宽带IP城域网的技术及应用
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【摘要】随着世界经济进入数字新经济时代，宽带城域网正是为了适应人们日益发展的通信要求，利用先进高速的接入技术，实现用户接入网的数字化、宽带化，提供语音、数据、图像等多种媒体业务的综合平台。当前，国内骨干网的基本建设完毕使得宽带ip城域网成为下一个网络建设热点。它具有智能化功能，能够自动寻找最佳的路径，将信息传送给对方。
1.宽带城域网的定义
1.1 宽带IP城域网
宽带城域网是根据业务发展和竞争的需要而建设的城市范围内的宽带多媒体通信网络，是宽带骨干网络在城市范围内的延伸，并作为本地的公共信息服务平台组成部分，负责承载各种多媒体业务，为用户提供多种接入方式，满足各类用户对各种多媒体业务的需求。现在有三种网络正在运营：电信交换网、计算机网和有线电视网。
1.2 宽带IP城域网的接入方式
宽带城域网面对大量的用户，不同的用户对接入速率、服务质量、费用等要求不尽相同，因此对接入方式也有不同的要求。目前能够实现的宽带接入方式主要有以下几种：
FTTx：包括光纤到桌面路边（FTTD）、光纤到家庭（FTTH）、光纤到大楼（FTTB）、以及（FTTC）等。FTTx方式一般使用FTTx＋LAN形式，即在光纤的终点连结局域网，用户只需接入本地局域网就可获得10～100M的使用带宽，而且费用比较便宜，是一种比较好而经济的方式。
xDSL：包括HDSL，ADSL，VADSL等，当前主要使用的是ADSL。它在已经广泛铺设的铜缆上采用新的数字解调技术，为用户提供比较高的接入带宽。其优势是可充分利用现有的钢缆资源，技术比较成熟，但是局端投资比较大，传输距离限制在l～5公里以内。
HFC：这种技术适合于在有线电视的同轴电缆线上开展宽带接入业务，但是需要对现有的同轴电缆有线电视网进行双向改造，并且单个节点下用户数目有一定限制。
以上这些接入技术在实际应用中往往被结合起来使用，并且与网管系统一起组成一个完整的接入系统。
2.IP城域网的建设原则
2.1 网络层次清晰化。构建逻辑层次清晰的城域骨干网、宽带接入网。（如图1所示）
城域骨干网是业务接入控制点及控制点以上的城域网核心路由器组成的三层路由网络，划分为核心层和业务接入控制层两层。
2.2 网络结构扁平化。实现骨干网的大容量、少节点、接入网广覆盖，减少网络级联级数，减少非主流技术和设备的种类。
2.3 网络质量差异化。通过在IP网部署区分服务机制，为不同用户和不同业务提供不同QoS等级的差异化服务。
2.4 管理控制集中化。通过业务接入控制层实现集中的业务提供和控制，同时建立集中的认证计费和网络管理系统，提高网络的可管理性，实现运营商级业务支撑和网络管理。
2.5 设备要求规范化。通过制定规范，明确新增网络设备支持IP网业务开展所需的功能、性能、管理和互通性等要求，确保未来网络对业务的支撑。
3.宽带IP城域网网络技术
目前骨干网技术突飞猛进，针对不同的运营环境有ATM、GE、POS、DPT等多种技术供运营商选择。对于运营商来说，首先要综合考虑技术的发展趋势、技术特点、技术成熟性和标准化。例如万兆以太网技术尽管会是未来城域网的发展趋势，但是就目前技术发展程度而言，GE无论是在技术成熟度、标准化方面，还是在价格等方面都是一个更合适的选择。其次对运营商来说要对所建城域网现在和将来要开放什么业务，面对的重点用户群是谁等有一个清晰的目标，这样才能更好地选择合适的技术。
总的来说，要建设一个可运营可管理的电信级宽带IP城域网，采用什么技术是一个非常复杂的决策过程。
3.1 ATM技术
ATM采用53字节固定长度的信元(Cell)作为最基本的传输单元，利用IPOA、LANE、MPOA和MPLS等协议来承载IP。它的优点在于可以把不同的服务(FR、DDN、Voice、D1)集中到一个管道中，并提供分类管理，同时可以提供强大的流控机制但ATM在传输IP业务时存在协议过于复杂，信头协议太大，设备价格高而速率有上限(目前ATM接口最高速率是2.5G，而且622M和2.5G接口价格非常高)。
3.2 千兆以太网技术
GE技术基于传统的成熟稳定的以太网技术，设备价格较低。它可以自然的方式来升级现有的以太网、工作站、管理工具和管理人员的技能，实现与用户原有以太网的无缝连接，中间不需要任何格式转换，大大提高了数据转发和处理能力。可以说GE的突出优势是低带宽成本以及简单、易用和对IP的无缝支持。但在流量控制和带宽管理、可管理性和安全等方面能力则还有待于进一步完善。
3.3 DPT(动态包传输)技术
DPT技术是基于光纤传输的优化包传输，结合了IP路由的带宽效率、成本有效性和服务丰富性以及光纤环的带宽丰富性和积极自愈功能，提供了下一代数据化的光纤传输解决方案，最大限度的提高了网络稳健性和可用性。DPT采用分组环解决方案，充分利用带宽复用功能，比TDM的SDH设备和分/插复用器(ADM)等组网方式经济便宜。
4.宽带IP城域网建设方案
4.1 城域骨干网
考虑到网络中心与县市（区）间光纤资源有限以及骨干网络的稳定性、可靠性，将城域IP骨干网架设在独立光传送平面（采用波分技术）之上，形成双平面的网络架构，即光传送平面、业务网络平面。业务网络平面除IP网络外，还有数字电视专网、TDM专网等。（如图2所示）
4.2 宽带接入网
宽带接入网的接入层通过各种接入技术和线路资源实现对用户的覆盖，并提供多业务的用户接入，配合完成用户流量控制功能。接入层一般由中小规格的交换机、CMTS头端设备、PON的OLT设备、IPQAM头端设备等组成。
4.3 IP多业务平台系统
目前网络市场上的城域网IP多业务平台构建主要分两种，一种是Metro-DWDM方案，另一种是MSPP方案。
目前全国各地的宽带ip城域网已从最初的如火如荼的建设到现在的较为平稳的发展，现实的市场需求要求运营商对网络技术的选择、业务提供、设备的选择一直到运营管理都要和投资回收建设成本乃至赢利紧密结合考虑。尤其是以太网接入作为一种有中国特色的接入手段，在目前用户有强烈需求但规模效益不明显的形势下，如何使宽带ip城域网骨干网的建设与扩容更有效的配合以太网接入网以获得更大的收益，更是一个值得关注的问题。在这方面，要特别关注的是RPR的标准化过程，它肯定会使基于GE的多业务平台成为宽带ip城域网发展的一个趋势。
参考文献
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