宽带城域网技术特点分析与比较

张辉勇

摘要：本文针对宽带城域网涉及的技术及其特点进行了分析，基于宽带城域网络的设计原则对比了不同组网技术的特点。

关键词：宽带城域网；组网技术；分析

中图分类号：TN915.6 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2017）07-0050-01

宽带城域网连接着长途骨干网架和终端用户，即分布在城市不同区域的企事业单位、医院、学校、宾馆、商住楼以及智能小区的办公设备和移动终端设备。宽带城域网将数据业务流量进行整合、封装、分包处理，传送至长途骨干网架，网络层级结构清晰，实现了更高的传输效率。各大运行商纷纷加快了宽带城域网建设进度以及对现有网络的升级改造工作，以便于为住宅和商业用户提供更加丰富的宽带业务服务。

1 宽带城域网涉及的主要技术及特点

在城域网建设和升级改造的工程实践中，出现了多种组网技术，主要有ATM技术、弹性分组环（PPP）技术、基于SDH发展而来的POS（Packet over SDH）技术和多业务传送平台（MSTP）技术、千兆以太网（GE）技术等。本文选取三种比较典型的技术进行分析：

1.1 异步传输（ATM）

基于电路交换和分组交换，出现了一种新的交换技术——异步传输，传输基本单元固定为53字节的信元。ATM具有明显的技术优势：

（1）固定信元长度的选择，提高了宽带交换速率；（2）实现不同速率数据的同步传输；（3）ATM技术在进行连接前实施流量控制技术，以确认协商信令能否达到通信服务质量，得到肯定应答后网络才允许此次连接，实现不同服务质量的虚拟电路。

1.2 基于SDH的POS技术

POS（Packet over SDH）采用点到点通信协议（PPP），对IP数据包进行封装，延续了IP的非连接性；延续HDLC帧格式，将数据帧映射到SDH/SONET数据帧，以固定的线速度进行连续传输。

相比于ATM技术，POS技术的整体网架结构简单，没有复杂的协议和信元头浪费。IP 数据包无需进行拆分和重组，经过协议封装即可进行光纤传输，传输开销只有2%，远低于ATM技术中的25%。QoS需要较高的传输速率和效率来保证，基于SDH系统的PoS技术很好地满足了这一需求，可以直接支持IP数据、语音和视频信号，用低价的设备投入实现了高速的处理能力。

1.3 多业务传输平台MSTP技术

多业务传送平台MSTP（Multi-Service Transfer Platform）是适应城域网的发展而出现的，以SDH系统为基础，满足ATM、以太网、TDM业务的接入和传输，凭借VC或级联方式将多数据业务映射到SDH时隙处理。

MSTP技术作为SDH的升级产品，融合了新兴技术，增强了SDH技术的生命力，同时也拓展了其应用领域。主流厂商均推出了自己的MSTP产品，支持的数据业务接入类型各有侧重。有的仅支持数据业务的透明传输；有的可以实现两层交换处理能力；有的可以接入以太网数据；有的支持以太网、RPR、ATM数据同时接入。

2 不同的宽带城域网组网技术比较

2.1 技术层面对比

（1）千兆以太网。千兆以太网技术应用较早，成熟度高，暴露出来的不足也比较明显：无法多节点树型环形拓扑结构；无法提供高速保护；用户、服务隔离的两层模式不利于系统升级。因此，其核心技术路线即为提高带宽和数据容量。（2）DWDM是较为理想的光纤传输带宽技术，在国家骨干网工程中应用广泛。DWDM技术发展较快，比如可程控光分插复用 （OADM） 技术、可调波长激光器技术、分组传输技术等。随着光器件成本的下降，会逐步扩展DWDM技术的应用领域，应用到城域网的接入网、企业网中。

2.2 经济层面对比

以小型的本地网络模型为例，以不同的组网模型进行组网。千兆以太网（GE）投资成本480万元，性价比最高；PoS模式投资成本670万元，性价比一般；DPT模式投资成本1020万元，网络运行效率高，性价比较低；DWDM组网模式，投资1200万元，网络运行效率高，性价比最低。工程实际中，应根据不同的应用领域选用合适的技术，不同的技术间相互配合，梯次配置，比如低速终端网络可以选用GE或PoS组网模式，高速主干网络可以选用DPT或DWDM组网模式。

3 宽带城域网未来发展方向

宽带城域网的发展涉及到多个城市主体部门和技术学科领域，随着互联网技术深入发展，物联网技术逐渐趋于成熟，宽带城域网的建设和发展也呈现出新的业态。

3.1 强化网络间的数据交换能力

城域网从本质上是基于公共信息线缆管网的多业务、多类型网络的有机融合。例如出于电信业务需求建设的电信网，同时提供大量增值电信业务；出于广播电视业务需求建设的有线电视网，同时升级提供承载多媒体信息的数字网络业务。由于网络基础优良、顺畅，这些新型的城域网络发展迅速。

本着提高用户整体服务感受的思路，有必要建立不同城域网间的互联互通机制，特别是在与用户感知最直接的业务网层面，实现IP电话通信、网络数据共享机制。从技术层面来讲，并没有实际的难度，比如可以在不同网络间增设网关，或者建立统一的数据交换中心，未各类数据业务提供统一的操作平台。

3.2 做好信息线缆管网的顶层设计

建立独立的城市信息线缆管道网络（包含电缆和光缆），可以考虑成立专门的公司来独立经营这些基础通信资源。一方面可以统筹规划新建交通设施（公路、地铁）、商业建筑、住宅的信息线缆管网建设工作，做到资源的集约开发利用，避免各运营商各自为政的建设局面；另一方面可以为各通信运行商提供统一、公开、平等的通信业务平台，避免拥有信息线缆管道网络资源的运营商产生垄断经营的局面。

3.3 打造城域网络一体化操作平台

本着可持续化发展的思路，大力打造适应当下以及未来业务扩展需求的一体化网络操作平台，产生集约效益。新的BMAN网络应由多家利益集团共同主导，做到资源共享、实现多层面（传输层、业务层、应用层）的信息融合，为客户提供更好的服务体验。具体建设目标可基于以下几点：

（1）做到通信线缆管道网络的集约化开发建设；（2）提供物理传输网络的租用服务；（3）提供主干通信网络的数据接入服务；（4）为用户提供多种新型、高速的端到端网络信息服务。

4 结语

市场需求推动产业发展和技术进步，21世纪电子信息产业发展迅猛，特别是以BAT为代表的科技巨头们带来了数据通信业务的井喷式发展，这对宽带城域网络提出了建设速度和质量的双重需求。在城市建设阶段，要做好通信电缆、光缆和管线网络的统筹规划；通信运营商要提供灵活多变的数据业务接入服务；应用平台提供商要打造一体化的终端业务平台，做到数据流量的高度整合，以提高数据通信速度，提供更好的用户体验。

參考文献

[1]卓佟，宇晶，等.宽带城域网与MSTP技术[M].机械工业出版社，2007.

[2]李伟洪.宽带城域网设计原则及组网技术分析[J].电脑与电信，2008，（7）：39-41.endprint