當(dāng)今是通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不斷涌現(xiàn)，通信領(lǐng)域日新月異的時(shí)代，本人根據(jù)工作中的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，在此談?wù)劮纸M交換、幀中繼和ATM技術(shù)在民航自動(dòng)轉(zhuǎn)報(bào)網(wǎng)中的最新應(yīng)用。
一、分組交換技術(shù)的實(shí)現(xiàn)原理
分組交換是為適應(yīng)計(jì)算機(jī)通信而發(fā)展起來的一種先進(jìn)通信手段，可以滿足不同速率、不同型號(hào)的終端與終端、終端與計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)間以及局域網(wǎng)間的通信，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫資源共享，這也是新疆民航自動(dòng)轉(zhuǎn)報(bào)網(wǎng)使用的第一代交換網(wǎng)。分組交換是吸取了報(bào)文交換的優(yōu)點(diǎn)，以分組為信息單位，采用“存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)”的方式在網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)交換方式。
分組的傳輸方式有數(shù)據(jù)報(bào)方式和虛電路方式。數(shù)據(jù)報(bào)方式是將每一個(gè)數(shù)據(jù)分組單獨(dú)當(dāng)作一份報(bào)文來處理，而虛電路方式一般又分為永久虛電路（PVC）和交換虛電路（SVC）。PVC是指設(shè)備開機(jī)后鏈路就建好了，在傳輸數(shù)據(jù)前無須再經(jīng)過呼叫建鏈；而SVC在每次傳送數(shù)據(jù)時(shí)都要經(jīng)歷呼叫建立和呼叫清除過程。分組交換所用的傳輸信道可以是數(shù)字信道，也可以是模擬信道。
分組交換技術(shù)是在OSI的物理層、鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層上傳輸和交換數(shù)據(jù)的，在物理層完成建立、保持和斷開物理連接，鏈路層完成建立和拆除物理連接并實(shí)現(xiàn)無差錯(cuò)傳輸，而網(wǎng)絡(luò)層完成數(shù)據(jù)交換、路由選擇、通信流量控制等功能。
分組交換網(wǎng)有兩種終端，對于分組型終端，它本身就具有分拆/重裝分組的功能，報(bào)文進(jìn)入分組交換機(jī)前就在分組型終端內(nèi)將要發(fā)送的報(bào)文分拆成可以在傳輸線路上傳輸?shù)姆纸M文件，而非分組型終端必須將要傳送的報(bào)文送至分組交換機(jī)后，由分組交換機(jī)對報(bào)文進(jìn)行分割打包成可以在傳輸線路上傳輸?shù)姆纸M包。圖1中所描述的就是非分組型終端A向分組型終端C和分組型終端B向非分組型終端D的傳輸過程。從圖1中可以看出，在兩個(gè)用戶之間存在多個(gè)路徑情況下，分組交換方式可以同時(shí)在不同路徑上傳輸一個(gè)報(bào)文。
二、幀中繼在自動(dòng)轉(zhuǎn)報(bào)網(wǎng)中的應(yīng)用原理
FR技術(shù)是分組交換的升級(jí)，是在OSI第二層上用簡化的方法傳送和交換數(shù)據(jù)單元的一種技術(shù)。同時(shí)克服了分組交換時(shí)延大、信息傳輸效率低、協(xié)議復(fù)雜等缺點(diǎn)，它是新疆民航自動(dòng)轉(zhuǎn)報(bào)網(wǎng)使用的第二代交換網(wǎng)，現(xiàn)在仍在使用。
幀（交換單元）信息的預(yù)約長度至少為1600字節(jié)/幀。FR是以可變長度幀為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)，對這種幀模式承載業(yè)務(wù)定義了鏈路層協(xié)議，稱為LAPF或Q.922。該協(xié)議規(guī)定對幀只檢錯(cuò)不糾錯(cuò)，關(guān)于糾錯(cuò)和流量控制的任務(wù)都留給在終端之間直接操作的高層協(xié)議完成。它取消了X.25的第三層功能，只采用了OSI的物理層和鏈路層兩級(jí)結(jié)構(gòu)，在鏈路層也僅保留了核心子集部分。它在鏈路層的任務(wù)是完成統(tǒng)計(jì)復(fù)用、幀透明傳輸和錯(cuò)誤檢測，但不提供發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤后的重傳操作，省去了幀編號(hào)、流量控制、應(yīng)答和監(jiān)視等機(jī)制，而且提供了一套合理的帶寬管理和防止阻塞的機(jī)制，用戶可以有效利用預(yù)先約定的帶寬，并且還允許用戶的突發(fā)數(shù)據(jù)占用未預(yù)約的帶寬，以提高整個(gè)網(wǎng)絡(luò)資源的利用率。
與分組交換一樣，F(xiàn)R采用面向連接的虛電路交換技術(shù)，可以提供SVC業(yè)務(wù)和PVC業(yè)務(wù)，但目前已應(yīng)用的FR網(wǎng)絡(luò)中，大部分只提供PVC業(yè)務(wù)。當(dāng)用戶采用PVC接入FR網(wǎng)時(shí)，業(yè)務(wù)提供者為端用戶分配一對DLCI，即為端用戶指定固定地址，每一個(gè)節(jié)點(diǎn)中都有PVC路由表，當(dāng)幀進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)時(shí)，節(jié)點(diǎn)機(jī)通過DLCI值識(shí)別幀的去向。當(dāng)用戶采用SVC時(shí)，主叫用戶指定目的地地址，然后由FR網(wǎng)絡(luò)借助于DLCI建立一條臨時(shí)性虛電路與被叫用戶終端設(shè)備接通，一直保持到通信結(jié)束為止。
由于DLCI是業(yè)務(wù)提供者為終端用戶成對提供的地址，即輸入FR的DLCI和輸出FR的DLCI，所以DLCI只具有本地意義，不是指終點(diǎn)的地址，它只識(shí)別用戶與網(wǎng)絡(luò)間及網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)間的邏輯連接，即經(jīng)過DLCI值改變，當(dāng)幀進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)時(shí)，節(jié)點(diǎn)機(jī)通過DLCI識(shí)別幀的去向。
三、ATM應(yīng)用分析
ATM（異步轉(zhuǎn)移模式）是在分組交換技術(shù)上發(fā)展起來的快速分組交換技術(shù)，它采用統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用技術(shù)，并且綜合吸收了分組交換高效率和電路交換高速率的優(yōu)點(diǎn)，針對分組交換速率比較低的缺陷，利用電路交換幾乎與協(xié)議處理無關(guān)的特點(diǎn)，通過高性能的硬件設(shè)備來提高處理速度，實(shí)現(xiàn)高速化傳輸。
ATM信元（CELL）是ATM交換的最小信息單位，實(shí)際上就是分組，只是為了區(qū)別于X.25的分組，才將ATM的信息單元叫做信元。ATM的信元具有固定的長度，從傳輸效率、時(shí)延及系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜性考慮，CCITT規(guī)定ATM信元長度為53字節(jié)。其中前5個(gè)字節(jié)為信頭（header），包含有各種控制信息，主要是表示信元去向的邏輯地址，還有一些維護(hù)信息、優(yōu)先級(jí)以及信頭的糾錯(cuò)碼。信元后面48字節(jié)是信息段，也叫信息凈負(fù)荷（playload），它承載來自各種不同業(yè)務(wù)的用戶信息。信息的格式與業(yè)務(wù)無關(guān)，任何業(yè)務(wù)的信息都經(jīng)過切割封裝成統(tǒng)一格式的信元，用戶信息可以透明地穿過網(wǎng)絡(luò)。ATM信元可分為承載用戶信息信元、信令信元、空閑信元和運(yùn)行維護(hù)信元。
ATM采用異步時(shí)分復(fù)方式（即統(tǒng)計(jì)復(fù)用），將來自不同信息源的信元匯集到一起，在緩沖器內(nèi)排隊(duì)，隊(duì)列中的信元根據(jù)到達(dá)的先后按優(yōu)先等級(jí)逐個(gè)輸出到傳輸線路上，形成首尾相接的信元流，具有同樣標(biāo)志的信元在傳輸線上并不對應(yīng)著某個(gè)固定的時(shí)隙，也不是按周期出現(xiàn)的。異步時(shí)分復(fù)用使ATM具有很大的靈活性，任何業(yè)務(wù)都按實(shí)際信息量來占用資源，使網(wǎng)絡(luò)資源得到最大限度的利用。此外，不論業(yè)務(wù)源的性質(zhì)有多大不同（如速率高低、突發(fā)性大小、質(zhì)量和實(shí)時(shí)性要求如何），網(wǎng)絡(luò)都按同樣的模式來處理，真正做到完全的業(yè)務(wù)綜合。
四、分組交換、幀中繼及ATM在民航自動(dòng)轉(zhuǎn)報(bào)網(wǎng)中的應(yīng)用
新疆民航自動(dòng)轉(zhuǎn)報(bào)網(wǎng)最早采用的是分組交換技術(shù)，使用TP4900型分組交換機(jī)，分組交換機(jī)主要承傳新疆各機(jī)場相關(guān)部門之間以及與全國各機(jī)場相關(guān)部門之間的報(bào)文，同時(shí)還為有需要的單位提供撥號(hào)端口。隨著通信技術(shù)的不斷發(fā)展和新型業(yè)務(wù)的接入，2000年民航總局統(tǒng)一用幀中繼FRS800取代了分組交換機(jī)，又接入了空管網(wǎng)和完好性檢測系統(tǒng)等業(yè)務(wù)，與分組交換網(wǎng)相比，F(xiàn)R顯現(xiàn)出了傳輸效率高、時(shí)延小的優(yōu)點(diǎn)。現(xiàn)在，ATM成為了新疆民航自動(dòng)轉(zhuǎn)報(bào)網(wǎng)的新成員，現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)已搭建好，現(xiàn)在正在進(jìn)行其遠(yuǎn)景規(guī)劃，如電話接入、Internet接入等。
可以看出，分組交換、幀中繼及ATM雖然在性能、協(xié)議、傳輸業(yè)務(wù)等方面有很大區(qū)別，但在新疆民航自動(dòng)轉(zhuǎn)報(bào)網(wǎng)中的作用是相同的，即作為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。由于分組交換采用模擬/數(shù)字電路作為傳輸介質(zhì)，接入速率較低等缺點(diǎn)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，該技術(shù)的使用已不符合現(xiàn)在的實(shí)際情況；幀中繼（FR）技術(shù)的使用克服了分組交換技術(shù)的缺點(diǎn)，采用了數(shù)字微波、光纜作為傳輸介質(zhì)，接入速率也有了較大的提高，但依然只是提供單一的數(shù)據(jù)傳輸功能；而即將采用的ATM技術(shù)，在提供的業(yè)務(wù)功能上有了更為廣泛的拓展，為今后傳輸高速數(shù)據(jù)、綜合語音、動(dòng)態(tài)圖像、多媒體視頻通信等提供了多種基礎(chǔ)平臺(tái)，從而使新疆民航自動(dòng)轉(zhuǎn)報(bào)網(wǎng)邁進(jìn)了更為先進(jìn)的技術(shù)領(lǐng)域，為保障安全生產(chǎn)工作奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)和技術(shù)保證。
