【文章內(nèi)容簡介】 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)務和用戶的需求在不斷變化之中，原來規(guī)劃的網(wǎng)絡不可能永遠滿足不斷發(fā)展的業(yè)務需求。通過對IP城域網(wǎng)實施優(yōu)化。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。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城畢業(yè)設計（論文）6域網(wǎng)的建設與業(yè)務發(fā)展過程中，通過持續(xù)實施城域網(wǎng)優(yōu)化工作，對網(wǎng)絡運行情況進行深入了解和分析，對網(wǎng)絡資源利用率進行評估，可以及時發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡資源調(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)絡結構、合理配責網(wǎng)絡設備、充分挖掘網(wǎng)絡潛力、提高對現(xiàn)有網(wǎng)絡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)性能分析和結構進行優(yōu)化通過對IP 城域網(wǎng)的優(yōu)化，對城域網(wǎng)絡中各種參數(shù)、網(wǎng)絡流量的采集和分析，將有利于更全面、深入地了解網(wǎng)絡運行現(xiàn)狀，并根據(jù)城域網(wǎng)網(wǎng)絡流量分布狀況，合理調(diào)配資源：另外，可以預測網(wǎng)絡故障以及業(yè)務量增長趨勢，為科學的規(guī)劃設計提供可靠的參考依據(jù)。 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。以語音業(yè)務為主體的整個通信產(chǎn)業(yè)正處在一個整體轉型的關鍵時期。業(yè)務發(fā)展主要有四大趨勢：一是以電話業(yè)務為主向數(shù)據(jù)業(yè)務為主轉移，表現(xiàn)在數(shù)據(jù)業(yè)務量超過電話、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移，表現(xiàn)在家庭娛樂需求、政府信息化需求、企業(yè)應用等向集聲音、文字、圖像、視頻于一體的多媒體化發(fā)展；三是業(yè)務呈現(xiàn)個性化、全球化、泛在性，表現(xiàn)在變技術驅動為市場驅動、定制化業(yè)需求增加、端到端的全球性服務、無所不在的服務；四是電信服務與信息服務的融合，表現(xiàn)在內(nèi)容服務己經(jīng)成為最具活力的業(yè)務、市場需求從簡單通信到集成服務的變化、價值鏈的拉長等。從整體網(wǎng)絡的發(fā)展趨勢來看，目前業(yè)界己普遍達成共識，主要是向寬帶化、分組化、融合化、智能化的網(wǎng)絡發(fā)展。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(nèi)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。城域網(wǎng)是IP網(wǎng)絡建設中非常重要的一個環(huán)節(jié)，當前的城域網(wǎng)不但要實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)上網(wǎng)業(yè)務的接入，還要實現(xiàn)IPTV、語音、大客戶等多種業(yè)務的接入。面對多種業(yè)務的接入需求，寬帶IP城域網(wǎng)同樣面臨著網(wǎng)絡轉型。電信業(yè)務IP化的發(fā)展，推動傳統(tǒng)電信業(yè)務通過IP網(wǎng)絡來承載，客戶以及業(yè)務均對運營商的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)務多樣化、網(wǎng)絡層次化。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。為了滿足不斷提升的用戶帶寬、更加精細的服務質量以及更全面的業(yè)務開展，對現(xiàn)有城域網(wǎng)的網(wǎng)絡優(yōu)化或改造勢在必行。作為承載業(yè)務且直接面向用戶的城域網(wǎng)，其對用戶的覆蓋率、業(yè)務支撐能力及網(wǎng)絡的擴展性是體現(xiàn)運營商競爭實畢業(yè)設計（論文）7力的關鍵指標，同時也是電信網(wǎng)絡的投資重點。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)絡建設模式，去滿足更細分的用戶需求，將通信網(wǎng)絡的價值更加充分的體現(xiàn)出來，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)設計（論文）83. 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。波分復用（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)絡結構的變革。另外，MAN 服務提供商的競爭與 WAN 是不同的，新一代的運營商沒有傳統(tǒng)網(wǎng)絡設施的束縛。早期 MAN 是由 TDM 光纖環(huán)網(wǎng)組成。90 年代中期，ATM 成為建設 MAN 的主導性技術。這是由于 ATM 被認為是可以融合數(shù)據(jù)、語音和圖像的技術，而且 ATM 可以和 SDH 環(huán)網(wǎng)很好地適應。但以后發(fā)生了很多變化，SDH 網(wǎng)絡的建設和維護一直很昂貴，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)通信中的應用也沒有得到廣泛認可。城域網(wǎng)面臨最深刻挑戰(zhàn)是 Inter 業(yè)務呈指數(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)絡應用。業(yè)務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)務優(yōu)化建設的，它沒有考慮到數(shù)據(jù)業(yè)務會變得如此之大。現(xiàn)在，數(shù)據(jù)業(yè)務已經(jīng)成為主要的業(yè)務類型，這就需要一個優(yōu)化的網(wǎng)絡將數(shù)據(jù)、話音和圖像業(yè)務無縫地融合在一起。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)的電信服務提供商，通過租用 TTOC3 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 中事實上的標準，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 進行轉換。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。這對于新的 MAN 服務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)務優(yōu)化的網(wǎng)絡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)絡可以提供靈活的數(shù)據(jù)業(yè)務，同時提供與 SDH 相當?shù)碾娐繁Ｗo、最小時延和帶寬保障。 寬帶 IP 城域網(wǎng)網(wǎng)絡技術電信寬帶網(wǎng)，從功能和結構上可劃分成骨干層、匯聚層、接入層。畢業(yè)設計（論文）9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。 寬帶 IP 城域網(wǎng)骨干層技術及性能對比分析 千兆以太網(wǎng)技術（GE）GE 與以太網(wǎng)、快速以太網(wǎng)兼容，世界 80％以上的網(wǎng)絡節(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，設備便宜；傳輸距離達 100km，可以滿足城域網(wǎng)需要。GE 技術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（Cisco為 GEC 技術）提供，耗費端口多，切換時間、網(wǎng)絡自愈等方面不能發(fā)揮光纖網(wǎng)絡潛力。其沿用的以太網(wǎng)機制 CSMA/CD 具有不確定性，媒質接入取決于概率，缺少優(yōu)先級機制；業(yè)務流量等待時間不定，不適于實時多媒體應用。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。GE 技術的優(yōu)勢是低價的設備、簡單的技術路線和以太網(wǎng)、快速以太網(wǎng)兼容的接口。 異步轉移模式（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，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用和服務質量分級方面具有不可比擬的優(yōu)勢。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。 技術（IP over SDH 技術） POS 技術將 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（DPT） DPT 是一種提供 SONET/SDH 傳輸?shù)目煽啃院突謴凸δ埽鵁o須增加不必要的 IP 業(yè)畢業(yè)設計（論文）10務開銷的光傳輸技術；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，使用空間復用協(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)形結構對端口數(shù)需求少。 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，降低了設備價格。 結論 小型、簡單的網(wǎng)絡 GE 技術組網(wǎng)性價比高；大型、復雜的網(wǎng)絡 DPT 組網(wǎng)性價比最高，但此技術僅 CISCO 擁有，未成為標準。如表 31 所示。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 小型網(wǎng)絡 低 中 低 高 性價比 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。 隨著寬帶接入新技術、新標準不斷出現(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（如 VOD、電子商務、遠程教學等）受到各方面尤其是經(jīng)濟條件限制，發(fā)展不如預期快。對電信運營商，好的方案是新業(yè)務引入成本較低，多種業(yè)務支持能力較好，可逐步向寬帶全業(yè)務網(wǎng)絡過渡。目前接入技術很多，在數(shù)據(jù)傳輸特性、市場定位、在接入網(wǎng)中的位置及提供的業(yè)務等都有所不同。 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。普通 Modem 普通 Modem 是利用電話線提供窄帶數(shù)據(jù)接入的主要方式，最高提供 56Kbps 傳輸速率，典型下載速度 1200bps 左右。畢業(yè)設計（論文）11NISDN（窄帶 ISDN） NISDN 也是典型的窄帶接入的銅線技術，提供 612381531920Kbps 等速率；利用 2B＋D 實現(xiàn)電話和數(shù)據(jù)接入，典型下載速度 8000bps 以上，主要優(yōu)點是具有易用性和經(jīng)濟性，可同時上網(wǎng)和打電話，還具有永遠在線（AODI）的技術特點。 專線接入 DDN 以及幀中繼（FR）等主要是專線用戶使用，傳輸端和尾端連接專用設備，通過專網(wǎng)通信，頭端出口（如 DDN 路由器）都有 10M、100M 以太網(wǎng)接口。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。 下行信道速率 、分成數(shù)個 1536Kbps 的 A 信道，A 信道能傳送 MPEG1 質量的圖像；上行信道速率 640Kbps；可選雙工信道速率為160、3854576Kbps，傳輸距離 3～6km。圖 31 為 ADSL 調(diào)制技術示意圖。圖 31 ADSL 調(diào)制技術示意圖HDSL（高速數(shù)字用戶環(huán)路） HDSL 使用兩對或三對雙絞銅線，典型速率 2Mbps，可實現(xiàn)高速雙向傳輸，距離3～5km，誤碼率（BER）低；通過復用技術同時傳送多路語音、視頻和數(shù)據(jù)。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。 SDSL（對稱數(shù)字用戶環(huán)路） SDSL 也是一種對稱銅線傳輸技術，使用單根雙絞線，提供雙向高速可變速率連接，速率范圍 160K～， 雙絞線上最大傳輸距離 3km。VDSL（甚高速數(shù)字用戶環(huán)路） VDSL 是傳輸距離很短的銅線技術，上下信道用頻分復用分開，采用 CAP、DMT 和DWMT（離散小波多音頻）3 種編碼方式。 畢業(yè)設計（論文）1210BaseS 銅線接入技術（HomePNA） 3COM 的 10BaseS 提供電話線傳輸 10M（雙向）能力，也是用頻分技術將數(shù)據(jù)復用到電話線上，數(shù)據(jù)頻段從 開始?，F(xiàn)行產(chǎn)品傳輸距離 1500m，二代產(chǎn)品將延長到3000m，提供 10/100M 以太網(wǎng)接口。IMDSL（Inverse Multiplesed DSL） 國內(nèi)用戶線長度平均 ，最長 6km，目前沒有一種 DSL 技術能夠在 4～6km 普通電話線路上提供 20Mbps 以上速率傳輸。IMDSL 基礎是 xDSL，建立多條 xDSL 鏈路，通過反向復用技術構成一條高速物理鏈路，再利用 ATM 統(tǒng)計復用技術使眾多用戶共享這條物理通道；傳輸距離在 2km 以內(nèi)。HFC（混合光纖同軸網(wǎng)絡）Cable Modem 接入 有線電視網(wǎng)改造后可以傳輸數(shù)字多媒體信息，下傳 30Mbps，上傳 200Kbps～2Mbps間；帶寬為所有用戶共享。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。 1Ether（以太網(wǎng)）目前國內(nèi)寬帶熱點中有從最終用戶到城域骨干網(wǎng)都使用以太網(wǎng)方式，全以太網(wǎng)接入方案。基本構想是：1000M 以太網(wǎng)為城域骨干網(wǎng)，實現(xiàn) 1000M 以太網(wǎng)到大樓、路邊、小區(qū)，再通過 100M 以太網(wǎng)到樓層或小型樓宇，10M 以太網(wǎng)到辦公室和桌