城域傳輸網(wǎng)是城域范圍內的傳輸網(wǎng)絡，它為數(shù)據(jù)、語音、ATM、寬帶線路租用等上層應用網(wǎng)絡提供底層連接的通道。隨著中國電信業(yè)務的逐漸放開，包括中國電信、中國移動、中國聯(lián)通、中國網(wǎng)通、吉通通信等在內的運營商都紛紛擴建或興建自己的傳輸網(wǎng)絡。這些運營商在構建自身的傳輸網(wǎng)絡時，既有共性又有各自的特點。

對于各運營商的長途網(wǎng)絡，無論是全國骨干網(wǎng)絡還是省內長途網(wǎng)絡，新建的網(wǎng)絡基本上以開放式長途DWDM設備構成，DWDM設備的波長數(shù)量為16波、32波或80波不等。這些長途DWDM設備主要構成點到點的鏈形連接，根據(jù)運營商的設計思路不同，整個長途網(wǎng)絡可能是格狀網(wǎng)絡(如中國電信的全國骨干網(wǎng))，也可能是環(huán)形網(wǎng)絡(如網(wǎng)通的骨干網(wǎng)絡)。

在綜合考慮了設備的成本、技術的成熟程度、需要承載的業(yè)務和可靠性等因素后，目前大部分運營商(包括中國電信、中國聯(lián)通、中國移動等)的城域傳輸網(wǎng)絡仍以SDH設備為主，也有一些以承載數(shù)據(jù)業(yè)務為主的新興運營商采用了部分新一代數(shù)據(jù)傳輸設備(比如RPR技術、彈性分組環(huán)技術)來組建城域傳輸網(wǎng)。

網(wǎng)絡業(yè)務的日趨高速發(fā)展，為各運營商興建數(shù)據(jù)和傳統(tǒng)業(yè)務并重的城域傳輸網(wǎng)提供了歷史性的契機。可以說，隨著中國電信業(yè)務的逐漸放開，城域傳輸網(wǎng)也將成為各運營商搶占市場的主戰(zhàn)場。

二、城域傳輸網(wǎng)技術及其特點

1、光纖直連技術及特點

光纖直連技術是指以太網(wǎng)交換機、路由器、ATM交換機等IP城域網(wǎng)網(wǎng)絡設備直接通過光纖相連。嚴格來說這并不是一種城域傳輸方案，但由于目前在IP城域網(wǎng)中已經(jīng)采用了很多光纖直連的方案，所以我們在這里把光纖直連作為一種傳輸技術來介紹，如圖1所示。

IP城域網(wǎng)設備的光接口以點對點方式直連，業(yè)務接入設備也通過光纖與骨干設備直接連接。光纖直連技術舍棄了傳輸設備，方案簡單，成本低廉，但有比較明顯的缺點：首先，由于沒有傳輸層，光纖質量、性能監(jiān)測和保護等無法實現(xiàn)。

其次，光纖利用率較低，浪費嚴重，每兩個業(yè)務接入點需要一對光纖，一個業(yè)務接點如果與其他業(yè)務接點都有業(yè)務互通，光纖數(shù)量呈階乘增長。最后，業(yè)務端口壓力大。每加入一個新節(jié)點，交換機或路由器等IP城域網(wǎng)設備就需增加一個接入端口。因此，這種方式只適用于節(jié)點數(shù)不是很多或節(jié)點距離比較近的局域網(wǎng)絡等場合。

2、多業(yè)務傳送平臺技術(MSTP)及特點

由于SDH/SONET已經(jīng)占了傳輸網(wǎng)絡非常大的份額，必然會在以數(shù)據(jù)通信為代表的IP城域網(wǎng)中發(fā)揮重要作用?；诩夹g成熟性、可靠性和總體成本等方面的綜合考慮，以SDH/SONET為基礎的多業(yè)務解決方案仍將在可預見的未來扮演重要的角色，這一點在城域網(wǎng)應用領域顯得尤為突出。

SDH/SONET環(huán)路在網(wǎng)絡性能監(jiān)視、故障恢復及可靠性方面有著得天獨厚的優(yōu)勢，非常適合時間敏感型語音業(yè)務的需求，同時滿足電信級別的高性能要求。然而，SDH/SONET又是一個以復雜的集中式供應和有限的擴展性為特征的體系結構，難以處理以突發(fā)性和不平衡性為特點的IP業(yè)務。

SDH/SONET技術本身也在不斷發(fā)展，SDH/SONET技術的特有優(yōu)勢將在近期內繼續(xù)得以保持，它將繼續(xù)在高低端領域以及在支持異步傳輸模式(ATM)、IP和以太網(wǎng)透明傳輸?shù)确矫姘l(fā)揮潛力。

改造后的SDH/SONET的功能模塊如圖2所示，先由各個業(yè)務接口模塊將多種業(yè)務適配映射至不同的VC，然后通過高低階的交叉矩陣進行調配，實現(xiàn)支路到支路，支路到線路，線路到線路的全交叉連接。實際上，改造后的SDH/SONET設備早已突破了以往ADM的模式，支路和線路已無速率上的分別，而只是根據(jù)業(yè)務的流向來定義了。在新一代SDH/SONET的平臺上還可以加裝合波器、分波器、波長變換器等以支持DWDM的應用。

改造后的SDH/SONET又稱作多業(yè)務傳送平臺(MSTP)，如圖3所示。在這個平臺上，TDM業(yè)務、ATM業(yè)務、IP業(yè)務都可以接入，并且能高效傳輸;更進一步，3種業(yè)務還可以進行交叉和交換。因此多業(yè)務傳送平臺(MSTP)的優(yōu)勢是非常明顯的，既能夠兼容目前大量應用的TDM業(yè)務，又可以滿足日益增長的數(shù)據(jù)業(yè)務(IP、ATM)的要求，同時采用了目前最為成熟的SDH組網(wǎng)和保護技術。

MSTP技術是一種折衷的方案，它較好地解決了運營商既需要傳輸TDM業(yè)務，又需要處理數(shù)據(jù)業(yè)務時的矛盾，它也是運營商在已有大量SDH設備安裝運行的情況下，對自身網(wǎng)絡進行演進，為用戶提供新興業(yè)務的較好選擇。但是，如果在處理大量或純粹的IP業(yè)務時，MSTP也存在著不能動態(tài)、公平分配帶寬等缺陷。

MSTP技術在寬帶IP城域網(wǎng)中的應用也相當廣泛，主要在如下幾個方面：

1)透明傳送以太網(wǎng)業(yè)務

利用MSTP提供的TLS(TransparentLANServices) 功能 ，可以由MSTP直接提供新型的數(shù)據(jù)租線業(yè)務：“EthernetDDN”。傳統(tǒng)的DDN網(wǎng)絡利用TDM機制，由SDH網(wǎng)絡和DDN節(jié)點機為用戶提供帶寬獨享、有安全隔離保障的租線業(yè)務，通常提供的接入速率為64k、128k、256k、2Mbit/s等;MSTP同樣利用TDM的機制，將SDH中的 VC指配給以太網(wǎng)端口，通過VLAN的技術把不同的以太網(wǎng)接口指配映射到指定的VC中，獨享SDH環(huán)路中的傳輸帶寬，同時保障用戶的端口帶寬和網(wǎng)絡中的安全性。利用現(xiàn)有的SDH網(wǎng)絡甚至可提供跨區(qū)域的寬帶以太網(wǎng)租線業(yè)務。

較之與傳統(tǒng)的DDN業(yè)務，MSTP提供的以太網(wǎng)租線業(yè)務具有這樣一些特點：

①更大帶寬的端口形式：10/100Mbit/s及GE;

②同一種端口(如GE)，可以分配不同的帶寬(如155M、300M、622Mbit/s等);

③以太網(wǎng)端口更方便用戶接入其私有數(shù)據(jù)網(wǎng)中的路由器、以太網(wǎng)交換機、主機等，省去了一些轉換器，同時簡化了整個網(wǎng)絡的結構;

④MSTP提供完善的保護機制保障以太網(wǎng)端口的可靠性。

2)IP城域網(wǎng)核心層、匯聚層和接入層的設備互連

在IP城域網(wǎng)的規(guī)劃實施中，IP核心層和匯聚層之間以及匯聚層和接入層之間，通常是采用“樹形”結構，由GE、FE和POS完成網(wǎng)絡設備之間的中繼互連。如圖4右半部分所示。

在這樣的網(wǎng)絡設計中，通常采用生成樹協(xié)議在第二層完成IP業(yè)務的保護或通過路由表的收斂在第三層來實現(xiàn)IP業(yè)務的保護。采用這種工作方式，網(wǎng)絡設備之間需要“雙連接”，而且IP業(yè)務的自愈恢復時間在十幾秒或幾十秒，對今后在IP寬帶網(wǎng)中開展實時業(yè)務會有影響。

如果采用MSTP技術來提供IP城域網(wǎng)設備間的中繼互連(GE、FE和POS等)，如上圖4左半部分所示，MSTP可以在網(wǎng)絡的物理鏈路層提供以太網(wǎng)接口、POS接口的完善保護機制，實現(xiàn)50ms以內的快速自愈恢復，真正做到在IP寬帶設計中，無論是IP核心層，還是匯聚、接入層，均達到電信級別的要求。

另外，MSTP具備的L2-switching(第二層以太交換的功能)和數(shù)據(jù)業(yè)務的統(tǒng)計復用功能，可以進一步優(yōu)化IP城域網(wǎng)的設計。

3、城域波分技術及特點

以DWDM密集波分技術為標志的光傳輸時代的到來，為業(yè)務的傳輸在物理層面上打破了帶寬的瓶頸。隨著DWDM在長途傳輸上的不斷應用、以及城域業(yè)務量的不斷擴大，DWDM技術逐漸在城域范圍內找到了用武之地。SDH強調的是多業(yè)務在TDM層面的靈活處理能力，具有顆粒度較低的匯聚能力;而DWDM強調的是光層面?zhèn)鬏數(shù)慕?jīng)濟性和靈活性。

DWDM技術從長途向城域轉移，主要基于以下的原因：

①網(wǎng)絡擴容需要額外帶寬。網(wǎng)絡的擴容經(jīng)常會伴隨帶寬容量的大幅增加，在一些案例中，數(shù)據(jù)網(wǎng)絡的帶寬增加會超過原有傳輸網(wǎng)絡可以提供的帶寬范圍，這時如果用戶可以提供可利用的光纖資源，利用城域波分技術可以輕易解決帶寬瓶頸的問題。

②光層面的保護功能。利用城域波分技術在光層面提供的快速切換保護功能，可以達到提升網(wǎng)絡可靠性能的目的，尤其是對數(shù)據(jù)業(yè)務，如FE、GE等，可以提供底層的保護功能。

③業(yè)務傳輸具有透明性。與其他傳輸方案相比，透明傳輸各種業(yè)務是城域波分技術的優(yōu)勢。與IPoverATM等形式相比，IPover DWDM節(jié)省了中間層，設備趨于扁平化，管理更容易;另外，以城域波分設備為基礎平臺，在光纖線路上只需要一對光纖，各種TDM和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡設備能夠以不同的接口形式匯聚到城域波分設備上。

④改善網(wǎng)絡設備光端口性能。大部分的網(wǎng)絡設備光端口的設計可能是處于經(jīng)濟性的考慮，其最大傳輸距離經(jīng)常不能滿足城域較長傳輸距離的需要。解決這樣的問題，一種方案是可以直接利用光放設備來提高光信號的功率(有時還需利用波長轉換設備來改善信號的質量)，但這個方案只能簡單解決信號的傳輸距離問題：另一種方案則是捆綁城域波分設備，一方面解決信號的傳輸距離問題，另一方面則可以提供光層面的網(wǎng)絡保護。

⑤優(yōu)化城域網(wǎng)的光纖物理結構。由于城域波分設備大大地提高了光纖的傳送能力，相當增加了十幾對甚至是幾十對的光纖，在網(wǎng)絡設計時，可以不受實際的光纖限制，設計出業(yè)務流向和網(wǎng)絡結構更加優(yōu)化的城域傳輸網(wǎng)絡。