寬帶城域網技術特點分析與比較

張輝勇

摘要：本文針對寬帶城域網涉及的技術及其特點進行了分析，基于寬帶城域網絡的設計原則對比了不同組網技術的特點。

關鍵詞：寬帶城域網；組網技術；分析

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

寬帶城域網連接著長途骨干網架和終端用戶，即分布在城市不同區域的企事業單位、醫院、學校、賓館、商住樓以及智能小區的辦公設備和移動終端設備。寬帶城域網將數據業務流量進行整合、封裝、分包處理，傳送至長途骨干網架，網絡層級結構清晰，實現了更高的傳輸效率。各大運行商紛紛加快了寬帶城域網建設進度以及對現有網絡的升級改造工作，以便于為住宅和商業用戶提供更加豐富的寬帶業務服務。

1 寬帶城域網涉及的主要技術及特點

在城域網建設和升級改造的工程實踐中，出現了多種組網技術，主要有ATM技術、彈性分組環（PPP）技術、基于SDH發展而來的POS（Packet over SDH）技術和多業務傳送平臺（MSTP）技術、千兆以太網（GE）技術等。本文選取三種比較典型的技術進行分析：

1.1 異步傳輸（ATM）

基于電路交換和分組交換，出現了一種新的交換技術——異步傳輸，傳輸基本單元固定為53字節的信元。ATM具有明顯的技術優勢：

（1）固定信元長度的選擇，提高了寬帶交換速率；（2）實現不同速率數據的同步傳輸；（3）ATM技術在進行連接前實施流量控制技術，以確認協商信令能否達到通信服務質量，得到肯定應答后網絡才允許此次連接，實現不同服務質量的虛擬電路。

1.2 基于SDH的POS技術

POS（Packet over SDH）采用點到點通信協議（PPP），對IP數據包進行封裝，延續了IP的非連接性；延續HDLC幀格式，將數據幀映射到SDH/SONET數據幀，以固定的線速度進行連續傳輸。

相比于ATM技術，POS技術的整體網架結構簡單，沒有復雜的協議和信元頭浪費。IP 數據包無需進行拆分和重組，經過協議封裝即可進行光纖傳輸，傳輸開銷只有2%，遠低于ATM技術中的25%。QoS需要較高的傳輸速率和效率來保證，基于SDH系統的PoS技術很好地滿足了這一需求，可以直接支持IP數據、語音和視頻信號，用低價的設備投入實現了高速的處理能力。

1.3 多業務傳輸平臺MSTP技術

多業務傳送平臺MSTP（Multi-Service Transfer Platform）是適應城域網的發展而出現的，以SDH系統為基礎，滿足ATM、以太網、TDM業務的接入和傳輸，憑借VC或級聯方式將多數據業務映射到SDH時隙處理。

MSTP技術作為SDH的升級產品，融合了新興技術，增強了SDH技術的生命力，同時也拓展了其應用領域。主流廠商均推出了自己的MSTP產品，支持的數據業務接入類型各有側重。有的僅支持數據業務的透明傳輸；有的可以實現兩層交換處理能力；有的可以接入以太網數據；有的支持以太網、RPR、ATM數據同時接入。

2 不同的寬帶城域網組網技術比較

2.1 技術層面對比

（1）千兆以太網。千兆以太網技術應用較早，成熟度高，暴露出來的不足也比較明顯：無法多節點樹型環形拓撲結構；無法提供高速保護；用戶、服務隔離的兩層模式不利于系統升級。因此，其核心技術路線即為提高帶寬和數據容量。（2）DWDM是較為理想的光纖傳輸帶寬技術，在國家骨干網工程中應用廣泛。DWDM技術發展較快，比如可程控光分插復用 （OADM） 技術、可調波長激光器技術、分組傳輸技術等。隨著光器件成本的下降，會逐步擴展DWDM技術的應用領域，應用到城域網的接入網、企業網中。

2.2 經濟層面對比

以小型的本地網絡模型為例，以不同的組網模型進行組網。千兆以太網（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，網絡運行效率高，性價比較低；DWDM組網模式，投資1200萬元，網絡運行效率高，性價比最低。工程實際中，應根據不同的應用領域選用合適的技術，不同的技術間相互配合，梯次配置，比如低速終端網絡可以選用GE或PoS組網模式，高速主干網絡可以選用DPT或DWDM組網模式。

3 寬帶城域網未來發展方向

寬帶城域網的發展涉及到多個城市主體部門和技術學科領域，隨著互聯網技術深入發展，物聯網技術逐漸趨于成熟，寬帶城域網的建設和發展也呈現出新的業態。

3.1 強化網絡間的數據交換能力

城域網從本質上是基于公共信息線纜管網的多業務、多類型網絡的有機融合。例如出于電信業務需求建設的電信網，同時提供大量增值電信業務；出于廣播電視業務需求建設的有線電視網，同時升級提供承載多媒體信息的數字網絡業務。由于網絡基礎優良、順暢，這些新型的城域網絡發展迅速。

本著提高用戶整體服務感受的思路，有必要建立不同城域網間的互聯互通機制，特別是在與用戶感知最直接的業務網層面，實現IP電話通信、網絡數據共享機制。從技術層面來講，并沒有實際的難度，比如可以在不同網絡間增設網關，或者建立統一的數據交換中心，未各類數據業務提供統一的操作平臺。

3.2 做好信息線纜管網的頂層設計

建立獨立的城市信息線纜管道網絡（包含電纜和光纜），可以考慮成立專門的公司來獨立經營這些基礎通信資源。一方面可以統籌規劃新建交通設施（公路、地鐵）、商業建筑、住宅的信息線纜管網建設工作，做到資源的集約開發利用，避免各運營商各自為政的建設局面；另一方面可以為各通信運行商提供統一、公開、平等的通信業務平臺，避免擁有信息線纜管道網絡資源的運營商產生壟斷經營的局面。

3.3 打造城域網絡一體化操作平臺

本著可持續化發展的思路，大力打造適應當下以及未來業務擴展需求的一體化網絡操作平臺，產生集約效益。新的BMAN網絡應由多家利益集團共同主導，做到資源共享、實現多層面（傳輸層、業務層、應用層）的信息融合，為客戶提供更好的服務體驗。具體建設目標可基于以下幾點：

（1）做到通信線纜管道網絡的集約化開發建設；（2）提供物理傳輸網絡的租用服務；（3）提供主干通信網絡的數據接入服務；（4）為用戶提供多種新型、高速的端到端網絡信息服務。

4 結語

市場需求推動產業發展和技術進步，21世紀電子信息產業發展迅猛，特別是以BAT為代表的科技巨頭們帶來了數據通信業務的井噴式發展，這對寬帶城域網絡提出了建設速度和質量的雙重需求。在城市建設階段，要做好通信電纜、光纜和管線網絡的統籌規劃；通信運營商要提供靈活多變的數據業務接入服務；應用平臺提供商要打造一體化的終端業務平臺，做到數據流量的高度整合，以提高數據通信速度，提供更好的用戶體驗。

參考文獻

[1]卓佟，宇晶，等.寬帶城域網與MSTP技術[M].機械工業出版社，2007.

[2]李偉洪.寬帶城域網設計原則及組網技術分析[J].電腦與電信，2008，（7）：39-41.endprint