【正文】 ..... 36 綜合業(yè)務(wù)需求 ...................................................... 38 技術(shù)方案 .......................................................... 38 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)說明 ...................................................... 39 設(shè)備選型 .......................................................... 39 主要指標(biāo)（ 1） ..................................................... 39 主要指標(biāo)（ 2） ..................................................... 40 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方法 ..................................................... 40 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方案 ..................................................... 41 總結(jié) .............................................................. 43 致謝 .............................................................. 44 參考文獻(xiàn) .......................................................... 45 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 1. 緒論 寬帶 網(wǎng)絡(luò) 潮流正席卷全球。同時(shí)，由于它對(duì)管制、技術(shù)、業(yè)務(wù)和成本高度敏感，這使得它更富有挑戰(zhàn)性。通過寬帶網(wǎng)，人們 可以足不出戶 與外界進(jìn)行信息和物流交換，比如 在線 購(gòu)物、視頻點(diǎn)播 、 工作學(xué)習(xí) 等 。無論是光纖傳輸、光纜傳輸，還是無線傳輸，在目前帶寬嚴(yán)重 不足的 形勢(shì)之下，市場(chǎng)前景 普遍 看好 。通過在 住宅小 區(qū)鋪設(shè)寬帶網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商可以銷售各自的寬帶軟、硬件，同時(shí)可以參與甚至控制小區(qū)的智能化管理，將遠(yuǎn)程抄表、遠(yuǎn)程監(jiān)控、家電網(wǎng)絡(luò)化等等開發(fā)為生財(cái)之道。 從技術(shù)上說，所謂寬帶 （ Broadband） 是指在同一傳輸介質(zhì) 上，利用不同的頻道進(jìn)行多重的傳輸，并且速率在原級(jí) （ ） 以上，因此基于有線電視的 Cable Modem技術(shù)、基于普通電話線路的 DSL 技術(shù)及基于衛(wèi)星通信的 DirecPC 技術(shù)都是寬帶技術(shù)的典型。所以近年來世界各大電信公司紛紛進(jìn)行戰(zhàn)略重組，采用高速寬帶 IP 交換路由技術(shù)構(gòu)筑電信業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)。 在國(guó)外，寬帶網(wǎng)絡(luò)的競(jìng)爭(zhēng)已經(jīng)如火如荼，以美國(guó)為首，隨著寬帶網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展涌現(xiàn)出了 一批新的電信運(yùn)營(yíng)商。新一代電信運(yùn)營(yíng)商和基于電路交換機(jī)制的傳統(tǒng)電信網(wǎng)最大的區(qū)別是，前者采用了 IP 網(wǎng)絡(luò)分組 /包交換技術(shù)，以及高度自愈功能的光環(huán)網(wǎng)傳輸系統(tǒng)，可以同時(shí)提供語(yǔ)音、圖像和數(shù)據(jù)等多媒體通信業(yè)務(wù)。 在寬帶接入市場(chǎng)成熟前提下，基于寬帶網(wǎng)絡(luò)的信息服務(wù)也日漸豐富，基于寬帶才能實(shí)現(xiàn)的信息服務(wù)比如視頻點(diǎn)播、網(wǎng)絡(luò)游戲等都擁有了發(fā) 展的空間和技術(shù)發(fā)展動(dòng)力。 加上中國(guó)電信原有的全國(guó)性光纖骨干網(wǎng)，廣電、電信、聯(lián)通、網(wǎng)通 、鐵通 等中國(guó)寬畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 帶通信市場(chǎng)的主要競(jìng)爭(zhēng)者將 各就各位 。 在競(jìng)爭(zhēng)當(dāng)中，城域網(wǎng)以其靈活的組網(wǎng)、提供特色的寬帶業(yè)務(wù)而成為今年的熱門話題，并得到了迅速的發(fā)展。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 2. 寬帶 IP 城域網(wǎng)的基本理論 IP 城域網(wǎng)的概念 IP城域網(wǎng)的概念是由 計(jì) 算機(jī)網(wǎng)深化而來，指介于廣域網(wǎng)和局域網(wǎng)之 間 ，在城市及郊區(qū)范 圍 內(nèi) 實(shí)現(xiàn) 信息 傳輸 與交 換 的一種網(wǎng) 絡(luò) 。 對(duì) 一個(gè)城市而言 。IP城域網(wǎng)是 計(jì) 算機(jī)網(wǎng) 絡(luò) 和 傳統(tǒng)電 信網(wǎng) 絡(luò) 的融合 :從技 術(shù)發(fā) 展的 趨勢(shì) 來看， IP城域網(wǎng)會(huì)是傳統(tǒng)電 信體系 發(fā) 展的必然跑 勢(shì) 。其典型技 術(shù) 特征是在城域范 圍 內(nèi) 實(shí)現(xiàn)了 傳輸 的 寬帶 化和 節(jié) 點(diǎn)的 寬帶 化，使得城域網(wǎng)從接入到核心各個(gè)部分都 實(shí)現(xiàn) 了 寬帶 化。網(wǎng) 絡(luò) 通信 經(jīng)歷 了從渴望 連 接到渴望 帶寬 再到渴望內(nèi)容三個(gè) 階 段。 這 些情況，無不 說 明市 場(chǎng) 和網(wǎng) 絡(luò)應(yīng) 用技 術(shù) 上都 強(qiáng) 烈地 發(fā) 出了需要 實(shí)現(xiàn) 多種 業(yè)務(wù) 的高速網(wǎng) 絡(luò) 需求的呼聲。 多 業(yè)務(wù)寬帶 IP城域網(wǎng)不 僅僅 只是能 夠 將網(wǎng) 絡(luò)帶寬 提速的 簡(jiǎn)單 方案，而是采用一些技術(shù) 來提升 IP網(wǎng) 絡(luò) 的健壯性，開放增 值業(yè)務(wù) ，解決 寬帶 通信的服 務(wù)質(zhì) 量 問題 ，加速投 資 回報(bào) 。 寬帶 IP 城域網(wǎng)的網(wǎng) 絡(luò)結(jié) 構(gòu) [5] 為 了便于網(wǎng) 絡(luò) 的管理、 維護(hù) 和 擴(kuò) 展，網(wǎng) 絡(luò) 必 須 有合理的 層 次 結(jié) 構(gòu)。 從網(wǎng) 絡(luò)結(jié) 構(gòu)上來分，根據(jù)目前的技 術(shù)現(xiàn) 狀和 發(fā) 展 趨勢(shì) ， 一般將城域 闊 的 結(jié) 構(gòu)分 為三 層 :核心 層 、 匯 聚 層 和接入 層 。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 圖 21 城域網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖 核心 層 寬帶 IP城域網(wǎng)核心 層 網(wǎng) 絡(luò) 主要 負(fù)責(zé)進(jìn) 行數(shù)據(jù)的快速 轉(zhuǎn)發(fā) 以及整個(gè)城域網(wǎng)路出表的維護(hù) ，同 時(shí)實(shí)現(xiàn) 與 IP廣域骨干網(wǎng)的互 聯(lián) ，提供城市的高速 IP數(shù)據(jù)出口，其目 標(biāo)結(jié) 構(gòu)重點(diǎn)考 慮 可靠性和可 擴(kuò) 展性。 傳輸 網(wǎng) 絡(luò) 一般采用高容量的 傳輸設(shè)備 ， 負(fù)責(zé) 完成數(shù)據(jù)的 傳 送 :核心路出交 換設(shè)備負(fù)責(zé) 建立和管理承 載連 接，并 對(duì)這 些 連 接近行交 換 和路由。 匯聚層 IP城域網(wǎng) 匯 聚 層 位于核心 層 和接入 層 中 間 ，主要 實(shí)現(xiàn) 如下功能 :擴(kuò) 展核心 層設(shè)備 的端口密度和端口種 類 :擴(kuò) 大核心 層節(jié) 點(diǎn)的 業(yè)務(wù) 覆蓋范 圍 ； 匯 聚接入 節(jié) 點(diǎn)，解決接入 節(jié) 點(diǎn)到核心 節(jié) 點(diǎn) 問 光 纖資 源 緊張 的 問題 : 實(shí)現(xiàn) 接入用 戶 的可管理性，當(dāng)接入 層節(jié) 點(diǎn) 設(shè)備 不能保 證 用 戶 流量控制 時(shí) ，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。 匯 聚 層節(jié) 點(diǎn)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(diǎn) :核心 層節(jié) 點(diǎn)與 匯 聚 層節(jié) 點(diǎn)采用星形 連 接， 在光 纖 數(shù)量可以保 證 的情況下每個(gè) 匯 聚 層節(jié) 點(diǎn)最好能 夠 與兩個(gè)核心 層節(jié) 點(diǎn) 級(jí)連 。接入 層節(jié) 點(diǎn)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(diǎn) 。 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(jià)比。 其中， xDSL適用于零散分布用 戶 或不 計(jì) 劃改造 現(xiàn) 有雙 絞 布 線計(jì) 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(bǔ) 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。 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(jìn) 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(kuò) 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(jìn) 一步提高運(yùn) 營(yíng) 商的市 場(chǎng)競(jìng) 爭(zhēng)力。通 過對(duì) IP城域網(wǎng) 實(shí) 施優(yōu) 化 。 二 、 對(duì) 寬帶 IP城域網(wǎng) 實(shí)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(gè)重要的方面。 三 、 對(duì) 寬帶 IP城域網(wǎng) 實(shí) 施 優(yōu) 化、 有利于 對(duì) 寬帶 IP城域網(wǎng)性能分析和 結(jié) 構(gòu) 進(jìn) 行 優(yōu) 化通 過對(duì)IP 城域網(wǎng)的 優(yōu) 化， 對(duì) 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(yùn)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(cè) 網(wǎng) 絡(luò) 故障以及 業(yè)務(wù) 量增 長(zhǎng)趨勢(shì) ， 為 科學(xué)的 規(guī) 劃 設(shè)計(jì) 提供可靠的參考依據(jù) 。以 語(yǔ) 音 業(yè)務(wù)為 主體的整個(gè) 通信 產(chǎn)業(yè) 正 處在一個(gè)整體 轉(zhuǎn) 型的關(guān) 鍵時(shí) 期。 從整體網(wǎng) 絡(luò) 的 發(fā) 展 趨勢(shì) 來看，目前 業(yè) 界己普遍達(dá)成共 識(shí) ，主要是向 寬帶 化、分 組 化、融合化、智能化的網(wǎng) 絡(luò)發(fā) 展。城域網(wǎng)是 IP網(wǎng) 絡(luò) 建 設(shè) 中非常重要的一個(gè) 環(huán)節(jié) ，當(dāng)前的城域網(wǎng)不但要 實(shí)現(xiàn) 互 聯(lián) 網(wǎng)上網(wǎng) 業(yè)務(wù) 的接入， 還 要 實(shí)現(xiàn) IPTV、 語(yǔ) 音、大客 戶 等多種 業(yè)務(wù) 的接入 。 電 信 業(yè)務(wù) IP化的 發(fā) 展，推 動(dòng)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(duì) 運(yùn)營(yíng) 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。 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(duì)現(xiàn) 有城域網(wǎng)的網(wǎng) 絡(luò)優(yōu) 化或改造 勢(shì) 在必行 。城域網(wǎng)如何 發(fā) 展，各大運(yùn) 營(yíng) 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(jià) 值 更加充分的體 現(xiàn) 出來，畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 城域網(wǎng)的改造和升 級(jí) 是運(yùn) 營(yíng) 商 長(zhǎng) 需要面 對(duì) 的 課題 。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(dòng)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的變革。 早期 MAN 是由 TDM 光纖環(huán)網(wǎng)組成。這是由于 ATM 被認(rèn)為是可以融合數(shù)據(jù)、語(yǔ)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)。 城域網(wǎng)面臨最深刻挑戰(zhàn)是 Inter 業(yè)務(wù)呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，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(duì)帶寬的需求也越來越高。 業(yè)務(wù)融合是另外一個(gè)推動(dòng)城域網(wǎng)發(fā)展演變的主要因素?，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(gè)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。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)。由于以太網(wǎng)作為 LAN 中事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)，企業(yè)用戶希 望使用同樣的協(xié)議實(shí)現(xiàn)和 MAN的無縫連接，而不需要與 ATM 和 SDH 進(jìn)行轉(zhuǎn)換。 這對(duì)于新的 MAN 服務(wù)提供商是很好的機(jī)遇，因?yàn)榭梢岳没谇д滓蕴W(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。 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。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 寬帶 IP 城域 網(wǎng)骨干層技術(shù) 及 性能對(duì)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(diǎn)為以太網(wǎng)形式， GE 的實(shí)施具有直接、快速和千兆位的特點(diǎn)，設(shè)備便宜；傳輸距離達(dá) 100km，可以滿足城域網(wǎng)需要。其沿用的以太網(wǎng)機(jī)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(jí)機(jī)制；業(yè)務(wù)流量等待時(shí)間不定，不適于實(shí)時(shí)多媒體應(yīng)用。 GE 技術(shù)的優(yōu)勢(shì)是低價(jià)的設(shè)備、簡(jiǎn)單的技術(shù)路線 和 以太網(wǎng)、快速以太網(wǎng)兼容的接口。 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(jī)制和 QoS；減少信號(hào)傳輸時(shí)延； ATM 的工作機(jī)制使其在實(shí)時(shí)應(yīng)用和服務(wù)質(zhì)量分級(jí)方面具有不可比擬的優(yōu)勢(shì)。 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(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式提供從 STM1 到 STM64 甚至更高的傳輸速率。 動(dòng)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(shí)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(duì)端口數(shù)需求少。 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(jī)處理能力，降低了設(shè)備價(jià)格。 如表 31 所示。 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(chǎng)方面，寬帶業(yè)務(wù)（如 VOD、電子商務(wù)、遠(yuǎn)程教學(xué)等 ） 受到各方面尤其是經(jīng)濟(jì)條件限制，發(fā)展不如預(yù)期快。 目前接入技術(shù)很多，在數(shù)據(jù) 傳輸特性、市場(chǎng)定位、在接入網(wǎng)中的位置及提供的業(yè)務(wù)等都有所不同。 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。 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(shè)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。 下 行信道速率 、 、 、 ，分成數(shù)個(gè) 1536Kbps 的 A 信道， A信道能傳送 MPEG1 質(zhì)量的圖像；上行信道速率 640Kbps；可選雙工信道速率為 160、 3854 576Kbps，傳輸距離 3～