浅析可持续发展城域网的构建

发布: 2010-10-23 09:34 | 作者: 石文中　聂祥 & | 来源: | 字体: 小中大

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　　目前城域网以多业务光传送网络为基础，实现话音、数据、图像、多媒体、IP等接入，主要完成接入网中的企业和个人用户与在骨干网络上的运营商之间全方位的协议互通。城域网处在骨干网的网络边缘汇聚节点，主要功能是进行本地业务的接入、汇聚、传输和交换，同时面向骨干网汇聚和吸收业务量。

　　近几年来，运营商为了满足宽带业务的快速发展，不断扩展IP城域网的覆盖，网络的快速扩展导致目前运营商在各地宽带IP城域网建设普遍存在接入层组织结构混乱、设备利用率不高、光纤消耗严重等问题。这些问题对业务发展和网络运行维护造成了很大困难。

　　产生上述问题的原因主要是城域网网络缺乏合理规划，设备使用不当，光纤利用率不高造成的，其中有两种比较典型的情况。

　　首先是市、区大客户IP专线直接接入汇聚层设备。这样既大量占用了汇聚层设备的端口，又耗费了接入层大量的光纤。

　　第二是DSLAM直接连入汇聚层。业务的快速发展使接入层DSLAM设备数量迅速增长，造成接入光纤和汇聚层设备端口的大量消耗。与传送技术的升级相比，合理地配置光纤资源所投入的成本会更为低廉，也更为安全。因此，通过合理配置网络资源能使城域网内光纤资源得到最大程度的开发和利用。构建一个大容量、多业务、可扩展、开放式的高可靠的城域网传送平台是未来城域网络的发展方向之一。

城域承载网技术的发展现状

　　目前城域承载网的IP层技术包括以太网技术、基于IP(包括路由器和三层交换机)的城域网技术和基于ATM加IP的城域网技术。在基于以太网的城域承载网技术方面，目前可提供10Mbit/s，100Mbit/s，1000Mbit/s和10Gbit/s以太网，建网成本低，但以太网的QoS、安全和管理等问题有待解决。基于IP的城域承载网技术，大量的应用主要是路由器和三层交换机，目前这种技术已非常普遍和成熟，国内大量城域网是采用这种技术来建设的。在基于ATM+IP的城域承载网技术方面，ATM不可能到达边缘，但基于ATM VC的VPN有良好的安全性和资源独立性，ATM与IP技术可以互补，以此构成ATM+IP的城域网方案，国内有部分城域网或专网采用这种方案。

　　采用基于IP的城域网技术和基于ATM加IP的城域网技术。其传送层主要有三种技术：基于SDH多业务传送节点(或多业务传送平台，即MSTP)、基于分组多业务传送平台和基于WDM多业务传送平台。其中基于SDH的多业务传送节点是近两年城域承载网传送层技术应用的重点。基于SDH的多业务传送平台(MSTP)的技术优势在于：解决SDH技术对于数据业务承载效率不高的问题；解决ATM/IP对于TDM业务承载效率低、成本高的问题；解决IP QoS不高的问题；实现双重保护，提高业务安全系数；增强数据业务的网络概念，提高网络监测、维护能力；降低业务选型风险；实现降低投资、统一建网、按需建设的组网优势；适应全业务竞争需求，快速提供业务。

城域网建设存在的问题

　　首先，由于IP技术不能很好地承载视频等多媒体业务，端到端IP QoS问题难以解决。目前，宽带城域网能够基本解决高速互联网访问业务在网络轻载时，以较好的质量传送图像等多媒体业务的问题，然而一旦业务使用者增多，网络就处于高负荷状态，使多媒体业务分配的带宽不够，造成时延和抖动增加，或者丢包严重。

　　其次，城域网还未达到电信级的安全性和用户管理。由于城域网对于业务和用户的管理仅仅停留在对用户的认证和鉴权上，没有对用户和业务达到细分的管理能力。另外，对于网络的安全、业务的安全、用户的控制与管理没有严密的措施来保障。

　　再次，城域网的运营没有形成良好的商业模式。按照目前使用互联网业务免费的服务特性，运营商仅仅收取接入费用，收费模式仅为几种简单的模式——按使用时长、使用流量或是包月。再加上目前城域网运营商之间的竞争激烈，竞相降低价格，使城域网的运营没有形成良好的商业模式，城域网运营商几乎处于不盈利的状态，阻碍了城域网的良性发展。

　　另外，城域网需要业务创新，应发掘有特色的增值业务，吸引用户交费使用。虽然国内宽带城域网建设扩大，用户逐渐增多。但城域网上并没有开展一些能够带来巨大利润的杀手型业务。当然这受到IP技术发展的限制，也与城域网用户群的大小、经济实力、消费习惯等因素有关。

城域网优化方向的一些思考

　　目前，在宽带城域网上部署传统的数据通信业务已经不能满足用户的要求，部署一些新型的电信业务，比如NGN、3G、IPTV等。对承载网(宽带城域网)的QoS有着很高的要求。而宽带城域网如果不进行QoS的全面评估和提出相应的改造建议，就无法完成上述业务的承载工作。因此，必须对宽带城域网QoS进行全面的评估与优化。

　　应该把城域网运营支撑的重心放在业务质量上，即立足于当前业务对网络的需求进行城域网资源的优化调配，不能只限于设备管理、带宽扩容。因此，当前的城域网网络优化必须在充分了解城域网业务发展的基础上进行，要明确各类业务对资源的需求情况，从城域网的接入层、汇接层、核心层进行物理、逻辑上的资源优化调配。

　　(1)接入层的优化

　　要保证用户上网时的网络可用性。网络可用性是指用户能够顺畅地接入Internet，不会在使用网络的过程中意外地断线、断流；从用户的异常掉线原因进行外线质量分析，提高外线质量，最终达到各种网络应用的融合。客服前台可以依据用户现有外线质量，明确告诉用户当前的线路能开通何种质量的业务。同时在接到用户申告时能在尽量短的时间内对故障进行判断。有效地引导用户排除故障。我国接入网骨干层的光纤化已经完成，而接入层(配线层和引入层)的光纤化还处于起步阶段，SDH和各类无源光网络(PON)相结合的传输技术比较经济，符合中国具体的网络情况。应当首先实现光纤到路边、光纤到小区和光纤到大楼，然后随着通信业务的发展和网络结构的不断演变，逐步推进光纤接入网的建设，扩大光纤接入网的覆盖范围，缩短光纤接入网与用户终端的距离。宽带IP城域网接入层优化应根据具体情况，重点解决业务快速发展情况下IP专线接入和DSLAM汇接对接入层网络结构的冲击。在IP城域网建设过程中，对接入设备进行适当汇聚，减少对接入光纤的大量占用。提高网络的可扩展性和可维护性。

　　(2)汇聚层的优化

　　汇聚层的优化应该保证业务传输质量(即业务的可用性)，依照业务特性对汇接层的设备性能、网络拓扑进行调控，使业务传输质量保持在运营商承诺的水平。目前，在宽带城域网上部署一些新型的电信业务，比如NGN、3G、IPTV等都对承载网(宽带城域网)的QoS要求很高。在城域网络优化中应该重点进行汇聚层规划建设，缓解骨干层的调度压力。在新建网络时，即使前期由于网络规模的限制而采用骨干汇聚层+接入层的二层模型，也要慎重规划该网络今后向三层网络结构的演进。

　　在新建汇聚层时，重点考虑建设综合业务传送的汇聚层。可以以原骨干节点为基础进行增设，也可以将部分重要的接入节点“升级”为汇聚节点，并辅以相关的路由连接。汇聚节点可以按照业务处理类型独立规划为数据汇聚点或TDM汇聚点。如果在网络初期业务区分并不十分明显，汇聚节点可以同时具有数据接入和话音汇聚的功能且共同组网，在设备实现中可以根据实际运行业务比重的不同确定汇聚站点设备的不同插板类型。节点的选取应综合考虑城域网中的物理路由、业务潜在发展等因素，具体建设时还需要认真分析和预测不同节点处的业务数量和业务类型。

　　对于已有汇聚层的网络，可以通过扩建、拆环、裂变等方式将数据、TDM业务分开或者共同汇聚。需增加覆盖区域时可以通过扩展汇聚层站点数量的方式覆盖新增区域，扩建站点应结合考虑商业客户所在位置，从丰富的业务接口类型和光路接口上提高网络的伸缩性。当需要增加用户时可以通过该汇聚站点丰富的接口以及拓展能力，增加多个接入层从而新增用户覆盖范围。

　　(3)核心层的优化

　　相对于汇接层和接入层而言，核心层所要控制的是，使网络流量尽可能安全稳定并且快速通过。城域网核心层通过路由策略控制流量的进出路径，对流量、流向进行分析并对应用的热点进行分析，反馈给汇接层，汇接层进行业务控制，从而最终为用户提供高质量的应用。同时城域网核心层应对网络异常行为进行监控，及时对突发的网络行为进行有效引导，防止外部的异常流量大量涌入，或内部流量突发导致网络拥塞。

结束语

　　依靠城域网的资源优化，全面提升城域网支撑能力，进而让用户因服务需求的不同而能够感知到不同等级的服务，促进电信运营商的服务品牌整体价值的提高。这些必将成为电信运营商在市场竞争中首选、有效的竞争利器。

作者：石文中　聂祥来源：中国联通网站