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城域传输网络优化策略的探讨
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江西省邮电规划设计院 聂祥
摘要：当前，宽带城域网作为中国各大电信运营商的战略重点，正处于蓬勃发展之中。在经历了“圈地运动”的盲目之后，宽带城域网的建设逐渐进入了统筹规划、讲求实效的良性循环，带来了大量的用户和可观的经济效益。可是，随着网络规模的扩大，网络的效率和可靠性问题成了当务之急，宽带城域网的优化和调整迫在眉睫，随之也引出了如何对城域传送网络进行优化，以适应宽带城域网发展的现实问题。我们对宽带城域网的优化进行了长时间的探索，本文将结合此次试点的成果对城域传送网络的优化问题进行探讨。
关键字：城域网传输MSTP 接入层 XDSL SDH
一、宽带城域网的特点
要探讨如何进行城域传送网络的优化，首先就需要对当前宽带城域网的特点进行研究。从宽带网的发展过程来看，宽带城域网主要有如下特点：
1、宽带城域网是一个有层次的网络
宽带城域网一般分为核心层、汇聚层和接入层三个层次。其中，核心层负责进行数据的快速转发，实现与CHINANET省骨网的互联，提供高速IP数据出口；扩聚层负责汇聚分散的接入点，进行数据交换，提供流量控制和用户管理功能；接入层则负责各种类型用户的接入，在确需要时提供用户流量控制功能。
2、宽带城域网是以IP为核心技术的网络
在当前和以后的发展中，IP将越来越成为宽带城域网的核心技术。在的宽带城域网中，网络设备主要为10M、100M，GE，2.5G等IP接口。当然，目前也还存在l55M(XDSLDSLAM上行)ATM接口，但是，随着XDSLDSI．AM的IP上行技术的成熟和发展，ATM方式将逐渐弱化。利用IP技术组建宽带城域网，在网络的扩充性和经济性上具有明显的优势。
3、宽带业务发展迅速。带宽需求增援迅猛通过2001年以来三年的市场培育和发展，宽带用户增长迅速，同时由于宽带互联网业务的日益丰富，用户对带宽的要求提高，造成带宽需求早指数增长。
二、当前城域传送网的现状及不足
和其他传统运营商一样，的城域传送网还是主要用于承载话音业务，以SDH设备构建。可以说，SDH网络作为城域传送网的主要形式，还将在相当长的段时间内存在并发展，这是因为：
l、SDH对于TDM业务的支持是非常成熟和完善的，叫时可以提供基于连接、保证传送质量的专线传送；
2、SDH本身具备高低端的继续发展潜力(高端的40Gbit/s已有商用产品，低端的也已有SubSTM-1的标准和产品出现)；
3、SDH在近期仍然是可靠性和生存性最高的成熟的传送网技术。但是，随着宽带IP城域网的发展，SDH已经无法满足IP设备的传送需要，首先，SDH技术在对分组数据业务的支持上，存在传送效率不高的缺点；其次，SDH无法提供IP网络设备急需的l0M、100M、1000M端口。
三、城域传送网络优化的原则
通过以上两方面的分析，可以得出一个结论，随着宽带城域网规模的扩大，城域传送网络也需要重新进行优化。优化工作应该遵循如下原则：
1、以宽带城域网的发展驱动城域传送网络优化
现阶段，传统的程控交换业务发展缓慢，对城域传输的需求主要集中在宽带数据业务上，所以，宽带域域网发展的需要就是城域传送网络优化和发展的主要依据。
2、相对成熟的先进技术提升网络的竞争力
先进和成熟是一个既对立又统一的概念，在保证技术先进性的基础上，更应看到技术的相对成熟在减少投资风险、控制建设成本力面的重要作用。
3、网络总体规划，分步实施，分层建设
由于业务的不确定性和技术的多变性，更由于投资的关系，城域传送网建设要进行总体的、长远的规划，保证网络结构的统一性再根据投资情况，按照从骨干到接入，从重点到一般的原则逐步实施。
四、当前发展的城域传送网络技术
在了解了域域传送网优化的原则之后，再来看看当前有哪些新技术可以应用于城域传送网络的优化工作。
1、光纤直连
光纤直连是指以太网交换机、XDSLDSLAM、路由器、宽带接入服务器等网络设备直接通过光纤相连。光口以点对点方式直连，业务接入设备直接互连，舍弃传送设备，方案简单，成本低廉，但有比较明显的缺点。首先，由于没有传送层，光纤质量、性能监测、保护等无法实现；其次光纤浪费严重，每两个业务接入点需要一对光纤，一个业务接点如果与其他业务接点都有业务互通，光纤成阶乘增长；最后，业务端口压力大，每一个节点相连，交换机或路由器就需增加一个端口。
2、多业务传送平台技术(MSTP)
多业务传送平台是从SDH技术基础上发展而成的。在这个平台，TDM业务、ATM业务、IP业务都可以接入，并且能高效传送；更进一步，三种业务还可以进行交叉和交换。因此多业务传送平台(MSTP)的优势是非常明显的，能够兼容目前大量应用的TDM业务，并能满足日益增长的数据业务(IP、ATM)的要求；采用了目前最为成熟的SDH组网和保护技术，又吸收了ATM和IP自身所具有保护属性。
3、城域密集波分复用技术(MetroDWDM)
密集波分复用技术主要用于长途干线。随着宽带城域网的发展，对带宽的需求急剧增长，密集波分复用技术电慢慢应用于城域传送网络。它能极大地拓展传输的带宽，延长传输的距离，并具有透明的业务传送特性和光复用段或光通道保护等保护措施。
此外，还发展了粗波分复用(CWDM)、弹性分组环(RPR)等城域传送技术。但是，这些技术在技术成熟度和产品标准化方面还存在待完善的地方，本文暂不进行分析。五、现阶段城域传送网络的优化策略
综合以上情况，在城域传送网络上采取了如下的优化策略：
1、确定现阶段城域传送网络的总体规划
对应于宽带城域网的层次结构，我们首先确定了城域传送网络的分层思想。宽带城域网的核心层和汇聚层，对传送网络的容量和可靠性要求是首要考虑的问题；而宽带城域网的接入层，传送网络业务承载的多样性和经济性则是重点。所以，我们将城域传送网络也分为骨干、汇聚和接入三个层次。传送网的骨干和汇聚层与宽带城域网分别组网，即传送与网络节点设备分离，网络设备的承载通过传送网的带宽通道提供。在接入层应向统一组网的方向发展，以传送与数据节点设备融合为主，实现多业务的综合接入、传送，以达到节省网络投资，提高网络资源的利用率的目的。具体为：
(1)城域传送网骨干层采用DWDM技术实现大容量的面向连接的直达路由，并为下层的大容量SDH或者MSTP平台提供传输通道； (2)在汇聚层，采用分区域、大容量的SDH环或者SDH链，拓展网络的带宽； (3)在接入层，通过MSTP平台，以环形组网为主的方式，实现多种业务的传输并提供不同的服务质量。
2、充分利用现有城域传送手段提高网络能力
主要存在的城域传送手段有如下几种：
(1) 现有的SDH系统；
(2) 丰富的光纤资源；
(3) 部分地方建有少量的城域密集波分复用系统。
针对不同情况，在优化中我们主要做了如下工作：
(1) 扩展现有SDH设备功能，要求厂家新增的SDH设备具备10/100M接入端口；
(2)对城市光纤进行物理成环；
(3)利用城域密集波分复用系统按区域组建多个2.5GSDH环，扩展城域传送带宽。
在上述工作完成后，域域传送网主要以裸光纤方式组建，我们继续完成了如下工作：
(1)城域网核心层和会聚层设备成环，通过物理成环的裸光纤互连，利用IP网络层冗余提供保护；(2)通过对园区节点的归并调整，形成“大国区，少节点”的格局，园区到汇聚层设备采用不同物理路由的光纤形成双归属，利用IP网络层的保护机制提供保护； (3)在光纤资源相对紧张或者传输距离较远的情况下，利用具备10/100MIP接口的SDH设备传输，此时，利用SDH设备的自动保护机制。
通过上述工作，在只增加少量传输投资的情况下，对园区以上的宽带城域网提供了冗余保护，大大增强了网络的可靠性，在城域网的发展初期是一种因地制宜的好办法。
3、据宽带城域网发展逐步优化城域传送网
应该看到，随着宽带城域网的发展，现阶段的城域传送网络将不能满足业务的需要，届时，将根据情况采取相应的优化措施：
(1) 随着大园区用户量的增加和用户平均使用带宽的增加，园区到汇聚层将需要采用GE口上行，在这种情况下，如果该园区光纤资源相别紧张或者传输距离较远(大于70KM)，就需要采用波分环或者波分链的方式；
(2) 随着网络规模的扩大，园区和汇聚层节点增多，仅采用物理光纤冗余的方式将极大地消耗光纤资源，到那时，城域渡分系统建设势在必行；
(3) 随着SLA的应用和端到端服务质量保证的要求，对下电信的金牌用户，如大型公司企业等商业用户，我们将不得不提供近乎100%的网络可靠性保证。而这种保证在IP网络层，仅仅依靠网络协议如OSPF的收敛是无法满足的，还必须通过传送层的自动冗余保护，才能达到用户的要求。
从上面的分析可以看出，我们对域域传送网的优化所遵循的是一种渐进的过程。在注重投资效益的前提下，逐步对城域传送网进行改造，我们认为，这是种很好的思路。同时，我们也认为现阶段制订的城域传送网总体规划，在一段时间内是切合实际，可以实现的，并将极大地促进宽带城域网的发展。
----《通信世界》
摘要：当前，宽带城域网作为中国各大电信运营商的战略重点，正处于蓬勃发展之中。在经历了“圈地运动”的盲目之后，宽带城域网的建设逐渐进入了统筹规划、讲求实效的良性循环，带来了大量的用户和可观的经济效益。可是，随着网络规模的扩大，网络的效率和可靠性问题成了当务之急，宽带城域网的优化和调整迫在眉睫，随之也引出了如何对城域传送网络进行优化，以适应宽带城域网发展的现实问题。我们对宽带城域网的优化进行了长时间的探索，本文将结合此次试点的成果对城域传送网络的优化问题进行探讨。
关键字：城域网传输MSTP 接入层 XDSL SDH
一、宽带城域网的特点
要探讨如何进行城域传送网络的优化，首先就需要对当前宽带城域网的特点进行研究。从宽带网的发展过程来看，宽带城域网主要有如下特点：
1、宽带城域网是一个有层次的网络
宽带城域网一般分为核心层、汇聚层和接入层三个层次。其中，核心层负责进行数据的快速转发，实现与CHINANET省骨网的互联，提供高速IP数据出口；扩聚层负责汇聚分散的接入点，进行数据交换，提供流量控制和用户管理功能；接入层则负责各种类型用户的接入，在确需要时提供用户流量控制功能。
2、宽带城域网是以IP为核心技术的网络
在当前和以后的发展中，IP将越来越成为宽带城域网的核心技术。在的宽带城域网中，网络设备主要为10M、100M，GE，2.5G等IP接口。当然，目前也还存在l55M(XDSLDSLAM上行)ATM接口，但是，随着XDSLDSI．AM的IP上行技术的成熟和发展，ATM方式将逐渐弱化。利用IP技术组建宽带城域网，在网络的扩充性和经济性上具有明显的优势。
3、宽带业务发展迅速。带宽需求增援迅猛通过2001年以来三年的市场培育和发展，宽带用户增长迅速，同时由于宽带互联网业务的日益丰富，用户对带宽的要求提高，造成带宽需求早指数增长。
二、当前城域传送网的现状及不足
和其他传统运营商一样，的城域传送网还是主要用于承载话音业务，以SDH设备构建。可以说，SDH网络作为城域传送网的主要形式，还将在相当长的段时间内存在并发展，这是因为：
l、SDH对于TDM业务的支持是非常成熟和完善的，叫时可以提供基于连接、保证传送质量的专线传送；
2、SDH本身具备高低端的继续发展潜力(高端的40Gbit/s已有商用产品，低端的也已有SubSTM-1的标准和产品出现)；
3、SDH在近期仍然是可靠性和生存性最高的成熟的传送网技术。但是，随着宽带IP城域网的发展，SDH已经无法满足IP设备的传送需要，首先，SDH技术在对分组数据业务的支持上，存在传送效率不高的缺点；其次，SDH无法提供IP网络设备急需的l0M、100M、1000M端口。
三、城域传送网络优化的原则
通过以上两方面的分析，可以得出一个结论，随着宽带城域网规模的扩大，城域传送网络也需要重新进行优化。优化工作应该遵循如下原则：
1、以宽带城域网的发展驱动城域传送网络优化
现阶段，传统的程控交换业务发展缓慢，对城域传输的需求主要集中在宽带数据业务上，所以，宽带域域网发展的需要就是城域传送网络优化和发展的主要依据。
2、相对成熟的先进技术提升网络的竞争力
先进和成熟是一个既对立又统一的概念，在保证技术先进性的基础上，更应看到技术的相对成熟在减少投资风险、控制建设成本力面的重要作用。
3、网络总体规划，分步实施，分层建设
由于业务的不确定性和技术的多变性，更由于投资的关系，城域传送网建设要进行总体的、长远的规划，保证网络结构的统一性再根据投资情况，按照从骨干到接入，从重点到一般的原则逐步实施。
四、当前发展的城域传送网络技术
在了解了域域传送网优化的原则之后，再来看看当前有哪些新技术可以应用于城域传送网络的优化工作。
1、光纤直连
光纤直连是指以太网交换机、XDSLDSLAM、路由器、宽带接入服务器等网络设备直接通过光纤相连。光口以点对点方式直连，业务接入设备直接互连，舍弃传送设备，方案简单，成本低廉，但有比较明显的缺点。首先，由于没有传送层，光纤质量、性能监测、保护等无法实现；其次光纤浪费严重，每两个业务接入点需要一对光纤，一个业务接点如果与其他业务接点都有业务互通，光纤成阶乘增长；最后，业务端口压力大，每一个节点相连，交换机或路由器就需增加一个端口。
2、多业务传送平台技术(MSTP)
多业务传送平台是从SDH技术基础上发展而成的。在这个平台，TDM业务、ATM业务、IP业务都可以接入，并且能高效传送；更进一步，三种业务还可以进行交叉和交换。因此多业务传送平台(MSTP)的优势是非常明显的，能够兼容目前大量应用的TDM业务，并能满足日益增长的数据业务(IP、ATM)的要求；采用了目前最为成熟的SDH组网和保护技术，又吸收了ATM和IP自身所具有保护属性。
3、城域密集波分复用技术(MetroDWDM)
密集波分复用技术主要用于长途干线。随着宽带城域网的发展，对带宽的需求急剧增长，密集波分复用技术电慢慢应用于城域传送网络。它能极大地拓展传输的带宽，延长传输的距离，并具有透明的业务传送特性和光复用段或光通道保护等保护措施。
此外，还发展了粗波分复用(CWDM)、弹性分组环(RPR)等城域传送技术。但是，这些技术在技术成熟度和产品标准化方面还存在待完善的地方，本文暂不进行分析。五、现阶段城域传送网络的优化策略
综合以上情况，在城域传送网络上采取了如下的优化策略：
1、确定现阶段城域传送网络的总体规划
对应于宽带城域网的层次结构，我们首先确定了城域传送网络的分层思想。宽带城域网的核心层和汇聚层，对传送网络的容量和可靠性要求是首要考虑的问题；而宽带城域网的接入层，传送网络业务承载的多样性和经济性则是重点。所以，我们将城域传送网络也分为骨干、汇聚和接入三个层次。传送网的骨干和汇聚层与宽带城域网分别组网，即传送与网络节点设备分离，网络设备的承载通过传送网的带宽通道提供。在接入层应向统一组网的方向发展，以传送与数据节点设备融合为主，实现多业务的综合接入、传送，以达到节省网络投资，提高网络资源的利用率的目的。具体为：
(1)城域传送网骨干层采用DWDM技术实现大容量的面向连接的直达路由，并为下层的大容量SDH或者MSTP平台提供传输通道； (2)在汇聚层，采用分区域、大容量的SDH环或者SDH链，拓展网络的带宽； (3)在接入层，通过MSTP平台，以环形组网为主的方式，实现多种业务的传输并提供不同的服务质量。
2、充分利用现有城域传送手段提高网络能力
主要存在的城域传送手段有如下几种：
(1) 现有的SDH系统；
(2) 丰富的光纤资源；
(3) 部分地方建有少量的城域密集波分复用系统。
针对不同情况，在优化中我们主要做了如下工作：
(1) 扩展现有SDH设备功能，要求厂家新增的SDH设备具备10/100M接入端口；
(2)对城市光纤进行物理成环；
(3)利用城域密集波分复用系统按区域组建多个2.5GSDH环，扩展城域传送带宽。
在上述工作完成后，域域传送网主要以裸光纤方式组建，我们继续完成了如下工作：
(1)城域网核心层和会聚层设备成环，通过物理成环的裸光纤互连，利用IP网络层冗余提供保护；(2)通过对园区节点的归并调整，形成“大国区，少节点”的格局，园区到汇聚层设备采用不同物理路由的光纤形成双归属，利用IP网络层的保护机制提供保护； (3)在光纤资源相对紧张或者传输距离较远的情况下，利用具备10/100MIP接口的SDH设备传输，此时，利用SDH设备的自动保护机制。
通过上述工作，在只增加少量传输投资的情况下，对园区以上的宽带城域网提供了冗余保护，大大增强了网络的可靠性，在城域网的发展初期是一种因地制宜的好办法。
3、据宽带城域网发展逐步优化城域传送网
应该看到，随着宽带城域网的发展，现阶段的城域传送网络将不能满足业务的需要，届时，将根据情况采取相应的优化措施：
(1) 随着大园区用户量的增加和用户平均使用带宽的增加，园区到汇聚层将需要采用GE口上行，在这种情况下，如果该园区光纤资源相别紧张或者传输距离较远(大于70KM)，就需要采用波分环或者波分链的方式；
(2) 随着网络规模的扩大，园区和汇聚层节点增多，仅采用物理光纤冗余的方式将极大地消耗光纤资源，到那时，城域渡分系统建设势在必行；
(3) 随着SLA的应用和端到端服务质量保证的要求，对下电信的金牌用户，如大型公司企业等商业用户，我们将不得不提供近乎100%的网络可靠性保证。而这种保证在IP网络层，仅仅依靠网络协议如OSPF的收敛是无法满足的，还必须通过传送层的自动冗余保护，才能达到用户的要求。
从上面的分析可以看出，我们对域域传送网的优化所遵循的是一种渐进的过程。在注重投资效益的前提下，逐步对城域传送网进行改造，我们认为，这是种很好的思路。同时，我们也认为现阶段制订的城域传送网总体规划，在一段时间内是切合实际，可以实现的，并将极大地促进宽带城域网的发展。
----《通信世界》
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