【正文】 公共數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)（ Public Data Network, PDN） 。 隨著微型計(jì)算機(jī)與局域網(wǎng)的廣泛應(yīng)用，使用大型機(jī)與中型機(jī)的主機(jī) 終端系統(tǒng)的用戶減少，當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)已經(jīng)發(fā)生變化。終端的用戶訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)的界面。廣域網(wǎng)在結(jié)構(gòu)上分為兩個(gè)部分：負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理的主計(jì)算機(jī)和終端；負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)通信處理的通信控制處理設(shè)備與通信線路。 局域網(wǎng)可以用于個(gè)人計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)，大型計(jì)算設(shè)備群的后端網(wǎng)絡(luò)與存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)、高速辦公室網(wǎng)絡(luò)、企業(yè)與學(xué)校的主干局域網(wǎng)。由于網(wǎng)絡(luò)覆蓋的地理范圍不同， 它們所采用的傳輸技術(shù)也不同 ，因此形成不同的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)特點(diǎn)與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)功能。 2) 局域網(wǎng)提供高數(shù)據(jù)傳輸效率（ 10Mbps~10Gbps） 、底誤碼率的高質(zhì)量數(shù)據(jù)傳輸環(huán)境 。廣域網(wǎng)可以覆蓋幾個(gè)國(guó)家或地區(qū)，甚至橫跨幾個(gè)洲，形成國(guó)際性的遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。主機(jī)包括用戶終端設(shè)備（包括個(gè)人計(jì)算機(jī)、數(shù)字設(shè)備）與服務(wù)器，是資源子 網(wǎng)的主要組成單元，它們通過(guò)高速通信線路與通信子網(wǎng)的通信控制處理機(jī)相連接。 IMP 是路由器的雛形。 Inter網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)太復(fù)雜了，并且在不斷的變化。廣域網(wǎng)的核心技術(shù)主要是指電信運(yùn)營(yíng)商負(fù)責(zé)的通信網(wǎng)絡(luò)中使用的技術(shù)，其范圍遍及全球。這幾種技術(shù)在早期的廣域網(wǎng)建設(shè)中發(fā)揮了一定的作用。當(dāng)局域網(wǎng)的以太網(wǎng)技術(shù)日趨成熟和廣泛應(yīng)用時(shí)，他們調(diào)整了高速局域網(wǎng)的設(shè)計(jì)思路，在速率為 1 Gbps 的 GE 與 10 Gbps 的 10GE的物理層設(shè)計(jì)中，考慮利用光纖作為遠(yuǎn)距離傳輸介質(zhì)，發(fā)展光以太網(wǎng)技術(shù)，將以太網(wǎng)技術(shù)從局域網(wǎng)擴(kuò)大到城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)。在局域網(wǎng)工程領(lǐng)域中，人們經(jīng)常將快速以太網(wǎng)（ Fast Ether）、千兆以太網(wǎng)與 10 Gbps的以太網(wǎng)簡(jiǎn)稱為 FE、 GE 與 10GE，而把 10 Mbps 以太網(wǎng)簡(jiǎn)稱為傳統(tǒng)以太網(wǎng)，由于 GE 與 10GE 的物理層使用兩種不同的協(xié)議，因此它既可以應(yīng)用于局域網(wǎng)，又可以應(yīng)用于可以為廣域網(wǎng)與城域網(wǎng)中。網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng) NetWare、 Windows Server、 IBM LAN Server及 UNIX 操作系統(tǒng)的應(yīng)用，使得以太網(wǎng)技術(shù)進(jìn)入了成熟階段，并得到廣泛應(yīng)用。 FDDI 在 MAC 子層使用了 單 令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)訪問(wèn)控制 MAC 協(xié)議，在 LLC 子層使用 IEEE ，能夠適應(yīng)城域網(wǎng)主干網(wǎng)的需要。 Inter應(yīng)用的快速增長(zhǎng)，要求通訊網(wǎng)絡(luò)要滿足用戶新的需求；而新的技術(shù)出現(xiàn)又促進(jìn)了新的 IP 網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生和發(fā)展。這些變化主要表現(xiàn)在： 1) 局域網(wǎng)、城域網(wǎng)與廣域網(wǎng)在技術(shù)上的界限變得越來(lái)越模糊了； 2) 電信傳輸網(wǎng)技術(shù)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的界限變得越來(lái)越模糊了； 3) 電信服務(wù)業(yè)務(wù)與 Inter應(yīng)用的界限變得越來(lái)越模糊了； 4) 電信傳輸網(wǎng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與廣播電視網(wǎng)的界限變得越來(lái)越模糊了； 寬帶城域網(wǎng)的建設(shè)與應(yīng)用引起世界范圍內(nèi)大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和企業(yè)的重組，寬帶城域網(wǎng)已經(jīng)成為現(xiàn)代城市建 設(shè)的重要基礎(chǔ)設(shè)施之一。條件較好的居民小區(qū)，提供一系列數(shù)字化信息服務(wù)，如小區(qū)物業(yè)管理、社區(qū)服務(wù)、網(wǎng)上教育、信息廣播（天氣、航班、車次、股票信息、新聞等）、 VOD 點(diǎn)播、 Inter訪問(wèn)服務(wù)、超市購(gòu) 物等。 三、核心交換層、邊緣匯聚層與用戶接入層的主要功能 1．核心交換層的基本功能 寬帶城域網(wǎng)的核心交換層主要有以下幾個(gè)基本功能： 1) 核心交換層將多個(gè)匯聚層連接起來(lái)，為匯聚層的網(wǎng)絡(luò)提供 高速分組轉(zhuǎn)發(fā)，為整個(gè)城市提供一個(gè)高速、安全與具有 QoS 保障能力的數(shù)據(jù)傳輸環(huán)境。它是通過(guò)各種接入技術(shù)，連接最終用戶，為它所覆蓋范圍內(nèi)的用戶提供訪問(wèn) Inter以及其他的信息服務(wù)。由于城市用戶的 70%語(yǔ)音服務(wù)可能是在城域網(wǎng)內(nèi)部進(jìn)行，其他的服務(wù)（如電子政務(wù)、網(wǎng) 絡(luò)電視的視頻點(diǎn)播業(yè)務(wù)等）也可以用“同城信息，本地交換”的思路來(lái)解決，因此城域網(wǎng)的數(shù)據(jù)交換量與流量可能要比廣域網(wǎng)大。寬帶城域網(wǎng)的核心與關(guān)鍵設(shè)備一定是電信級(jí)的。作為一個(gè)實(shí)際運(yùn)營(yíng)的寬帶城域網(wǎng)，它不同于向公眾提供寬帶業(yè)務(wù)的局域網(wǎng)，而需要有足夠的網(wǎng)絡(luò)管理能力。 3) 寬帶城域網(wǎng)必須能夠?yàn)橛脩籼峁挶ＷC，實(shí)現(xiàn)流量工程，提供個(gè)性化用戶策略的 Qos 保證。商業(yè)用戶包括大企業(yè)、中小企業(yè)、高檔寫字樓、賓館、政府機(jī)構(gòu)、學(xué)校等、個(gè)人用戶可以進(jìn)一步分類為家庭用戶、管理人員、技術(shù)人員、工人、學(xué)生等。 3) 寬帶網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展具有很大的不確定性，難以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)產(chǎn)品的更新發(fā)展，尤其是難以預(yù)測(cè)一種新的運(yùn)用的出現(xiàn)。盡管局域網(wǎng)的設(shè)計(jì)與組建也有相應(yīng)的技術(shù)指標(biāo)，但是一個(gè)設(shè)計(jì)目標(biāo)中就將自己定位為造價(jià)低廉、應(yīng)用廣泛，且主要用于辦公自動(dòng)化環(huán)境的局域網(wǎng)，它不可能做到“電信級(jí)”服務(wù)，也沒(méi)這種必要。 管理和運(yùn)營(yíng)寬帶城域網(wǎng)的關(guān) 鍵技術(shù)主要是 ： 帶寬服務(wù)、服務(wù)質(zhì)量Qos、網(wǎng)絡(luò)管理、用戶管理、多業(yè)務(wù)接入、統(tǒng)計(jì)與計(jì)費(fèi)、 IP 地址的分配與地址轉(zhuǎn)換、網(wǎng)絡(luò)安全等。各種業(yè)務(wù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量的要求是不同的。利用傳統(tǒng)的電信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)管理稱為“帶內(nèi)”，而利用 IP 網(wǎng)絡(luò)及協(xié)議進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)管理的則稱為“帶外”。對(duì)于利用以太網(wǎng)方式接入的用戶，通常根據(jù)接入的交換機(jī)端口號(hào)，來(lái)劃分 VLAN的方法來(lái)解決用戶接入的安全問(wèn)題。 地址的分配與地址轉(zhuǎn)換 IP 地址資源一直是困擾寬帶城域網(wǎng)的難題。寬帶城域網(wǎng)是網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題涉及技術(shù)和管理兩個(gè)層面。 一、 基于 SDH技術(shù)的城域網(wǎng) 早期的 SONET/SDH是為傳統(tǒng)電信業(yè)務(wù)服務(wù)的，它并不適合于傳輸IP 分組。數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)將成為未來(lái)電信業(yè)務(wù)的主體，傳統(tǒng)的多層獨(dú)立的、重疊的業(yè)務(wù)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，已不能滿足寬帶城域網(wǎng)應(yīng)用的要求，以SDH為基礎(chǔ)的多業(yè)務(wù)平臺(tái)成為電信運(yùn)營(yíng)商組建寬帶 城域網(wǎng)的一個(gè)基本的選擇。 如果說(shuō)寬帶城域網(wǎng)選擇網(wǎng)絡(luò)方案的三大驅(qū)動(dòng)因素是成本、可擴(kuò)展性和易用性的話，那么選擇 10G Ether 技術(shù)作為構(gòu)建寬帶城域網(wǎng)的主要技術(shù)是比較恰當(dāng)?shù)?。其?shí)這是非常容易理解的，因?yàn)槌跗谠O(shè)計(jì)以太網(wǎng)時(shí)，只是考慮它如何在局域網(wǎng)環(huán)境中工作。 2) 具有認(rèn)證和授權(quán)功能，用戶訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)資源必須經(jīng)過(guò)認(rèn)證和授權(quán)，確保用戶和網(wǎng)絡(luò)資源的安全及合法使用； 3) 提供計(jì)費(fèi)功能，能及時(shí)獲得用戶的上網(wǎng)時(shí)間記錄和流量記錄，支持按上網(wǎng)時(shí)間，用戶流量，或包月計(jì)費(fèi)方式，支持實(shí)時(shí)計(jì)費(fèi)； 4) 支持 VPN和防火墻，可以有效的保證網(wǎng)絡(luò)安全； 5) 支持 MPLS，具有一定的服務(wù)質(zhì)量保證，提供分等級(jí)的 QoS 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)； 6) 能夠方便、快速、靈活地使用用戶和業(yè)務(wù)的擴(kuò)展。 美國(guó) Infoics研究公司在 2020年底發(fā)布的市場(chǎng)分析報(bào)告指出：全球城域網(wǎng)產(chǎn)品中發(fā)展勢(shì)頭最好的是運(yùn)營(yíng)級(jí)的以太網(wǎng)交換機(jī)和路由器。與多個(gè)點(diǎn) 點(diǎn)結(jié)構(gòu)相比，環(huán)形結(jié)構(gòu)將使接入點(diǎn) /匯聚點(diǎn)（ Point of Presence, POP） 具有更好的擴(kuò)展性。這樣做的目的除了高效地利用光纖帶寬之外，還有一個(gè)目的是加速控制分組傳輸，提高環(huán)的可靠性，實(shí)行“環(huán)自愈”功能，保證城域網(wǎng)的系統(tǒng)可靠性與服務(wù)質(zhì)量。 4． 保證服務(wù)質(zhì)量 為了保證網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量（ QoS） ， RPR 環(huán)對(duì)不同的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)分配不同的優(yōu)先級(jí)，以保證高優(yōu)先級(jí)信息的可靠傳輸。 接入網(wǎng)技術(shù)解決的是最終用戶接入地區(qū)性網(wǎng)絡(luò)的問(wèn)題。長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)這三種網(wǎng)絡(luò)是由不同的部門管理的，它們是按照各自的需求、采用不同的體制發(fā)展的。廣播電視網(wǎng)同樣也在向數(shù)字化方向發(fā)展。它們?cè)谠缙谑菍儆诓煌牟块T的，但是數(shù)學(xué)化使得它們都有可能提供語(yǔ)音、數(shù)據(jù)與視頻的綜合業(yè)務(wù)，這就造成了通信、計(jì)算機(jī)、電視廣播等產(chǎn)業(yè)的匯聚，出現(xiàn)經(jīng)營(yíng)業(yè)務(wù)相互融合，進(jìn)而促進(jìn)這些產(chǎn)業(yè)的重組，同時(shí)開辟大量新的信息服務(wù)市場(chǎng)，這就是所謂的“數(shù) 字會(huì)聚”現(xiàn)象。在 SDH 的基礎(chǔ)上，可以建成一個(gè)靈活、可靠及能夠進(jìn)行管理的全國(guó)電信傳輸網(wǎng)，以致成為全世界的電信傳輸網(wǎng) 這個(gè)傳輸網(wǎng)可以很方便地?cái)U(kuò)展新業(yè)務(wù)，還可以使不同廠家生產(chǎn)的設(shè)備進(jìn)行互通使用。數(shù)字用戶線 xDSL 又叫做數(shù)字用戶環(huán)路。由于電話交換網(wǎng)及調(diào)制解調(diào)器的限制，進(jìn)一步提高傳輸速率是很困難的了?；阢~雙絞線的 xDSL 技術(shù)以低成本實(shí)現(xiàn)用戶線高速傳輸而異軍突起，打破了寬帶通信由光纖獨(dú)攬的界面。新型的寬帶 業(yè)務(wù)可以是 Inter 在線訪問(wèn)、遠(yuǎn)程辦公、視頻點(diǎn)播VOD 等。在分配網(wǎng)絡(luò)和下引線中使用普通的 CATV同軸電纜。 光纖結(jié)點(diǎn)將光纖干線和同軸分配線相互連接。使用 ASDL 數(shù)據(jù)專線上網(wǎng)的傳輸速率是 Mbps,傳輸距離不超過(guò) 5 km。 (2)電纜調(diào)制解調(diào)器 Cable Modem 的分 類 電纜調(diào)制解調(diào)器 Cable Modem 專門為利用有線電視網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸而設(shè)計(jì)的。對(duì)稱式傳輸速率為 2 Mbps ~ 4 Mbps，最高可達(dá) 10 Mbps。外置 Cable Modem通過(guò)網(wǎng)卡連接計(jì)算機(jī)，所以連接 Cable Modem前需要給計(jì)算機(jī)添置一塊網(wǎng)卡，這也是外置式 Cable Modem的缺點(diǎn)。無(wú)論是采用哪種接入技術(shù)，傳輸介質(zhì)銅纜的帶寬瓶頸是很難克服的。由于基于 APON 是一種無(wú)源系統(tǒng)，因而使安裝、開通和維護(hù)運(yùn)營(yíng)成本可以繼續(xù)降低。同時(shí)，光接入網(wǎng)不適宜使用復(fù)雜的激光器及其他復(fù)雜光器件，以降低成本與提高系統(tǒng)的可靠性。然而為了靈活地提供寬帶多媒體業(yè)務(wù)，以ATM 為基礎(chǔ)的寬帶無(wú)源光網(wǎng)絡(luò) APON 可能是更加適合的方式。 標(biāo)準(zhǔn)重點(diǎn)在于解決局域網(wǎng)范圍內(nèi)的移動(dòng)結(jié)點(diǎn)通 信問(wèn)題，而。而且每個(gè) 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接入的用戶數(shù)，往往要多于 。 表 12 IEEE 標(biāo)準(zhǔn)系列的比較 發(fā)表時(shí)間 使用頻段 信道條件 固定 /移動(dòng) 信道帶寬 傳輸速度 額定小區(qū)半徑 IEEE 2020 年1月 10 ~ 66 GHz 視距 固定 25/28 MHz 32 ~134 Mbps 5 km IEEE 2020 年1月 11 GHz 非視距 固定 1． 25/20 MHz 75 Mbps 5 ~10 km IEEE 2020 年10月 10 ~ 66 GHz 11 GHz 視距 +非視距 固定 1． 25/20 MHz 75 Mbps 5 ~15 km IEEE 2020 年2月 6 GHz 非視距 固定移動(dòng) +漫游 1． 25/20 MHz 30 Mbps 若干 km 無(wú)線接入技術(shù)以投資少、建網(wǎng)周期短、提供業(yè)務(wù)快等優(yōu)勢(shì)已逐漸成為非常重要的接入方式。 定義了使用直序擴(kuò)頻技術(shù)，傳輸速率為 1 Mbps、 2 Mbps 、 Mbps 與 11 Mbps的無(wú)線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。從投資收益的角。無(wú)線局域網(wǎng)是當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)研究的一個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題，目前 標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)從 、 ，對(duì)多種頻段無(wú)線傳輸技術(shù)的物理層、 MAC 層、無(wú)線網(wǎng)橋，以及 QoS 管理、安全與身份認(rèn)證作出了一系列規(guī)定。 (3) WLAN 1987 年由 IEEE 組快速在 IEEE 802 委員會(huì)中開始無(wú)線局域網(wǎng)的研究。這個(gè)波段使用毫米波。該工作組于1999年 7月開始工作， 2020 年公布了寬帶無(wú)線網(wǎng)絡(luò) 標(biāo)準(zhǔn)，即無(wú)線城域網(wǎng) (Wireless MAN,WMAN)標(biāo)準(zhǔn)。由于該 系統(tǒng)把 ATM 和 PON 技術(shù)結(jié)合在一起，故稱之為 APON（ ATM+PON）。 無(wú)源光纖網(wǎng) PON 是 ITU 的 SG15研究組在 “基于無(wú)源光纖網(wǎng)的高速光纖接入系統(tǒng)”進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的。 人們非常關(guān)注光纖接入網(wǎng)?，F(xiàn)代光纖傳輸系統(tǒng)在單個(gè)波長(zhǎng)上的傳輸速率達(dá)到 10 Gbps ，而密集波光復(fù)用 DWDM系統(tǒng)在一跟光纖上可承載 64 個(gè)波長(zhǎng)。交互式機(jī)頂盒也是一種 Cable Modem，用戶可以直接在電視屏幕上訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)或收發(fā) EMail。 b) 從數(shù)據(jù)傳輸方向上， Cable Modem可 以分為單向、雙向兩類。 Cable Modem 把用戶計(jì)算機(jī)與有線電視同軸電纜連接起來(lái)。 目前，我國(guó)的有線電視網(wǎng)的覆蓋范圍非常廣，通過(guò)將有線電視網(wǎng)絡(luò)改造，可以為很多的家庭寬帶接入 Inter 提供一種經(jīng)濟(jì)、便捷的方式。這些被連接在一起的用戶共享同一根傳輸介質(zhì)。因此必須在設(shè)備沿線使用放大器以恢復(fù)信號(hào)功率。 3) ASDL 提供的非寬帶特性，上行速率在 64 kbps~640 kbps ，下行速率在 500 kbps~ 7 Mbps。 xDSL 技術(shù)按上行（用戶到交換局）和下行（交換局到用戶）的速率是否相同分為速率對(duì)稱型和速率非對(duì)稱型兩種。它將 144 kbps 分為兩個(gè) 64 kbps 的交換的 B信道和一個(gè) 16 kbps 的 D信道。 xDSL 是美國(guó)貝爾通信研 究所于 1989 年為推動(dòng)視頻點(diǎn)播（ VideoOnDemond, VOD） 業(yè)務(wù)而開發(fā)出的基于用戶電話銅雙絞線的高速傳輸技術(shù)。 下圖給出了不同應(yīng)用環(huán)境的接入技術(shù)的類型與相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。 未來(lái)的信息網(wǎng)絡(luò)建設(shè)應(yīng)該將服務(wù)與建設(shè)分開，建立分層的服務(wù)模型與統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，以便原屬于不同行業(yè)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)過(guò)渡而形成一個(gè)全國(guó)性的大網(wǎng)，為各種新應(yīng)用的發(fā)展提供高效能的服務(wù)平臺(tái)，讓更多的家庭、企業(yè)和機(jī)關(guān)的計(jì)算機(jī)更方便的接入 Inter。在文本、語(yǔ)音、圖像與視頻信息實(shí)現(xiàn)數(shù)字化之后，這三種網(wǎng)絡(luò)在傳輸數(shù)字信號(hào)這個(gè)基本點(diǎn)上是一致的。由廣播電視部門經(jīng)營(yíng)的廣播電視網(wǎng)用于模擬的圖像、語(yǔ)音信息的傳輸。 二、接入服務(wù)的界定 Inter接入作為一種服務(wù)出現(xiàn)的時(shí)間很短，人們?nèi)菀讓?duì) ISP、ICP 與 NAP三者的界限區(qū)分不清。如果將國(guó)家級(jí)大型主干網(wǎng)比作是國(guó)家級(jí)公路，各個(gè)城市的高速城域網(wǎng)比作