城域网的建设与应用（6）
2.城域光传送网
一般来说，城域光传送网被定义为覆盖100km左右，特别是服务于大中型城市和地区的光网络。城域光传送网是骨干光传送网和接入网的桥接区，主要完成接入网中的企业和个人用户与骨干网运营商之间全方位的业务互联互通。骨干网与城域光传送网相连，并在区域之间相互延伸以实现互联互通，骨干网的发展重点是网络容量和长距离传输。接入网将业务直接提供给终端用户，其特点是有多种多样的应用和灵活的结构。处在骨干网和接入网之间的城域光传送网是整个网络体系中的一个重要组成部分，不仅要承载多种网络协议和信道速率，还要具有组网的灵活性和可扩展能力。
由于城域网位于骨干网与接入网的交汇处，是通信网中最复杂的应用环境，各种业务和各种协议都在此汇聚、分流和进出骨干网。多种交换技术和业务网络并存的局面是城域网建设所面对的最主要问题。
城域网不仅要求低成本，在支持的客户业务种类上也与长途网不同，系统还要提供丰富的OTU接口，支持多协议多业务接入，承载多种业务格式：PDH、SDH、POS、IP、ATM、FE、GE、10GE、ESCON/FICON/FC、数字视频、多速率自适应等。
总体来说，宽带城域网的建设应包括城域光传送网、宽带数据骨干网、宽带接入网和宽带城域网业务平台等几个层面。新一代的宽带城域网应以多业务的光传送网为开放的基础平台，在其上通过路由器、交换机等设备构建数据网络骨干层，通过各类网关、接入设备实现语音、数据、图像、多媒体、IP业务接入和各种增值业务及智能业务，并与各运营商的长途骨干网互通，形成本地市综合业务网络，承担城域范围内集团用户、商用大楼、智能小区的业务接入和电路出租业务，具有覆盖面广、投资量大、接入技术多样化、接入方式灵活，强调业务功能和服务质量等特点。
目前构建宽带城域光传送网采用的3种技术主要是：城域WDM环网、以SDH为基础的多业务传送平台（MSTP）以及弹性分组环（RPR），它们各有自己的特点和适用范围。
波分复用技术继在骨干网及长途网络中应用后，也开始在城域网应用，特别是其巨大的容量、网络的扩展性及业务的可扩充性，在城域网中显示出特有的优势。但是WDM技术的高成本是城域网环境无法接受的；另外针对城域网客户层业务的多样性及复杂性，城域波分复用技术必须向高效承载多业务方向演进。解决这些矛盾之后，CWDM(粗波分)和OADM环网技术将逐渐成为该技术的主导力量。
2.1CWDM城域传输技术
CWDM技术一般应用于小型城域网或大型城域网的汇聚、接入层，它的波长数目一般为4波或8波，最多16波，波长从1290nm～1610nm(16波系统)。下面是目前CWDM的波长分布情况：O波段为：1290nm、1310nm、1330nm、1350nm；E波段为：1380nm、1400nm、1420nm、1440nm；S+C+L波段共有8个波长：从1470nm到1610nm，波长间隔为20nm。这些波长覆盖了整个光纤的可用波段，包括过去常用的波长1310nm、1510nm、1550nm。
由于波长间隔较宽，CWDM系统可以使用非制冷的DFB激光器和带宽滤波器，这样既延续了DWDM技术的优势，又具备了DWDM技术所不具备的一些特点：低成本、低功耗、小尺寸等。它的出现解决了长久困扰城域网建设的性价比问题，而且它最大限度地利用了现有城域光纤基础设施，进而满足了未来小型城域网及大型城域网汇接、接入层业务所需要的带宽。
当然，CWDM技术也有其不足之处，比如要建设一个16波的CWDM系统，其带宽范围覆盖了近400nm的光纤工作窗口，其中包括1380nm的高衰减区，普通的光纤介质根本无法适应，需敷设全波光纤才能满足要求。
2.2城域OADM传输技术
城域OADM环网技术是在考虑客户信号的可靠性基础上发展起来的。利用该技术，可以实现灵活的波长保护和调度。当前，固定波长的OADM在实际工程中已经被采用，波长可调、动态重构的OADM产品也即将走向商用。 OADM系统主要由合波器、分波器、上路波长转换器(OTU-A)、下路波长转换器(OTU-D)、光功率放大器、光前置放大器、子速率复用/解复用器(可选)等单元组成，为开放式WDM系统。其中光功放和前放是可选件，子速率复用/解复用器的应用只要是为了解决网中小颗粒客户信号的承载而设计的。
由于上下波上的数目及要求不同，OADM又分为串行、并行、串并结合三种类型。 串行结构在节点上只对需要上下路的波长进行处理，对通过波长不做光层的复用(MUX)和解复用(DEMUX)处理；并行结构对上下路波长、通过波长都进行复用和解复用处理；串并行混合结构先通过子波带滤波器将在本节点上下路的1个或多个子波带进行滤波，然后对子波带内的每个波长进行复用和解复用处理，而其它子波带在经过子波带滤波/合波器的处理后直通。
3.城域传输网存在的问题
目前，在城域网中，话音和专线业务通常由SDH和电路交换机提供，数据业务通常由SDH和分离的FR、ATM、IP网提供，这种通过传输网独立组网的重叠网络结构是多年来为不断支持新业务而逐步形成的。该结构有利于各业务网单独规划和运营管理，但随着不同种业务的数量和流量增加，出现网络资源利用率低、统一规划和管理困难、各业务网间互通复杂、网络发展不适应业务多样化需求等问题，使重叠网络结构越来越难以满足市场发展变化的需要，建设和运营成本越来越高，投入和产出不能保持同步增长。
在承载IP数据方面，现有本地传输网存在不足，IP城域网基本上为独立组网，绝大部分业务直接承载在物理光纤网络上。这种组网方式的好处是节省传输设备投资，使组网成本大大降低，但采用量裸纤互连IP设备，加快了光缆线路资源的消耗，而且裸纤直连无法实现链路保护，不便于业务管理和提供电信级业务。
城域范围内各业务网独立发展，给城域传输网的规划和发展带来了很多问题，特别是在IP业务高速增长和客户需求多样化的环境中，各业务网单独组网复杂低效，造成传输网资源严重浪费、设备和运营成本高以及业务提供缓慢等问题，主要体现在以下方面：
①传输链路资源利用率低，大量通道富余闲置，网络资源总体过剩、局部不足的矛盾突出；
②城域传网业务接口类型少，承载业务类型有限，不能提供多等级业务，不适应IP网络突发业务的特性；
③由地城域传输网的限制，IP城域网独立组网，光纤消耗大，缺乏有效保护和恢复能力，不能提供有质量保证的IP业务承载；
④大量SDH环网叠加互连，业务开通时间长、不灵活；
⑤难以灵活有效地开展VPN、带宽出租和带宽实时请求等新业务；
⑥多厂家设备组网，网管不健全，无统一网管，业务调度困难，运维成本高。
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