城域网应用（共12篇）
城域网应用 篇1
1 OTN技术
光传送网 (OTN, Optical Transport Network) 是以波分复用技术为基础、在光层组织网络的传送网, 由一系列光网元经光纤链路互联而成, 能按照G.872的要求提供有关客户层信号的传送、复用、选路、管理、监控和生存性功能。OTN集成了SDH和WDM系统的优点, 处理的基本对象是波长/子波长级业务, 综合了光域和电域处理的优势, 提供巨大的传送容量、完全透明的端到端波长/子波长连接以及电信级的保护。其主要技术特点是:
(1) 网络覆盖地域广阔, 可覆盖非常远的距离, 达4000km或更远。
(2) 较之SDH, 具有极高的带宽利用率、灵活的带宽分配, 高容量的带宽使各种高低速率业务的复用成为可能。
(3) 丰富的开销使OTN技术能够为业务提供端到端的业务连接和高Qo S保障。
(4) 提供多业务的综合接入和适配, 实现业务透明传送。
(5) 提供多种保护方式, 为业务提供电信级的自动保护和恢复能力。
(6) 灵活的组网能力, 包括环型网、链型网、网状网等, 可以满足各类网络应用的需求。
2 城域网现状需求分析
随着网络的IP化和宽带化, 数据业务持续、快速增长。在城域核心层和汇聚层, 新业务的快速增长驱动了带宽需求量;GE/2.5G POS、10GE LAN等以上速率的数据和移动业务增多, 对光传送网的承载需求逐渐增加。业务的变化要求传送网能够提供海量带宽、大颗粒业务、灵活的业务开通能力和电信级的可靠性, 同时要降低建网成本, 保证高生存性和QOS, 方便进行维护管理。在业务发展的驱动下, 城域网将会越来越多地承载大容量、IP化的分组业务, 网络从以TDM电路交换为内核逐渐转向以IP分组交换为内核, 而且要逐步增强OAM、保护、管理、安全等方面的能力。
另外, 在城域网接入层, 宽带接入设备下移, GE接口大量增加。大量GE业务需要传送到BAS及SR上, 因此在接入层采用OTN设备将GE业务上连到BAS及SR, 将大大节省光纤资源, 同时可以利用OTN实现对业务的保护, 并增强城域网接入层带宽资源的可管理性及运营能力。
3 OTN组网方案设计
3.1 设计思路与原则
OTN是一种较新型技术, 相关技术规范还在修改、完善中, 设备生产厂家的硬件也在不断研究改进。因此, 在设计组网方案时, 本文没有对非常前沿的最新技术成果做过多讨论, 而是对目前较成熟、具备实际应用价值的几个方面予以了明确。
(1) 系统速率
100 Gb/s OTN已经步入规模商用阶段, 设备逐渐成熟。
(2) 适用层面
从城域网现状来看, 汇聚层以下的设备分布范围大, 平均业务密度较低, MSTP能够满足业务接入和上传的需求。所以, 本地城域网内OTN的适用层面还是以核心层和汇聚层为主, 主要满足10G及以下速率业务的承载与传送。
随着FTTH的规模建设以及LTE的逐步部署, 接入层波分 (乡镇波分) 已经开始规模部署。乡镇及市到县以10G为主, 城域逐渐由10G速率发展到40G甚至100G。
(3) 交叉技术
OTN的交叉连接技术分光交叉和电交叉两种。光交叉可以实现波长级业务的调度, 电交叉可以实现ODUk的调度, 大大提高设备及波长的利用率。尤其在100G时代, 由于100G只能接入100GE和10G业务, 无法接入40G/40GE/2.5G/GE等业务, 但是实际需求的业务种类很多, 所以100G时代唯有OTN具备全业务承载能力。OTN具有丰富的开销字节, 可支持端到端OAM, 利于网络集中管理。
3.2 方案设计
根据以上原则, 本文主要分局部建设和整体规划两部分对地市城域网OTN的组网方式进行探讨。
3.2.1 局部建设方式
在某个环网或某段链路的扩容需要进行局部建设时, 充分利用OTN的长距离、大容量传送特性, 把OTN当作原有WDM设备的补充或替换。这种方式不涉及全网的网络结构变化, 根据业务数量配置相应节点和板卡, 组网比较简单。
(1) 速率选择
在局部应用建设中, OTN较适合于地市区域内县区之间, 或者密集的高速多接口业务传送段落。考虑到OTN今后在全网的大范围使用, 所以建议选用10G的系统速率, 需要具备升级到40G/100G的能力。
(2) 网络结构
建议采用环形组网, 在光缆资源不具备独立路由的情况下, 可以采取迂回或重叠方式暂时组成逻辑环网, 便于业务配置和容量利用, 并充分发挥保护性能。
(3) 组网优点
与WDM相比, 采用OTN设备组网的主要优点是:支线路分离, 所有业务共用线路板;每种业务仅支路板不同, 板卡没有波长限制;业务接口变化不影响线路侧的应用和线路板的利用, 保护了部分投资;通过系统的电层交叉, 提高了单波长的利用率, 等效提高了系统容量。
3.2.2 整体规划方式
整体规划就是考虑整个地区城域网内各专业网络的结构和发展, 充分利用OTN的技术特性, 适度提前设计、规划传送网的层面结构、节点设置和拓扑类型。
从业务的服务质量要求、对承载传送网络的要求、流量特点等方面综合考虑, 可将本地网络中的业务划分为两大类:一是普通互联网业务, 包括固定宽带业务、集团客户的互联网专线接入;主要特点是流量大, 突发性强, 控制难度大, 承载网络要求高度开放性。二是电信级业务, 包括移动回传、固定语音、IPTV、集团客户专线等业务;主要特点是流量模型相对稳定, 便于控制, 质量要求严格, 承载网络的封闭性要求强。
本地传送网络面向的各类业务对应层面及传送方式见表1。
参照表1, 本地承载与传送网络建设必须满足所有业务的需求, 选择最合适的结构和组网方式。
此外, 根据不同层级地市的区别, 在设计整体规划的组网方案中, 可以分大型城域OTN网和中小型城域OTN网两种情况进行分析。
(1) 大型城域OTN组网方式
因为OTN的技术特性综合了WDM和SDH的所有优点, 并在二者基础上更加完备, 所以在进行全网整体规划时, 可以参照SDH的组网模式来设计拓扑结构, 更为简单快捷地完成业务传送。
1) 大型城域OTN传送网的主要结构
如图1所示, 大型城域网的特点就是核心节点与汇聚、接入节点的数量级相差悬殊, 业务汇聚度较高, 核心层和汇聚层的传送压力巨大。所以, 根据大型城域网的业务特点和承载需求, 选择在核心层和汇聚层全面部署OTN、核心层设置调度层的组网方式, 实现网络扁平化;采用核心调度层实现高效的智能管理和保护, 使用40G/100G以上大带宽设备。核心层节点采用大容量交叉设备, 汇聚节点采用小容量交叉设备。另外, 因为接入业务的多样性, 在接入层及以下要与其他设备互联配合使用。在接入层PTN设备尚未应用、TDM业务仍长期存在的情况下, MSTP将是主要的上联设备。
核心层的智能控制和MESH组网, 需要根据实际选择, 投资和光缆资源情况都是不可回避的现实问题。可组成MESH组网, 节省核心层波道的紧张资源。汇聚层组成环网型结构, MESH组网核心节点需要提供至少10T级别大容量业务调度能力的设备。
调度层节点可根据情况设置两个或多个, 将汇聚环分散挂到几个调度层节点, 以缓解核心机房的压力, 完成SR和CR之间的承载, 解决光缆、带宽以及数据保护等问题, 同时满足大客户的承载需求。在地市具体应用时, 应合理规划OTN网络的大小, 提高节点的设备利用效率。汇聚环网的节点数量应不超过6个, 网状网中每条业务经过的节点数量应不超过4个。
2) 容量选择
在核心调度层, 40G、100G正在逐步使用, 在部分大型城市已经部署, 100G将成为未来几年的主流。
而在汇聚层, 建议采用10G的OTN设备, 且具备向40G/100G升级的功能和空间。所有通过10G OTN接入的业务, 通过40G OTN承载和上下, 实现业务端到端传送和调度。
3) 适用范围
该方式适用于核心节点数量多、局间业务调度多且核心层光缆资源丰富的大型城域平面。可以通过合并波道, 节省波长资源和线路板使用数量, 大幅度降低建网成本, 并实现多厂家设备的混合组网应用。
4) 优势分析
该方式可以减轻核心层业务落地节点的机房空间和光缆资源压力, 增加业务调度的灵活性。利于方便快捷地完成新增业务的配置, 灵活进行网络改造。对数据网来说, 在城域平面引入核心调度层, 将汇聚环双挂或多挂到核心层调度机房, 可减轻核心机房压力。
5) 注意事项
采用这种组网方式的前期投资较高, 大容量交叉设备对节点机房的电源要求高。城域核心组成MESH组网, 需要大容量电交叉;核心节点需要10T级别以上交叉容量。在实际应用中, 应该统一规划、分步实施, 逐步完成整体网络建设。
组网设计中, OTN系统承载大颗粒业务应严格区分业务种类和保护等级, 综合考虑网络建设成本, 采用手动倒换、负荷分担、自动倒换等多种保护方式。
(2) 中小型城域OTN组网方式
相比大型城域网而言, 中小型城域网的组网方式要简单一些。
1) 中小型城域OTN传送网的主要结构及特点
如图2所示, 对中小型城域网来说, 业务流量、业务分布范围小一些。可以采用双核或多核下挂多个汇聚环模式, 采用集中型业务组网。核心节点数量少, 没有调度层面, 使用40G或以下中等容量电交叉设备。市区环以及市到县环均挂在两到三个地市核心节点, 即使有多个核心层节点, 也可以通过核心层设备环形组网实现。业务流向基本是各汇聚层节点双归属到地市核心节点, 同时跨环业务很少, 对节点调度能力的要求不是很高。调度层的管理职能暂不需建立。
采用40G或10G设备组网能满足一段时间的需求。随着业务的不断增长, 可以逐步向大型城域网模式发展。
2) 适用场景
较适用于核心节点数量较少的城域网络;适用于业务调度需求相对不明显的城域平面。
3) 主要优势
优势是网络结构简单, 业务流向清晰, 易于管理和维护;允许不同阶段、不同设备、不同类型环路的共存;投资分步进行, 投入少, 风险低。
采用OTN技术, 由于具备完善的交叉调度能力, 因此减少了光纤数量。
由于设备容量大、端口密度高、支线路分离、利用率大幅提升等优势, 节省了机房空间。
4 结束语
随着电信运营商各项业务的飞速发展, 未来三年, 宽带、移动业务必将对城域传送网络的演进起到极大的推动作用。智能调度和超大带宽是大势所趋, 所以各地市陆续都会升级成为大型城域网, 中小城市城域网的模式只能是较短一段时期内的过渡模式。
考虑到网络的扩展性, 建议提前规划OTN的建设应用, 新建的WDM系统要支持向OTN技术演进, 城域WDM网络应优选40/80x10G WDM/OTN系统, 特大型城市IP核心节点间应兼容将来40G/100G业务颗粒的传送。GE/10GE业务根据应用场合的不同, 可采用不同交叉颗粒和交叉容量的OTN设备接入, 这样才能更好地与下一步OTN的大规模应用做好衔接过渡, 保护投资。
摘要：本文分析了电信运营商城域网网络现状和需求, 探讨了OTN技术在各地城域网建设的主要方式, 分层面、分场景进行了OTN城域网组网方案的应用研究, 为下一步的网络建设、优化提供了参考。
关键词：OTN,城域网,组网方案
参考文献
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[4]郝静.OTN承载40Gb/s以太网的关键技术研究与实现.武汉邮电科学研究院, 2011
城域网应用 篇2
连云港教育城域网
网络流量管理及应用分析优化
解决方案
苏州迈科网络安全技术股份有限公司
2013
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目录 2 3 4 前言................................................................................................................................................3 行业背景........................................................................................................................................4 需求分析........................................................................................................................................5 Maxnet解决方案........................................................................................................................6 4.1 4.2 4.3 方案概述...........................................................................................................................6 网络概述...........................................................................................................................6 部署方案说明...................................................................................................................6
内部资料 注意保密 前言
互联网时代，特别是移动互联网的兴起，每天都有大量的新应用出现，不断吞噬着网络带宽，单纯的扩容等手段并不能很好地解决问题，反而在一定程度上加剧了应用流量的失控。流控设备作为解决网络带宽管理问题的专用设备，已经被越来越多的用户所关注和使用。随着网络技术的发展，网络环境的变化，以及使用习惯的变化等，流控已经不仅只限于在网络出口做应用流量控制，而是加强保证关键业务、提升内网用户的上网体验等方面，流控产品有着越来越多的适用领域。
比如用来实现动态带宽管理，可智能感知网络流量，根据带宽使用情况，动态调整策略，特别是在网络空闲的时候，适当允许P2P/视频应用占用更多的带宽，这样除了可以减少人为干预，减轻网络管理人员工作量之外，还可以用更少的带宽达到更好的网络访问体验，在解决带宽利用率问题的同时降低成本。
比如用来实现基于应用的分流，将P2P下载、在线视频等非关键但又占据大量带宽资源的应用从质量高（通常带宽低且贵）的链路分流到质量低（通常带宽高且便宜）的链路上，把质量高的链路资源留给时延敏感、用户关注度高的关键性应用（语音、游戏等）使用，在提高关键应用可靠性的同时降低了带宽成本，提高用户的体验质量。
比如使用流控实现基于用户的管理，从以前最简单的基于IP地址的管理，到现在的对有不同需求的用户，可针对不同的应用，进行不同等级的带宽的保障，提供差异化的服务，提高用户的网络使用体验。
比如使用流控基于应用做流量镜像，将特定应用的流量路由或镜像到其他设
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备上，在提高业务有效性的同时为下游设备减负。例如只将需要进行病毒过滤的流量路由/镜像到防毒墙，不但比基于端口的方式更精准，也减小了防毒墙在I/O方面的压力。
比如使用流控对WLAN接入的流量进行分析，实施有针对性的管理及优化策略，特别是随着BYOD模式的普及，流控对移动终端类型及移动互联网应用的支持日渐重要；亦可对用在全网流量进行应用识别，获取不同时间段的监控结果及分析报表，为管理决策提供数据支撑。
基于以上场景，传统流控设备已无法满足当前用户对网络的管理需求，针对这样的情况，迈科网络凭借着在协议分析、应用优化等领域多年的实践经验，推出了全新的应用管理系统—Application Manager。行业背景
随着教育行业信息化的不断深入和发展，IT技术在教育行业得到广泛的应用，并极大地推动了教学、科研的水平，使得教育城域网从原来的教育、科研性质的试验网转变成教育、科研和服务并重的带有运营性质的大型网络系统。
目前多媒体视频应用已大面积普及，加之P2P应用的不断增长，教育城域网的带宽性能面临着严峻的考验。由此带来了一系列的网络问题，诸如网络蠕虫病毒爆发、P2P软件下载、网络游戏、在线视频等等，导致骨干链路的拥塞、甚至中断；特别是为了更好的向各学校提供服务，如何提高用户体验质量等。这些均是教育城域网在网络运维管理过程中面临的、亟待解决的问题和挑战。
内部资料 注意保密 需求分析
3.1教育城域网网络系统是由路由器、防火墙和交换机来组建的，而交换机和路由器对网络上各类协议和应用在能见度上显得苍白无力。管理员无法知道的运行状况，包括网络中运行的协议和应用、网络带宽的使用情况、关键应用的运行性能和状况、是否存在恶性带宽占用情况等等。因此管理员无法采取有针对性的措施来解决关键应用访问速度慢、蠕虫病毒大规模爆发、有限的带宽资源被非法占用、带宽使用效率较低等等一系列问题，严重影响了网络和关键业务应用的可用性。
3.2教育城域网用户网络规模及身份较为复杂，对核心业务应用（OA、电子邮件、http）、时延敏感的应用（VOIP、视频会议）、即时通讯、P2P、网络游戏等应用同时一视同仁，网络的使用不是根据业务应用的优先级以及重要程度来结合身份信息支配的，最终导致网络带宽被抢占资源比较厉害的诸如网络游戏、P2P应用毫无节制的使用。
这不仅降低了用户体验质量，并且由于各种非关键应用毫无节制的吞噬着宝贵的带宽资源，带来网络拥塞等严重影响网络使用的棘手问题，将严重影响网络中关键应用的正常运行和使用，一方面会使得为网络建设投入的资金得不到合理的回报，最终也会造成直接的经济损失。
3.3教育城域网络会有多个链路出口，包括资源丰富的教育网、带宽质量较高但费用较贵的电信网（南方）、联通甚至其它二级运营商带宽质量一般但费用便宜的线路，如果把所有流量一视同仁，那必然会造成对线路带宽的浪费。
内部资料 注意保密 Maxnet解决方案
4.1 方案概述
针对以上的需求，Maxnet公司凭借着在协议分析、应用优化等领域多年的实践经验，采用最新推出的AM（Application Manager）系列应用管理设备提供了针对教育行业网络出口流量管理的解决方案。
同时采用XM系列应用性能分析设备，提供对服务器及各链路的应用和网络性能分析，为教育城域网提供应用分析优化的依据等。
4.2 网络概述
教育城域网为典型架构网络，城域网提供统一的互联网出口（可能有多个，如教育网、电信、联通等），各学校通过专线接入教育城域网络中，并通过该线路接入互联网，同时教育城域网提供各类服务，如办公系统、网站、博客、视频、教育资源等多种应用。
4.3 部署方案说明
为了满足教育城域网对网络流量的管理及对各应用优化分析，建议在出口设备与核心交换之间部署一台Maxnet AM系列产品，对经过出口的互联网流量进行统一的管理，同时在服务器集群区域及各学校专线部署多台Maxnet XM系列的探针XP，XP通过镜像采集服务器区及各专线所有流量数据，并反馈到XM中，XM能够把相对独立的数据以纵横关联的方式加以组织，最终得以实现以图
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形化的方式进行面向问题的数据展现。
通过部署Maxnet AM 及XM设备，可以实现如下：
Maxnet AM高达20Gbps的吞吐，支持多链路捆绑/不对称路由的逻辑桥组配置，提供了对多出口，大流量复杂网络环境的完善支持。 Maxnet AM智能带宽保障，通过智能检测链路的带宽使用情况，对带宽进行智能分配，高峰期可让各种P2P、在线视频保持在一个较低的运行水平以确保关键应用的流畅运行，在低谷期则可让P2P、在线视频占用空闲的带宽进行下载，避免了带宽浪费。
Maxnet AM通过启用基于应用的分流策略，可以将需要大量网络资源且带宽占用大的P2P通过TOS标记的方式进行分流，实现了各种链路的均衡使用。避免带宽利用不均衡。
Maxnet AM灵活的策略配置，可根据时间、应用、IP、用户等多达十几种对象进行灵活的策略配置，策略支持多层嵌套以提供更复杂的策略实现，满足了各种复杂流量管理策略的需求。
Maxnet AM支持1500种以上的应用协议识别和管理，并提供对VLAN、IPv6、MPLS环境下应用协议的完全识别。
Maxnet XM可实现应用系统状态分析监控，对于内网VPN/OA/MAIL/WEB服务器区域，管理人员首先可以获知各服务器的服务响应时间、交易成功率等关键指标，其次系统还可获知各服务器的流量运行趋势，判断是否会因为带宽原因造成性能问题等功能。
Maxnet XM可提供全网流量的可视化报表，对各学校链路的使用情况、链路信息、链路质量提供统一的分析汇总。
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宽带IP城域网的技术及应用 篇3
1.宽带城域网的定义
1.1 宽带IP城域网
宽带城域网是根据业务发展和竞争的需要而建设的城市范围内的宽带多媒体通信网络，是宽带骨干网络在城市范围内的延伸，并作为本地的公共信息服务平台组成部分，负责承载各种多媒体业务，为用户提供多种接入方式，满足各类用户对各种多媒体业务的需求。现在有三种网络正在运营：电信交换网、计算机网和有线电视网。
1.2 宽带IP城域网的接入方式
宽带城域网面对大量的用户，不同的用户对接入速率、服务质量、费用等要求不尽相同，因此对接入方式也有不同的要求。目前能够实现的宽带接入方式主要有以下几种：
FTTx：包括光纤到桌面路边（FTTD）、光纤到家庭（FTTH）、光纤到大楼（FTTB）、以及（FTTC）等。FTTx方式一般使用FTTx＋LAN形式，即在光纤的终点连结局域网，用户只需接入本地局域网就可获得10～100M的使用带宽，而且费用比较便宜，是一种比较好而经济的方式。
xDSL：包括HDSL，ADSL，VADSL等，当前主要使用的是ADSL。它在已经广泛铺设的铜缆上采用新的数字解调技术，为用户提供比较高的接入带宽。其优势是可充分利用现有的钢缆资源，技术比较成熟，但是局端投资比较大，传输距离限制在l～5公里以内。
HFC：这种技术适合于在有线电视的同轴电缆线上开展宽带接入业务，但是需要对现有的同轴电缆有线电视网进行双向改造，并且单个节点下用户数目有一定限制。
以上这些接入技术在实际应用中往往被结合起来使用，并且与网管系统一起组成一个完整的接入系统。
2.IP城域网的建设原则
2.1 网络层次清晰化。构建逻辑层次清晰的城域骨干网、宽带接入网。（如图1所示）
城域骨干网是业务接入控制点及控制点以上的城域网核心路由器组成的三层路由网络，划分为核心层和业务接入控制层两层。
2.2 网络结构扁平化。实现骨干网的大容量、少节点、接入网广覆盖，减少网络级联级数，减少非主流技术和设备的种类。
2.3 网络质量差异化。通过在IP网部署区分服务机制，为不同用户和不同业务提供不同QoS等级的差异化服务。
2.4 管理控制集中化。通过业务接入控制层实现集中的业务提供和控制，同时建立集中的认证计费和网络管理系统，提高网络的可管理性，实现运营商级业务支撑和网络管理。
2.5 设备要求规范化。通过制定规范，明确新增网络设备支持IP网业务开展所需的功能、性能、管理和互通性等要求，确保未来网络对业务的支撑。
3.宽带IP城域网网络技术
目前骨干网技术突飞猛进，针对不同的运营环境有ATM、GE、POS、DPT等多种技术供运营商选择。对于运营商来说，首先要综合考虑技术的发展趋势、技术特点、技术成熟性和标准化。例如万兆以太网技术尽管会是未来城域网的发展趋势，但是就目前技术发展程度而言，GE无论是在技术成熟度、标准化方面，还是在价格等方面都是一个更合适的选择。其次对运营商来说要对所建城域网现在和将来要开放什么业务，面对的重点用户群是谁等有一个清晰的目标，这样才能更好地选择合适的技术。
总的来说，要建设一个可运营可管理的电信级宽带IP城域网，采用什么技术是一个非常复杂的决策过程。
3.1 ATM技术
ATM采用53字节固定长度的信元(Cell)作为最基本的传输单元，利用IPOA、LANE、MPOA和MPLS等协议来承载IP。它的优点在于可以把不同的服务(FR、DDN、Voice、D1)集中到一个管道中，并提供分类管理，同时可以提供强大的流控机制但ATM在传输IP业务时存在协议过于复杂，信头协议太大，设备价格高而速率有上限(目前ATM接口最高速率是2.5G，而且622M和2.5G接口价格非常高)。
3.2 千兆以太网技术
GE技术基于传统的成熟稳定的以太网技术，设备价格较低。它可以自然的方式来升级现有的以太网、工作站、管理工具和管理人员的技能，实现与用户原有以太网的无缝连接，中间不需要任何格式转换，大大提高了数据转发和处理能力。可以说GE的突出优势是低带宽成本以及简单、易用和对IP的无缝支持。但在流量控制和带宽管理、可管理性和安全等方面能力则还有待于进一步完善。
3.3 DPT(动态包传输)技术
DPT技术是基于光纤传输的优化包传输，结合了IP路由的带宽效率、成本有效性和服务丰富性以及光纤环的带宽丰富性和积极自愈功能，提供了下一代数据化的光纤传输解决方案，最大限度的提高了网络稳健性和可用性。DPT采用分组环解决方案，充分利用带宽复用功能，比TDM的SDH设备和分/插复用器(ADM)等组网方式经济便宜。
4.宽带IP城域网建设方案
4.1 城域骨干网
考虑到网络中心与县市（区）间光纤资源有限以及骨干网络的稳定性、可靠性，将城域IP骨干网架设在独立光传送平面（采用波分技术）之上，形成双平面的网络架构，即光传送平面、业务网络平面。业务网络平面除IP网络外，还有数字电视专网、TDM专网等。（如图2所示）
4.2 宽带接入网
宽带接入网的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，配合完成用户流量控制功能。接入层一般由中小规格的交换机、CMTS头端设备、PON的OLT设备、IPQAM头端设备等组成。
4.3 IP多业务平台系统
目前网络市场上的城域网IP多业务平台构建主要分两种，一种是Metro-DWDM方案，另一种是MSPP方案。
目前全国各地的宽带ip城域网已从最初的如火如荼的建设到现在的较为平稳的发展，现实的市场需求要求运营商对网络技术的选择、业务提供、设备的选择一直到运营管理都要和投资回收建设成本乃至赢利紧密结合考虑。尤其是以太网接入作为一种有中国特色的接入手段，在目前用户有强烈需求但规模效益不明显的形势下，如何使宽带ip城域网骨干网的建设与扩容更有效的配合以太网接入网以获得更大的收益，更是一个值得关注的问题。在这方面，要特别关注的是RPR的标准化过程，它肯定会使基于GE的多业务平台成为宽带ip城域网发展的一个趋势。
参考文献
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城域网时间同步技术研究与应用 篇4
关键词：时间同步,地面传送网,分组传送网,基站
0 引言
3G的CDMA2000、TD-SCDMA (时分同步码分多址) 以及4G的TDD-LTE (分时长期演进) 网络都需要在空中接口保持严格时间和频率同步。时间和频率的偏差影响移动台在基站间切换成功率和系统内干扰抑制能力。现有的站点普遍采用的GPS (全球定位系统) 卫星信号作为基站的时间同步源。但由于GPS信号引入方案存在成本高、施工难度大、信息安全不稳定等问题, 因此基于地面传送网进行时间传递协议的IEEE Std 1588—2008 (以下简称1588V2) 逐步发展并开始应用。
1 同步信号源精度要求
同步是指两个或两个以上无线信号之间, 在频率或相位上保持某种特定关系, 即两个或两个以上无线信号在相对应的有效瞬间, 其相位差或频率差保持在约定的允许范围之内。民用移动通信系统中常用“频率同步”“时间同步” (相位同步) 。
频率偏差在传输网中会导致滑码、累积误码, 在空口信号中会带来杂散干扰或码字干扰等。时间偏差主要是对基站空口性能的影响, 对TD-SDCMA或TDD LTE系统来说, 时间的偏差会导致上、下行之间产生交叠干扰, 影响业务的指标 (切换成功率、掉话率等) , 严重时将会导致系统内干扰叠加, 不能正常工作。
各种无线制式对于时间同步和频率同步的精度要求见表1。各种通信系统对于频率精度同步要求是一致的, TDD LTE和TD-SCDMA对于时间精度要求最高。无论采用何种时间同步信号源都必须满足TDD LTE和TD-SCDMA系统需求, 并保证在经过多跳有源设备后, 时间信号源的抖动满足技术要求。
2 传送网同步技术方案
2.1 物理层同步技术
物理层同步技术在传统同步数字体系 (SDH) 网络中应用广泛, 每个节点可从物理链路提取线路时钟或从外部同步接口获取时钟, 从多个时钟源中进行时钟质量选择, 使本地时钟锁定在质量最高的时钟源, 并将锁定后的时钟传送到下游设备。通过逐级锁定, 全网逐级同步到主参考时钟。
2.2 CES ACR同步
以电路仿真业务 (CES) 为基础, 采用自适应时钟恢复 (ACR) 的方法来恢复源端时钟, 目的是解决在PTN (分组传送网) 中仿真TDM (时分复用) 业务时钟传递问题, 保证宿端能恢复出源端TDM时钟。恢复时钟的质量依赖于承载的PTN性能, 如:网络的延时变化 (PDV) 、网络的路由倒换、网络的丢包等。造成PDV的因素有:网络拓扑变化, 网络流量负载变化, 策略变化。网络延迟的分布本质上是不可预测的。
目前CES ACR同步技术只能针对特定的网络延迟分布, 滤波算法主要根据ITU-T G.8261定义的各种测试场景定义;只能恢复频率, 无法恢复时间。
2.3 1588V2
1588V2是网络测量和控制系统的精密时钟同步协议标准, 协议设计用于精确同步分布式网络通信中各个结点的实时时钟。基本原理是通过硬件和软件将网络设备的内时钟与主控机的主时钟实现同步。适用于不同传送平台的局间时频传送, 既可以基于1588V2的时间戳, 以基于分组的时间传送 (TOP) 方式单向传递频率, 也可使用1588V2的协议实现时间同步。
1588V2同步过程:通过记录主从设备之间事件报文交换时产生的时间戳, 计算出主从设备之间的路径延迟和时间偏移, 实现主从设备之间的时间和相位同步。流程见图1, 几种同步方式的比较见表2。
3 1588V2组网和测试
在某本地网进行现网组网方案测试, 时钟传输网络拓扑如图2所示。主备用BITS (大楼综合定时供给系统) 均通过1PPS (秒脉冲) 加TOD (时间数据) 的带外方式与PTN连接。TD-SCDMA基站分别使用带内 (1588V2) 和带外 (1PPS加TOD) 方式接入PTN。
3.1 测试基站时间输出的偏差量并设置补偿
在初始安装完毕后, 利用带GPS接收机的同步测试仪测试某个选定基站输出的时间精度, 制定固定时延补偿方案, 对该基站节点设定合适的时延补偿值, BITS通过1PPS加TOD注入参考源, 基站通过带内和带外两种方式获取时间同步。
带内测试时间10 min, 每2 s读取一次测试值。在基站上进行补偿后, 基站输出相差在-33.6～+41.2 ns之间, 峰峰值约为75 ns;带外方式测试10 min, 每2 s读取一次测试值, 基站输出相差在-38.8～4.3 ns之间, 峰峰值约为43 ns。见图3。
3.2 测试典型基站时间输出的长期性能
利用时间分析仪对某个选定基站节点进行较长时间 (3.6 d) 的性能观测, 采用带内方式获取时间同步, 每10 s读取一个测量点如图4, 输出相差范围为-162～183.2 ns, 峰峰值约为345 ns。
3.3 测试典型基站业务质量
对1588V2同步站点覆盖区域进行道路测试, 测试环境保持路测车行驶速度为20～60 km/h;测试终端采用鼎利Pilot Pioneer V3.6.5.3, 路测终端为大唐8130E、鼎利MOS (平均主观评分) 盒;测试业务为AMR (自适应语音编码) 语音业务、VP (视频通话) 业务、PS384业务, 其中语音业务为周期性呼叫, 呼叫时间100 s, 呼叫间隔10 s。
切换成功率和呼叫接通率的测试结果见表3、表4。
语音质量:
AMR的平均MOS为:3.10;VP的平均MOS为:3.05。
所有测试结果与未改造为1588站点前的测试结果相当。
4 结论
无线局域网标准、技术及应用 篇5
WLAN标准的最新进展
WLAN标准的开发主要有两大组织机构。一个是IEEE的802.11工作组，一个是欧洲ETSI的RES10工作组。第一个802.11标准是完成的，它通过在ISM频段内使用扩频调制技术，提供高达2Mbit/s的数据传输速率。9月，IEEE标准委员会又通过了两项对最初标准的附录。第一个标准802.11b，扩展了已存的2.4GHz物理层性能，使它的数据传送速率可以达到11Mbit/s。第二个标准802.11a，致力于在5GHz频段内的物理层中提供新的、更高的数据传送速率(20～54Mbit/s)。另外一个WLAN标准HIPERLAN(HighPerformanceEuropeanRadioLAN，高性能欧洲无线LAN)，是由ETSI(EuropeanTelecommunicationsStandardsInstitute，欧洲电信标准化协会)的RES10小组开发的，是高速WLAN的泛欧标准。标准HIPERLAN与802.11相似，覆盖了物理和MAC层，通过在5GHz波段内使用传统的无线调制技术，提供2～25Mbit/s的数据传输速率。
WLAN的最新技术
目前，基于WLAN的先进关键技术主要有：OFDM、MIMO以及这两项技术的融和。
◆OFDM(正交频分复用)技术
新一代WLAN技术标准均采用了OFDM技术。较传统的WLAN技术，OFDM具有更高的频谱利用率，以及良好的抗多径干扰能力。它不仅增加了系统容量，更重要的是它能更好地满足多媒体通信要求。OFDM技术实际上是MCM(Multi-CarrierModulation，多载波调制)的一种。其主要思想是：将信道分成若干正交子信道，然后将高速数据信号，转换成并行的低速子数据流，并调制到每个子信道上进行传输。在接收端采用相关技术，分开正交信号，可以减少子信道之间的相互干扰(ICI)。在每个子信道上，由于信号带宽小于信道的相关带宽，从而消除了符号间的干扰。而且由于每个子信道的带宽仅仅是原信道带宽的一小部分，信道均衡变得相对容易。OFDM允许各载波间频率互相混叠，并采用了基于载波频率正交的FFT调制。由于在各个载波的中心频点处，没有其它载波的频谱分量，所以能够实现各个载波的正交。尽管还是频分复用，但OFDM不再通过很多带通滤波器来实现，而是直接在基带处理，这也是OFDM有别于其它系统的优点之一。OFDM的接收机实际上是一组解调器，它将不同载波搬移至零频，然后在一个码元周期内积分。其它载波由于与所积分的信号正交，因此不会对这个积分结果产生影响。OFDM的高数据速率与子载波的数量有关，增加子载波数目，能够提高数据的传送速率。OFDM每个频带的调制方法可以不同，这增加了系统的灵活性。OFDM适用于多用户的高灵活度、高利用率的通信系统。同其它的通信方法一样，OFDM的应用也有缺陷。首先，多载波的使用使得这种通信技术，相对于单一载波系统来说，对载频的偏移和抽样时钟的失配变得更加敏感。其次，OFDM在相对较高的5GHz频带，在FCC功率限制下使用时，其覆盖范围会受到限制。
◆MIMO(多入多出)技术
MIMO(Multiple-InputMultiple-Output，多入多出)是指在发射端和接收端，分别使用多个发射天线和接收天线，
传统的通信系统是单进单出SISO(Single-InputSingle-Output)系统，基于发射分集和接收分集的多进单出MISO(Multiple-InputSingle-Output)方式、单进多出SIMO(Single-InputMultiple-Output)方式也是MIMO的一部分。利用MIMO技术可以提高信道的容量，同时也可以提高信道的可靠性，降低误码率。目前，MIMO技术领域，另一个研究热点就是空时编码。常见的空时码有空时块码、空时格码。空时码的主要思想是，利用空间和时间上的编码，实现一定的空间分集和时间分集，从而降低信道误码率。MIMO天线阵列，是一种开环的MIMO技术，M个发送天线，使用编码重用技术，将同样码集的每个码重复使用M次,每个码用来调制不同的数据子流，这样在不增加码资源的基础上，提高了原始数据的传输速率。为了分辨M个数据子流，在接收端，需要使用多天线和空间信号处理。MIMO是一种能使HSDPA增加容量、提高峰值速率的技术，但受限于物理信道模型，会增加射频的复杂性，是HSDPA进一步发展的技术。MIMO解调解扩接收机主要分2个部分，一是空时RAKE接收机，主要功能是分离不同的扩频码扩频的信号，合并多径信号;二是VBLAST，即对垂直空时码进行译码,分离出不同天线发送的空间叠加信号。为充分利用MIMO信道的容量，人们提出了不同的空时处理方案。贝尔实验室的Foschini等人，提出了一种分层空时结构(BLAST：BellLaboratoriesLayeredSpace-Time)，它将信源数据分成几个子数据流，独立进行编码/调制。ATT的Tarokh等人在发射延迟分集的基础上，正式提出了基于发射分集的空时编码。同时，Alamouti提出了一种简单的发送分集方案，Tarokh等把它进一步推广，提出了空时分组编码。由于它具有很低的译码复杂度，因而，可以尽早应用于WLAN中。
◆MIMO+OFDM技术
MIMO+OFDM技术通过在OFDM传输系统中，采用阵列天线实现空间分集，以提高信号质量，是OFDM与MIMO相结合而产生的一种新技术。它采用了时间、频率和空间三种分集技术，使无线系统对噪声、干扰、多径的容限大大增加。
图1、图2分别为MIMO和OFDM系统的发送、接收方案框图。
从图中可以看出，MIMO+OFDM系统，有Nt个发送天线和Nr个接收天线，提供多个空间信道，不会全部同时遭受到衰落的影响。
MIMO和OFDM技术在各自的领域，都发挥了巨大的作用，将二者相结合并应用到下一代无线局域网中，正在成为无线通信的一个研究热点。
WLAN的应用
作为有线网络无线部分的延伸，WLAN广泛应用在各个领域中，比如医院、大学、酒店、机场、培训中心等。
无线局域网应用在医院中，医生和护士可以迅速获得病人的相关病历报告。而且，医院环境中的无线局域网，在药品的分发方面也具有优势。
在大学环境中，无线局域网能够经济灵活地对特殊活动进行技术支持。
酒店通过无线局域网，在公共场合或会议室，提供因特网接入服务。
另一个经常用作因特网接口的地点是机场。世界各地的大型机场都有航空公司和私人机构提供因特网接入。
公司培训是一项耗资巨大的工程。在此，使用无线局域网再一次提供了组网结构，这种组网结构能够快速构建一个教室，并且不用考虑布线就能够提供组网能力。
城域网应用 篇6
【摘 要】本文介绍了在小规模网络中部署OSPF，实现网络互通的基本实现方式，并且对一条路由成为OSPF路由的方式，尤其是OSPF协议中如何进行路由聚合进行了比较详细的说明。
【关键词】OSPF；ISIS
1.OSPF与ISIS的特点简述
OSPF与ISIS虽然在协议原理上基本相同，但是由于两种协议最开始时的设计基础不一样，所以在表现形式上还是存在一些不同之处的。受限OSPF是为TCP/IP网络设计，并且本身基于IP协议，相对来说比较容易实现，对于有一定TCP/IP协议基础的用户来说也更容易接受，但是也正是由于OSPF基于IP，所以对网络层协议有比较严格的限制，不能适应IPX、apar talk等网络层协议；对于ISIS协议来说，本身基于七层IOS网络模型设计，直接基于链路层，所以对网络层协议适应性较强，最直观的就是在网络层协议从IPv4过渡到IPv6时，ISIS协议本身几乎没有任何改变，自然ISIS的实现也是比较困难的，对设备是一个比较严格的考验。
由于目前大部分的网络均应用IP协议完成网络层互通，并且OSPF协议更容易被网络管理员所接受，所以OSPF协议的应用比ISIS略广，本文在实现小规模城域网的互通需求上，也选择OSPF进行讨论。
2.实现方案
2.1概述
OSPF协议之所以能够被大多数用户所选择，与他本身的特点是分不开的。完善的链路状态机制，从机理上就防止了路由环路的产生；邻居之间可选的验证功能，有效的保证了网络层的安全；灵活的路由聚合功能，有效的减少了整网路由信息的规模，在减少网络振荡的同时，加快了收敛速度；路由信息的选优方面，OSPF协议本身有比较完备的机制，我们可以通过多种方式控制流量的部署。当然，对于OSPF来说，应付大规模网络的法宝就是area的划分，虽然OSPF在进行area划分的设计上，是为了减小LSDB规模，减轻设备负载，但是设备和软件开发技术发展至今，数通设备的性能已经达到了比较高的水平，OSPF协议本身对一个area内部设备的数目已经不再有严格的要求，只是处于管理和路由收敛、网络可扩充性方面的考虑，才对整个网络进行area的划分。
图1 OSPF中进行area划分的典型组网
如图1所示，对于规模不大的网络，一般我们会把核心设备、各主要节点的落地设备共同部署在area 0当中，对于各主要节点之下的网络在独立部署其他的非0 area。这样一方面可以保证骨干区域的相对稳定，同时各个非0 area可以根据自己的需要进行网络拓扑和设备的调整。各主要节点的落地设备作为ABR，可以通过路由聚合对分支区域内部的路由信息进行有效的聚合，保证骨干区域的路由信息不产生频繁的振荡。
接下来的内容，我们会详细的介绍在上面典型组网中，如何进行流量部署，通过什么方式进行路由引入，还有就是如何有效的应用路由聚合功能完成路由条目控制和路由信息的稳定。
2.2网内的流量部署
在上诉典型组网中，对于非0 area内部的流量我们不作详细分析，总之，对于只存在一个ABR的非骨干区域，本区域的所有上行流量都会通过这台设备上行。我们主要来分析一下对于网络拓扑比较完备的area 0，在这个组网中，RA、RB作为核心设备，我们假设RA、RB都有上行到外网的链路，一般情况下，我们希望整网的对外流量能够同时应用RA、RB的对外链路上行，并且在一条对外链路出现故障时，全部流量能够自动切换到另一条链路上行。
图2 通过cost值实现OSPF协议中的流量部署
本章开始时，我们已经说过，OSPF并不能想BGP那样“随心所欲”的进行路由策略控制，虽然OSPF本身也有比较多的路由选优原则，但是留给用户可控的参数确只有cost，自然我们在作流量控制的时候，也就只有这一种工具了。
OSPF协议中另外一个需要注意的问题就是默认路由的发布，除了需要进行必要的配置以外，OSPF默认只有在本机有一条默认路由的时候，才会向外发布type 5的默认路由LSA。
2.3外部路由的引入
在网络的接入层，一般设备的级别较低，部署OSPF对设备的压力较大，而且，对于单链路上行的网络拓扑来说，配置静态路由也同样可以很好解决互通性问题。我们需要解决的问题是，如何将这些通过静态或者直联方式（运行OSPF的路由器的下行接口作为终端的网关）接入的业务网段引入到OSPF协议中，使整个网络的互通性得到保证。
图3 成为OSPF路由的两种方式
将外部路由引入到OSPF中，有两种方式：通过“network”命令将该端口使能OSPF，同时，该端口IP地址对应的网段路由信息也会从在各类型LSA中有所体现，其他运行OSPF的设备可以通过相应的LSA计算出对应的路由信息（这种方式只适用于直联路由的引入）；通过“import-route”命令将其他协议发现的路由信息以type 5（在NSSA区域中以type 7形式）的LSA发布到OSPF中，每条外部路由对应一条LSA。
以上两种方式虽然都可以将外部路由引入OSPF，但是对于OSPF来说，通过两种方式引入的路由信息是区别对待的。对于通过“network”命令引入的路由信息，在OSPF中是“内部路由”，是OSPF根据最短路径优先算法精确计算出来的；对于通过“import-route”命令引入的路由信息在OSPF中是“外部路由（OSPF-ASE）”，没有精确的拓扑信息，OSPF协议本身并不保证这种路由信息出现环路，当然，只有在IP地址分配错误的网络中（同一IP网段分配给多个地方使用），OSPF外部路由才有成环的可能。除了拓扑信息不完善以外，OSPF-ASE路由在聚合方面也没有OSPF路由灵活，我们会在下一节内容中说明。
2.4路由聚合问题
路由聚合是减少路由条目的有效手段，OSPF本身支持路由聚合，但是对应用路由聚合的位置和聚合的路由类型是有严格要求的。换句话说，OSPF的路由聚合并不是随意在哪一台设备上都能作的，而且在特定的设备上，可聚合的路由类型也是特定的：对OSPF“内部路由”的聚合只能在ABR上操作，OSPF-ASE路由的聚合只能在ASBR上操作。
OSPF的路由聚合是在type 3 LSA和type 5 LSA上实现的。在ABR上，路由器会将每个area内部的网段信息以type 3 LSA在其他area中发布的，自然在ABR上就可以对OSPF“内部路由”进行聚合。同样，在ASBR上，路由器会将每一条外部路由以一个type 5的LSA进行表述。除了ABR和ASBR以外的路由器不会主动产生type 3和type 5的LSA，所以也不能对type 3和type 5的LSA作任何形式的改动。对于ABR来说，本身就需要发布type 3的LSA，所以将多个type 3 LSA聚合为一个type 3 LSA不会对影响整个网络的拓扑，对于ASBR对type 5 LSA的处理是同样的道理。
结合上一节的内容，在将直联路由引入到OSPF中的时候，建议应用“network”命令，这样生成的OSPF“内部路由”可以在ABR上进行灵活的控制，有效防止非0 area内局部网络状态的改变引起全网的路由振荡。
QINQ在城域网中的应用 篇7
1 Qin Q技术的涵义、基本原理和特点
1.1 Qin Q技术的涵义
Qin Q技术, 也称Stacked VLAN、Double VLAN, 802.1Q隧道协议, 其标准出自IEEE802, 它能使报文带着两层VLAN Tag穿越运营商的骨干公网网络。Qin Q是为解决VLAN的局限性而提出来的, VLAN指虚拟局域网, 一般一台交换机共有4096个VLAN资源, 基本适用于单层网络接入交换机, 但要应对一个庞大的二层网络, 这个数目就显得非常渺小, 而Qin Q技术填补了VLAN这一缺点, 解决了其局限性。
1.2 Qin Q技术的基本原理
VLAN最初技术, 是将用户私网VLAN Tag封装在公网VLAN Tag中。在同一个交换机上, 将不同的工作组隔离, 共享交换机设备以节省资源空间。期内的用户能享受相互通信的便捷。但它在公网中报文只根据外层公网VLANTag传播, 用户的私网VLAN Tag被屏蔽。而Qin Q技术可以实现完全多层重叠, 并且没有限制额度, 仅受Ethernet报文长度的限制, 其扩展和填充性能良好。Qin Q所覆盖的业务VLAN数量随其层数的增加以每层4096倍增长——即两层VLAN标签可以支持4K×4K个VLAN。一般情况下, 绝大多数网络只需两层VLAN, 既节省了资源量又十分方便快捷。
1.3 Qin Q技术特点
Qin Q技术有很多优点, 它的实现和应用为用户解决了一系列的难点和问题。比如, 通过它, 用户就可以直接通过纯静态配置实现需求而不需要信令协议的支持, 缓解公网VLANID资源的不足。Qin Q技术能够根据业务的需要规划接入网内部网络的VLANID, 为小型企业网和城域网提供一种简单的二层VPN网络决策方案措施, 而不会导致和公网的冲突, 缓解了公网资源的日益紧缺。但是, 我们不得不注意的是, 由于Qin Q技术的Trunk端口概念基于802.IQ协议的特性, 因此, 其隧道上的设备都必须得支持802.IQ协议[2]。
2 Qin Q技术在城域网中的应用
Qin Q技术在城域网中有两种应用方法, 第一种称为基于端口的Qin Q, 第二种形式比较灵活, 称为基于流分类的Qin Q。将Qin Q技术应用于端口的具体过程步骤是, 城域网中设备的端口接收到报文后, 会对其进行识别, 如果这个报文没有带VLANTag, 交换机就会在该报文的本端口打上缺少的VLANTag。而基于流分类的灵活Qin Q, 先对其进行流分类, 接收到分类结果, 再进行识别, 来确定是否需要选择在外层打上VLANTag, 以及要打上哪一种形式的VLANTag。主流厂家的三层交换机, 一般情况下都支持Qin Q技术在城域网中端口的应用, 它较为简单, 比较容易实现[2]。但其VLANTag外层的封装方式呆板, 无法根据业务种类外层封装的方式情况的不同, 灵活选择, 也不支持多个种类业务的同时运转。而基于流分类的Qin Q, 能根据用户IP协议, 优先级或应用程序的端口号等信息的不同情况, 进行各种特色的封装。此外, 它也可以识别流分类的多种类型, 实现不同业务的各色承载、封装、运营发展。但它对设备性能的层次要求很高, 这就需要厂家交换机的技术改进。
Qin Q技术在原有的标签的基础上又增加了一层新标签, VLAN的数量也增加到了4K×4K个。目前, 宽带网大都是利用PON网络, 实现光纤到用户的传输。利用Qin Q技术, 我们能够为每个用户分配一个VLAN标识, 从而实现更精细化的管理, 提升网络的服务水准。现有设备的功能比如核心交换机、PON网络核心设备OLT等都支持Qin Q技术和Qin Q的终结。Qin Q技术不需要对网络做结构调整, 只要在相关设备上做相应的数据修改便实现可行性的应用[3]。
基于流分类的Qin Q相较基于端口的Qin Q, 有很多优越的特性, 也更能满足客户对PON网络质量品质的需求。但考虑到现有网络的承载能力, 以及现有设备的技术水平, 基于流分类的Qin Q还无法广泛地扩展和应用。在实践中, 我们一般都采用基于端口的方式, 通过这种Qin Q技术来实现Qin Q技术在城域网中的应用。相较传统方法, 它不需要改变现有网络的架构。这有两种可行性方案。第一种是我们可以将Qin Q技术应用到城域网汇聚处的交换机或核心交换机上。首先, 对PON网络核心设备OLT传递过来的业务VLAN进行识别, 在没有标签的外层上, 要进行补打。接着, 为每个用户分配一个独有的VLAN ID。然后, 由交换机传送过来的Qin Q外层标签终结, 最后, 将用户业务VLANID、外层VLANID在帐号系统做绑定。从而使用户帐号管理的精细化得以实现。第二种方案是将Qin Q应用于OLT设备和BRAS设备上。首先, 通过系统的识别, 为每个用户分配一个业务VLAN和外层标签, 接着, 验证接收数据后, 再传给BRAS设备。最后, 终结由交换机传递过来的Qin Q外层标签即可。
3 结语
利用Qin Q技术所实现的多元化的营销模式, 成本低廉, 性能优越。随着互联网技术的发展, 各种应用业务不断更新, 更趋于多样性和灵活性, 运营商间的竞争也愈来愈激烈, Qin Q技术在城域网中的应用具有广阔的发展前景和空间。
摘要：城域以太网飞速发展, 运营商精细化运作的要求标准也在逐步变得更高, QinQ技术正在被应用到各个领域。通过QinQ技术, 城域网中各种业务的分流、防止用户私接, 以及广播风暴等得以有效实现, 多业务运营已成为事实。文章主要阐述了QinQ技术的涵义、基本原理和技术特点, 进而论述了QinQ技术在城域网中的应用方式。
移动城域网中分组传送技术的应用 篇8
随着3G的运营以及全业务竞争的开放,中国移动不仅要在移动网络上做大做强,同时还必须关注全业务的发展。未来终端用户、家庭和企业等对数据、通信、办公和娱乐的需求将成为业务发展的主流,各种末端数据、语音、宽带和专线等业务的接入将成为主要利润增长点,因此必须加大城域传送网对综合业务接入的建设力度,关注自身传输网承载能力的提升及网络发展趋势的转型。
1 中国移动城域传送网的定位
移动城域传送网是覆盖城市、郊区及其所辖的所有县市和地区,为城域多业务提供综合传送平台的网络,是承载城域范围内的话音、数据等多种业务的基础传送网络的总称[1,2]。中国移动的城域传送网是以多业务光传送网络为主,以多种接入技术为辅而构建的传送网络,是为多种业务和通信协议提供传送的综合网络平台。城域传送网还承担着集团用户、商用大楼、智能小区的业务接入和专线任务,具有覆盖面广、投资量大、接入技术多样化和接入方式灵活的特点。
移动城域传送网向上与中国移动一级和二级干线相连,向下与基站及用户的综合业务引入相连,为移动交换局和基站提供电路,为城域数据网提供传输带宽和多种业务接口,同时为集团客户提供光纤、电路和以太网接口。
2 移动城域网的需求
中国移动提供的综合业务主要涵盖语音业务、信息内容和服务提供类业务等。对移动城域传送网而言,它需要处理的业务主要是指承载各种应用层业务的多种接入方式所携带的数据流。在目前的移动城域传送网中,各种不同的业务主要有无线局域网(WLAN)、互联网、数据专线、2G/2.5G业务、3G业务和其他形式的数据接入等。每种类型的业务要求的服务等级不同,安全保护级别也不同。随着互联网业务及各种增值业务的不断发展,城域网要求的带宽也越来越宽,当前的城域网已经成为了业务发展的“瓶颈”。此外,多种类型的业务对城域网的综合接入和处理能力也提出了较高的要求。总的来说,分组化和宽带化是业务的发展趋势。
因此,中国移动城域网的发展需要实现“两化”,第一是IP化,目前的业务主要是2G或2.5G移动业务,主要以时分复用(TDM)业务为主,但随着3G的部署和开展,业务将逐渐向IP化的方向发展;第二是全业务,除了移动语音和数据业务,中国移动未来将向全业务运营商发展。因此城域传送网不仅需要传送多种业务,而且要适应IP化的发展趋势。
然而业务的IP化并不等同于传送网的完全IP化,业务和光纤之间需要一个智能的传送层面将各类业务高效、灵活地填充到光纤巨大的带宽通道中去,IP层与传送层的融合焦点依然是承载效率和业务的可靠性、可管理性和可扩展性。
3 分组传送网(PTN)技术
3.1 PTN的概念
PTN是一种面向分组业务的传送网络和技术,它定位于城域网汇聚接入层,以分组交换为核心并提供多业务支持,既具备数据通信网组网灵活和统计复用传送的特性,又继承了传统光传送网面向连接、快速保护、运行、维护和管理(OAM)能力强等优点,为全业务奠定了良好的基础。
3.2 PTN的主流技术分析
目前PTN技术的主要代表有运营商骨干网桥接(PBB)技术、运营商骨干网传输(PBT)技术和传送多协议标签交换(TMPLS)技术。该类技术的采用将使传统以太网向电信级以太网(CE)演进[3,4,5]。
3.2.1 PBB技术分析
PBB技术,又称MAC in MAC技术,由IEEE 802.1ah工作组制定。PBB技术的目标为允许在802.1ad标准规定下的运营商骨干网桥网络 (PBBN)支持最多224个虚拟局域网(VLAN)业务。并定义了PBBN的架构和桥接协议,以实现多个PBB网络的兼容和互联互通。
PBB采用MAC in MAC封装,即将终端用户的以太网数据帧再封装成运营商以太网帧头,形成两个MAC地址,在运营商核心网中,只按照后一个封装的MAC地址进行流量转发。因此,该技术使得以太网扩展性以及作为网络传输技术的能力得到了极大提升。同时,也使得以太网取得了允许网络层次化的可扩展性,实现了完全同用户广播域的隔离,是以太网向运营级网络迈出的重要一步。但是,PBB技术存在流量工程问题,如多方式路由下的流量控制、接人控制和业务控制、50 ms甚至20 ms切换或故障恢复能力,以及端到端的服务质量(QoS)保障等。为了解决这些问题,PBB技术改进成为PBT技术。
3.2.2 PBT技术分析
PBT技术是基于以太网的面向连接的包传输技术,是在PBB标准之上改进而来的。
相对于PBB技术,PBT技术最大的特点在于,它允许对流量工程进行配置,以及采用有效的点到点的业务保护策略,可在标准的PBBN上直接添加路由配置。在关闭MAC地址学习功能时,能对广播功能进行管理,也可避免MAC的泛洪效应,同时PBT具有MAC in MAC特性,不仅能支持接入以太网、城域以太网范围内的各种业务,而且因为再次封装,也可支持基于多协议标签交换(MPLS)的各种虚拟专用网(VPN)业务。
3.2.3 PBT/PBB技术存在的问题
PBT/PBB技术存在的主要问题如下:
(1) 将无连接的以太网改造成面向连接的以太网。引入以太网流量工程的概念在业界并未得到认可,同时改变以太网基于地址转发的特性,而使用隧道方式 (PBT中)进行转发完全改变了目前以太网的转发机制,无法利用现有网络中的以太网设备。
(2) 引入了面向连接的特性。引入面向连接的OAM、保护和恢复,增加了以太网的成本。
(3) 对于智能的控制面,无法在以太网控制协议如生成树协议(STP)等基础上进行改造。智能的控制面需要完全重新定义,缺乏基础。
(4) 面向连接的以太网无法满足传送网多业务支持的要求,比如无法支持异步转移模式(ATM)、帧中继(FR)和TDM等。
(5) PBT仅适用于点对点以太网连接,不适应未来运营商Mesh网络发展趋势。
(6) 技术标准仍不成形,标准化工作相对TMPLS技术滞后。
3.2.4 TMPLS技术分析
TMPLS技术是基于MPLS的面向连接的包传输技术,是MPLS的一个子集。由于同IP/MPLS网络具有一致的基础技术,它被看作是MPLS从核心网络向城域网和接入网的自然延伸。
TMPLS选择了MPLS体系中有利于数据业务传送的一些特征,抛弃了因特网工程任务组(IETF)为MPLS定义的繁复的控制协议族,简化了数据平面,去掉了不必要的转发处理,并增加了具有ITU-T传送风格的保护倒换和OAM功能。TMPLS将具有与传统传送网络相似的操作维护管理和分组交换(OAM&PS)能力、端到端维护、保护和性能监测等功能,能融合任何L2和L3的协议,构建于统一的数据传送平面,能利用控制平面通用多协议标签交换(GMPLS)以及现有的传送层面。
2006年2月,ITU-T在G8110.1等3个标准中定义了TMPLS,该系列建议力图从MPLS的协议体系结构业已存在的功能中识别认定那些必须而且是足够充分的一个子集,以提供一种面向连接的PTN技术。
TMPLS技术的主要问题在于与核心网络的IP/MPLS、边缘网络的MPLS的互联互通上。有人认为TMPLS应处于服务层,它在与核心网络互通时是一个对等的模型,但现在的TMPLS产品还不支持这些。目前,ITU把TMPLS和IP/MPLS的关系定义为客户和服务的关系。由于现网中IP/MPLS网络已经逐步成形, 其网络架构在TMPLS网络之上实现起来很难。另外,TMPLS城域网络穿越IP/MPLS核心网络时,需通过建立以太网的标签交换路径(LSP)隧道,TMPLS必须经过一个二层交换机才能接入IP/MPLS网络,这样会增加网络成本和网络复杂度。
3.3 PTN设备组网
城域网中现存大规模的多业务传送平台(MSTP)设备,分为接入、汇聚和核心3个层面。现阶段中国移动网络的大部分业务仍然是TDM业务,少部分是分组业务。尽管传统TDM业务的比例正逐渐减少,但其绝对业务量仍保持继续增长的态势,并且在一个相当长的时期内仍将是重要的收入来源。从TDM向分组演进的过程中各类业务流量的发展变化难以预测,保证已有TDM业务的稳定传送是3G及全业务网络演进的基础,从保证业务的可靠性角度出发,需要维系现有网络的稳定。
PTN虽然可以支持多种业务的传送,但是如果单纯地新建分组传送平面来完全替代现有网络,那么业务全部转移的工作量和付出的代价将很大,早期的城域网建设投资也不能得到有效保护。因此考虑到对现有网络投资的保护,在部署PTN产品时,就必须要考虑与现有网络的互通和兼容。
新建的PTN与现有网络将在一段时间内共存,新业务在新网络上开展,原有业务逐渐迁移到新网络,两个网络间存在一定的业务交互。交互点位于MSTP接入环和PTN汇聚环的相交点上,MSTP接入环的基于SDH的以太网(EOS)业务可在相交点上转移到新的PTN上。在接入层为MSTP网络,汇聚层为PTN的业务对接应用场合下,接入环同时承载TDM和EOS两种业务。为实现业务的互通,接入层的MSTP可以先将EOS业务终结落地,再将落地的FE/千兆位以太网(GE)接入PTN,也可以将EOS业务通过TDM调度,通过STM-N光口与PTN对接。随着分组业务的增长,可以新建一个端到端的分组承载网络。
以上方案针对的是MSTP和PTN为独立的两套设备的情况。还有一种技术选择是应用能够同时支持TDM交换和分组交换的设备,不仅仅是多业务的支持能力,关键在于设备的“核心”采用通用交叉矩阵,交换矩阵与业务处理模块分离设计,根据业务种类和数量,通过软件配置,可以在TDM交换和分组交换之间调节,由最初的100%TDM交换,逐步将SDH板卡全部替换为以太网处理板,最终实现100%分组交换,完成由MSTP向PTN的平滑演进。
4 同步解决方案
中国移动承担着TD-SCDMA网络的建设和运营,为了保证通信质量,3G基站之间及无线网络控制器(RNC)间需要同步。对于TD-SCDMA系统,其本身对同步精度的要求比较高,例如基站载波频率的稳定度要求满足5×10-8 s的频率同步精度,不同远程射频单元(RRU)间同步精度偏差要求<3 μs。基站目前均采用全球定位系统(GPS)时钟同步并以此来保证业务切换和系统的正常工作。但GPS的引入存在两个问题,一是带来投资和安装施工问题,二是安全问题,因此需要采用网络同步的方式作为GPS同步的替代方案之一。
PTN通过采用IEEE 1588v2和同步以太技术来解决网络中的时间同步和频率同步问题。IEEE 1588v2可以很好地支持时间同步,它独立于物理层,可以通过在报文中加入时间标签来传递同步信息,因此除了频率同步,它还可以传递时间信息。IEEE 1588v2的缺点是会受网络状态的影响,延时、丢包等都会影响到精度。
同步以太技术可以很好地支持频率同步,它通过以太物理层(PHY)实现同步,实现方式类似于传统的同步数字体系(SDH)网络,因此它不会受网络上层带来的影响,只要物理连接存在,就可以实现同步。同步以太技术的缺点是只能传送频率,没有时间信息。IEEE 1588v2和同步以太技术是两种互为
补充的PTN传送同步信号的方案,同时使用这两种技术,既可以满足时间同步的要求,又能满足频率同步的要求。
5 结束语
随着全IP时代离我们越来越近,传送网技术必须做到与时俱进,不断发展,只有这样才能更好地适应中国移动的使用需求。业务的分组化导致传输网的分组化,PTN保持了传统传送网的优点,同时增加了适应分组业务统计复用的特性,适合在城域网中作为分组业务的汇聚。然而在选择合适技术和设备的过程中,技术的标准化程度是需要考虑的主要因素,另外选择的分组传送设备如何与现有网络和业务兼容,也是需要考虑的因素之一。应遵循平滑演进的原则,以业务需求和效益为出发点,密切跟踪各种技术的发展,逐步推广新技术在城域传送网中的应用。
摘要：分组化和宽带化是下一代城域网络发展的趋势,但在向IP城域网络发展的过程中,时分复用(TDM)和IP业务将长期共存。文章介绍了移动城域传送网的定位和需求,分析了目前常见的运营商骨干网桥接(PBB)、运营商骨干网传输(PBT)和传送多协议标签交换(TMPLS)等分组传送网(PTN)技术,在此基础上探讨了PTN设备的组网方案和时分同步码分多址(TD-SCDMA)基站同步的解决方案。
关键词：城域网,分组传送网,同步
参考文献
[1]宋强.IP城域网优化技术探讨[J].电信科学,2007,23(10):53-56.
[2]郭艳春.向承载多种业务的城域传送网演进[J].现代电信科技,2008,(8):51-53.
[3]马琳,荆瑞泉.PTN技术的发展与应用探讨[J].电信网技术,2008,(10):25-29.
[4]Draft newITU-T Rec G.8110.1/Y.1370.1-2006,Ar-chitecture of Transport MPLS(T-MPLS)Layer Net-work[S].
城域网应用 篇9
Qin Q技术标准出自IEEE 802.1ad, 其实现将用户私网VLAN Tag封装在公网VLAN Tag中, 使报文带着两层VLAN Tag穿越运营商的骨干网络。
利用Qin Q技术最大支持4096×4096个VLAN, 足以满足信息时代带给人们的又一个高科技产物——智能家庭网络网关管理的需求。可借助现有的计算机网络技术, 将家庭内各种家电和设备连接起来, 通过统一的通信协议, 为人们提供各种丰富、多样化、个性化、方便、舒适、安全和高效的信息交换服务。
二、Qin Q技术分类
2.1标准Qin Q
针对端口进行外层VLAN的封装。当该设备端口接收到报文, 无论报文是否带有VLAN Tag, 交换机都会为该报文打上本端口缺省VLAN的VLAN Tag。这样, 如果接收到的是已经带有VLAN Tag的报文, 该报文就成为双Tag的报文;如果接收到的是untagged的报文, 该报文就成为带有端口缺省VLAN Tag的报文。
2.2灵活Qin Q
灵活Qin Q (Selected Qin Q) , 可灵活根据不同规则选择是否打外层VLAN tag、打上何种外层VLAN tag, 如根据用户VLAN tag、MAC地址、IP协议、源地址、目的地址、优先级、或应用程序的端口号等信息实施灵活Qin Q特性。借助上述流分类方法, 实现了根据不同用户、不同业务、不同优先级等对报文进行外层VLAN tag封装, 对不同业务实施不同的承载方案。
三、VLAN规划原则
Qin Q技术支持4096×4096个VLAN划分, 怎么规划好合理利用是个关键, 规划不合理整个网络就会显得杂乱无章, 为以后处理网络障碍也埋下了隐患。
1、业务控制层 (BAS、SR) 下的独立的二层接入网络作为一个VLAN规划域, 同一规划域内VLAN ID不重复;相互隔离的二层网络VLAN ID可以重复。
2、城域网宽带业务VLAN在规划时应结合灵活Qin Q技术手段对VLAN资源进行合理的扩展以满足业务使用需求, 为满足双边缘网络架构的业务分流的需要, 对每个接入设备节点, 按照双外层VLAN进行分配或预留。
3、Qin Q外层VLAN作为接入设备标识进行规划, 内层VLAN用于用户/业务标识。
4、城域网宽带业务VLAN规划, 应兼顾业务发展需求, 每个宽带用户至少规划4个业务VLAN。
四、Qin Q外层VLAN封装点选择
针对PON、IP DSLAM、交换机及其他不同的接入网络环境, Qin Q技术可提供不同的封装点选择。
4.1 PON接入网络
Qin Q外层VLAN在OLT PON口上进行封装, FTTB/FTTC接入场景的, 每个PON口封装一个外层VLAN或多个外层VLAN, FTTH接入场景, 多个端口封装一个外层VLAN。
4.2 IP DSLAM接入设备
可以在汇聚交换机下联端口进行外层VLAN封装, 每台DSLAM封装一个外层VLAN。
4.3交换机接入环境
在园区汇聚交换机下联端口进行外层VLAN封装, 整个园区接入端口数量小大于VLAN规划资源数量的, 建议分配多个外层VLAN。
4.4对不支持灵活Qin Q功能的网络环境
建议替换汇聚交换机或将DSLAM、园区汇聚交换机割接到其他满足要求的节点上。
五、家庭网关PVC/VLAN规划
城域网用户在开通多业务情况下, 用户侧需要使用家庭网关实现多业务接入及业务区分。
通常情况下, 局端设备端口对应用户业务VLAN需要根据情况逐一规划, 用户侧家庭网关的VLAN也需要按照局端的VLAN信息进行配置, 这样增加了用户侧家庭网关的维护工作的复杂度。可以采用VLAN翻译的方式, 将局端端口不同的用户VLAN翻译为用户侧统一VLAN, 这样可以减少用户侧家庭网关配置和维护的工作量。
六、Qin Q应用成果
通过Qin Q技术的应用, 大大增加了城域网中的VLAN可用数, 一用户一VLAN的形式提高了网络的安全性和可靠性;同时Qin Q技术的应用, 可实现用户宽带账号的精确绑定, 遏制了多用户盗用一个账号上网的情况, 并且通过VLAN可准确定位用户信息, 为网络安全提供了有效保障。
摘要：802.1Q标准仅提供4096个VLAN, 不能满足运营商大规模网络对用户进行精确区分的需求。Qin Q技术是在原有的802.1Q封装的二层报文中增加一层802.1Q封装, 通过两层VLAN Tag标记实现VLAN资源的扩展, 最大可达到4096×4096个VLAN。
城域网应用 篇10
DWDM技术是利用单模光纤的带宽以及低损耗的特性, 采用多个波长作为载波, 允许各载波信道在光纤内同时传输。与通用的单信道系统相比, 密集WDM (DWDM) 不仅极大地提高了网络系统的通信容量, 充分利用了光纤的带宽, 而且它具有扩容简单和性能可靠等诸多优点, 特别是它可以直接接入多种业务更使得它的应用前景十分光明。
在模拟载波通信系统中, 为了充分利用电缆的带宽资源, 提高系统的传输容量, 通常利用频分复用的方法。即在同一根电缆中同时传输若干个信道的信号, 接收端根据各载波频率的不同利用带通滤波器滤出每一个信道的信号。同样, 在光纤通信系统中也可以采用光的频分复用的方法来提高系统的传输容量。事实上, 这样的复用方法在光纤通信系统中是非常有效的。与模拟的载波通信系统中的频分复用不同的是, 在光纤通信系统中是用光波作为信号的载波, 根据每一个信道光波的频率 (或波长) 不同将光纤的低损耗窗口划分成若干个信道, 从而在一根光纤中实现多路光信号的复用传输。
2 DWDM技术解析
WDM是将光纤的可用波段分成若干个小信道, 每个信道对应一个波长, 使单波长传输变成多波长同时传输, 从而大大增加光纤的传输容量。例如, 如果每个波长的传输速率为2.5Gb/s, 在一根光纤中同时使用4个波长, 则光纤总的传输容量可达2.5×4=10Gb/s。
WDM技术过去主要在光纤的C波段 (1530～1565nm) 使用。最新的技术已将石英光纤在1.3～1.6μm的两个低损耗窗口打通并连成一个区域, 未来的WDM可在1.3～1.6μm的全波段窗口中使用, 每根光纤的复用光波长数可达几千, 传输容量可高达数十个太比特。因此, 完全可以认为WDM技术将为光传输网的发展提供几乎取之不尽的资源。
2.1 WDM的关键技术
WDM技术在光传输网中的典型系统是由光合波器 (光复用器) 、光放大器和可以提取独立光波长的光分波器 (光解复用器) 组成。发射端的光发射机发出光波长不同且精度和稳定度能满足一定要求的光信号, 经过光合波器、掺铒光纤放大器, 送入光纤中传输 (光纤线路中可根据需要设置光线路放大器) 。到达接收端后, 经光纤前置放大器放大, 通过光分波器恢复成原来的各路光信号。
分/合波器是一种光学滤波器, 其作用是对各路光波长信号进行复用与解复用。对分/合波器的基本要求是:插入损耗低、隔离度高、良好的带通特性、温度稳定性好、复用波长数多、较高的分辨率等。
光放大器的作用是对复用后的光信号进行直接光放大, 以解决WDM系统的长距离传输问题。由于分/合波器的插入损耗较大, 因此WDM系统的传输距离较短, 一般仅为三四十公里, 很难满足实际通信的需要。使用光放大器后, 可实现600km以上的无电中继传输。对光放大器的基本要求是:增益高、宽带、噪声系数小等。
WDM系统的超长距离传输对光源提出了非常苛刻的要求。光源必须具有十分狭窄的谱宽和非常稳定的发射波长。
光纤通信系统的传输距离受到系统损耗和色散的限制。在高速率传输情况下, 色散占主要地位。光放大器的使用只是解决了损耗受限的问题, 而色散问题则需要选择谱宽极窄的半导体激光器来解决。实践证明, 采用传统的直接调制方式会使半导体激光器在高速率时产生啁啾, 限制了系统的传输距离。为此WDM系统使用的光源必须放弃传统的直接调制方式, 采用外调制方法, 即所谓外调制型光源。
2.2 WDM的技术优点
WDM技术之所以在近几年得到迅猛发展是因为它具有下述优点:
2.2.1 传输容量大, 可节约宝贵的光纤资源。对单波长光纤系统而言, 收发一个信号需要使用一对光纤, 而对于WDM系统, 不管有多少个信号, 整个复用系统只需要一对光纤。例如对于16个2.5Gb/s系统来说, 单波长光纤系统需要32根光纤, 而WDM系统仅需要2根光纤。
2.2.2 对各类业务信号“透明”, 可以传输不同类型的信号, 如数字信号、模拟信号等, 并能对其进行合成和分解。
2.2.3 网络扩容时不需要敷设更多的光纤, 也不需要使用高速的网络部件, 只需要换端机和增加一个附加光波长就可以引入任意新业务或扩充容量, 因此WDM技术是理想的扩容手段。
2.2.4 组建动态可重构的光网络, 在网络节点使用光分插复用器 (OADM) 或者使用光交叉连接设备 (OXC) , 可以组成具有高度灵活性、高可靠性、高生存性的全光网络。
3 DWDM技术在城域网中的应用
目前城域网采用的SDH技术主要针对基于电路交换的语音业务。但从网络扩展角度看, 在传统SDH网络上通过增加设备来满足数据业务的需求, 从网络效率角度看, 存在着效率低、成本高以及利用率低等缺点。DWDM以其特有的技术优势为城域网领域和数据通信带来极具竞争优势的解决方案。
3.1 DWDM城域网结构
DWDM城域网的一种基本结构是DWDM自愈环结构 (见图1) 。从图1中可以清晰地看到DWDM系统对不同业务的支撑性。按照环中信号的传输方向, 自愈环分为单向环和双向环两种;按照环路保护机制, DWDM自愈环分为1+1环路保护、1:1保护和1:N保护环路等。此外当传输SDH业务时, 还必须协调DWDM保护机制和SDH保护机制的重复和冲突问题。在DWDM自愈环城域网结构中, OADM (光分插复用器) 是最关键的部件。它的作用是在DWDM环路中灵活地添加分离波长。
3.2 城域DWDM技术特点
3.2.1 业务匹配直接、方便
传统的城域网络中采用TDM技术, 最适于提供2Mbit/s电路以满足64kbit/s语音业务, 但该结构不适于统计复用数据业务。当城域网中采用了DWDM技术之后, 便可用路由器或ATM交换机将分组或信元直接匹配到波长, 而不必使用SONET或SDH的方法适配DWDM传输网络。从而, TDM被光层DWDM取代, 增加了带宽利用率, 推进了组网, 降低了成本。
3.2.2 节省光纤资源
有的大用户需要的信道带宽很大, 超过STM-16, 采用TDM如STM-64技术, 目前还难以满足其要求;若采用更高速率的TDM系统需要对所有的终端设备进行更新, 而DWDM则可以保留现有的终端设备, 消除了使用额外光纤的要求。它还易于和现有的SONET/SDH网络或基于异步协议工作的旧的光终端设备兼容。
4 结束语
DWDM在长途干线网中已经获得了广泛的应用, 在城域网中由于设备的成本还很昂贵, 技术尚不成熟, 设备的兼容性较差等原因暂时还难于普遍应用, 但由于DWDM技术具有扩容的经济性, 比特率和协议的透明性, 良好的可扩展性等, 随着市场的发展、新的低成本城域网设备的开发利用, DWDM技术在城域网中具有广阔的应用前景
参考文献
[1]金明晔.DWDM技术原理与应用[M].北京:电子工业出版社, 2004, 1.
浅论局域网组建与应用 篇11
关键词 计算机 局域网 组建 应用
中图分类号：TP393.1 文献标识码：A
局域网的作用已从最初的主机连接、文件和打印服务，转向围绕着客户机/服务器模式的大数据流应用、Intranet、WWW浏览、实时音频/视频传送等服务，日益庞大及增长的数据流持续增加了网络负荷。同时，由于基于工作组或部门级的服务器解决方案被企业级服务器所替代，促使数据流向发生了根本变化，网络主干的地位进一步得到提高。
1 局域网的定义
按地理位置分类，我们将计算机网络分为局域网（LAN）、城域网（MAN）和广域网（WAN）。网络覆盖的地理范围是网络分类的一个非常重要的度量参数，因为不同规模的网络将采用不同的技术。
所谓的局域网（Local Area Network，简称LAN），是指范围在几十米到几千米内办公楼群或校园内的计算机相互连接所构成的计算机网络。一个局域网可以容纳几台至几千台计算机。按局域网现在的特性看，计算机局域网被广泛应用于校园、工厂及企业事业单位的个人计算机或工作站的组网方面。
2 局域网的特点
大家知道，局域网是一个通信网络，它仅提供通信功能。局域网包含了物理层和数据链路层的功能，所以连到局域网的数据通信设备必须加上高层协议和网络软件才能组成计算机网络。
局域网连接的是数据通信设备，包括PC、工作站、服务器等大、中小型计算机，终端设备和各种计算机外围设备。
由于局域网传输距离有限，网络覆盖的范围小，因而具有以下主要特点：局域网覆盖的地理范围计较小；数据传输率高（可到10000Mbps）；传输延时小；误码率低；价格便宜；一般是某一单位组织所拥有。
3 按传输介质分类
按照网络的传输介质分类，可以将计算机网络分为有线网络和无线网络两种。某个局域网通常采用单一的传输介质，比如目前较流行双绞线，而城域网和广域网则可以同时采用多种传输介质，如光纤、同轴细缆、双绞线等。
有线网络指采用同轴电缆、双绞线、光纤等有线介质来连接的计算机网络。采用双绞线联网是目前最常见的联网方式。它价格便宜，安装方便，但易受干扰，传输率较低，传输距离比同轴电缆要短。光纤网采用光导纤维作为传输介质，传输距离长，传输率高，抗干扰性强，现在正在迅速发展。
无线网络采用微波、红外线、无线电等电磁波作为传输介质。由于无线网络的联网方式灵活方便，不受地理因素影响，因此是一种很有前途的组网方式。目前，不少大学和公司已经在使用无线网络了。无线网络的发展依赖于无线通信技术的支持。目前无线通信系统主要有：低功率的无绳电话系统、模拟蜂窝系统、数字蜂窝系统、移动卫星系统、无线LAN和无线WAN等。
4 按拓扑结构分类
网络的拓扑结构是指网络中通信线路和站点（计算机或设备）的相互连接的几何形式。按照拓扑结构的不同，常见的计算机网络拓扑结构有：总线型拓扑结构、星型拓扑结构、环型拓扑结构等。
4.1 总线型拓扑结构
总线型结构是指各工作站和服务器均连接在一条总线上，各工作站地位平等，无中心节点控制，公用总线上的信息多以基带形式串行传递，其传递方向总是从发送信息的节点开始向两端扩散，如同广播电台发射的信息一样，因此又称广播式计算机网络。各节点在接收信息时都进行地址检查，看是否与自己的工作站地址相符，相符则接收网上的信息。
4.2 星型拓扑结构
星型结构是指各工作站以星型方式连接成网。网络有中央节点，其他节点（工作站、服务器）都与中央节点直接相连，这种结构以中央节点为中心，因此又称为集中式网络。
4.3 环型拓扑结构
环型结构由网络中若干节点通过点到点的链路首尾相连形成一个闭合的环，这种结构使公共传输电缆组成环型连接，数据在环路中沿着一个方向在各个节点间传输，信息从一个节点传到另一个节点。信号通过每台计算机，计算机的作用就像一个中继器，增强该信号，并将该信号发到下一个计算机上。
4.4 蜂窝拓扑结构
蜂窝拓扑结构是无线局域网中常用的结构。它以无线传输介质（微波、a卫星、红外线、无线发射台等）点到点和点到多点传输为特征，是一种无线网，适用于城市网、校园网、企业网，更适合于移动通信。
在计算机网络中还有其他类型的拓扑结构，如总线型与星型混合、总线型与环型混合连接的网络。在局域网中，使用最多的是星型结构。
5 局域网的发展趋势
未来的局域网将集成包括一整套服务器程序、客户程序、防火墙、开发工具、升级工具等，给企业向局域网转移提供一个全面解决方案。局域网将进一步加强和E-mail、群件的结合，将Web技术带入E-mail和群件，从信息发布为主的应用转向信息交流与协作。局域网将提供一个日益牢固的安全防卫、保障体系，局域网也是一个开放的信息平台，可以随时集成新的应用。
随着无线局域网（WLAN）产品迅速发展并走向成熟，许多企业为了提高员工的工作效率，开始部署无线网络。中学及大学在内的许多学校也开始实施无线网络，随着家庭电脑的普及和住房装修的高档化，家庭无线网络也成为一个潜在的市场。
参考文献
[1] 丁荣辉.谈局域网应用[J].计算机与网络，2009（32）：239-241.
城域网应用 篇12
1 智能公交调度
1.1 智能公交调度系统的概念
公交智能调度系统是利用GPS全球卫星定位技术、无线通信技术 (包括GPRS和CDMA等) 、GIS地理信息系统技术、计算机网络和数据库技术、互联网技术, 实现公交车辆实时监控和调度。现阶段智能化公交调度系统立足于公交企业运营管理组织模式的变化, 融入了无线城域网的应用, 这样大大加强了区域运营组织和调度功能, 同时中央监控系统应对突发事件的能力也得到了大大的提高。
1.2 智能公交调度系统融入无线城域网的思路
智能公交调度系统主要是利用先进的技术手段, 动态地获得实时交通信息, 通过实时交通信息可以有效的对车辆进行监控和调度。智能公交调度系统是车辆调度发展的新模式, 是公共交通科学化、现代智能化管理的重要标志。现阶段郴州的公交企业因为缺少客流信息的支持和所需要的理论指导, 运营计划在制订的时候主要依靠管理人员经验, 这就导致郴州公交服务水平比较低下, 资源浪费现象严重。
2 公交动态调度研究
2.1 公交运营中的异常事件
在公交运营中, 客流集中在某一站点或某一天, 各种因素都应考虑进去。车场资源异常主要指的是线路运营的车辆数不足, 备用车辆不够以及站台容量不足等, 另外还包括交通事故、车辆故障等。路况异常指的是路面上大型活动或者路面施工, 导致公交道路不能正常使用。车况异常主要指的是车辆行驶中发生的意外事故、车辆故障以及乘客纠纷等情况。
2.2 公交车辆调度方法
预测调度方法主要是根据当前正在执行的操作从而估计所有正在执行操作的完成时间, 以此来适当地移动未执行具体操作的开始时间, 这样能够根据路况情况以及一些突发事件来随时调整车辆的行车顺序、行驶区域以及行车间隔。基于时间和事件驱动的动态调度方法是根据车辆在运营期间, 当调度执行过程发生了动态变化, 把系统当时的参数作为调度方法的初始条件时运用。时间调度方法是指车辆数以及车辆到达的时间受客观因素的影响而与行车时刻表的时间差距较大, 根据实际车辆数目以及单程的行驶时间、客流量以及停车时间从而计算出行车间隔, 从而维持线路运营。
3 WMAN在公交动态调度系统中的关键技术
3.1 基于WMAN的无线通信
本文依托郴州无线网络工程, 依托郴州无线宽带网络, 来实现基于WMAN的智能公交系统。“无线城市”工程采用Meshwi Fi和WIMAX等技术, 无线Mesh网络也称为多跳网络, 多跳网络是一种新型无线网络技术, 它和传统的无线网络差异很大。在传统的Wlan中, 每个客户端只能够通过一条与AP相连的无线链路来进行网络访问, 人们如果需要进行相互通信, 就必须先访问一个固定的AP, 这就传统的单跳网络结构。现阶段在无线Mesh网络中, 所有的无线设备节点都可以同时作为AP和路由器, 网络中的所有的节点都能够进行发送和接收信号, 所有节点都可以与一个或几个对等节点进行直接通信。如果最近的AP因为流量过大而拥塞的话, 数据可以自动重新路由到一个通信流量较小的邻近节点进行传输, 这就是多跳网络最大的好处。依此类推, 数据包还可以根据网络的情况, 继续路由到与之最近的下一个节点进行传输, 直到到达最终目的地为止。无线网络已覆盖郴州大部分区域, 完全能满足智能公交调度系统无线网络传输的需求。
3.2 通信协议
车载设备和控制中心之间需要交换各种类型的数据, 需要车载系统与Webservice服务器配合, 完成车载数据的上报和控制命令的通信操作。 车载系统主要是对GPS数据、司机的相应数据、车辆温度、人数等统计数据, 车载摄像头采集到的静态图片或动态录像数据进行传输。车载系统主要的任务是负责完成地图及线路等元数据更新包、控制中心发送的命令等数据的接收。总结各种数据格式, 抽象数据类型可以称为格式化的文本串类以及二进制对象类两种。为了兼容这两种, 并实现各种命令的统一解析, 需要一种基于格式化文本的协议, 能够通过TCP/IP进行序列化传输, 并且可以正确解析反序列化为对象, 以便获得命令及参数。消息的类别包括GPS数据、统计类数据、控制类命令;消息的相关属性包括是否需要加密、是否已经压缩、消息的传输时效性要求 (可延迟、普通、紧急) 。对于具体几类消息, 其数据协议格式还要有进一步的扩充。
4 结语
随着ITS在交通运输中的应用越来越广泛, 交通运输所需处理的信息量越来越大, 实时性要求越来越高, 这个时候一个成熟的智能公交调度系统可以为公交运输的运营、监管和服务做出重大贡献。通过WMAN的智能公交系统, 就可以处理现阶段智能公交系统通信带宽有限、易产生信息孤岛、缺少实时路况等瓶颈问题, 无线城域网在智能公交调度系统中具有良好的应用前景。随着国内无线宽带网络的迅猛发展, 高速、稳定的无线通信环境将会愈加普及, 基于WMAN的智能公交调度系统具有一定的前瞻意义。
摘要：本文对无线城域网进行探究分析, 阐述了如何将无线城域网应用在郴州智能公交调度上, 并提出相关优化智能公交调度的策略。
关键词：智能公交调度,系统,无线城域网
参考文献
[1]张萍.南昌市公共交通智能化调度系统研究[J].计算机应用研究, 2013.
[2]杨永斌.城市智能公交调度系统探讨[J].计算机科学, 2012.