宽带IP城域网的组网技术及建设方案探究

李强富

【摘要】 文章通过笔者多年的实际工作经验，简要地阐述了宽带城域网的概念，在分析了宽带IP城域网的建设原则的基础上，从中就宽带IP城域网的组网技术进行了深入的总结与分析，并提出了宽带IP城域网的建设方案。

【关键词】 宽带 IP 城域网 组网技术 建设方案

随着我国科技和计算机的飞速发展，我国迅速进入了信息化时代，人们对通信质量和互联网质量提出了更高的要求。然而，宽带城域网的出现给通信行业和互联网行业带来了一些机遇，宽带城域网是利用先进的接入技术，为用户提供了一个图像、数据、文字等多种媒体业务的综合平台，并为用户提供多种接入方式，大大满足了网络用户的需求。因此，加强探计与研究宽带城域网的技术及建设方案是网络工作者们首要关注的焦点。 本文主要就宽带IP城域网的组网技术及建设方案进行了论述。

一、宽带城域网的概念

宽带城域网建设主要是为网络用户提供多媒体信息服务，满足各行业网络用户的业务发展需求，宽带城域网是我国网络建设战略发展中的重点工作。宽带城域网是社会公共信息服务平台建设的基础，可以为不同用户提供多元化多媒体通信服务和网络接入方式。目前，我国网络建设主要包括三种类型：电信网、广播电视网和互联网。随着网络 IP 技术的进步， 将三种网络与IP网络融合已经成为了我国网络建设的发展趋势。

二、宽带IP城域网的建设原则

为了满足人们对通信的需求，提高网络运行质量，IP城域网建设必须遵循以下原则： （1）规范网络设备标准，积极制定网络设备运行标准和规定，使其在IP城域网稳定运行中可以充分发挥设备的各种性能，同时要明确网络设备的管理制度和要求，保证投入到网络运营中的设备可以适应网络升级和扩容发展；（2）集中控制管理原则，通过网络业务接入层对网络业务进行集中统一管理和控制，可以建设网络认证系统、网络计费系统等，进一步实现对网络的集中控制，提高IP城域网的可靠性和稳定性；（3）网络质量的差异化原则，在相同 IP 城域网中，为不同网络用户提出的业务需求提供等级服务，针对不同的网络服务质量收取相关费用；（4）网络结构的扁平化原则，不断扩大网络的覆盖范围，增加网络容量，逐步减少骨干网的网络节点数量，尽量不采用非主流的网络设备和信息技术；（5）网络层次的清晰化原则，必须保证网络宽带接入网的层次清晰，骨干网由控制层和核心层共同组成。

网络结构见图1。

图1 宽带IP城域网结构图

三、宽带IP城域网的组网技术

宽带IP城域网的组网技术包括以太网网络组建技术、ATM网络组建技术、PoS网络组建技术和DPT组网技术等，本文主要针对以上四种网络组建技术进行研究分析。

3.1 以太网组网技术

以太网具有灵活方便、操作简单等特征，以太网组网可以采用多种网络拓扑结构，使用不同的物理介质，目前，以太网是我国网络建设中应用最为广泛的组网技术。以太网传输速率分为10Mb/s、 100Mb/s 和 1000Mb/s 等。宽带IP城域网组网采用的是千兆以太网技术， 将以太网与城域网连接，建立IP城域网平台，采用核心路由器、交换机等网络设备组建宽带IP城域网。通过千兆以太网进行宽带IP城域网组网，具有成本低、操作简单、方便灵活、 扩展性强等优点，可以随时增加网络用户。而且，以太网的特有统计复用功能提高了网络带宽的利用率，但是，利用千兆以太网组建的宽带IP城域网同样面临着管理性和安全性较差、 网络流量控制困难等问题，需要进一步研究和完善。

3.2 PoS组网方案

PoS组网技术的数据传输速率较高，非常适用于基于网络IP业务为主的电信网、经营网络IP业务的互联网服务提供商来传输高速数据信息。PoS组网技术按照PPP的RFC166的要求来封装读协议、初始化链路控制等，以此实现对网络IP的分组封装。再根据RFC1661的具体要求形成HDLC数据帧，再将数据帧发送到SDH/SONET实施处理，最终完成整个数据传输过程。PoS 组网技术可以简化网络体系结构，节约了网络ATM 层的体系架构，同时确保了网络服务质量的可靠性，保证SDH系统可以支持语音、视频、数据等基于IP的多媒体数据传输。由于PoS组网技术采用的是千兆路由交换机，导致了宽带IP城域网组网成本的增加。

3.3 ATM组网技术

ATM指的是异步网络数据传输模式，可以根据网络流量、网络端口的实际情况进行收费，提供UBR、ABR、VBR等多种网络通信服务。同时，ATM 组网技术可以将不同的网络服务集中到统一通道中进行统一管理。但是，ATM 组网技术也具有网络设备成本过高、数据传输速率受限、网络传输协议复杂等问题，而且，利用 ATM 组网技术实现的宽带IP城域网带宽受到技术本身的限制，不适用于大规模骨干网组建。

3.4 DPT组网技术

DPT，即动态分组阵输技术。通过将IP路由器的宽带效率、成本有效性、光纤环的丰富性以及自愈功能相结合，可以支持多种业务类型，提供了下一代数据化的光纤传输解决方案，大大提高了网络的可用性和稳定性。此外，DPT技术采用分组环解决方案，使宽带复用功能得到了充分利用，使其经济开销大大减少。

各组网枝术的优缺点如表1所示：

组网枝术 优点 缺点

以太网组网技术 组网简单方便，成本低，为城域网提供了良好的可扩展性；提高中继宽带利用率 可管理性，安全性以及流量控制方面存在缺陷

PoS 组网方案 具有较高的传输速度和传输效率；网络结构简单 组网成本过高，无法从总体上提高IP城域网的性能

ATM组网技术 宽带交换实现高速化，大容量；具有较高的安全性和可靠性；组风灵活方便 开销大；传输效率低；ATM是以ATM地址寻址，无法直接利用IP地址寻址；具有较大的局限性，不适合超大规模的骨干网

DPT组网技术 具有较高的网络可用性和稳定性；经济开销较少；传输方式灵活；宽带利用率高 仅限于GISCO拥有，沿未成标准

表1

四、宽带IP城域网的建设方案

宽带IP城域网的组建方案类型众多，但在实际组网过程中必须结合城域网所在城市的实际需求和经济发展水平等因素，做到因地制宜、合理组网。采用适当的组网技术和网络设备，确保网络设备符合行业规范。目前，宽带IP城域网的组建方案主要包括两种：（1）以高速路由器作为组网核心层，汇聚层由交换机和路由器构成，组建成三层网络体系结构；（2）以高速交换机作为网络核心层，汇聚層由交换机组成，构成两层网络体系结构。

4.1 以高速路由器为核心的组网方案

以高速路由器为核心的宽带IP城域网组网方案主要应用于大型城市IP业务量较多的组网规划中，其网络规划以TGE组网方式为主，PoS 组网技术为辅，以城市中的光纤线路作为中继部分。由于大型城市的IP业务量多，需要处理的数据包数量庞大，因此，只有利用高速路由器才能实现快速处理，当IP业务量持续增多时，必须对IP业务服务按照等级划分， 对网络数据流量进行实时监控，需要高速路由器给予支持。对于IP业务量较多的城市城域网规划来说，应该采用高速路由器作为核心的组网方案。

4.2 以高速交换机为核心的组网方案

以高速交换机作为核心的宽带IP城域网组网方案主要应用于中小型城市的网络规划建设。其网络规划以GE组网方式为主，以中小型城市中的网络传输介质作为中继部分。由于中小型城市对于IP业务需求量较少，网络数据包的数量也偏低，网络带宽容量比较富余， 不需要按照等级划分IP业务服务，对网络流量监控的需求也不高，由此，中小型城市的宽带IP城域网建设采用以高速交换机作为核心的方案是非常适用的。

但是，对于两层网络体系结构来说，其扩展性和可管理性较差，组网过程中必须加入三层路由功能。因此，在两层网络体系结构建设中想要达到三层网络结构功能，需要加入高速交换机作为第三次路由模块。

五、结束语

总之，随着全国各地城域网建设的兴起，在建设管理中暴露出来很多问题，因此如何有效解决这些问题，是组网管理者首要的任务之一。组网技术和组网方案是城域网建设中的关键，只有正确认识宽带城域网技术，并掌握其操作要领，才能组建出高质量的城域网，为企业创造出更大的经济效益。

参 考 文 献

[1]王艳云，孙涛.联通公司宽带IP城域网的规划设计[J].电子制作，2013（11）：139

[2]刘耀华.宽带IP城域网的组网技术及其运用[J].科技风，2013（17）：118-119