關鍵詞 寬帶城域網(wǎng) DWDM MSPP RPR 寬帶固定無線接入
一、引 言
　　我國寬帶城域網(wǎng)建設是從1999年開始的，到目前為止已呈現(xiàn)出多個運營商共同競爭的局面。起步較早的運營商其網(wǎng)絡建設已經(jīng)初具規(guī)模，現(xiàn)在已轉向發(fā)展業(yè)務階段，而對于新興運營商而言，網(wǎng)絡基礎薄弱，客戶群小，但也有其優(yōu)點：沒有舊網(wǎng)絡體制的約束，可以直接采用現(xiàn)有的新技術，以寬帶化、智能化為目標，最初就以較高的平臺向用戶提供各種寬帶業(yè)務。這種優(yōu)勢也為其快速進入市場、吸引客戶打下了良好的基礎。
　　城域網(wǎng)定位于運營級網(wǎng)絡，在可靠性、業(yè)務質量、安全性方面應有較高的保障，從而可向公眾提供豐富、易用、可靠的服務。
　　網(wǎng)絡規(guī)劃前一定要根據(jù)各地實際調研進行需求分析，在掌握用戶需求的基礎上，決定城域網(wǎng)建設的走法。第一步應搶占市場，以快速建設、快速收回投資為目標；第二步則考慮對整個網(wǎng)絡的優(yōu)化、擴容，進一步提高網(wǎng)絡的安全性、可靠性和可管理性；第三步是在網(wǎng)絡優(yōu)化的基礎上把重點轉向開展新業(yè)務。對新興運營商而言，抓零散居住區(qū)客戶不現(xiàn)實，而應該將大的商業(yè)客戶、商業(yè)住宅區(qū)作為重點發(fā)展對象。前期網(wǎng)絡建設不宜求大、求全，因為最終的競爭不是網(wǎng)絡規(guī)模的競爭，而是業(yè)務和服務的競爭。
二、網(wǎng)絡建設的總體要求
　　對網(wǎng)絡建設的總體要求是：
(1)先進性。采用目前先進的網(wǎng)絡技術，千兆級線速路由器/交換機，DWDM或SDH光纖傳輸線路，提供多業(yè)務平臺，能夠承載和交換各種信息。
(2)統(tǒng)一性。應該遵循統(tǒng)一部署的原則，結合各地具體情況，按照各地市信息基礎設施建設方案，做到統(tǒng)一建設、統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一管理。
(3)可擴充性。隨著需求的增長，網(wǎng)絡應留有可擴充的余地，包括地理覆蓋面拓廣以及總體系統(tǒng)擴容。
(4)安全性。具有多重防護能力，由于目前的寬帶網(wǎng)絡大多數(shù)為數(shù)據(jù)傳輸服務，一方面要保證客戶數(shù)據(jù)的安全，另一方面要阻止網(wǎng)絡外入侵者篡改路由竊取IP地址等非法行為。
(5)可運營、可管理性。作為運營級網(wǎng)絡必須保證是可增值的，包括用戶管理、業(yè)務管理、計費管理、安全管理、IP地址規(guī)劃、QoS提供和統(tǒng)一網(wǎng)管等。
(6)低成本性。對新興運營商而言，為了快速開展業(yè)務，盡量要確保低的網(wǎng)絡建設費、運營管理費，以低成本快速切入市場。
三、網(wǎng)絡拓撲結構與管理
1．網(wǎng)絡分層及拓撲結構
　　城域網(wǎng)可分為業(yè)務網(wǎng)絡層和傳輸網(wǎng)絡層。傳輸網(wǎng)絡層可分為核心層、匯聚層和接入層。核心層節(jié)點提供數(shù)據(jù)的高速轉發(fā)，并和省內骨干網(wǎng)互聯(lián)，提供城市IP業(yè)務的高速出口，核心節(jié)點選址應避免選用近期可能搬遷的局點，關鍵部分要熱備份。核心層節(jié)點設備采用以IP技術為核心的設備，包括大容量路由器、三層高端交換機、優(yōu)選路由器等。節(jié)點間的傳輸以SDH，MSPP，GE和DWDM等技術為主。匯聚層對用戶接入數(shù)據(jù)匯聚、流量控制和管理，這一層是城域網(wǎng)實施業(yè)務管理的主要層面。匯聚層節(jié)點設備建議采用以IP技術為核心的設備，包括大容量路由器和三層高端交換機等。匯聚層的傳輸可以采用SDH，MSPP，GE等技術。接入層負責各類用戶的快速接入。傳輸網(wǎng)絡層通常由本地傳輸網(wǎng)和接入網(wǎng)以及用戶駐地網(wǎng)等網(wǎng)絡實體實現(xiàn)，一般采用DWDM+SDH技術。
　　寬帶IP城域網(wǎng)常采用星形和環(huán)形的拓撲結構。星形結構應用較多，主要優(yōu)點是組網(wǎng)方式簡單，初期建設成本較低，管理和維護與目前模式相同，易于實現(xiàn)網(wǎng)絡的平滑升級。缺點是對主節(jié)點依賴性高，骨干路由器負擔過重。如果每個節(jié)點都需要冗余備份，則中心節(jié)點必須具有很高的端口密度，若進行大規(guī)模擴容，投資費用將較高。環(huán)形結構中心匯聚端口投資低，每增加一個節(jié)點只需增加2個端口，相對網(wǎng)狀網(wǎng)每增加一個節(jié)點要增加2N個端口，可擴展性更強。具有全冗余、高帶寬利用率和自愈環(huán)保護功能，網(wǎng)絡安全可靠。缺點是初期投資大，配置和管理相對復雜，建議骨干節(jié)點和匯聚節(jié)點之間的鏈路采用星形結構，核心節(jié)點之間可采用網(wǎng)狀或半網(wǎng)狀結構，接入方式可以是SDH環(huán)接入或采用LAN樹形接入，也可以是光纖接入星形網(wǎng)覆蓋等多種方式。
2．管理模式
　　管理模式一般采用集中的或分布式管理模式，網(wǎng)絡由骨干層、城域匯聚層、區(qū)域匯聚層和接入層組成。集中模式下骨干層可選GSR，而BAS掛在城域匯聚層，負責區(qū)域業(yè)務管理，區(qū)域匯聚層采用以太網(wǎng)交換機，接入層也可以采用以太網(wǎng)交換機接入用戶。這種模式在用戶數(shù)目不多時采用。而分布式管理模式骨干層采用GSR，區(qū)域匯聚層采用L3，BAS集成設備，負責區(qū)域業(yè)務管理，IP DSLAM作為ADSL二層接入設備位于接入層，作用類似于以太網(wǎng)交換機。這種方式BAS前推至區(qū)域匯聚層，不再成為網(wǎng)絡的瓶頸，而便于業(yè)務拓展、管理和計費。
四、骨干技術比較
　　城域網(wǎng)骨干技術主要有IP OVER ATM，IP OVER SDH，IP OVER WDM，DPT和MSPP等。其性能比較見表1。

　　寬帶城域網(wǎng)主要提供Internet數(shù)據(jù)業(yè)務，其主要的贏利點在于提供多種業(yè)務吸引大客戶和集團用戶。比如集團IP電話、會議電視、VPN等業(yè)務。僅從業(yè)務上考慮，ATM由于支持多業(yè)務，服務質量有保證，采用MPLS技術使IP和ATM結合，邊緣采用以太網(wǎng)交換機，內部采用ATM交換機或標記交換機，整個方案也具有價格競爭力。
　　如果考慮初期用戶數(shù)量有限，利用SDH網(wǎng)傳輸IP包投資比ATM方式小，在已有SDH網(wǎng)的地市采用這種方式將更為實際，也便于管理。純WDM技術在城域網(wǎng)范圍內的應用主要是DWDM和CWDM，DWDM節(jié)約傳輸成本，更適合遠距離傳輸，使用CWDM可以降低對波長窗口的要求，實現(xiàn)全波范圍內的波分復用。采用DWDM+SDH的方式更符合全光網(wǎng)發(fā)展趨勢。注意到在新的寬帶IP城域網(wǎng)中數(shù)據(jù)業(yè)務將成為主要業(yè)務，但原有的TDM業(yè)務仍將廣泛存在，考慮市場當前需求以及今后的發(fā)展，建立承載多業(yè)務的平臺成為趨勢，MSPP目前已經(jīng)成為新一代城域網(wǎng)建設探討的焦點。由CISCO提出的DPT技術和由Luminous提供的彈性分組數(shù)據(jù)傳送平臺技術（RPR），都是應用于新一代城域網(wǎng)的新技術，但目前還不是通用的標準，隨著研究的深入，相信日后會成為發(fā)展趨勢。
五、接入技術比較
　　接入技術大致可以分為有線接入方式和無線接入方式兩種。主要技術比較見表2。

　　無線接入方式可以作為有線接入方式的補充，在人口較為稠密的老城區(qū)，海島城市等鋪設光纜比較麻煩，或者在電話線老化區(qū)域，質量差等情況下，適合采用無線方式。對于新興Internet運營商而言，無線接入建設速度快，受用戶地理位置分布影響小，建議適當開展，實現(xiàn)接入業(yè)務多元化。有線方式仍以HTTx+LAN為主。
六、用戶認證與計費
　　眾所周知，目前IP地址越來越緊缺，尤其對一些新的Internet運營商而言，申請足夠的公用IP地址更為困難。因此，結合IP地址規(guī)劃做好用戶的認證與計費顯得尤其重要。
　　對于某些特殊的用戶，可以為其分配靜態(tài)IP地址，這種方式下主要是包月制，適宜在網(wǎng)絡運行初期應用，這時用戶量較少，而且以集團客戶為主，這種方式操作方便也便于管理。如果用戶有特別需求，也可以在接入層網(wǎng)絡設備提供基于硬件的流量控制，實現(xiàn)基于帶寬的月租方式。
　　如果向用戶分配動態(tài)IP地址，即當用戶訪問網(wǎng)絡資源時，從IP地址池中臨時申請到一個IP地址，使用完后歸還到IP地址池中，或者采取網(wǎng)絡內部私有IP地址，這樣就必須進行認證。目前主要有兩種用戶接入認證方式：PPPoE，DHCP+。
　　PPPoE方式，用戶以虛擬撥號方式接入寬帶接入服務器，通過用戶名密碼驗證后才能得到IP地址并連接網(wǎng)絡，能夠實現(xiàn)一個客戶端和多個遠程主機連接的功能，提供類似PPP的訪問控制和計費功能。由于寬帶接入服務器可以實現(xiàn)對用戶上網(wǎng)時段、帶寬控制、連接方向等多方面的靈活控制，并能記錄用戶上下網(wǎng)時間、數(shù)據(jù)包流量等，所以可以提供計時、計流量并考慮各種優(yōu)惠促銷的計費方式。
　　DHCP+是對DHCP的改進，增加了認證功能，DHCP服務器在將配置參數(shù)發(fā)給客戶端之前，必須將客戶端提供的用戶名和密碼送往RADIUS服務器進行認證，認證通過后將配置信息發(fā)給客戶端，PPPoE不能穿過三層網(wǎng)絡設備，而DHCP+客戶端服務器可以通過每個子網(wǎng)內增加中繼代理而跨過三層，不一定要在同一個二層內。
　　相比之下，PPPoE技術能利用現(xiàn)有的用戶認證、管理和計費系統(tǒng)實現(xiàn)寬窄帶用戶的統(tǒng)一管理和認證計費，方便地提供動態(tài)業(yè)務選擇特性。DHCP+不能提供流量管理，也不能防止地址沖突和地址盜用，有待進一步改進，實際應用仍多用PPPoE認證方式。
七、結束語
　　隨著對城域網(wǎng)研究的不斷深入，無論是電信級運營商、基礎網(wǎng)絡提供商、硬件設備制造商都投入了極大的熱情，使得城域網(wǎng)的概念已經(jīng)突破了過去以城域界定的含義，而更多地強調網(wǎng)絡的融合與應用，網(wǎng)絡的發(fā)展也越來越需要能夠融合多種業(yè)務，在滿足數(shù)據(jù)、語音、圖像傳輸?shù)耐瑫r確保良好的QoS性能。因此，象彈性分組數(shù)據(jù)環(huán)技術以及多業(yè)務提供平臺等很多新的技術也應運而生，并可能成為發(fā)展的趨勢。對于新興運營商而言，一定要找到好的切入點，處理好技術驅動和市場驅動的關系，技術上要便于平滑升級。同時，通過特色和靈活資費占領市場，從而確保資金盡快回籠，減少市場風險。

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