宽带城域网体系结构与应用技术

考点透解一、宽带城域网的逻辑结构（1）网络平台。

（2）业务平台。

（3）管理平台。

二、宽带城域网的层次结构1. 核心层（核心交换层）该层主要承担高速数据交换的任务，宽带城域网的核心交换层的主要功能如下：连接多个汇聚层，为汇聚层的网络提供高速分组转发，为整个城域网提供高速、安全与具有QoS保障能力的数据传输环境。

实现与主干网络的互联，提供城市的宽带IP数据出口。

提供宽带城域网的用户访问Internet所需要的路由服务。

2. 汇聚层（边缘汇聚层）该层主要承担路由与流量汇聚的任务。

汇聚层处于宽带城域网核心交换层的边缘，其基本功能如下：汇接接入层的用户流量，进行数据分组传输的汇聚、转发与交换。

根据接入层的用户流量，进行本地路由、过滤、流量均衡、QoS优先级管理，以及安全控制、IP地址转换、流量整形等处理。

根据处理结果把用户流量转发到核心交换层或在本地进行路由处理。

3. 接入层（用户接入层）该层主要承担用户接入与本地流量控制的功能。

接入层解决的是"最后一公里"问题，它是通过各种接入技术，连接最终用户，为它所覆盖范围内的用户提供访问Internet以及其他的信息服务。

三、宽带城域网的组建原则宽带城域网的组建原则如下：可运营性。

可管理性。

可盈利性。

可扩展性。

宽带城域网体系结构与应用技术Architecture and Applied Technologies of the Broadband Metropolitan Area Network戴进 / 吴畏 / 曹东冬 Dai Jin / Wu Wei / Cao Dongdong摘要：文章阐述了宽带城域网的体系结构，对宽带城域网的主要技术？？多业务传输技术、高速路由和交换技术、宽带接入控制与管理技术、软交换技术结合具体产品进行了介绍。

关键词：多业务传输；高速路由；宽带接入；业务控制与管理；软交换Abstract::The paper describes the architecture of BMAN (Broadband Metropolitan Area Network), and analyzes the main technologies that BMAN adopts, such as the multiservice transmission, high speed routing and switching, broadband access control and management, and softswitch, in consideration of their relevant products.Key words::Multiservice transmission; High speed routing; Broadband access; Service control and management; SoftswitchIP电信业务的流量在2～3年内可能超过话音业务流量，基于数据分组(包)交换的业务将在5～10年内覆盖整个传统电信业务，能提供方便、快捷、廉价的新的增值业务将作为未来通信网络业务的主体部分。

在这种情况下，宽带城域网(BMAN)得到了快速发展。

宽带城域网是基于宽带技术，以电信网的可管理性、可扩充性为基础，在城市的范围内汇聚宽、窄带用户的接入，面向满足集团用户(政府、企业等)、个人用户对各种宽带多媒体业务(互联网访问、虚拟专网等)需求的综合宽带网络，是电信网络的重要组成部分，向上与骨干网络互连。

其包括的设备有：路由器(包括高端路由器和边缘路由器等)、软交换设备、媒体网关、接入服务器、宽带接入服务器、IP电话、IP电话网关、RADIUS协议设备、SNMP协议设备、千兆以太网2层交换机、千兆以太网3层交换机、ATM交换机等。

从传输上来讲，宽带城域网兼容现有的SDH（同步数字体系）平台、光纤直驱平台，为现有的PSTN(公众交换电话网)、移动网络和其他通信网络提供业务承载功能；从交换和接入来讲，宽带城域网为数据、语音、图像提供可以互联互通的统一平台；从网络体系结构来讲，宽带城域网综合传统TDM(时分复用)电信网络完善的网络管理和Internet开放互联的优点，采用业务与网络相分离的思想来实现统一的网络，用以管理和控制多种现有的电信业务，使之易于生成新的增值业务。

1 宽带城域网的体系结构城域网可分城域传输网和城域数据网，其中城域数据网设备可选择城域传输网作为承载传送平台，也可以舍弃传输设备选择光纤，通过光口以点对点方式直连组网以适应节点数小、节点距离较近的城域网络。

城域传输采用的主要技术有SDH、WDM、多业务传送节点技术和光纤直连技术。

SDH技术因其技术的成熟性，以及具有标准的光接口和统一的复用映射结构，有横向兼容性，是目前支撑城域传输的主要技术。

WDM技术容量大，随着城域网业务的快速增长，现正逐步引入WDM技术满足日益增长的容量需求。

为适应数据业务的发展需要，以及支持ATM、IP和以太网业务的接入，不断融合ATM和路由交换功能，以SDH为基础的MSTP(多业务传送节点)技术将成为关注的热点。

城域数据网可分为核心层、汇聚层、接入层和业务控制与业务管理层。

其中核心层、汇聚层、接入层是具有明显层次的功能层，而业务控制层与业务管理层分别完成业务的控制和管理功能，是在前3个层次中抽象出来的逻辑层次，实际上存在于其它3个网络层次之中，与各层的网络设备紧密结合。

城域数据网分层结构如图1所示。

点击放大图1 城域数据网分层结构城域数据网的各层所起作用叙述如下：(1)核心层核心层将多个边缘汇聚层连接起来，为汇聚层网络提供数据的高速转发，同时实现与上级网络的互联，提供城市的高速IP数据出口。

核心层网络结构重点考虑可靠性、可扩展性和开放性。

(2)汇聚层汇聚层完成本地业务的区域汇接，进行带宽和业务的汇聚、收敛及分发。

(3)接入层接入层通过各种接入技术和线路资源实现对用户的覆盖，并提供多业务的用户接入，必要时配合完成用户流量控制功能。

为降低维护及管理成本，综合接入层应考虑与汇聚层统一实施业务和设备管理。

(4)业务控制层业务控制层主要负责用户接入管理、用户策略控制、用户差别化服务，同时作为承载层和业务层相互连接的桥梁，对网络提供的各种业务进行控制和管理，实现对各类业务的接入、区分、带宽分配、流量控制以及ISP的动态选择等。

(5)业务管理层业务管理层提供统一的网络管理与业务管理，统一业务描述格式，根据业务开展的需要，实现业务的分级分权及网络管理，提供网络综合设备的拓扑、故障、配置、计费、性能和安全的统一管理。

在城域数据网中，核心层应采用高速IP交换技术；汇聚层采用智能IP端局技术；接入层可以根据业务需求和实际情况，灵活采用多元化宽、窄带综合接入技术；业务控制层及业务管理层统一对网络各层实施管理。

各层共同构建支持端到端话音、数据、图像、专线及各类增值业务的可运营可管理的宽带城域网。

大中城市的网络应当采用核心层、汇聚层、接入层3层结构；在一些规模较小业务量有限的城市，可以将核心层与汇聚层融合，采用2层结构。

2 宽带城域网产品与技术在宽带城域网建设中，中国电信、中国联通、中国移动、中国网通、铁通公司等运营商均结合自身特点，发挥各自竞争优势，努力建设成本低、功能多、扩展性好的城域网，这就要求设备供应商提供能够适应各种情况的组网设备。

下面结合中兴通讯的城域网设备，从宽带城域网的多业务传输技术、高速路由和交换技术、宽带接入控制与管理技术、软交换技术4个方面分别予以介绍。

2.1 多业务传输技术光传输技术主要指SDH/DWDM技术。

受IP数据业务爆炸式增长的影响，在SDH平台传输数据的技术得到了飞速发展。

在不断提高交叉容量和复用速率，满足TDM话音通信的同时，SDH/DWDM技术正逐渐发展为传统话音业务和ATM、IP数据业务的综合传送平台，即SDH的TDM平面和数据平面。

对于数据业务，传输面临的主要问题是提高传输的带宽利用率。

实际上，由于数据业务动态变化很大，因此，实际的带宽需求是动态变化的，SDH的155 Mbit/s等接口只是它的峰值速率。

如果传输按峰值速率分配带宽，显然带宽利用率会被大大降低，因此，利用数据业务的特点，结合分组交换的ATM和IP技术，实现传输带宽的有效利用，是宽带传输必须解决的问题。

中兴城域传输产品根据城域网的特点，针对以上问题，在多业务传输产品系列UnitransTM ZXMP产品的设计方案上，确定了MSTP(多业务传输平台)的思想。

在一种传输设备上，对于不同的业务，UnitransTMZXMP采用不同的传输方案。

对于2M业务，继续采用SDH进行传输，保留其可靠性高、成本低的优点；对于ATM业务，采用VP-RING增强其组网能力和保护能力；对于IP业务，采用以太网透明传输的方案，避免传输对其QoS(服务质量)的影响。

由于兼顾了各种业务的需求，最大限度地发挥了传输效率，使性能价格比大为提高。

UnitransTM ZXMP可提供从城域网核心层、汇聚层到接入层的全系列传输产品。

产品具备全局网络管理功能，能提供完备的网络解决能力，支持IP和ATM技术体制，可提供高集成度以太网接口板以支持L2线速交换以及ATM统计复用功能，支持城域网的多业务应用。

2.2 高速路由与交换技术在宽带城域网的核心层和汇聚层，有两种可供选择的高速路由和交换技术：ATM技术和IP技术。

随着线速路由器的出现，ATM已经从核心层退居网络业务汇聚层，同时ATM也在向IP融合，向多业务接入方向发展。

中兴通讯针对宽带城域网建设需求情况，推出了ZXR10路由器和ZXE10以太网交换机系列产品。

ZXR10-TSR太比特路由交换机具备大容量的交换能力，提供64/128/160 Gbit/s交换容量，可以扩展到太比特每秒以上。

既可以满足目前网络建设的需求，同时又具有极好的可扩展性，可满足不断增长的核心网络交换容量的需求。

ZXR10-TSR提供丰富的网络接口，支持155/622 Mbit/s和2.5 Gbit/s POS接口，10/100/1 000 Mbit/s 以太网接口和155 Mbit/s、622 Mbit/s ATM接口。

10 Gbit/s POS和以太网接口也即将提供。

ZXR10-TSR提供丰富的协议支持：TCP/IP系列协议族；路由协议，包括RIP、OSPF、IS-IS、BGP及其扩展；组播协议，包括IGMPv1/v2、PIM-SM、PIM-DM、以及MPLS TE和MPLS VPN。

其中，基于MPLS(多协议标记交换)的VPN(虚拟专用网)技术，具有较好的安全性和可管理性，能够支持QoS(服务质量)、CoS(服务类型)和流量工程等电信级要求，是城域网发展非常看好的技术。