1.概述

城域網原是與局域網和廣域網相對應的計算機網絡的概念,數據通信和電信技術的發展賦予城域網新的內涵,將城域網的概念延伸到整個通信網絡,泛指運營商在城市及其郊區范圍內提供多種業務的所有網絡。它以寬帶光傳輸為開放平臺。各類網關實現話音、數據、圖像、多媒體、ip接入合各種增值業務及智能業務,并與各運營商的長途網和公用電話交換網（PSTN）互通的本地寬帶綜合業務網。城域網與廣域網的主要區別在于城域網的業務范圍不僅有話音,還有數據和圖像,是全業務網絡。城域網需要支持各種客戶層信號,而且要能很快地提供客戶層信號所需的帶寬。局域網的地域限制使各行各業形成了一個個信息孤島,廣域網的帶寬限制又使信息高速公路上的寬帶應用大打折扣,核心問題可歸結為帶寬與距離的矛盾。而城域網則是解決帶寬和增加網絡覆蓋范圍的很好方法,這使得城域網成為未來最具發展潛力的網絡系統。

簡單地說，城域網覆蓋大約2公里到150公里的范圍，是城市中作為局域網互連的高速網絡，通常又分為城域網接入部分及城域網核心部分。各個城市的城域網最終再透過更大范圍的廣域網絡骨干相互銜接，最終形成一個全國或全世界規模的無所不在的網絡。

目前，SDH和 DWDM (Dense Wave Divisionmultiplexer, 密集波分復用)體制在全世界的電信網上得到了規模應用。無疑，所有刺激光網絡發展的原因可以歸結到一點：那就是以Internet為立足點的數據業務正在蓬勃發展。出于競爭的需要，中國的各大運營商紛紛建設各自的光網絡。為了進一步刺激數據業務增長，解決長途骨干網和接入網之間的“斷層現象”，國內各大運營商都提出了各自的城域網實施方案，采用的數據類產品包括路由器、ATM交換機、以太網交換機等。

寬帶城域網的建設正成為電信建設的熱點。由于DWDM技術的巨大帶寬和傳輸數據的透明性,人們自然希望能把DWDM作為城域網中的傳輸平臺。在長途傳輸中,由于DWDM采用了EDFA（摻鉺光纖放大器）將光信號直接放大,節省了大量的電中繼設備,從而大大節約了成本。但由于EDFA平坦增益帶寬較窄和它本身某些增益特性的限制,人們不得不采用高波長穩定度的激光器和密集波分復用器和解復用器,并且在整個線路上進行光功率均衡；此外,由于電中繼傳輸距離加長,對激光器的色散容限和啁啾特性也提出了很高的要求。這些技術的應用又提高了系統成本。盡管這些高性能的器件和部件價格昂貴,由于廣域網傳輸距離很長, DWDM系統中多個波長通道共用光纖和放大器,仍然可以大幅度降低成本。

而在城域網由于傳輸距離短（一般100公里以內）,不需要使用放大器,增加一根光纖成本也不高,假如簡單采用和廣域網一樣的DWDM設備,無疑將得不償失。解決的方法是采用CWDM（Coarse WDM, 稀疏分復用）技術。

2.城域網建設的技術比較和選擇

在城域通信網骨干網絡的建設中，目前基本上都采用光纜作為傳輸介質。采用光纜作為傳輸介質的主要光傳輸技術有SDH、ATM、WDM、DPT及千兆以太網技術。目前，這五種技術在國內的各個城市的城域通信網骨干網絡的建設中都有應用。下面，我們將分析比較上述五種網絡技術在城域通信網絡建設中的應用特點。

從OSI的角度來看，上述五種技術都屬于物理層與數據鏈路層（不一定吻合，但可進行對應，如ATM有自己的分層模型）技術，從本質上講，SDH與 WDM都只是傳輸系統，應歸入物理層。POS技術只是對在SDH幀結構中點到點的VC（虛容器）數據塊進行了PPP封裝以及擾碼處理，屬于點到點的傳輸技術。目前在SDH之上運行IP（IP over SDH）或稱為POS（Packet over SDH）是運營商在骨干網的主要技術。但系統相對復雜（包括了PHYSICAL、SECTION、LINE、PATH四個層次），鏈路開銷大（段開銷、線開銷、通道開銷共占整個信道的近5%）等缺點，系統成本比較高，目前主要用于骨干鏈路。

IP over ATM在97年左右非常熱門，由經典的IPOA到MPOA再到IP Switch、Cisco的標記交換，最后形成了MPLS。但隨著IP的普及以及千兆以太網的推出，ATM必將沒落。因為其成本實在是太高昂了，根據 ATM的設計，其可直接運行于裸纖之上，但具體實現時，都將其運行在SDH之上，以利用其成熟的硬件實現。而ATM為實現快速、無阻塞的Cell轉發所采用的大規模交換網絡（包括白切爾混合網絡、陷阱網絡、蓉樹交換網絡等）更為昂貴。同時因為“信元稅”（9.4%的信元頭開銷），傳輸效率更低。

DPT（Dynamic Packet Transcation）是Cisco所提出的一種基于光傳輸網絡的子網傳輸技術，具有簡潔而高效率的MAC層，穩定的物理層。兼有以太網的簡單與高效和 SDH的環網自愈能力，因而目前也有很多的應用。但DPT仍然是Cisco的專利技術，目前只有Cisco支持，所以在成本與大規模部署方面還有很大的障礙，一旦部署，就很難降低總擁有成本。

千兆以太網（GE：Gigabit Ethernet）由以太網技術發展而來，具有簡單，成熟，可靠，應用范圍廣，支持廠商多等優點；當然也有諸如QoS難以保障，用戶控制能力弱等問題。 IP技術、千兆交換和多層交換技術的不斷發展，結合光纖傳輸技術的進步，給城域網絡設計的觀念上帶來了一個全新的變革。采用具有多層交換能力的多功能千兆交換機為骨干，千兆交換機或百兆交換機為主體，以IP協議為信息承載協議，構造一個城域寬帶IP光纖網已經成為一種高性能、低成本、極具發展前景的網絡建設方案。

IP OVER WDM是光層復用技術，每波通道均是透明的光通道。GE OVER WDM的解決方案可以在一對光纖上提供幾十個千兆位的通信帶寬和快速的網絡自愈能力，而且具有以太網的簡易性，與其它類似速率的通信技術相比，具有價格低廉的特點。與SDH技術相比，作為城域骨干網技術，IP OVER WDM技術具有更大的價格優勢和性能優勢，不需要非凡的格式轉換，因此網絡效率是最高的。主要城域網絡技術運行IP 時的主要指標比較見表1。

表1主要城域網絡技術運行IP 時的主要指標比較