH网管系统
SDH网管主要包括以下几点：1）专业化的纠错管理
2）端至端通道管理
3）集中化的告警收集与报告
4）测试与结构控制
5）远端软件下载到网元
6）带宽与性能管理
7）远端设备数据
SDH网管的一些具体要求：
1）执行ITU－T的电信管理网络结构（TM）规程协议，实现多家厂商通讯兼容
2）复杂网络拓扑利用ISO标准ES－IS和IS－IS路径协议，进行全面自动的路径管理通讯，无须人工配置，在产生任何通信通道发生丢失时能实现自愈
3）模块化要求高性能，高等级，高度灵活性
4）无论对大网或小网，尽量集中到单屏管理
5）允许本地用户和远程用户同时操作
6）显示到子架的网络多层图形管理系统
7）图形化的实时告警监测
8）连接到每个SDH产品的全远端配置接入，不存在“不可管理的特性”
9）可对网络硬件和软件资源实时远端恢复
10）多种网管系统生存性备份恢复方案
11）提供“切换”机制允许用户把所有的保护业务从网路中断开
12）共享保护
13）支路保护
14）不间断软件升级
（二）肌W帧中继网管系统
一、配置功能
网络结构的配置
1）网路节点、中继线的增加、删除和改动及显示拓扑结构。
2）网路节点插板、端口和冗余结构的配置
3）网路节点访问日令的设置余改变
网路业务的配置
1）网管中心或终端可以通过人/机接口，根据业务的特殊要求，配置通路，建立点到点的永久虚电路（PVC），这时，NMC可以规定：
·PVC的优先级
·如果存在网路路由失效，可重新选择路由
·约定的信息速率（CIR）
·约定的突发尺寸（Bc）
·超定的突发尺寸（Be）等
1）NMC能向网路节点配置数据链路连接标志符DLCI，并建立帧中继路由表。
2）NMC应能对必要的故障、拥塞监测门限进行设置和改变
3）NMC可为用户配置虚拟专用网（VPN）
二、性能管理
1）网管中心应可以实时连续地收集网路运行的相关数据，监控网络拥塞，设备失效的情况，用图形的方式显示网路情况发生的级别，在需要时发送命令到各节点，进行网路控制。
2）NMC能够从网路节点收集以下业务数据，并进行处理，形成报告，进行网路运行分析，为网路规划提供依据。
·开放PVC数量
·收到的字节数
·收到的帧数
·转接的字节数
·转接的帧数
·超过的突发比特数
·收到CRC错的帧数
·缓冲区溢出的帧数
·DE置1的丢弃帧数
·DE未置1的丢弃帧数
·收到无效长度的帧数
·收到无效DLCI的帧数
·发生严重拥塞的历时
·发生中度拥塞的历时
·发生轻度拥塞的历时
·拥塞告警次数
3）NMC应具有网路结构、网路节点、中继线配置和利用情况的显示功能。
4）NMC应记录以下信息，并随着网路的变化即时加以修改：
·网路用户信息，包括用户数及分布、用户业务特性要求等相关内容。
·网路节点、中继线资源信息，包括已使用和未使用的端口数、中继线的容量等。
三、故障（或维护）管理
1）网管中心应能够从网路中实时地收集故障监视信息，并对这些信息即时地处理，显示较大告警，并对网路设备实施必要的监控。
2）NMC可以形成网路节点及中继线的告警产生、告警内容和告警清除的统计报告。
3）NMC应能支持帧中继网内网路设备设置相应的维护测试环路，方便地实现各种不同的测试。如本地用户环路测试，含用户和传输设备的远端环路测试，用户线远端环路测试等。
NMC能在帧中继节点各个物理端口处支持收发两个方向的对测与环测
四、计费
1）计费方式
分散网管时期用户的计费方式采用脱机计费方式统一网管时期用的计费采用实时控制的计费方式
2）计费的参数
对用户计费时，可以采用下列参数：
·用户的接入数率
·约定信息速率CIR
·约定突发尺寸BC
·超过突发尺寸BE
·帧或字节为单位的通讯量
·VC起始、终止节点
·连接的时间（短期，中期，长期）
·用户的优先级
·记录各虚电路使用的中继端口
（三）Internet网管系统
见篇后Internet专题论述
（四）接入端网管系统
接入系统网管处于整个系统与用户的交界处，根据不同的性质的服务要求选用不同的设备和网管软件。网管最基本的要求是对用户提供的服务全方位的进行控制。
一、接人端网管系统的特点
·对单独用户的特定服务进行详细可靠控制
·支持远程管理
·支持实时监控
·支持多用户多服务的集中管理
·全面的接入系统性能检测与统计功能
·生成标准的用户需要的报告
·提供用户远程查询自己数据的功能
二、系统组成
用户接入系统处于二级子网前端，下接HFC网络，分为前端系统与用户分系统，用户分系统与前端系统中的前端控制系统相连，前端网络管理系统通过对前端控制系统的控制来对用户实行管理。
接入系统的具体功能
1）个体用户计费软件的主要性能指标有：最终用户上网时间统计，最终用户上网流量统计，上网时间的节假日优惠政策、折扣功能、根据用户帐目余额实时控制用户上网时间，用户市内漫游，用户远程漫游计费，用户可随时查询自己的帐目，软件自动提前发E-mail提醒需要交费的客户。自动计算用户费用，统计查询各式各类报表，备份现有和历史数据，实时统计网络运行参数。还要求有针对服务的计费功能。
2）集团用户计费软件的主要性能指标除上面所说的还有：统计喘口流量，统计IP集流量，统计PVC/VPN流量以及带宽效率，针对协议计费，
3）除上外，计费软件还许有提供用户断网原因统计，子网数据流走势。其中的重点是计费软件对用户的实时控制，并且不能影响用户端的网速与性能。
统一式网管系统的简介
网管平台提供的网管协议支持与各个网元的网管系统的通信，获取网元的状态、配置等信息并控制网元。网管平台位于统一网管和网元管理系统之间，起到了一种“中间见”的作用。
对网管系统的总体要求
对网管系统的总的要求是：具有强大的处理能力、高度的可靠性、高度的可扩展性、建立开放式平台、简化业务综合过程、人机界面好、操作方便。此外，具体要求如下：
1、全网尽量实行集中管理。
2、在开放的UNIX操作系统上建立先进的、成熟、可靠的开放式网络管理平台（如OPen View或Net View）进行精心的选型和适配，用目前流行的网络管理平台支持建立管理信息库，支持简单网络管理协议（SNMP），技管理员和代理的模式，实现各种网管功能。
3、网络应用管理系统将实时收集详细的管理统计资料，为访问一系列管理、统计信息提供开放性接日；提供直观表格和菜单式的连接配置和管理；不间断监视网络资源的使用情况，提供网络故障寻找工具，提供远程测试、诊断、控制和维护能力。例如：支持多业务规范和管理，优先级业务监视，网络自动监视、预警、报警、事故追踪、配置和变更管理，数据的备份。
4、人机接口过去广泛使用的是X－WINDOW，考虑到反映当前界面的发展趋势的WEB一客户机图形接口在网络管理上的便利性，以及给用户提供交互式的用户资料查询系统的必要性，最好所要的网管与监控软件都基于WEB开发。
5、随着各种计算机网络的迅速延伸和商业化应用发展，无论是企业、公司、个人，在方便的获取/提供信息或进行商务、信息传输的同时，都面临着一个如何保证信息和网络自身安全的问题，尤其是在开放式互联环境中进行商务等机密信息的交换中，如何保证信息在存储和传输中不被窃取、修改，已经成为网络商业运营的一个很重要的问题。
从网络安全的需求来看，安全系统的特点应有三大特点：一是、安全性，包括访问控制、授权认证、加密、内容安全等：第二类是管理和计帐：包括安全策略管理、路由安全管理、计帐、监控等，第三类为连接控制，负责为用户提供可靠的连接服务，包括负载均衡、高可靠性。
针对有线电视网的安全细节将考虑非法用户的入网问题，加、解扰的防盗系统，可控制的用户级别，用户的口令设置与管理、登录用户的查询等。
防火墙是整个系统的安全守护神，他将各系统根据需要从ISO的第一层到第七层以及各式各样的协议提供全方位的服务与管理。
第五章 开展业务及用户接入方式
§ 概述
从功能及业务上分，其业务结构如图所示。它包括了
按现阶段发展目标，首先完成数字超干线传输系统的建设，并建立相应的数字干线及用户数字传输系统和交换系统，为用户提供数据专线服务。提供的服务包括：LAN到LAN的联接、帕中继等。在此基础上完成ISP（Internet服务提供商）的建设，使有线电视网成为完善的互联网，并完成信息中心的建设，可以为各类用户提供信息服务。网络服务或数据线路服务。
以此为目标，我们的用户有：
·专用网
·ISP服务商
·企业
·个人、家庭
§ 提供的电路服务
·点到点、一点到多点的数据、图家电路；
·帧中继数据链路；
·虚拟专用网数据链路；
·计算机网络服务；
·与国际互联网的互通，成为互联网服务商；
·局域网专线及计算机专网服务；
§ 提供的业务服务
·可视电话
·会议电视
·图像监视
·混合文件的电子信箱业务
·远程教学、培训
·远程购物
·远程广告
·新闻
·WEB TV
·娱乐、游戏
·信息检索
·普通模拟电视广播
·数字电视广播
·声音广播
·电子报纸
·电子出版物
§ 应用领域
建立用户专用数据信息服务网
·信息网：各大部委和各级信息中心、ISP公司等信息服务机构联网，实现各类信息的互通互联，为建立信息平台提供必要的基础
·金融网：银行、金融证券公司联网
·医院网：建立远程医疗系统，并通过联网实现门诊挂号、住院、病人信息等的自动化网上服务
·旅游信息服务网：实现宾馆、饭店、旅行社的联网，提供旅游、住宿、餐饮、娱乐信息，并能在宾馆饭店提供付费电视、VOD等服务
·教育网：发展各类学校联网，实现远程教育
·科研网：科研机关联网
·商业网：各大商场联网
·服务信息网：各类售票点
·商税务部门的联网
建立公众数据信息服务网
建立ISP服务商支撑平台，建立完善的信息服务体系，为公众团体及个人提供信息服务，吸引公司个人上网。
建立计算机互联网，提供Internet服务。
§ 基本业务模型
业务
DDN服务，可提供的电路速率有：－64Kbps、Nx64Kbps，DDN电路提供全透明TDM时分复用连接电路，实现用户间的点到点的连接。其电路连接形式如图所示。
对上述五种接入方式，其前端和终端设备分别是：
1.前端设备可用M。de。阵列，通过目前的公用电话网将用户连接起来，用户终端设备用普通的二线或四线话音频MODEM，提供、、、56kbps数字电路。
2.前端设备为DDN复接器，用户终端用窄带ISDN终端通过目前的公用电话网将用户连接起来，提供ISDN BRA、ISDN PRA数字电路。
3.前端设备为DDN复接器，用户端用二线或四线基带MODEM，提供2Mbps数字专线。
4.前端设备Cablemodem专用前端，用户端用TDM方式的Cablemodem，提供Nx64kbps数字专线。
5.前端设备为DDN复接器，用户端为基带Modem方式，提供NX64kbps数字专线。
DDN复接器接口应符合CCITT ，，
NX64KbpS数字复用电路应符合CCITT ，；
64Kbps，384Kbps会议电视用数字复用电路应符合，；
帧中继业务
帧中继服务，可提供的电路速率有：－64Kbps、Nx64Kbps，帧中继电路提供统计复用的永久虚电路（PVC）连接，实现用户间的点到点、点到多点的连接。其电路连接形式如图所示。
帧中继
·T1/E1复用器
·统计多路复用器
·网桥、路由器接口
·帧中继装/拆设备（FRAD）
局域网仿真业务
对局域网仿真业务，骨干网提供局域网仿真以太接口10Base－T或快速以大网接口100Base－T，通过LAN Switch与用户连接，每个用户可以得到一个10Base－T以大网接口。
高速ATM接入业务
高速ATM接入业务，为用户提供E3、STM－1电路接口，完成高速电路连接，可实现高速数据用户网络之间的互联。高速ATM接入完全在光纤网上实现，用户端通过ATM边缘交换设备与骨干网相连。ATM边缘交换设备接口为：
·光接口
·电接口
Cablemodem
在用户接入网络中设立若干个前端系统，用户使用Cablemodem入网。
目前有三种标准的Cablemodem：
MCNS
DAVIC
§ 用户接入方式
用户接入方式
几种主要的接入方式如图所示，对低速用户接口有DDN、帧中继两种接入方式。接口有、、、RS232、RS422等，提供至2M的接口速率，要通过DDN、帧中继的基带Modem与设备相连，若与LAN相连需通过路由器。
对标准速率有帧中继、ATM、LAN Switch、Cablemodem等接入方式，接口电路有、10Base－T、MCNS等
对高速接口有ATM E3、快速以大网100Base－T、STM－1等接入方式。
用户接入网设计
or FTTC
光纤到路边，通过双绞线或铜轴线入户。
利用有线台的光纤电缆混和网入户。
§ 用户接入设备接口规范
物理接口，应能提供下列接口规程：
STM－1
E3
MCNS
（定义该接口的数据信号速率、电气特性和机械特性、功能特性、接口电路、规程连接、故障检测、环路信号码元定时）
定义该接口的数据信号速率、电气特性和机械特性、功能特性、接口电路、规程连接、故障检测、环路信号码元定时）
（帧结构符合）
I系列接口（，）
链路层规程
ITU－T Q922等。
第六章 投资分析
§ 风险分析及对策
经营风险
风险
广播电视长期以来实行统一的行政管理。做为未来的数据网络运营者，我们还没有实现企业化模式经营，因此，还不完全具备市场经营及数据网络运营的人员队伍，缺乏市场竞争的经验，如何适应并开发日益增长的数据通讯和Internet服务市场，是我们面对的一大挑战。
对策
为了适应即将到来的市场竞争，我们要培养一大批通晓市场经营管理的人才；以全新的战略观点调整业务布局；以开拓市场，提高工作效率，提高服务质量为出发点。把市场目标细划为居民、企事业集团两大类，为他们提供不同特点的数据、租线、多媒体通讯、增值服务等服务种类。只有工作效率提高了，服务质量搞好了，才能提高劳动生产率，降低成本，就能为降低资费价格，加强市场竞争力创造条件。
行业风险
风险
中国的信息产业投资尚处于萌芽阶段，面临巨大的困难和挑战。从事信息业、网络运营的企业逐渐增加，业务竞争趋于激烈，我们的竞争力和抗风险能力还相当脆弱，有待在公平竞争的市场环境中发展壮大。
对策
有线电视台是地区唯一以网络为依托的电视台，有丰富的有线广播电视网络运营经验。我们将发挥有线台的信誉优势。客户优势和资金优势，不断提高服务质量，增强我们的竞争能力，扩大用户数目，增加经营收入。
市场风险
风险
数据网络的特点是初始投资巨大，固定资产折旧高，必须依靠快速发展用户和提高网络利用率来回收。在我们几百万的有线电视用户中，绝大多数为个人用户，企事业集团用户寥寥无几，针对个人用户的HFC接入网技术目前尚未进入实用阶段，因此，能否大力发展集团用户就成为数据网络能否盈利的关键。
对策
针对市场风险，我们将充分发挥信息灵通、网络健全的优势，根据用户需求不相同的特点，做好网络规划，在巩固原有模拟电视用户的基础上，积极开拓数据用户新市场，将拓展数据业务的重点集中在企事业集团上，然后向普通居民住户推广。加强多功能开发的力度，提高用户拥有率。同时发挥人、财统一运作的优势，根据市场变化，合理调整和配置网络资源。
政策风险
风险
信息产业部的组建，迎合了当今信息技术发展的大趋势。它可以有效地根除政企不分，条块分割，重复建设，垄断经营及传统体制下的种种弊端，为信息产业和信息化建设开创新的局面，同时，也为我们提供了一个新的发展机遇。可以预期，信息产业部将会出台一系列具体政策法规，切实推进产业的发展和信息化进程。这些政策的制定或调整将影响到我们的业务范围及盈利水平。
对策
我们将努力加强对国家有关政策、法规的研究，适应政策调整的变化，把握发展趋势，降低经营成本，尽可能规避政策变化带来的风险。
技术风险
·骨干网
随着网络信息传输的迅速增长，促进了人们对数据网络硬件产品的更大需求。运用何种技术能够有效地向用户提供可用带宽，降低运营公司和用户的多路转换开销，成为解决数据传输中“带宽瓶颈”问题的焦点。
ATM及帧中继交换器作为一种可向用户提供多种类型数据服务，能够向用户提供各种系统网络体系结构方案的交换设备，预计到2001年前，其总销售收入仍将以％的平均复合年增长率持续增长，帐中继和ATM交换技术是处理大量网络信息的有效手段之一。
与其它技术相比，帧中继是一种较为成熟和较为稳定的技术，可以满足现有用户的技术需求，大多数帧中继连接维持在64kbps或E1速率的水平上，为了满足用户日益增长的需求，它面临着向E3升级的问题。
ATM有复杂的网络协议，可向用户提供不同质量水平的多层次服务及对额外带宽的需求。正因为如此，ATM设备提供商及运营者对ATM内在的复杂性常常感到棘手。更令人遗憾的是，目前ATM的标准还没有完全确定下来，致使ATM设备还不具有普遍的互操作能力，并使ATM不同质量水平的多层次服务特性也很难得以实现。尽管ATM在技术上尚不十分成熟，但许多运营商仍准备在它们的网络中采用这一技术，原因在于ATM具有较好的可升级特性，ATM是目前能够彻底解决服务质量及语音、数据、视频信息在网络中同时传输的一个行之有效的方案。
随着千兆位Ethernet和IP交换等新技术的发展，它们最终会为不同的运营者所采纳，构成对ATM及帧中继的激烈竞争。
·接入网
在短期或中期内，把光纤直接延伸到用户的全光纤网络方案在经济上是不现实的。我们只能考虑光纤/双绞线，或光纤/电缆的结构形式。它分为光传输（FTTA、FTTB、FTTC、…）和电传输（xDSI，同轴电缆）两部分。
在光传输部分采用FTTC较为恰当，其光网络单元（ONU）的用户数的最佳值为500户左右。随着技术的成熟，光纤及光电子设备成本的下降（EDFA几乎每年以30％的幅度降价），网络间数据量的增加，每个光网络单元用户数数目的减少是必然趋势。
在电传输部分采用的方法有ISDN，ADSL及电缆方式，ISDN用两条重迭的线路传输128kbit/S，不具有竞争性。我市CATV较为普及，采用HFC比较现实，用这种方案实现交互式业务在经济上是完全可行的。随着ADSL传输能力的迅速提高，在一对钢绞线上利用现有线路提供宽带多媒体业务成为现实。如果ADSL价格在500美元以下，就具有推广价值，其竞争力是显而易见的。
但是不管怎样，最终的选择仍然是光纤到户
（FTTH），所以，HFC和ADSL都只有过渡阶段的意义与价值。
§ 投资计划
有线广播电视网数据交换系统的总投资约为8000万—1亿元人民币，计划用一年左右的时间，分三个阶段完成。
第一阶段建立SDH传输系统投资为2600万元
第二阶段建立ATM交换系统投资为4350万元
第三阶段建立建立用户接入系统投资为3000万元
§ 经济效益分析
网络建立后，可以向本市的企业、集团用户提供宽带高速的数据传输服务，按照网络设计容量，发展用户目标为
64K用户接口1000个，
2M帧中继用户300个
Ethernet 10Base－T用户接口300个
收费标准为：
64K每月1000元；初装费5000元
2M每月5000元；初装费10000元
10Base－T每月4000元；初装费10000元
预计五年完成用户的发展，按均匀发展计算，64K用户每月发展30个；2M用户每月发展10个；10Base－T用户每月发展10个，五年后共发展用户：64K用户1800个；ZM帧中继用户600个；10Base－T用户600个。网络设备接5年线性折旧，接入网络技10年线性折旧，测算第五年时，资产现值加收入总额与总支出平衡；年时收支相抵平衡，网络资产约现值8000万元。
§ 发展预测
随着有线广播电视网数据交换系统的建成并投入运营后，我们将为地区的各大政府机关和广大的商业企业单位提供
信息网：各大部委和各级信息中心、ISP公司等信息服务机构联网，实现各类信息的互通互联，为建立信息平台提供必要的基础。
金融网：银行、金融证券公司联网
医院网：建立远程医疗系统，并通过联网实现门诊挂号、住院、病人信息等的自动化网上服务。
旅游信息服务网：实现宾馆、饭店、旅行社的联网，提供旅游、住宿、餐饮、娱乐信息，并能在宾馆饭店提供付费电视、VOD等服务。
教育网：发展各类学校联网，实现远程教育。
科研网：科研机关联网。
商业网：各大商场联网
服务信息网：各类售票点。
商税务部门的联网等。
经济效益测算表
时间（月份）
4
7
9
10
12
14
16
18
20
22
24
26
28
30
32
34
36
38
SDH设备订货
2500
SDH设备安装、调试
100
ATM设备订货
4100
100
ATM设备安装、调试
150
接入网络建设
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
调试、维护设备
300
网络维护费
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
支出小计（万元）
7200
450
350
350
350
350
350
350
350
350
350
350
350
350
350
350
350
350
月租：64K用户
6
12
18
24
30
36
42
48
54
60
66
72
78
84
月租：2M帧中继用户
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
月租：10Base-T用户
8
16
24
32
40
48
56
64
72
80
88
96
104
112
初装：64K用户
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30
初装：2M帧中继用户
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
初装：10Base-T用户
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
收入小计（万元）
94
118
142
166
190
214
238
262
286
310
334
358
382
406
支出总计（万元）
720
7650
8000
8350
8700
8838
9046
9230
9390
9526
9638
9726
9790
9830
9846
9838
9806
9705
接入网络
300
600
900
1195
1485
1770
2050
2325
2595
2860
3120
3375
3625
3870
4110
4345
4575
4800
网络设备
6900
7000
6767
6534
6301
6068
5835
5602
5369
5136
4903
4670
4437
4204
3971
3738
3505
盈亏平衡（万元）
388
681
767
928
1070
1193
1297
1382
1448
1495
1523
1532
1522
1493
1445
经济效益测算表（续1）
时间（月份）
上结余
40
42
44
46
48
50
52
54
56
58
60
62
64
66
68
70
72
74
SDH设备订货
SDH设备安装、调试
ATM设备订货
ATM设备安装、调试
接入网络建设
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
调试、维护设备
网络维护费
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
支出小计（万元）
13250
350
35
350
350
35
350
350
35
350
350
35
350
350
35
350
350
35
350
月租：64K用户
90
96
102
108
114
120
126
132
138
144
150
156
162
168
174
180
180
180
月租：2M帧中继用户
150
160
170
180
190
200
210
220
230
240
250
260
270
280
290
300
300
300
月租：10Base-T用户
120
128
136
144
152
160
168
176
184
192
200
208
216
224
232
240
240
240
初装：64K用户
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30
初装：2M帧中继用户
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
初装：10Base-T用户
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
收入小计（万元）
3500
430
454
478
502
526
550
574
598
622
646
670
694
718
742
766
790
720
720
支出总计（万元）
9750
9670
9566
9438
9286
9110
8910
8686
8438
8166
7870
7550
7206
6838
6446
6030
5590
5220
4850
接入网络
4800
5020
5235
5445
5650
5850
6045
6235
6420
6600
6775
6945
7110
7270
7425
7575
7580
7585
7590
网络设备
3505
3272
3039
2806
2573
2340
2107
1874
1641
1408
1175
942
709
476
243
10
盈亏平衡（万元）
1445
1378
1292
1187
1063
920
758
577
377
158
-80
-337
-613
-908
-1222
-1555
-1990
-2365
-2740
经济效益测算表（续2）
时间（月份）
上结余
76
78
80
82
84
86
88
90
92
94
96
98
100
102
104
106
108
110
112
SDH设备订货
SDH设备安装、调试
ATM设备订货
ATM设备安装、调试
接入网络建设
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
调试、维护设备
网络维护费
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
支出小计（万元）
19550
350
35
350
350
35
350
350
35
350
350
35
350
350
35
350
350
350
350
350
月租：64K用户
180
180
180
180
180
180
180
180
180
180
180
180
180
180
180
180
180
180
180
月租：2M帧中继用户
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
月租：10Base-T用户
240
240
240
240
240
240
240
240
240
240
240
240
240
240
240
240
240
240
240
初装：64K用户
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
初装：2M帧中继用户
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
初装：10Base-T用户
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
收入小计（万元）
14700
720
720
720
720
720
720
720
720
720
720
720
720
720
720
720
720
720
720
720
支出总计（万元）
4850
4480
4110
3740
3370
3000
2630
2260
1890
1520
1150
780
410
40
-330
-700
-1070
-1440
-1810
-7030
接入网络
7590
7595
7600
7605
7610
7615
7620
7625
7630
7635
7640
7645
7650
7655
7660
7665
7670
7675
7680
7685
网络设备
盈亏平衡（万元）
-2740
-3115
-3490
-3865
-4240
-4615
-4990
-5365
-5740
-6115
-6490
-6865
-7240
-7615
-7990
-8365
-8740
-9115
-9490
-14715
第七章 实施计划与方案
§ 组织机构
有线电视网数据交换系统的建设是一项复杂的系统工程。为了使有线电视数据网能够对地区信息产业的发展起到推动作用，实现其服务功能，必须精心设计、精心施工、计划周密、运转高效，为此必须有一支精干的技术、管理队伍及有效的组织机构做保证。
在＜有线电视网数据交换系统规划设计总体方案＞通过专家论证后，组建以广播电视规划设计研究所技术人员与外聘专家组成的数据网工程设计组，负责SDH传输系统、骨干交换系统、接入系统及用户接入网的工程设计。编制设备选型招标技术规范书，制定数据网建设工程相关的施工工艺标准、测试方法、验收标准、运行维护准则等。负责骨干网系统安装调试工程监理。
组建数据网工程建设组，负责从机房至用户端网络接口之间的用户接入网线路工程勘察设计、施工、组织管理、工程监理及用户端网络接口设备的安装调试。
组建数据网市场开发组，负责向用户全面介绍有线电视网数据交换系统的各项网络功能，各种业务。为用户提供优化的接入方案建议，宣传有线电视数据网的资费政策、收费方法，提供用户市场发展各项数据、预测分析。
组建数据网运营组，负责办理用户入网、退网各项手续，受理用户的报修及投诉，根据用户的各种业务配置相应的网络参数，处置各种设备的报警和故障，负责系统的日常维护。
组建数据网维护组，负责处理各种线路故障及用户接口设备的维护和安全管理。
组建公共关系组，负责建立广泛的合作关系，调动各种积极因素，创造良好的社会氛围，争取宽松的政策环境。
§ 工程计划
骨干网建设
骨干网建设分期进行，第一阶段建设提供市区业务支撑的骨干节点2个，接入交换节点10个，计划于98年底前完成；第二阶段建设城区扩容骨干节点3个，接入交换节点9个，远郊区接入交换节点5个，计划于99年10月前完成；第三阶段建设远郊区接入交换节点10个，计划于2000年底前完成。
接入网建设
接入网建设按适度超前原则进行用户接入所需接入网线路超前建设，尽量缩短用户接入装机周期。第一期（98年7月至98年底）计划完成光纤接入网线路200KM，接入用户50个，升级HFC同轴双向系统2万户，接入数据用户40个；第二期（99年1月至1O月）计划完成光纤接入网线路1000KM，新增接入用户1500个，升级HFC同轴双向系统40万户，接入数据用户6万户；第三期（99年11月至2005年）计划完成光纤接入网线路1000KM，新增接入用户1万个，升级HFC同轴双向系统60万户，接人数据用户30万户。
附录 主要关键技术简介
SDH/SONET技术
SDH同步数字体系（Synchronous Digital Hierarchy）为欧洲数字信号体系，我国也采用这种体系；SONET为同步光缆网（Ssnchronous OPtical Network）是北美数字信号体系；SDH或SONET技术一般是解决网络的物理传输问题。
SDH/SONET技术在世界各地得到飞速发展和广泛应用，目前已出现10G－20G的原型机。SDH是当今数字高速传输领域的发展方向，通过对ATM的支持，将成为未来宽带综合业务数字网（B－ISDN）的重要部分。预计，SDH/SONET的总营业额将达100亿美元。
发展SDH的目的是改变目前低速链路上三种标准的现状（美国标准、日本标准和ITU标准）。希望在高速链路上只有一种复用标准。
SDH（或SONET）同步数字体系一般以光纤（Fiber）线路为载体用于传输数据。SDH/SONET位于OSI的第一层，即物理层。其基本单元是STM－1（第一级）信号，所有高次群传输信号均为此第一级的倍数，这就产生了STM－N信号（nXSTM－1）。各次群的传输速率为STM－l（OC－3）：，STM－4（OC、12）：，STM-16（OC-48）：
，STM－－64（OC-19）：。
同步数字网络（SDH）通常采用多层环状网络结构。本地交换机之间通过较低顺序的环状网相连接，运行在2Mbps的VC－12层次上，而总局之间则通过较高顺序的环状网络相连接，运行在140Mbps的VC－4层次上。
SDH具有一系列的优点：
可在高农群的SDH多路复用信号中，采用同步字节复用和指针调整的方法，插入或分出低次群支路的数字信号，而不必多路分解整个信号；在同步信息传输系统中，可以向总信息流中插入分支信息流，也可以从中抽出分支信息流，因此可以节省大量的传输设备；SDH和SONET系统可以携带各种不同的负载，比如PDH（准同步数字体系）和ATM（异步传输模式）。由于它可以实施端对端通路性能的监控，并且运用了同步环状布局，因此网络具有很强的伸缩性；传输设备的数据传输速率高于难同步设备，这非常适合企业用户转用更高带宽和多媒体应用的需要；同步系列可以实现远程监控和重新配置，并且可以下载新的软件；由于同步信息传输已经成为国际公认的技术标准，因此经营商可以混合和匹配使用不同供应商提供的网络部件；固定的带宽；支持ITU－T标准；不需要demux或remux。
但是，SDH技术也具有以下不足：
随着公共网络互连和其覆盖范围的不断扩大，网络同步或疑难指针操作就成了极为敏感的问题；TDM结构；缺乏宽带管理；需要ADM’S；严格的同步方式；不能提供灵活的服务；
SDH/SONET简化了复接分接技术，提高了通信网的灵活性，且具有大量的管理信息，采用自愈混合环状网络结构，大大增强了通信网运行维护、监控和管理功能，有利于提高光纤网的可靠性、灵活性和自愈恢复功能。另外，SDH/SONET不仅适用于光纤，也适用于微波和卫星传输。因此，SDH/SONET是新一代理想的传输体制。
IP over SDH或PPP Over SDH（POS）技术
IP over SDH/SONET简称为POS解决方案。其中IP为互联网协议，位于OSI第三层；SONET或SDH位于OSI的第一层；由于其上传输帧，位于层。作为Internet主干网的解决方案，本质上保持了Internet作为IP网，非连接的特征，形成统一的平面层，简化了网络体系结构。
IP over SDH/SONET是IP数据包通过采用点到点协议（PPP，Point to Point Protoco1，位于OSI第二层），映射到SDH/SONET帧上，按某次群SDH/SONET相应的线速率进行连续传输（符合RFCI619，“PPP over SDH/SONET”；RFC1662，”PPP over HDLC－Like Framing”标准）。
因此，也叫Packet over SDH/SONET或PPP over SDH/SONET（POS）.新型千兆位路由器（GSR/GSF）是POS组网的核心。在网络发展中，路由器与交换机在骨干网或核心网中配置之争由来已久，传统路由器已成为Internet骨干网发展中的瓶颈。近年来，由于采用了缓存（Cache）技术，硬件（芯片）快速处理技术，标记交换技术，以信元（Cell）交换结构作为路由器内部体系架构的路由器交换技术等，路由器发展很快。其中的千兆位路由器的出现，以及其单位吞吐量价格的大幅度下降，足以与ATM相抗衡。
全世界很多电信公司和大企业，也在建设SDH/SONET网络；中国今后建设的光纤干线将要采用SDH系统，大多数可能是或622Mbns干线。国内外建设的SDH/SONET环境，为在Internet主干网实施POS解决方案创造了条件。
用POS来解决Internet主干网问题，有以下优点：
简化网络体系结构；传输效率高；有利于实现IP多路广播（Multoicast）；POS建立在SDH/SONET传输平台上，由于不同体系，不同群次的信号均可在SDH/SONET信道上插/分，为跨越地区（乃至跨国界），兼容不同技术和标准，实行网络互连，以及实施POS创造良好条件。
POS的缺点：
至今尚不适于多业务平台（合数据、话音、适配图像、LAN、SNA、实时、突发业务等的多平台）；一般只能进行业务分级（CoS），还不足以保证优先等级的业务质量（QoS）；对大规模的网络，处理庞大、复杂的路由表问题尚是其难题；路由信息占用带宽的比例太大；网络流量管理。拥塞控制还较差。对于ATM网络，可进行逐路排队（Per－VC Queueing）和分布式拥塞控制（带有预防的性质），具有简便的流量管理能力和较好的算法，而对POS使用的路由器，尚难完全做到这一点；缓冲器也不如ATM多/大，特别遇到突发性负荷时，丢包机率高（当然如前所述ATM将一个包切短成很多信元，万一丢失一个信元，整个包要重传，从这个角度看也有人指出ATM丢包机率大）；在ATM网中ATM以虚电路（VC）与边缘路由器相连，连线数量设为N个，在路由器网中，连线数量将达N（N－1）/2，相当于N2数量级的水平，为此，POS网可扩展性较IP overATM为差。
ATM技术
ATM即异步传输模式（Asynchronous Transfe，Mode），它位于05I的第二层。该技术是一种快速数据分组交换技术，它采用固定长度（53 bytes）的数据包，每个数据包称为一个信元（cell），每个信元包括48个字节的数据和5个字节的信头。与传统的数据包一样，ATM信元只在有数据传输时才需要带宽，但ATM信元可以提供相当于时分复用器那样的时间片来进行连续的传输。因此，ATM技术在实时处理和突发业务传输时能达到较好的效果。
目前ATM技术正在由试验阶段走向商用阶段。美国的AT&T长途电话公司和太平洋贝尔、GTE等本地电话公司都已开始商用ATM业务。我国的某市 、上海、广东、山东、浙江、陕西等地区也进行了ATM网络演示，并进入商业应用阶段。
ATM技术具有以下优点：
ATM技术是面向连接的技术，具有很大的灵活性，虚拟连网功能是盯M局域网的重要功能：以星型拓朴结构为主，并可以构造任意网状的网络拓朴结构；ATM交换允许在同一网络中以不同的链路速率进行操作，不再需要路由器或隔离桥进行速率匹配，每条键路可以根据需要改变速率，具有可伸缩性；ATM规定了多种用户网络接口速率，故易于提高未来终端的性能；ATM网络传输技术克服了当今广泛使用的以大一LAN的局限性。它是以交换为中心的量型结构，传输速率很高，故各终端都可占用传输路由；有效的带宽；能够保证通信的服务质量（QOS）；提供灵活的服务；直接支持多媒体。
但是，ATM技术也具有以下不足：
互操作性较差；流量控制尚不能令人满意；ATM技术还没有达到相当成熟阶段，许多技术问题还正在研究解决中；ATM没有内在的广播功能；不支持敏感时延；超载性能下降。
小的信元、ATM交换和虚连接是ATM网络的关键技术，ATM技术吸收了传统网络技术的优点，虽然还存在着许多不足，但ATM网络是针对过去各种网络存在的问题而提出来的解决方法，是目前网络技术中最先进的。它可能成为信息高速网络的支柱，成为下一代网络的主要和关键技术。
IP Over ATM技术
IP over ATM技术就是试图来解决在Internet迅猛发展中，暴露出带宽、效率、开销、安全、管理等诸多矛盾；随着多媒体应用的日益广泛，支持业务、划分业务等级、提供相应的业务质量（QOS）保证，也就成为Internet发展中亟待解决的问题。
IP技术与ATM技术相结合的难点在于：ATM是面向连接的从IP 0ver ATM技术的发展历史来看，主要有以下各种解决方案：传统的IP Over ATM万案；网络云上路由（ROLC，Routing Over Large Clouds），包括下一跳路由协议（NHRP，Nex Hop Routing Protocol）与非广播多点访问地址解释协议（NAR，NBMA Address ResolutioProtocol，其中NBMA指Non－Broad Cast Multi－Access）；局域网仿真（LANE）与ATM上多协议（MPOA, Multiprotocol over ATM）万案；Ipsilon发布的IP交换（IP Switching）以及有关ATM制造商（为Ascend/Cascade、ECIT elematiCs等）推出的各种派生方案；C11ISCO发布的标签交换（Tag Switching）方案。
在上述解决方案中，有的方案不甚理想或技术已经陈旧，有的方案有待完善或尚未成为工业标准，一些方案相互间有技术渗透，尽管人们对一些解决方案尚有不同评论与争议，无论如何，IP over ATM毕竟代表一种技术发展趋势。
IP Over ATM技术是围绕着解决下列主要矛盾而发展起来的：
ATM面向连接与IP非连接的统一。ATM是面向连接的；大量现代数据网络协议是非连接的，IP具有非连接特征，TCP是面向连接的。
OSI第3层与第2层的捆绑现代网络，特别是互连网络，很多是多层或分层网络。其中较为典型的是由异步转移模式网络或帧中继（FR）网络与IP网络组合而成的多层网络，如以ATM为主干网的Internet（IP网）或以IP网作为接入网接入ATM或FR核心网。这样的网络，从逻辑上看，是两个叠加在一起的平面网，即位于第1～2层的ATM网，也叫底层网（Underlying Network），与位于第3层的IP网。
IP 0ver ATM的各种解决方案都是围绕着路由与交换的结合这个核心来展开的。结合好坏的程度反映了各种解决方案的优劣。这里有一个结合的“度”的问题。
局域网仿真（LANE）技术
为了能够尽快利用ATM硬件设施的优势，同时又保护广大用户在传统的局域网应用软件上的投资，ATM论坛（ATM Forum）于1995年初发布了局域网仿真的标准第一版（LA Emulation ），它实际上可以被看成是在ATM领域中的第二层（MAC）虚拟网络技术。LANE采用了面向点对点的ATM网，即把网络看成具有广播能力的以太网或令牌杯网，同时仍能运行IP（不久将是IPX)。
局域网仿真（LANE）的目的是使现有的LANS能顺利过渡到采用更高带宽的ATM技术，通过一个ATM主干将各种不同的传统式LAN连成一体。并使得TCP/IP、IPX、APple/Talk、DECnet、XNS多局域网协议能够在ATM网上运行而无需对网络应用程序进行修改。
由于LAN仿真是在介质存取控制（MAC）层上运行，因此不必改变或更换适配器、驱动程序或应用程序，就能在整个ATM网络上运行，从而可以保护用户在现有的所有应用和设备上的投资。同时，由于其不依赖高层协议，从而能够有效支持现有的路由和非路由协议。
LAN仿真通过四种服务实现：局域网仿真配置服务器（LECS）、局域网仿真服务器（LES）、广播与未知服务器（BUS）和局域网仿真客户机（LEC）。
局域网仿真采用CIient/Server的模式，在ATM网络之上仿真出类似传统局域网的广播域，称为仿真局域网ELAN（Emulated LAN），带ATM网卡的工作站、ATM－LAN网桥或带ATM上行卡的局域网交换机均模拟一个或多个传统局域网MAC层的接口，称为LEC（LAN EmulAtiOn CIient），各个LEC通过局域网仿真服务器LES（LAN Emulation Server）的帮助来建立虚连接，从而完成通信过程。由于ATM是面向连接的技术，因此ELAN内部的通信流量只有其成员才有可能收到。
局域网仿真（LAN）的优点：
具有ATM的众多优点，如：低时延抖动、高带宽等；具有相当高的安全性；与传统局域网相比，具有高度灵活、无拥塞和吞吐量大等独特的优点；具有非常好的兼容性，不同厂家生产的LANE产品可以相互混合使用；可以使用虚拟电路连接将某个服务器分配到多个局域网中去；LANE内核支持所有的高层协议。
局域网仿真（LANE）的缺点：
连接虚拟LAN需要使用传统的路由器，这会给网络带来一个新问题。因为即使最快的路由器，所提供的性能也只是当前最低档的ATM交换机的几分之一；LANE不能解决以太网、令牌环网、FDDI之间的转换问题；LANE不能使用ATM的多媒体与服务质量属性；LANE是利用非可用比特率（UBR）开发的技术，而UBR的缺点是对信元的传送没有保证；LANE虽然能够将ATM的复杂性对网络与高层协议隐藏起来，但却进一步增加了协议的开销；LANE不能提供QoS的保证。
帧中继（Frame Relay）技术
帧中继（Frame Relay，简称FR）技术是在分组交换技术的基础上发展起来，目前美国和欧洲的各主要通信公司都提供恢中继服务。
帧中继传输是一种透明传输。网络中的交换节点不再支持数据传输中的纠错重传功能，而且对各种协议也不进行转换和处理。帧中继传输网络是独立于各种应用协议的，可在其上传送用户数据而不管它的高层格式如何；或者说，对支持OSI第二层以及其上层数据传送的各种不同数据终端（DTE）的协议，在帧中继网上均是以透明方式传送的。因此，帧中继网对传送当今50多种协议具有简洁性、透明性和兼容性。
帧中继的传输率可以达到56Kbps/64Kbps到T1/E1，目前可支持到T3/E3。
帧中继以不定长度的数据包——帧（Frame）作为交换和传输的单位。帧由标志字段、地址字段、信息字段及帧校验字段组成。其中地址字段的长度为2～4字节，默认值为2字节。
帧中继交换平台有TDM、、Frame、Ce11四种技术类型。
目前，帧中继交换技术实现方式主要有两种：帧交换和信元交换。对帧中继来说，信元交换是在交换机内部的交换方式，不管采用标准或非标准信元，其内部交换标准执行的都是各企业的专用标准，其对外都以帧的数据结构的形式出现，因此不影响网络的互连和接入。在帧中继交换平台中，目前约有70％的市场是采用信元交换技术。帧中继中继带宽多为TI（）至T3（）/E3（）。国内信息化刚在起步，从信息业务实际需求量出发，目前中继带宽尚≤E1（)。从帧中继网络发展并与ATM网络接轨考虑，帧中继中继带宽己发展到OC－3（STM－1/STS-3）=。
帧中继提供的主要业务功能包括：
1.帧的定界、同步与透明传输，并保证帧顺序的完整性；
2.利用地址字段中的数据链路连接标识（DLCI）实现统计复用功能，不同的DLCI对应不同的虚电路（VC－Virtual Circuit）；
3.检验帧的正确性与完整性，丢弃差错帧与无效帧，但不对其进行恢复，也不通知源端或目的端，帧的恢复可由端到端的高层应用根据需要来实现；
4.利用地址字段中的FECN、BECN和DE位进行拥塞控制，其中BECN和FECN分别用来通知帧的源端和目的瑞网络发生拥塞，DE用来标识在网络发生拥塞的情况下首先被丢弃的帧。
5.帧中继同时提供永久式虚电路（PVC）和交换式虚电路（SVC）业务。
具备标准的用户一网络接口（UN）和网络-网络接口（NNI）功能，同时具备ATM业务功能，用户入网的速率在64Kbps～34Mbps之间，以后还可以提供更高的速率。
帧中继网具有诸多优异性能：
具有低时延、高可靠性、高吞吐量（低时延十高可靠性）=高吞吐量）、低开销、公平性，能支持突发性业务，适于计算机局域网（LAN）远程互连；能够以低投资获取高带宽；支持时延敏感的协议（如SNA－SDLC、DECNET、Novell－IPX/SPX等协议），以及话音、视频业务；支持各种不同协议的终端或网络（如网、IP网等）的接入与互连；帧中继网向用户提供虚电路PVC和SVC服务，还可为用户建设虚拟网（VPN）；以信元交换技术为平台的帧中继可实现与ATM互连和互操作；适应未来的增长；用户协议透明。帧中继对于高层协议如TCP/IP、IPX等是完全透明的。
自从1991年Wilte1首先推出帧中继业务商业应用以来（世界上第一个帧中继网Wilpac），世界帧中继市场正在经历爆炸性发展，最终用户端口数正以300％的速度增长。中小规模的帧中继网络更如雨后春笋（很多网络实行互连）。在中国，帧中继己为数据通信市场所广泛应用。是一种较为成熟的技术。
HFC技术
HFC（Hybrid Fiber to the Coaxial，光纤/同轴电缆混合），是星树状结构，即干线采用光纤，而各分干线采用同轴电缆。传输带宽扩大为750MHz或1GHz。
其结构为，从本地局到路边或小区光结点采用星型结构，从小区光结点到用户则是采用树状同轴电缆，在小区光给点内进行光电转换或电光转换。HFC技术方式即是接入网技术的一个很典型的技术方式。HFC实现双向传输的方法在其光纤系统中采用空间分割法，分别采用两根光纤传送上行和下行信号，而在同轴系统中采用频率分割法。
当前有线电视（CATV）网普遍采用光纤/同轴网（HFC）。过去的CATV网采用同轴电缆网，由于衰减较大，每600米左右要放置一个放大器，在距离较远的干线传送时需要多级放大器级联，造成性能下降，且频带不能太宽，一般为350MHZ或450MHZ。近年来，随着光纤技术不断进步，微米和微米单模光纤和分布反馈激光器的出现，使光纤用作CATV网的双向传输接入方式成为可能。将经RF调制的电视信号送至光节点，再用同轴电缆分配到小区中的每个用户，这样既经济又具有较高的性能。目前我国新建的CATV网普遍采用这一结构。上海利用现有市内光纤网建立FC CATV网，在两三年内用户达到100多万。
用做综合业务服务HFC网的最理想的结构是FTTC型。每个光节点所辖用户数目愈少，建设成本愈高。用户数目取决于所需提供服务的内容和质量，如提供影视点播服务时的同时要求点播的用户数，做普通电话服务时可同时打电话的用户数等。
HFC宽带业务的关键技术有：数字化压缩技术；宽带交换技术；有条件接受系统（CAS）技术；HFC局域网络（LAN）互联技术。
HFC的优势有：频带宽；容量大；成本低；双向性；抗干扰性强。
HFC的不足主要有上行干扰问题很好得到解决。
