【正文】 ro. Broadband IP intracity works bear group users, mercial buildings, intelligent munity business access and circuit rent task, have coverage, amount invested large,access technology diverse and access the characteristics of flexible mode. IP man bounded littered backbone or provinces s and user stations s or enduser between, will enterprise and individual customers39。 網(wǎng)絡的核心應該是服務，必須成為捆綁眾多服務的載體。 隨著寬帶逐漸成為現(xiàn)實，商業(yè)機會將越來越大?；?IP 協(xié)議的交換技術的發(fā)展使傳統(tǒng)電信業(yè)務和網(wǎng)絡數(shù)據(jù)業(yè)務的綜合統(tǒng)一成為可能。以 Quest、 Level Williams Cos 等為代表的新興電信公司，干脆直接重新鋪設全國范圍的新光纖，大規(guī)模建設基于 IP 技術的多業(yè)務通信網(wǎng)。對于用戶來講，豐富的寬帶服務也使未來學家們描繪的一些數(shù)字化的未來 ， 提前的來到了自己的身邊。其中一個重要原因是互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務呈指數(shù)級的增長，使得電 信數(shù)據(jù)業(yè)務負載急劇增加，而電子商務、網(wǎng)上醫(yī)療、政府上網(wǎng)、企業(yè)上網(wǎng)、家庭上網(wǎng)和建設智能信息島等城市信息化工程都要求有一個高速、安全可靠的網(wǎng)絡環(huán)境。 IP城域網(wǎng)的建 設 是其信息化基 礎設 施的重要 組 成部分 ； 從技 術 和 運 營 模式來看 。 隨著網(wǎng) 絡規(guī) 模和用 戶規(guī) 模的迅速 擴 大， 對 網(wǎng) 絡 的 優(yōu) 化和升 級 提出了更高的技 術 要求。隨著多 協(xié)議標簽 交 換 虛 擬專 用網(wǎng) （ MPLSVPN） 、下一代網(wǎng) 絡 （ NGN） 、互 聯(lián) 網(wǎng) 電視 （ IPTV） 、第三代移 動 通信系 統(tǒng) （ 3G） 等新 業(yè)務 的不斷成熟和 規(guī) 模商用，城域網(wǎng)也將由 單 一的 寬帶 互 聯(lián) 網(wǎng) 訪問業(yè)務 向能 夠 提供接入并可靠承 載數(shù)據(jù)、分 細語 音、 視頻 和流媒體等多 業(yè)務 的 綜 合 IP 城域網(wǎng) 發(fā) 展。 因此，大型網(wǎng) 絡 的 實際 均遵循 層 次化 設計 的原 則 。 核心 層 主要出 傳輸 網(wǎng) 絡 和核心交 換設備 構成。此外，除基本的數(shù)據(jù) 轉發(fā)業(yè)務 外， 匯 聚 層還 必 須 能 夠 提供必要的服 務層 面的功能 ， 包括 帶寬 的控制、數(shù)據(jù)流 QoS優(yōu) 先 級 的管理、安全性的控制、 IP地址翻 譯 NAT、數(shù)據(jù)流流量整形等一系列的功能。 接入 層節(jié)點可以根據(jù) 實際環(huán) 境中用 戶 數(shù)量、距離、密度等的不同，設 為 一 級 或 級聯(lián) 接入 。 寬帶 IP 城域網(wǎng)分 類 寬帶 IP城域網(wǎng)按 規(guī) ?？煞?為 特大型、大型、中型、小型四種 類 型，如表 21。 確 評 估網(wǎng) 絡 承 載 能力和 業(yè)務 需求，及 時發(fā)現(xiàn) 潛在的網(wǎng) 絡擴 展 問題 ，才能根據(jù) 實際情況不斷修正網(wǎng) 絡擴 展方案，使網(wǎng) 絡實現(xiàn) 平滑 擴 展。 設計 提出背景 隨著社會 經(jīng)濟 和技 術 的 發(fā) 展，人 們對 通信的需求在 發(fā) 生深刻的 變 化， 寬帶 化、數(shù)字化、無 線 化、 綜 合化、個人化成 為發(fā) 展的 趨勢 。隨著 IP網(wǎng) 絡 的廣泛 應 用， IP 網(wǎng) 絡 逐步成 為 未來網(wǎng) 絡 融合的核心，國內各大 電 信運 營 商都把建 設 面向 IP業(yè)務 的基 礎 網(wǎng)作 為 其網(wǎng) 絡 建 設 的重點。由于原有網(wǎng) 絡設備 和網(wǎng) 絡結 構存在的不足， 僅 依 賴傳統(tǒng) 城域網(wǎng)是不能完全解決 業(yè)務發(fā) 展的需求。 畢業(yè)設計（論文） 8 3. 寬帶 IP 城域網(wǎng)關鍵技術 城域網(wǎng)（ MAN） 業(yè)務需求快速增長，網(wǎng)絡結構、協(xié)議和技術在經(jīng)歷徹底的改變。 90 年代中期， ATM 成為建設 MAN 的主導性技術。 Cable modem 和 DSL 的出現(xiàn)給了用戶更快的接入速度，使他們可以使用更多的寬帶網(wǎng)絡應用。 城域網(wǎng)的變革給那些沒有傳統(tǒng)網(wǎng)絡束縛的運營商提供了很好的機會。因為這樣不但可以大大簡化網(wǎng)絡拓撲結構，而且使網(wǎng)絡變得更容易擴容和維護。 在各層中都有多種技術可供運營商選擇，這些技 術各有優(yōu)缺點；一種技術能否生存和發(fā)展不僅取決于技術本身，還有市場因素。雖然資源預留協(xié)議 （ RSVP） 提供了基本的 QoS，但公共電信網(wǎng)要求更高級的 QoS，關鍵是目前許多應用對實時業(yè)務不敏感； GE能否成為主流技術取決于市場所需的 QoS 方向。 ATM 協(xié)議復雜和信頭開銷多、設備價高、需局域網(wǎng)仿真才能完成信元和數(shù)據(jù)包間的轉換來支持 IP 應用； ATM 可以在本地和廣域提供 QoS，但目前企業(yè)端到端的 ATM 難以實現(xiàn) 這一點 。 畢業(yè)設計（論文） 10 主要優(yōu)點是動態(tài)使用帶寬，帶寬利用率大大提高，避免點對點連接的限制，減少需要 的端口數(shù)。 表 31 滑于性能對比分析 指標 DPT POS ATM GE 可靠性 高 高 中 低 彈性和可擴展性 高 高 高 低 帶寬使用效率 高 中 中 中 QoS 和 IP 業(yè)務 增強 高 高 高 中 性價比 小型網(wǎng)絡 低 中 低 高 大型網(wǎng)絡 高 高 中 低 寬帶接入層技術 [2] 接入層技術復雜、實施困難；應用前景取決于技術發(fā)展，也取決于市場需求。 現(xiàn)有接入技術包括：普通 Modem、 NISDN、 Cabe Modem（ HFC） 、 xDSL（包括 HDSL、SDSL、 ADSL、 、 VDSL 等 ） 、 SDH、 PON 與 APON、 IMDSL 等。 ADSL（ 不對稱數(shù)字用戶環(huán)路 ） ADSL 可在現(xiàn)有電話線上提供寬帶業(yè)務，上下傳速率 “ 不對稱 ” ，避免了常規(guī)對稱傳輸中的用戶側干擾，提高傳輸速率，延長傳輸距離。 HDSL 主要 用于替代傳統(tǒng) T1／ E1 接入技術，為用戶提供 30B＋ D 或 2Mbps 租用線，也可傳送 30 路話音，適用于連接 PBX（專用小交換機 ） 、數(shù)字局間中繼、 ISP 和校園網(wǎng)等。現(xiàn)行產(chǎn)品傳輸距離 1500m，二代產(chǎn)品將延長到畢業(yè)設計（論文） 12 3000m，提供 10/100M 以太網(wǎng)接口 。中國 HFC 標準數(shù)字 VOD 頻道 25 個，每頻道 45Mbps，每根同軸電纜可傳輸 250 個以上的 MPEG2 視頻數(shù)據(jù)流。可增加傳輸帶寬，改進網(wǎng)管能力，簡化維護工作，降低運行維護成本。 LMDS 基站到用戶端以點對多點廣播方式傳送，用戶端到基站以點對點方式傳送；畢業(yè)設計（論文） 13 工作頻段 24～ 38GHz，可用頻帶至少 1GHz；可提供雙向話音、數(shù)據(jù)及視頻圖像業(yè)務，實現(xiàn) Nx64Kbps～ 2Mbps、甚至 155M 的接入速率，可靠性高，號稱 “ 無線光纖 ” 接入技術。除了提供專線業(yè)務以外，在國內，近年來 IP over ATM 大量使用，使得 ATM 網(wǎng)從某種程度上來說，幾乎成為 IP的專網(wǎng)了。 以 IP為骨干的城域網(wǎng) 我國局域網(wǎng) 90％是以太網(wǎng)，這使得構建于 IP 基礎上的城域網(wǎng)有很大吸引力，尤其是帶寬需求的不斷擴大，使得建立于純 IP 之上的城域網(wǎng)取得了很大發(fā)展。通過和 DWDM 技術結合提供帶寬，不斷彌補基于 layer２的城域網(wǎng)帶寬利用的低效率。 構建于 layer3 的城域網(wǎng) 構建于 layer3 的城域網(wǎng)，采用高性能的吉比特路由器組成城域網(wǎng)的核心節(jié)點，以POS 或 IP over DWDM 模式運行。在業(yè)務提供方面，構建于 layer3 的城域網(wǎng)只能提供純 IP 的業(yè)務，雖然 L2TP、 IPSec、 MPLS 等技術可以支持基于 IP 的專線業(yè)務，但相對復雜的技術性以及實際應用不成熟性，使大多數(shù)運營商都處在觀望和試驗的階段。但是，即使在尋找可以使他們成功的秘訣，他們仍然希望保留部分 SDH提供的功能，包括能夠提供高質量話音和廣播級圖像服務的能力。 IP 具有第 3 層的智能，當業(yè)務中斷或光纜被切斷時，服務提供商期望擁有可靠而快速的第 3 層恢復機制。 （ 3） 很強的靈活性。總體期望成本要比 SDH 低。在帶寬方面，新一代的 MAN 要求可以提供從 1Mbps 到 10Mbps的帶寬服務，并且可以在網(wǎng)管中心由軟件進行配置。 （ 3） 靈活選擇 ISP。最重要的是能 夠提供不同等級的服務，并對其進行收費。同時克服了現(xiàn)實世界中面臨的各種問題：增值業(yè)務、單個用戶收費、通道保護、速率限制等等。 將用戶端的以太網(wǎng)技術延伸到 MAN 中，可以實現(xiàn)平滑的網(wǎng)絡集成，更好的網(wǎng)絡性能和無縫的網(wǎng)絡管理。 IP TDM 可以按需提供電路模擬，保證經(jīng)過的通道具有固定的時延特性，用來支持話音和圖像傳輸?，F(xiàn)在也有小的且具有 POTS 端口的IP PBX 設備用來連接電話機。隨著用戶需求的改變，可以通過軟件及時地將限速率通道的速率升級到 OC12 或 OC48。 （ 3） 集成的電路保護 新的網(wǎng)絡結構可以提供與 SDH 相同級別的電路保護。利用這種技術，服務提供商可以只用一根光纖就能構成環(huán)網(wǎng)。用戶確保其網(wǎng)絡可靠性的最簡單的方法就是：和服務提供商簽訂服務級別協(xié)議 （ SLA） 。 （ 5） 虛擬城域網(wǎng) （ vMAN） 在用戶 LAN 中，現(xiàn)在仍然還有相當數(shù)量的其他網(wǎng)絡協(xié)議在使用。這種雙域的特征也使得提供VPN 業(yè)務變得容易，同時可以讓用戶方便地改變他們的 ISP 而不影響業(yè)務。 畢業(yè)設計（論文） 17 （ 8） 快速地提供服務 與在傳統(tǒng)的 SDH 網(wǎng)絡中提供服務或改變電路容量時復雜費時的配置相比，新的、數(shù)據(jù)優(yōu)化的、光纖 MAN 的服務可以通過軟件進行配置或改變，這一過程只需要幾分鐘而不是幾個星期或幾個月。運營商可以提供 10Gbps 的以太網(wǎng)，也可以靈活地提供速率低至 500kbps 的限速率帶寬。 畢業(yè)設計（論文） 18 4. 寬帶城域網(wǎng) 建設方案 電信業(yè)務新需求 業(yè)務需求分析 寬帶網(wǎng)的用戶類群 （ 1） 信息源用戶：主要是信息服務提供商。 如表 41 所示。 畢業(yè)設計（論文） 19 如表 42 所示。 （ 3） 從需求角度分析，學校主要為電子化教學和遠程教育需要；醫(yī)院主要為遠程醫(yī)療和信息化社區(qū)服務需要；政府部門主要為辦公信息化 、公開化等 “ 電子政務 ” 需要。 VPN 享有和物理專網(wǎng)同樣的安全性、可靠性、優(yōu)先級別和可管理性，提供方便、廉價的遠程訪問。 新業(yè)務使電信市場格局重布現(xiàn)有接入網(wǎng)從交換、傳輸?shù)接脩艚尤刖€路，都是基于交換式窄帶話音通信，承載大數(shù)據(jù)的多媒體通信業(yè)務 已 力不從心。 寬帶應用的特點 帶寬要求 高速上網(wǎng)、 IP 電話、遠程教育、可視電話等是近期主要的寬帶業(yè)務， （雙向 ）的傳輸速率 可以滿足帶寬需要。 從技術角度 （ 1） 從局方角度，網(wǎng)絡結構明晰、節(jié)點少、設備集中管理、方便組網(wǎng)和運行、維護。 從投資回收角度 網(wǎng)絡規(guī)模可以隨著用戶規(guī)模靈活方便 地 調整，在用戶數(shù)量少的情況下空閑端口盡量少，不造成巨額資金積壓情況。 結合市場情況，各種 xDSL 技術中， ADSL 現(xiàn)階段較易推廣；而 VDSL 隨著用戶對帶寬提出更高要求后 ， 將成為更好滿足用戶和局方建網(wǎng)需求的技術；單位用戶適宜用 HDSL 或SDSL 將內部網(wǎng)接入 Inter、發(fā)布信息、構建 VPN 網(wǎng)。 （ 3） 開通率對 xDSL、以太網(wǎng)等方式組網(wǎng)投資回收期的影響 以 現(xiàn)行產(chǎn)品價格，以太網(wǎng)方式每線成本約比 ADSL 等利用電話線的方式少約 1/3，通過敏感性分析可知，在開通率高的地方，以太網(wǎng)方式投資回收成期比 ADSL 等利用原電話線的方式要短 1/3（ 這里 只計算基本的。 在沒有太多增值應用時，低價的用戶端接入費有助于吸引大量用戶入網(wǎng)，但在增值應用興起后，其固有的弊病會阻礙業(yè)務的進一步開展 。 接入層 （ 1） 幾種技術的應用方向 在接入層，用戶終端或局域網(wǎng)接入 ONU 的方式較復雜 。 畢業(yè)設計（論文） 21 （ 3） 數(shù)據(jù)花銷、廣播信息等控制在最小程度，網(wǎng)絡整體傳輸效率高。 電信寬帶網(wǎng)的組網(wǎng) 電信寬帶網(wǎng)技術的選擇，應該從網(wǎng)絡的用戶數(shù)量、開通率、網(wǎng)絡協(xié)議、應用特點、業(yè)務類型、承載幀長、數(shù)據(jù)包傳輸效率、建網(wǎng)的簡單性、設置的復雜性、網(wǎng)絡管理等方面分析各種寬帶技術，再決定網(wǎng)絡的構成。 電信寬帶技術應用選擇分析 網(wǎng)絡寬帶化、光纖化的趨勢已勢不可擋，電信運營公司建網(wǎng)時應平衡網(wǎng)絡建設（關系到投資大小 ） 、用戶需求（關系到開通率 ） 、市場份額 （ 關系到企業(yè)命運 ） 、技術選擇（關系到網(wǎng)絡的可持續(xù)性 ） 等問題。 新業(yè)務要求網(wǎng)絡升級 ， 電信公網(wǎng)上，數(shù)據(jù)通信量超過語音通信量、分組數(shù)據(jù)交換取代電路交換已是不可阻擋的趨勢，光纜使用量將逐漸大于銅纜。 企業(yè)單位、政府機關內部網(wǎng)通過公網(wǎng)擴大連接范圍，在 VPN 等方面有需求，對電視會議、電子商務、電子政務等有廣泛應用。 （ 2） 個人用戶： 通 過網(wǎng)絡進行多媒體通信、訪問信息源、網(wǎng)上商業(yè)活動等。 總體來 說，公眾客戶的主要