張輝勇

摘要：本文針對寬帶城域網(wǎng)涉及的技術(shù)及其特點進(jìn)行了分析，基于寬帶城域網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計原則對比了不同組網(wǎng)技術(shù)的特點。

關(guān)鍵詞：寬帶城域網(wǎng)；組網(wǎng)技術(shù)；分析

中圖分類號：TN915.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2017）07-0050-01

寬帶城域網(wǎng)連接著長途骨干網(wǎng)架和終端用戶，即分布在城市不同區(qū)域的企事業(yè)單位、醫(yī)院、學(xué)校、賓館、商住樓以及智能小區(qū)的辦公設(shè)備和移動終端設(shè)備。寬帶城域網(wǎng)將數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)流量進(jìn)行整合、封裝、分包處理，傳送至長途骨干網(wǎng)架，網(wǎng)絡(luò)層級結(jié)構(gòu)清晰，實現(xiàn)了更高的傳輸效率。各大運行商紛紛加快了寬帶城域網(wǎng)建設(shè)進(jìn)度以及對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的升級改造工作，以便于為住宅和商業(yè)用戶提供更加豐富的寬帶業(yè)務(wù)服務(wù)。

1 寬帶城域網(wǎng)涉及的主要技術(shù)及特點

在城域網(wǎng)建設(shè)和升級改造的工程實踐中，出現(xiàn)了多種組網(wǎng)技術(shù)，主要有ATM技術(shù)、彈性分組環(huán)（PPP）技術(shù)、基于SDH發(fā)展而來的POS（Packet over SDH）技術(shù)和多業(yè)務(wù)傳送平臺（MSTP）技術(shù)、千兆以太網(wǎng)（GE）技術(shù)等。本文選取三種比較典型的技術(shù)進(jìn)行分析：

1.1 異步傳輸（ATM）

基于電路交換和分組交換，出現(xiàn)了一種新的交換技術(shù)——異步傳輸，傳輸基本單元固定為53字節(jié)的信元。ATM具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢：

（1）固定信元長度的選擇，提高了寬帶交換速率；（2）實現(xiàn)不同速率數(shù)據(jù)的同步傳輸；（3）ATM技術(shù)在進(jìn)行連接前實施流量控制技術(shù)，以確認(rèn)協(xié)商信令能否達(dá)到通信服務(wù)質(zhì)量，得到肯定應(yīng)答后網(wǎng)絡(luò)才允許此次連接，實現(xiàn)不同服務(wù)質(zhì)量的虛擬電路。

1.2 基于SDH的POS技術(shù)

POS（Packet over SDH）采用點到點通信協(xié)議（PPP），對IP數(shù)據(jù)包進(jìn)行封裝，延續(xù)了IP的非連接性；延續(xù)HDLC幀格式，將數(shù)據(jù)幀映射到SDH/SONET數(shù)據(jù)幀，以固定的線速度進(jìn)行連續(xù)傳輸。

相比于ATM技術(shù)，POS技術(shù)的整體網(wǎng)架結(jié)構(gòu)簡單，沒有復(fù)雜的協(xié)議和信元頭浪費。IP 數(shù)據(jù)包無需進(jìn)行拆分和重組，經(jīng)過協(xié)議封裝即可進(jìn)行光纖傳輸，傳輸開銷只有2%，遠(yuǎn)低于ATM技術(shù)中的25%。QoS需要較高的傳輸速率和效率來保證，基于SDH系統(tǒng)的PoS技術(shù)很好地滿足了這一需求，可以直接支持IP數(shù)據(jù)、語音和視頻信號，用低價的設(shè)備投入實現(xiàn)了高速的處理能力。

1.3 多業(yè)務(wù)傳輸平臺MSTP技術(shù)

多業(yè)務(wù)傳送平臺MSTP（Multi-Service Transfer Platform）是適應(yīng)城域網(wǎng)的發(fā)展而出現(xiàn)的，以SDH系統(tǒng)為基礎(chǔ)，滿足ATM、以太網(wǎng)、TDM業(yè)務(wù)的接入和傳輸，憑借VC或級聯(lián)方式將多數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)映射到SDH時隙處理。

MSTP技術(shù)作為SDH的升級產(chǎn)品，融合了新興技術(shù)，增強了SDH技術(shù)的生命力，同時也拓展了其應(yīng)用領(lǐng)域。主流廠商均推出了自己的MSTP產(chǎn)品，支持的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)接入類型各有側(cè)重。有的僅支持?jǐn)?shù)據(jù)業(yè)務(wù)的透明傳輸；有的可以實現(xiàn)兩層交換處理能力；有的可以接入以太網(wǎng)數(shù)據(jù)；有的支持以太網(wǎng)、RPR、ATM數(shù)據(jù)同時接入。

2 不同的寬帶城域網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)比較

2.1 技術(shù)層面對比

（1）千兆以太網(wǎng)。千兆以太網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用較早，成熟度高，暴露出來的不足也比較明顯：無法多節(jié)點樹型環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；無法提供高速保護(hù)；用戶、服務(wù)隔離的兩層模式不利于系統(tǒng)升級。因此，其核心技術(shù)路線即為提高帶寬和數(shù)據(jù)容量。（2）DWDM是較為理想的光纖傳輸帶寬技術(shù)，在國家骨干網(wǎng)工程中應(yīng)用廣泛。DWDM技術(shù)發(fā)展較快，比如可程控光分插復(fù)用 （OADM） 技術(shù)、可調(diào)波長激光器技術(shù)、分組傳輸技術(shù)等。隨著光器件成本的下降，會逐步擴展DWDM技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域，應(yīng)用到城域網(wǎng)的接入網(wǎng)、企業(yè)網(wǎng)中。

2.2 經(jīng)濟層面對比

以小型的本地網(wǎng)絡(luò)模型為例，以不同的組網(wǎng)模型進(jìn)行組網(wǎng)。千兆以太網(wǎng)（GE）投資成本480萬元，性價比最高；PoS模式投資成本670萬元，性價比一般；DPT模式投資成本1020萬元，網(wǎng)絡(luò)運行效率高，性價比較低；DWDM組網(wǎng)模式，投資1200萬元，網(wǎng)絡(luò)運行效率高，性價比最低。工程實際中，應(yīng)根據(jù)不同的應(yīng)用領(lǐng)域選用合適的技術(shù)，不同的技術(shù)間相互配合，梯次配置，比如低速終端網(wǎng)絡(luò)可以選用GE或PoS組網(wǎng)模式，高速主干網(wǎng)絡(luò)可以選用DPT或DWDM組網(wǎng)模式。

3 寬帶城域網(wǎng)未來發(fā)展方向

寬帶城域網(wǎng)的發(fā)展涉及到多個城市主體部門和技術(shù)學(xué)科領(lǐng)域，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)深入發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)逐漸趨于成熟，寬帶城域網(wǎng)的建設(shè)和發(fā)展也呈現(xiàn)出新的業(yè)態(tài)。

3.1 強化網(wǎng)絡(luò)間的數(shù)據(jù)交換能力

城域網(wǎng)從本質(zhì)上是基于公共信息線纜管網(wǎng)的多業(yè)務(wù)、多類型網(wǎng)絡(luò)的有機融合。例如出于電信業(yè)務(wù)需求建設(shè)的電信網(wǎng)，同時提供大量增值電信業(yè)務(wù)；出于廣播電視業(yè)務(wù)需求建設(shè)的有線電視網(wǎng)，同時升級提供承載多媒體信息的數(shù)字網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)。由于網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)優(yōu)良、順暢，這些新型的城域網(wǎng)絡(luò)發(fā)展迅速。

本著提高用戶整體服務(wù)感受的思路，有必要建立不同城域網(wǎng)間的互聯(lián)互通機制，特別是在與用戶感知最直接的業(yè)務(wù)網(wǎng)層面，實現(xiàn)IP電話通信、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)共享機制。從技術(shù)層面來講，并沒有實際的難度，比如可以在不同網(wǎng)絡(luò)間增設(shè)網(wǎng)關(guān)，或者建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)交換中心，未各類數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)提供統(tǒng)一的操作平臺。

3.2 做好信息線纜管網(wǎng)的頂層設(shè)計

建立獨立的城市信息線纜管道網(wǎng)絡(luò)（包含電纜和光纜），可以考慮成立專門的公司來獨立經(jīng)營這些基礎(chǔ)通信資源。一方面可以統(tǒng)籌規(guī)劃新建交通設(shè)施（公路、地鐵）、商業(yè)建筑、住宅的信息線纜管網(wǎng)建設(shè)工作，做到資源的集約開發(fā)利用，避免各運營商各自為政的建設(shè)局面；另一方面可以為各通信運行商提供統(tǒng)一、公開、平等的通信業(yè)務(wù)平臺，避免擁有信息線纜管道網(wǎng)絡(luò)資源的運營商產(chǎn)生壟斷經(jīng)營的局面。

3.3 打造城域網(wǎng)絡(luò)一體化操作平臺

本著可持續(xù)化發(fā)展的思路，大力打造適應(yīng)當(dāng)下以及未來業(yè)務(wù)擴展需求的一體化網(wǎng)絡(luò)操作平臺，產(chǎn)生集約效益。新的BMAN網(wǎng)絡(luò)應(yīng)由多家利益集團共同主導(dǎo)，做到資源共享、實現(xiàn)多層面（傳輸層、業(yè)務(wù)層、應(yīng)用層）的信息融合，為客戶提供更好的服務(wù)體驗。具體建設(shè)目標(biāo)可基于以下幾點：

（1）做到通信線纜管道網(wǎng)絡(luò)的集約化開發(fā)建設(shè)；（2）提供物理傳輸網(wǎng)絡(luò)的租用服務(wù)；（3）提供主干通信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)接入服務(wù)；（4）為用戶提供多種新型、高速的端到端網(wǎng)絡(luò)信息服務(wù)。

4 結(jié)語

市場需求推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步，21世紀(jì)電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，特別是以BAT為代表的科技巨頭們帶來了數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)的井噴式發(fā)展，這對寬帶城域網(wǎng)絡(luò)提出了建設(shè)速度和質(zhì)量的雙重需求。在城市建設(shè)階段，要做好通信電纜、光纜和管線網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)籌規(guī)劃；通信運營商要提供靈活多變的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)接入服務(wù)；應(yīng)用平臺提供商要打造一體化的終端業(yè)務(wù)平臺，做到數(shù)據(jù)流量的高度整合，以提高數(shù)據(jù)通信速度，提供更好的用戶體驗。

參考文獻(xiàn)

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