寬帶城域網技術與規劃建設探討

狄小波

【摘要】 信息技術的飛速發展，推動了現代社會的便利通信。寬帶城域網的建設是現代城市、城鎮甚至農村建設中不可缺少的部分。本文以此為背景，首先簡要介紹寬帶城域網的概念，然后依據寬帶城域網的建設原則基礎，闡述其定位及體系結構，深入總結并剖析寬帶城域網的關鍵組網技術，展開了對IP規劃等方面的思考。

【關鍵字】 寬帶城域網 組建技術 IP規劃 建設

隨著信息化社會的深入和完善，通信交流在現代人民的日常生活中占據的比重越來越高。寬帶業務作為一種主流的通信手段，能夠通過各種方式滿足人們的通信需求，如可視電話、遠程教育、可使會議、移動辦公等等，我國的寬帶城域網建設，已經覆蓋了全國很大范圍，除了城市城鎮外，農村的寬帶建設也是一件司空見慣的事。以此為研究背景，本文先簡單的介紹了寬帶城域網的概念，然后針對其主要的組網技術及IP規劃方式，對整個寬帶城域網技術與規劃建設展開探討與研究。

一、寬帶城域網的概念及主要原則

1.1寬帶城域網的概念

城域網（MAN，Metropolitan Area Network）主要是指覆蓋城市范圍在50-100Km，光纖傳輸速率約為45Mbps到150Mbps范圍內，支持語音、視頻、圖形以及數據綜合業務，實現高寬帶傳輸的數據通信網絡[1]，能夠在一定城市范圍內提供寬帶數據集多媒體業務。

隨著現代信息社會的高速發展，目前很多領域都需要寬帶城域網的建設來達到通信需求，如快速上網、遠程辦公、電子政務等。除了城市外，不少鄉鎮和農村都進行了寬帶城域網的建設，除了便利了村民的信息交互和娛樂生活外，還能夠通過接入城市教育城域網的方式，讓農村學生享用城市教育資源，意義重大。寬帶城域網的建設已經成為了全國各地信息化改革的基礎建設工作，下文將對其建設原則進行簡要說明。

1.2寬帶城域網的建設原則

寬帶城域網的建設是為了提高人們通信交互的便宜程度，提高網絡運行質量，更高程度滿足人們對通信的需求，因此需要遵循以下幾個原則：

（1）保證網絡設備的規范標準，保證寬帶城域網能夠穩定的以規定性能運行，同時要對其管理分明，對投入到實際運營中的寬帶設備可以根據實際情況適當擴容或升級；

（2）加強對網絡業務的統一管理，例如網絡認證系統以及網絡計費等，通過集中控管網絡的方式來提高寬帶城域網整體的穩定性和實用性；

（3）盡量扁平化的設計網絡結構，網絡的覆蓋范圍會隨著技術發展和人們需求逐漸擴大，針對這一點，應在增加網絡容量的同時適當的減少骨干網網絡節點的數量，盡量選用主流、技術成熟且經過實際使用驗證的技術和網絡設備；

（4）保證網絡層次的清晰化，網絡寬帶接入網需要層次清晰才便于管理。

二、寬帶城域網的體系結構及主要技術

2.1寬帶城域網的體系結構

就寬帶城域網而言，其邏輯結構主要分為三層，分別是：核心層、邊緣層以及接入層。核心層的主要工作內容是連接多個匯聚層，將匯聚層的數據進行打包上傳并轉發，提供一個穩定的數據傳輸空間，因此核心層需要有一定的開放性以及可擴展性，保證其能夠與各主干層良好連接；匯聚層則是將用戶的流量進行匯聚匯接，輔助數據的交換與轉發；接入層主要為終端用戶服務，讓用戶能夠使用網絡信息服務。

2.2寬帶城域網的主要技術

IP技術作為主要的寬帶城域網組建技術，簡單實用，并隨著近幾年寬帶城域網的廣泛建設而更加地位突出，其網絡體系結構也在不斷趨于完善。下面筆者將針對幾種具體的寬帶IP城域網技術進行展開論述。

2.2.1以太網組網技術

以太網總體來說靈活方便、操作假單。對于以太網的組網可以采用多種網絡拓撲結構，并利用不同的物理介質來達成。以太網目前來說仍然是我國在網絡建設中應用的應用最為廣泛的一種，其傳輸速率分別為10Mb/s、100 Mb/s和1000 Mb/s等。就寬帶城域網組網技術而言，一般選用的是1000 Mb/s的以太網技術，通過連接以太網與城域網建立一個IP城域網平臺，并利用核心路由器、交換機等設備將IP城域網平臺組建為寬帶IP城域網。這種寬帶城域網成本較低，操作難度也不高，技術相當成熟，且擴容性也能符合當前網絡環境需求。但其主要缺點是管理性和安全性不好，難以實現對網絡流量的精準控制，在這些方面仍需要改進。

2.2.2 PoS組網技術

基于PoS的組網方案數據傳輸速率較高，適合以網絡IP業務為主的經營網絡。該組網技術主要是按照PPP的RFC166協議進行封裝度協議和初始化鏈路的控制方式等。PoS組網技術首先對網絡IP進行分組封裝，然后依據特定的封包形式形成HDLC數據幀，將這些數據幀發送到SDH/ SONET實施處理后就完成了整個數據傳輸過程[2]。這種技術能夠有效的簡化網絡體系結構，確保了網絡服務的速度和穩定性，總體而言是一種相當優質的寬帶城域網組網技術，然而由于其組建過程中使用到了千兆路由交換機，則較于其他方式來說成本會高一些。

2.2.3 ATM組網技術

基于異步傳輸模式（ATM；Asynchronous Transfer Mode）的組網技術能夠準確的對網絡流量和實際端口使用情況進行記錄及處理。利用ATM組網技術能夠將不同的網絡服務器進行通道集中統一控管。但在大規模的骨干網組建中，ATM組網技術的組建成本也比較高，且其傳輸速率有一定局限性，本身所使用的網絡傳輸協議也較為復雜，故不適合廣泛使用。

三、寬帶城域網IP地址規劃

IP地址的合理規劃能夠改善當前情況下IP地址可能會出現的不太富足情況。對于IP地址規劃，通常從以下兩個方面進行調控管理。

（1）公私地址結合，IP地址的申請個數是有限的，因此在進行寬帶城域網的組建時，可以考慮使用私有IP地址。

（2）混合地址分配，對于使用了私有IP地址的區域可以采取兩種措施，一種是在一整個范圍內的網絡組建都使用私有地址，在網絡本地出口則利用NAT實現入網；另一種則是，在某個范圍的特定區域采用公有地址，而骨干層也使用共有地址，進行公私混合分配，讓私有地址借助NAT接入本地網。

四、寬帶城域網建設方案及服務

對于Internet業務來說，寬帶城域網技術的主要服務是WWW（萬維網）；電子郵件；文件傳輸；遠程登錄等；對于遠程計算和事務處理方面，則需要提供軟件的共享、遠程CAD、遠程數據處理、聯機服務等，隨著目前的信息業務不斷豐富，同時還要根據實際情況提供電子商務、遠程會議、可視電話、IP電話等。

五、結束語

信息時代仍然處于一個不斷發展的狀態，科技文明將以一種更貼近人們實際生活方式的形式進行優化改革。基于這一點，寬帶城域網的建設也應該轉變思路，在對現有的城域網建設中展現出來的問題加以改進外，還可以利用新的科學技術以及新的材料，進一步保障信息傳輸速度和穩定性，不斷優化寬帶服務形式，組建出高質量的城域網。

參 考 文 獻

[1]劉揚.寬帶城域網的網絡優化與流量監控[D].大連理工大學，2014.

[2]劉文彬.錦州鐵通城域網的規劃方案研究[D].吉林大學，2012.

[3]林滿.基于以太網技術的寬帶IP城域網建設[D].廈門大學，2002.

[4]邵艷清.寬帶IP城域承載網及其接入網絡規劃與性能分析[D].重慶大學，2010.