IP城域網優化技術探析

王瑞

（大慶油田信息技術公司，黑龍江 大慶 163000）

城域網在城市及郊區范圍內為用戶提供優質的網絡服務，可以為用戶提供多種通信業務并兼容多種通信協議，是一種本地應用類型的廣域網性質公用網絡，可以實現對廣域網和局域網相互間的橋接，也可以使長途網和接入網的橋接，是上層業務網與底層接入網、傳送網的結合區域，為數據網和傳統電信網結合，是將來三網融合區，由于多種通信技術在該區域進行結合，在相互融合時會形成新的衍生體。本文對IP 城域網優化過程中多種業務要求進行結合，對現有多種業務解決方案的特點及應用進行了分析，然后對多業務應用策略進行探討。

1 城域網優化需求分析

原來采用的IP 城域網多有用互聯網接入的方式，所能提供的服務十分有限，對NGN、IPTV 及VoIP 等業務無法保證更好的Qos、可靠性及安全性。為了讓網絡承擔多種業務，很多通信運營商從城域、骨干來著手組建電信級的IP 多業務網絡。在骨干網絡層中，電信運營商會重新組建起IP 承載網，從而實現視頻監控、NGN、VPN 等經濟收益好的業務。原來的公眾互聯網多用在上網功能，沒有提供有效質量保證的專業服務。比如，中國電信組建了CNET 承載網，網通以CNCnet 及China169 作為IP 網絡的前提，建立起IP 承載網來提供NGN 電信業務。骨干網絡層的IP 承載網及公用互聯網處于共存狀態，互聯網服務可以在城域網內進行擴展，IP 承載網可以在城域內實現功能延伸，在提供常用的寬帶服務功能之外，還應該引入高價值的業務，城域網的業務接入層存在著多種類型的電信設備，分布的區域較大，組建網絡及后期維護都需要較大的資金投入，需要對網絡進行科學合理的布置，使網絡可以更加安全可靠，提高網絡服務業務的Qos 能力并進行合理分流。

IP 城域網優化的主要需求有：（1）可以提供端對端的服務保證。擁有Qos 功能，可以滿足IPTV 等多種視頻業務對于抖動、帶寬等參數的需求。（2）有效的冗余備份保護機制。網絡通信功能更為可靠，以較快的速率進行收斂，可以在50毫秒內對重要的網絡業務實現保護倒換。（3）可以承載語音、視頻等多種業務。應該具備較高的通信效率、較低的時延，可以實現組播網絡視頻業務，還應該具備靜態組播配置、組播管理及安全控制等多種組播能力，可以對所有頻道進行快速的切換。（4）具備高效率管理及維護機制。把原來的網絡管理功能作為前提，提高對網絡業務的管理能力。應該在網絡邊緣層來對業務進行識別，可以進行整形、流分類等多種處理功能，對P2P 等較高通信流量的業務進行流量限制。（5）充分保護網絡和用戶的安全。對不同身份的用戶進行安全隔離及區分，采用網絡安全設備防止受到毒攻擊。（6）充分利用現有通信網絡基礎設施。需要與現有的網絡進行很好的兼容，可以實現穩定、可靠的升級，進一步減少組建網絡的成本，節約網絡升級光纖接口等硬件資源。

2 主流多業務承載技術對比

2.1 以SDH 為基礎的多業務傳送平臺方案

SDH 多業務服務平臺應用安全、可靠的SDH 技術，尤其擁用良好的恢復性能以及延時能力，對該平臺進行改造可以滿足多種業務需求，可兼容2～3 層的數據功能。平臺組建的基本思路是把多種業務處用VC 級聯等辦法映射到不同的SDH 時隙，SDH 設備會與2～4 層分組設備共同組建起實體。避免采用過多的機架，有效地節約機房占地面積，對電路進行合理的簡化，使業務的服務速度得到提升，網絡的擴展性能變得更為優化，減少企業的運營維護及使用培訓成本，還可以為用戶提供虛擬專網、視頻廣播等多種增值業務，尤其是集成了ATM、以太網和幀中繼之后，有用超額訂購及統計復用來提升帶寬利用效率，有效地節約局部端口讓SDH 設備更為優化。SDH 多業務節點可以實現通信協議轉化功能，可以為用戶提供多種邊緣化的通信服務，也可以把不同業務的通信協議轉變骨干網協議。當前，該解決方案會應用到多層數據幀的映射，網絡帶寬效率并不高，需要采用同步工作方式，對抖動有著較高的要求，通信設備成本投資較大，帶寬配置需要花費較長的時間。隨著TDM 業務不斷退出應用，IP 業務不斷的增長，采用SDH 組建的多業務網絡平臺會被弱化。將來的MSTP 會向兩個不同的方向發展，一個會從城域傳送網絡核心應用到網絡邊緣，另一個發展為分組化城域傳送技術。

2.2 基于波分復用技術多業務平臺方案

WDN 從原來簡單的點對點傳輸技術不斷發展起來的，從原來的靈活性受到限制發展為可以進行動態重新配置的新技術，WDN 光城域網可以實現與SONET/SDH 相近網絡控制和服務業務。DWDM 技術在廣域網范圍內取得了廣泛的應用，但不可把廣域網DWDM 網絡組建方案用于城域網。WDM 應用于長距離傳輸最大的優勢在于可以節約長途光纖通信資源，但在城域網的數據傳送距離較短，光纖資源的投資比長途干線配置要少多，網絡節點設備是城域傳送網組建成本的關鍵，可網絡服務業各的靈活性、管理性及減少通信設備資金支出，對組建城域網更為重要。

城域WDN 網絡可以在相同的平臺上提供多種業力，網絡傳輸速率及通信協議必須要透明，通信設備投資要少，可以具備很好的擴展性，從而滿足城域業務多種需求，應該具備較好的波長管理性能，可以較為便捷地應用波長業務，可以實現網絡自愈功能，按著提供服務業務的差別制定出不同安全級別的保護手段。城域網數據傳輸的距離不長，對于容量要求較低，所以可以應用價格較低的網絡部件來減少DWDM 通信設備的資金投入，或者應用信道間距大的CWDM 技術。點到點WDM 技術無法達到城域網的需求，由于ROADM 技術的不斷成熟，采用ROADM 在光層進行組網，可以逐漸加入控制平面來保證WDN 技術在城域網中發揮出應用的性能。城域WDN 光網絡可以為城域IP 網提供足夠的帶寬，在資源利用率、靈活性等方面要比光纖直接具有更大的優勢，采用WDM 網可以根據光組播、帶寬、OVPN、波長出租等新的服務業務。由于電層SDH 不斷被IP 所代替，城域網將來會成為光層城域WDM 網。

2.3 把電信級以太網做為基礎的多業務平臺方案

把電信級以太網作為多業務平臺的方案，是把以太網技術應用到電信網中，具有很好的網絡及業務擴展性，可以為實Qos 網絡數據保證能力，提供運營級網絡管理，可以處理好IP 等多種服務業務的數據傳送，把城域網向廣域網進擴展和延伸，使電信運營商不斷向分組化網絡進行轉型升級。多技術角度來看，以太網是一種較為簡便的多業務平臺解決方案，只需要開展一些規劃、測試等方面的工作。由于已經投入應用很多年，被廣大用戶所熟悉，業務指配所需要的時間只有幾小時或幾天。再者，以太網技術已經進行了規范，可以實現很好的互換性，便于用戶進行操作，以大多數軟硬件有著很好的兼容性，組網投資較少。以太網該種承載技術與媒體沒有直接的聯系，可較為透明地實現與光纖、電纜等多種傳輸媒體接口連接。從網絡結構上來看，以太網以端到端的方式建立起解決方案，省去了其他方案網絡邊界格式變換程序，避免網絡組建的復雜性。再者，以太多可以具有較好的擴展性能，網絡傳輸速度會從每秒10M 擴展到10G。以管理角度來看，該系統可用到多種層面，網絡管理起來更為便捷。除此之外，大量的用戶已經對以太網十分熟悉，用戶的培訓更加簡單，組建新業務的速度會更快。

以太網是一種通用性很強的業務接口，高傳輸速率的以太網會由于規模優勢而進一步節省成本。隨著電信級以太網業務平臺的可擴展性，可以提供良好的業務保護，Qos 保障及TDM 技術支持等多種電信業務的優化改進，以太網技術會變成電信網基礎。目前，在寬帶接入網匯聚層應用運營級以太網技術，可以為用戶提供高傳輸速度的業力匯聚能力及以太網連通業務。可以看出，由于網絡內IP 業務量的不斷變多，把以太網技術作為基礎的新解決方案會不斷形成，電信級以太網組建起的多業務平臺，可在城域網中得到廣泛的應用，電信級以太網會變成未來IP 城域網的重要解決方案。電信級以太網范圍內可應用的相關技術比較多，主要有VPLS、多環網技術、PBB-TE、VLAN 等二層VPN 網絡技術。

3 結語

IP 技術為將來網絡融合的關鍵技術，該種網絡具有很好公用性，在IP 網絡上承載所有服務業務是將來的發展趨勢，多家電信運營商對該技術達成了共識。