【文章內(nèi)容簡介】 的端口密度和端口種 類 :擴 大核心 層節(jié) 點的 業(yè)務(wù) 覆蓋范 圍 ； 匯 聚接入 節(jié) 點，解決接入 節(jié) 點到核心 節(jié) 點 問 光 纖資 源 緊張 的 問題 : 實現(xiàn) 接入用 戶 的可管理性，當(dāng)接入 層節(jié) 點 設(shè)備 不能保 證 用 戶 流量控制 時 ，需要由 匯 聚 層設(shè)備 提供用 戶 流量控制及其他策略 管理功能。此外，除基本的數(shù)據(jù) 轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù) 外， 匯 聚 層還 必 須 能 夠 提供必要的服 務(wù)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。 匯 聚 層節(jié) 點的數(shù)量和位 貴 的 選 定與當(dāng)?shù)氐墓?纖 和 業(yè)務(wù) 開展?fàn)顩r相關(guān)， 一般在城市的遠(yuǎn) 郊和所 轄縣 城 設(shè) 啻 匯 聚 層節(jié) 點 :核心 層節(jié) 點與 匯 聚 層節(jié) 點采用星形 連 接， 在光 纖 數(shù)量可以保 證 的情況下每個 匯 聚 層節(jié) 點最好能 夠 與兩個核心 層節(jié) 點 級連 。 畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 接入 層 接入 層 網(wǎng) 絡(luò)負(fù)責(zé) 提供各種 類 型用 戶 的接入，在有需要 時 提供用 戶 流量控制功能。接入 層節(jié) 點的 設(shè) 置主要是 為 了將不同地理分布的用 戶 快速有效地接入骨干 節(jié) 點 。 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(shè) 為 一 級 或 級聯(lián) 接入 。 由于用戶 端 設(shè)備 端口需求量 較 大，因此要求接入 設(shè)備 要有 優(yōu) 良的性價比。 當(dāng)前用于提供 寬帶 接入的方式主要有 xDSL、 Cable Modem和光 纖 +LAN等技 術(shù) 。 其中， xDSL適用于零散分布用 戶 或不 計 劃改造 現(xiàn) 有雙 絞 布 線計 劃的小區(qū)、大廈用 戶 ，并可作 為信息化大廈小區(qū)建 設(shè) 的 補 充接入方式 :光 纖 +LAN方式主要適用于用 戶 密集的住宅小區(qū)和商 業(yè) 大廈。 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。 表 21 寬帶 IP城域網(wǎng)分 類 寬帶 IP 城域網(wǎng)優(yōu)化的意義 [7] 寬帶 IP城域網(wǎng)網(wǎng) 絡(luò)優(yōu) 化的主要目的是在 現(xiàn) 有城域網(wǎng) 絡(luò) 的基 礎(chǔ) 上 進 一步提高網(wǎng) 絡(luò) 的性能、網(wǎng) 絡(luò) 的可用性、安全性和可 擴 展性，使 寬帶 IP城域網(wǎng)能 夠 更好地 滿 足用 戶 的需要，為 用 戶 提供 優(yōu)質(zhì) 的服 務(wù) ，從而 進 一步提高運 營 商的市 場競 爭力。 一 、 對 IP城域網(wǎng) 實 施 優(yōu) 化，使 IP城域網(wǎng)具 備 更好的 擴 展性 IP 業(yè)務(wù) 和用 戶 的需求在不斷變 化之中，原來 規(guī) 劃的網(wǎng) 絡(luò) 不可能永 遠(yuǎn)滿 足不斷 發(fā) 展的 業(yè)務(wù) 需求。通 過對 IP城域網(wǎng) 實 施優(yōu) 化 。 確 評 估網(wǎng) 絡(luò) 承 載 能力和 業(yè)務(wù) 需求，及 時發(fā)現(xiàn) 潛在的網(wǎng) 絡(luò)擴 展 問題 ，才能根據(jù) 實際情況不斷修正網(wǎng) 絡(luò)擴 展方案，使網(wǎng) 絡(luò)實現(xiàn) 平滑 擴 展。 二 、 對 寬帶 IP城域網(wǎng) 實施 優(yōu) 化 ，有 利于 寬帶 IP城域網(wǎng) 資 源的合理使用 ，寬帶 IP城域網(wǎng) 資源的合理配 備 和有效使用是提高城域網(wǎng)投 資 放益比的一個重要的方面。在 寬帶 IP城域網(wǎng)的建 設(shè) 與 業(yè)務(wù)發(fā) 展 過 程中，通 過 持 續(xù)實 施城域網(wǎng) 優(yōu) 化工作， 對 網(wǎng) 絡(luò) 運行情況 進 行深入了畢業(yè)設(shè)計（論文） 6 解和分析， 對 網(wǎng) 絡(luò)資 源利用率 進 行 評 估，可以及 時發(fā)現(xiàn) 網(wǎng) 絡(luò)資 源 調(diào) 配的不合理使用或 過度使用情況，從而 實現(xiàn)調(diào) 整 優(yōu) 化網(wǎng) 絡(luò)結(jié) 構(gòu)、合理配 責(zé) 網(wǎng) 絡(luò)設(shè)備 、充分挖掘網(wǎng) 絡(luò) 潛力、提高 對 現(xiàn) 有網(wǎng) 絡(luò)資 源利用率以及提高投 資 效益的目的。 三 、 對 寬帶 IP城域網(wǎng) 實 施 優(yōu) 化、 有利于 對 寬帶 IP城域網(wǎng)性能分析和 結(jié) 構(gòu) 進 行 優(yōu) 化通 過對IP 城域網(wǎng)的 優(yōu) 化， 對 城域網(wǎng) 絡(luò) 中各種參數(shù)、網(wǎng) 絡(luò) 流量的采集和分析，將有利于更全面、深入地了解網(wǎng) 絡(luò) 運行 現(xiàn) 狀，并根據(jù)城域網(wǎng)網(wǎng) 絡(luò) 流量分布狀況，合理 調(diào) 配 資 源 ： 另外，可以 預(yù)測 網(wǎng) 絡(luò) 故障以及 業(yè)務(wù) 量增 長趨勢 ， 為 科學(xué)的 規(guī) 劃 設(shè)計 提供可靠的參考依據(jù) 。 設(shè)計 提出背景 隨著社會 經(jīng)濟 和技 術(shù) 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 。以 語 音 業(yè)務(wù)為 主體的整個 通信 產(chǎn)業(yè) 正 處在一個整體 轉(zhuǎn) 型的關(guān) 鍵時 期。 業(yè)務(wù)發(fā) 展主要有四大 趨勢 ： 一是以 電話業(yè)務(wù)為 主向數(shù)據(jù) 業(yè)務(wù)為 主 轉(zhuǎn) 移，表 現(xiàn) 在數(shù)據(jù) 業(yè)務(wù) 量超 過電話 、 話 音的 IP化、數(shù)據(jù)收入增 長 迅速 ； 二是由單 一媒體向多媒體 轉(zhuǎn) 移，表 現(xiàn) 在家庭 娛樂 需求、政府信息化需求、企 業(yè)應(yīng) 用等向集聲音、文字、 圖 像、 視頻 于一體的多媒體化 發(fā) 展 ； 三是 業(yè)務(wù) 呈 現(xiàn) 個性化、全球化、泛在性，表現(xiàn) 在 變 技 術(shù)驅(qū)動為 市 場驅(qū)動 、定制化 業(yè) 需求增加、端到端的全球性服 務(wù) 、無所不在的服務(wù) ； 四是 電 信服 務(wù) 與信息服 務(wù) 的融合，表 現(xiàn) 在內(nèi)容服 務(wù) 己 經(jīng) 成 為 最具活力的 業(yè)務(wù) 、市 場需求從 簡單 通信到集成服 務(wù) 的 變 化、價 值鏈 的 拉 長 等。 從整體網(wǎng) 絡(luò) 的 發(fā) 展 趨勢 來看，目前 業(yè) 界己普遍達(dá)成共 識 ，主要是向 寬帶 化、分 組 化、融合化、智能化的網(wǎng) 絡(luò)發(fā) 展。隨著 IP網(wǎng) 絡(luò) 的廣泛 應(yīng) 用， IP 網(wǎng) 絡(luò) 逐步成 為 未來網(wǎng) 絡(luò) 融合的核心，國內(nèi)各大 電 信運 營 商都把建 設(shè) 面向 IP業(yè)務(wù) 的基 礎(chǔ) 網(wǎng)作 為 其網(wǎng) 絡(luò) 建 設(shè) 的重點。城域網(wǎng)是 IP網(wǎng) 絡(luò) 建 設(shè) 中非常重要的一個 環(huán)節(jié) ，當(dāng)前的城域網(wǎng)不但要 實現(xiàn) 互 聯(lián) 網(wǎng)上網(wǎng) 業(yè)務(wù) 的接入， 還 要 實現(xiàn) IPTV、 語 音、大客 戶 等多種 業(yè)務(wù) 的接入 。 面 對 多種 業(yè)務(wù) 的接入需求， 寬帶 IP城域網(wǎng)同 樣 面 臨 著網(wǎng) 絡(luò)轉(zhuǎn) 型。 電 信 業(yè)務(wù) IP化的 發(fā) 展，推 動傳統(tǒng)電 信 業(yè)務(wù) 通 過 IP網(wǎng) 絡(luò) 來承 載 ，客 戶 以及 業(yè)務(wù) 均 對 運營 商的 IP 城域網(wǎng)提出了新的要求 :城域網(wǎng)路由化、接入差異化、 業(yè)務(wù) 多 樣 化、網(wǎng) 絡(luò)層 次化。由于原有網(wǎng) 絡(luò)設(shè)備 和網(wǎng) 絡(luò)結(jié) 構(gòu)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(wù)發(fā) 展的需求。 為 了 滿 足不斷提升的用 戶帶寬 、更加精 細(xì) 的服 務(wù)質(zhì) 量以及更全面的 業(yè)務(wù) 開展， 對現(xiàn) 有城域網(wǎng)的網(wǎng) 絡(luò)優(yōu) 化或改造 勢 在必行 。 作 為 承 載業(yè)務(wù) 且直接面向用 戶 的城域網(wǎng)，其 對 用 戶 的覆蓋率、 業(yè)務(wù) 支撐能力及網(wǎng) 絡(luò) 的 擴 展性是體 現(xiàn) 運 營 商 競 爭 實 力的關(guān) 鍵 指 標(biāo) ，同 時 也是 電 信網(wǎng) 絡(luò) 的投 資 重點。城域網(wǎng)如何 發(fā) 展，各大運 營 商都在探索研究，找出合適的網(wǎng) 絡(luò) 建 設(shè) 模式，去 滿 足更 細(xì) 分的用 戶 需求，將通信網(wǎng) 絡(luò) 的 價 值 更加充分的體 現(xiàn) 出來，畢業(yè)設(shè)計（論文） 7 城域網(wǎng)的改造和升 級 是運 營 商 長 需要面 對 的 課題 。 畢業(yè)設(shè)計（論文） 8 3. 寬帶 IP 城域網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù) 城域網(wǎng)（ MAN） 業(yè)務(wù)需求快速增長，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、協(xié)議和技術(shù)在經(jīng)歷徹底的改變。波分復(fù)用（ WDM） 的出現(xiàn)、高速光連接的增加以及話音和數(shù)據(jù)的融合，都在推動現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的變革。另外， MAN 服務(wù)提供商的競爭與 WAN 是不同的，新一代的運營商沒有傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施的束縛。 早期 MAN 是由 TDM 光纖環(huán)網(wǎng)組成。 90 年代中期， ATM 成為建設(shè) MAN 的主導(dǎo)性技術(shù)。這是由于 ATM 被認(rèn)為是可以融合數(shù)據(jù)、語音和圖像的技術(shù)，而且 ATM 可以和 SDH 環(huán)網(wǎng)很好地適應(yīng)。但以后發(fā)生了很多變化， SDH 網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和維護一直很昂貴，基于 SDH 的帶寬速率等級并不適合連接單個用戶， ATM在高速數(shù)據(jù)通信中的應(yīng)用也沒有得到廣泛認(rèn)可。 城域網(wǎng)面臨最深刻挑戰(zhàn)是 Inter 業(yè)務(wù)呈指數(shù)級增長，除了每月數(shù)百萬新加入的用戶，Inter 上的應(yīng)用（如多媒體正在越來越多地被使用 ） 對帶寬的需求也越來越高。 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(luò)應(yīng)用。 業(yè)務(wù)融合是另外一個推動城域網(wǎng)發(fā)展演變的主要因素。傳統(tǒng)的城域網(wǎng)主要是為話音業(yè)務(wù)優(yōu)化建 設(shè)的，它沒有考慮到數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)會變得如此之大?，F(xiàn)在，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)已經(jīng)成為主要的業(yè)務(wù)類型，這就需要一個優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)、話音和圖像業(yè)務(wù)無縫地融合在一起。 城域網(wǎng)的變革給那些沒有傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)束縛的運營商提供了很好的機會。直到不久前，企業(yè)用戶還必須依賴傳統(tǒng)的電信服務(wù)提供商，通過租用 T T OC3 或其他速率的電路在 MAN 中傳送數(shù)據(jù)。通常，提供這種電路需要很長的等待時間，基于流量的資費非常昂貴，而且將 LAN 中的以太網(wǎng)協(xié)議轉(zhuǎn)換成 MAN 中的 ATM、 SDH 或幀中繼協(xié)議會帶來額外的開銷。由于以太網(wǎng)作為 LAN 中事實上的標(biāo)準(zhǔn)，企業(yè)用戶希 望使用同樣的協(xié)議實現(xiàn)和 MAN的無縫連接，而不需要與 ATM 和 SDH 進行轉(zhuǎn)換。因為這樣不但可以大大簡化網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，而且使網(wǎng)絡(luò)變得更容易擴容和維護。 這對于新的 MAN 服務(wù)提供商是很好的機遇，因為可以利用基于千兆以太網(wǎng) （ GE） 、為數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)來滿足這些用戶的需求。通過對 GE 能力的加強，這些新的網(wǎng)絡(luò)可以提供靈活的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，同時提供與 SDH 相當(dāng)?shù)碾娐繁Ｗo、最小時延和帶寬保障。 寬帶 IP 城域網(wǎng) 網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 電信寬帶網(wǎng)，從功能和結(jié)構(gòu)上可劃分成骨干層、匯聚層、接入層。 在各層中都有多種技術(shù)可供運營商選擇，這些技 術(shù)各有優(yōu)缺點；一種技術(shù)能否生存和發(fā)展不僅取決于技術(shù)本身，還有市場因素。 畢業(yè)設(shè)計（論文） 9 寬帶 IP 城域 網(wǎng)骨干層技術(shù) 及 性能對比分析 千兆以太網(wǎng)技術(shù) （ GE） GE 與以太網(wǎng)、快速以太網(wǎng)兼容，世界 80％以上的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點為以太網(wǎng)形式， GE 的實施具有直接、快速和千兆位的特點，設(shè)備便宜；傳輸距離達(dá) 100km，可以滿足城域網(wǎng)需要。 GE 技術(shù)核心為簡單提高傳輸帶寬和交換容量；主干可靠性由 TRUNK 技術(shù) （ Cisco 為GEC 技術(shù) ） 提供，耗費端口多，切換時間、網(wǎng)絡(luò)自愈等方面不能 發(fā)揮 光纖網(wǎng)絡(luò)潛力。其沿用的以太網(wǎng)機制 CSMA/CD 具 有不確定性，媒質(zhì)接入取決于概率，缺少優(yōu)先級機制；業(yè)務(wù)流量等待時間不定，不適于實時多媒體應(yīng)用。雖然資源預(yù)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(guān)鍵是目前許多應(yīng)用對實時業(yè)務(wù)不敏感； GE能否成為主流技術(shù)取決于市場所需的 QoS 方向。 GE 技術(shù)的優(yōu)勢是低價的設(shè)備、簡單的技術(shù)路線 和 以太網(wǎng)、快速以太網(wǎng)兼容的接口。 異步轉(zhuǎn)移模式 （ ATM） ATM 采用 53 字節(jié)固定長度的信元 （ Cell） 作為基本傳輸數(shù)據(jù)單元，是一種面向連接的傳輸技術(shù)，數(shù)據(jù)傳送前需先建立虛通道，接下去的數(shù)據(jù)傳送將一直沿 著這條虛通道進行。 以信元為傳輸單元、采用虛通道連接的網(wǎng)絡(luò)具有良好的流量控制機制和 QoS；減少信號傳輸時延； ATM 的工作機制使其在實時應(yīng)用和服務(wù)質(zhì)量分級方面具有不可比擬的優(yōu)勢。 ATM 協(xié)議復(fù)雜和信頭開銷多、設(shè)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(zhuǎn)換來支持 IP 應(yīng)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 。 技術(shù)（ IP over SDH 技術(shù) ） POS 技術(shù)將 IP 包直接封裝到 SDH 幀中，提高了傳輸效率；采用高速光纖傳輸，以點對點方式提供從 STM1 到 STM64 甚至更高的傳輸速率。 最大缺點是網(wǎng)絡(luò)呈環(huán)狀時帶寬分配不夠靈活 （ 基于點對點傳輸，且最低速率為155Mbps） 。 動態(tài)分組傳輸輸技術(shù) （ DPT） DPT 是一種提供 SONET/SDH 傳輸?shù)目煽啃院突謴?fù)功能 ， 而無須增加不必要的 IP 業(yè)務(wù)開銷的光傳輸技術(shù)；采用 2 條反向循環(huán)的光纖環(huán)路同時用于傳輸數(shù)據(jù)和控制業(yè)務(wù)，使用空間復(fù)用協(xié)議（ SRP） 在分組環(huán)上提供分組尋址、分組剝離、帶寬控制和信息傳輸控制等功能； 另外 SRP 環(huán)形結(jié)構(gòu)對端口數(shù)需求少。 畢業(yè)設(shè)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)。 DPT 也避免 了 ATM 協(xié)議的復(fù)雜性、信令系統(tǒng)和過高的信頭開銷，直接支持IP，無須 IP 包的拆分和重組，提高了交換機處理能力，降低了設(shè)備價格。 結(jié)論 小型、簡單的網(wǎng)絡(luò) GE 技術(shù)組網(wǎng)性價比高；大型、復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò) DPT 組網(wǎng)性價比最高，但此技術(shù)僅 CISCO 擁有，未成為標(biāo)準(zhǔn)。 如表 31 所示。 表 31 滑于性能對比分析 指標(biāo) 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(wù) 增強 高 高 高 中 性價比 小型網(wǎng)絡(luò) 低 中 低 高 大型網(wǎng)絡(luò) 高 高 中 低 寬帶接入層技術(shù) [2] 接入層技術(shù)復(fù)雜、實施困難；應(yīng)用前景取決于技術(shù)發(fā)展，也取決于市場需求。 隨著 寬帶接入新技術(shù)、新標(biāo)準(zhǔn)不斷出現(xiàn)，已有 的 產(chǎn)品與解決方案有待完善；市場方面，寬帶業(yè)務(wù)（如 VOD、電