基于寬帶城域網的技術特點及傳輸網絡優化探討

陸書恒

（北京交通大學，北京 100044）

1 寬帶城域網的技術特點

光纖可提供長距離的傳輸和大的帶寬，在寬帶城域網的建設中正在擔當著日益重要的角色。傳統的SDH寬帶城域網正在經歷著向以IP技術為核心的新一代網絡技術的轉移。寬帶城域網平臺技術應定位于面向IP業務優化的光網絡，應該滿足以下幾個技術特點：

1.1 網絡體系結構的對IP優化

新的城域網網絡平臺應在技術上充分考慮網絡各層次的功能，避免各層次間的功能重復。具有足夠的承載能力和擴展能力。能有效滿足具有突發性的IP業務的需求，提供網絡傳送效率和利用效率。

1.2 對IP分組轉發的優化－L2 domain的擴展

新的城域網應能考慮到城域網的特點，業務流絕大部分流向城域CO/POP節點。因此，在網絡邊緣應簡化IP分組傳送過程，在Layer2實現快速的IP分組轉發。

1.3 有效承載傳統專線業務

傳統專線的傳送需要嚴格的延時和抖動的保障機制、寬帶IP城域網的設備應能具有相應的機制對傳統語音信號消除抖動。同時，寬帶IP城域網應具有網絡同步機制，對語音提供服務。

1.4 提供不同等級的QoS服務

新的寬帶IP城域網上承載著各種業務，包括各種數據業務、傳統語音業務、甚至高帶寬的視頻業務。數據業務會包括普通http、E-mail、chat等因特網業務、需要延遲有保障的VoIP業務、對幀丟失敏感的IP化視頻業務。各種業務對網絡服務質量的要求不同。傳統語音業務對網絡延時和抖動十分敏感。視頻業務的碼流則要求幀丟失率極低。特別是IP市話業務大規模展開以后，對網絡QoS服務的要求越來越高。為達到各種業務的對網絡服務質量的要求，需要多種QoS機制互相配合。因此，寬帶IP城域網應首先能對不同的業務予以正確區分，即業務的COS分類。其次，寬帶IP網絡應能提供不同等級的QoS服務。滿足不同業務的需求。

1.5 具有可靠的穩定性、自愈能力和可擴展能力

作為一個電信級的網絡，可靠的穩定性和自愈能力是相當重要的。需從設備穩定性和網絡線路和設備自愈能力上考慮。

網絡設備的主要模塊應能做到1+1冗余備份和熱切換。當網絡設備發生故障時，應能做到業務的自動路由切換。

從網絡整體上考慮，應最大限度的利用物理層光環的<50ms環保護功能，對業務進行保護。滿足語音傳送質量的需求。同時使光纖中斷對L3路由表不產生任何影響，不需要路由表重新收斂。

IP業務快速的增長，對帶寬的要求越來越大。隨著城域WDM技術的廣泛應用，完全可以在MSPP平臺上使用WDM技術，提供帶寬的可升級性。

1.6 動態帶寬分配

傳統的TDM網絡可提供優良的QoS服務。但帶寬是專用的，用戶使用網絡資源成本昂貴。新的寬帶IP城域網MSPP平臺同時承載語音、數據、視頻業務，應同時具有高的帶寬利用率，即提供統計復用功能。據可靠的理論和實際經驗計算，統計復用可相對TDM時分復用提高帶寬利用率3～4倍。

1.7 具有嚴格的擁塞控制和服務保障機制

多種具有不同QoS的業務在統一的平臺上傳送，網絡具有統計復用和動態帶寬分配功能。平時IP業務可以隨意突發，充分利用網絡資源。網絡有可能出現擁塞情況。當網絡設備失效或者物理路由失效的情況下，如何保護高優先級的業務需要一定的判決機制。因此，整個寬帶IP城域MSPP平臺需要一個嚴格的擁塞控制和服務保障機制。

2 當前城域傳送網的現狀及不足

和其他傳統運營商一樣，的城域傳送網還是主要用于承載話音業務，以sdh設備構建。可以說，sdh網絡作為城域傳送網的主要形式，還將在相當長的段時間內存在并發展，這是因為：

2.1 sdh對于tdm業務的支持是非常成熟和完善的，叫時可以提供基于連接、保證傳送質量的專線傳送；

2.2 sdh本身具備高低端的繼續發展潛力(高端的40gbit/s已有商用產品，低端的也已有substm-1的標準和產品出現)；

2.3 sdh在近期仍然是可靠性和生存性最高的成熟的傳送網技術。但是，隨著寬帶ip城域網的發展，sdh已經無法滿足ip設備的傳送需要，首先，sdh技術在對分組數據業務的支持上，存在傳送效率不高的缺點；其次，sdh無法提供ip網絡設備急需的l0m、100m、1000m端口。

3 城域傳送網絡優化的原則

通過以上兩方面的分析，可以得出一個結論，隨著寬帶城域網規模的擴大，城域傳送網絡也需要重新進行優化。優化工作應該遵循如下原則：

3.1 以寬帶城域網的發展驅動城域傳送網絡優化

現階段，傳統的程控交換業務發展緩慢，對城域傳輸的需求主要集中在寬帶數據業務上，所以，寬帶域域網發展的需要就是城域傳送網絡優化和發展的主要依據。

3.2 相對成熟的先進技術提升網絡的競爭力

先進和成熟是一個既對立又統一的概念，在保證技術先進性的基礎上，更應看到技術的相對成熟在減少投資風險、控制建設成本力面的重要作用。

3.3 網絡總體規劃，分步實施，分層建設

由于業務的不確定性和技術的多變性，更由于投資的關系，城域傳送網建設要進行總體的、長遠的規劃，保證網絡結構的統一性再根據投資情況，按照從骨干到接入，從重點到一般的原則逐步實施。

4 現階段城域傳送網絡的優化策略

綜合以上情況，在城域傳送網絡上采取了如下的優化策略：

4.1 確定現階段城域傳送網絡的總體規劃

對應于寬帶城域網的層次結構，我們首先確定了城域傳送網絡的分層思想。寬帶城域網的核心層和匯聚層，對傳送網絡的容量和可靠性要求是首要考慮的問題；而寬帶城域網的接入層，傳送網絡業務承載的多樣性和經濟性則是重點。所以，我們將城域傳送網絡也分為骨干、匯聚和接入三個層次。傳送網的骨干和匯聚層與寬帶城域網分別組網，即傳送與網絡節點設備分離，網絡設備的承載通過傳送網的帶寬通道提供。在接入層應向統一組網的方向發展，以傳送與數據節點設備融合為主，實現多業務的綜合接入、傳送，以達到節省網絡投資，提高網絡資源的利用率的目的。具體為：

4.1.1 城域傳送網骨干層采用dwdm技術實現大容量的面向連接的直達路由，并為下層的大容量sdh或者mstp平臺提供傳輸通道；

4.1.2 在匯聚層，采用分區域、大容量的sdh環或者sdh鏈，拓展網絡的帶寬；

4.1.3 在接入層，通過mstp平臺，以環形組網為主的方式，實現多種業務的傳輸并提供不同的服務質量。

4.2 充分利用現有城域傳送手段提高網絡能力

主要存在的城域傳送手段有如下幾種：

4.2.1 現有的sdh系統；

4.2.2 豐富的光纖資源；

4.2.3 部分地方建有少量的城域密集波分復用系統。

5 結束語

總之，在寬帶城域傳輸網的建設中，為了支持傳統的話音業務，同時支持不斷發展的數據/IP業務，運營商采用MSTP設備為主、城域DWDM設備為輔、逐步發展RPR設備的方法是切實可行的，這種方案能夠實現自有網絡的平滑演變，同時投資效益高、風險小。

[1]某城市鐵通城域網傳輸系統設計與應用 -期刊論文

[2]幾種城域網傳輸網實現方案的比較 -中國西部科技