基本概述
城域網位于骨幹網與接入網的交彙處，是通信網中最複雜的應用環境，各種業務和各種協議都在此彙聚、分流和進出骨幹網。多種交換技術和業務網絡并存的局面是城域網建設所面對的最主要問題。
總體來說，寬帶城域網的建設應包括城域光傳送網、寬帶數據骨幹網、寬帶接入網和寬帶城域網業務平台等幾個層面。
新一代的寬帶城域網應以多業務的光傳送網為開放的基礎平台，在其上通過路由器、交換機等設備構建數據網絡骨幹層，通過各類網關、接入設備實現語音、數據、圖像、多媒體、IP業務接入和各種增值業務及智能業務，并與各運營商的長途骨幹網互通，形成本地市綜合業務網絡，承擔城域範圍内集團用戶、商用大樓、智能小區的業務接入和電路出租業務，具有覆蓋面廣、投資量大、接入技術多樣化、接入方式靈活，強調業務功能和服務質量等特點。
承載業務的要求與特征
城域網絡分為3個層次：核心層、彙聚層和接入層。
核心層主要提供高帶寬的業務承載和傳輸，完成和已有網絡(如ATM、FR、DDN、IP網絡)的互聯互通，其特征為寬帶傳輸和高速調度。
彙聚層的基本功能是彙聚接入層的用戶流量，進行數據分組傳輸的彙聚、轉發和交換；進行本地路由、過濾、流量均衡、Qos優先級管理；處理結果把用戶流量轉發到核心交換層或本地路由器處理。
接入層利用多種接入技術，進行帶寬和業務分配，實現用戶的接入，接入節點設備完成多業務的複用和傳輸。
随着技術的發展和需求的不斷增加，業務的種類也不斷發展和變化着，從傳統的語音業務到圖像和視頻業務，從基礎的視聽服務到各種各樣的增值業務，從64kb/s的基礎服務到2.5Gb/s/10Gb/s的租線業務，各種業務層出不窮。不同的業務都有不同的帶寬需求，不同的服務需求。從業務服務質量(QoS)角度上講，業務大緻可以分為以下幾種類型：高服務質量的語音業務和視頻業務；大客戶專線；數據通信網(DCN)的數據業務；各種數據增值業務；互聯網業務。
每種類型的業務要求的服務等級不同，安全保護級别也不同。随着互聯網業務及各種增值業務的不斷發展，城域網要求的帶寬也越來越寬，當前的城域網已經成為了業務發展的“瓶頸”。此外，多種類型的業務對城域網的綜合接入和處理，也提出了較高的要求。總的來說，分組化和寬帶化是業務的發展趨勢。
現網使用的城域網絡技術
多業務傳送平台
多業務傳送平台(MSTP)是基于SDH平台技術開發的具備二層透傳功能的傳送平台。MSTP實現了虛級聯(VC)、鍊路容量調整機制(LCACS)等技術，同時可以内嵌彈性分組環(RPR)等二層處理技術，在集成了IP選路、以太網、幀中繼或ATM後，可以通過統計複用來提高時分複用(TDM)通路的帶寬利用率和減少局端設備的端口數；MSTP很好地繼承了SDH的高可靠性、高QoS的特點，同時能夠直接支持IP業務，提供快速以太網(FE)、千兆比以太網(GE)接口；此外，MSTP還可以通過内嵌RPR或者多協議标記交換(MPLS)等處理技術，實現IP的增強功能及提供端到端的差異化服務；最後，MSTP還可以方便地完成協議終結和轉換功能，使運營商可以在網絡邊緣提供多種不同業務，而且可以同時将這些業務的協議轉換成其特有的骨幹網協議。
這類解決方案涉及多層幀的映射而導緻帶寬效率低下，開銷處理複雜。這種方案基于同步工作，抖動要求嚴，設備成本較高，此外，這種結構帶寬配置時間仍較長。MSTP畢竟是基于SDH的平台，其TDM的交叉矩陣必然會限制IP化業務的使用效率。随着TDM業務逐步消退和IP業務快速增長，基于SDH的多業務傳送平台(MSTP)的作用會越來越弱化。
基于波分複用技術的多業務平台方案
密集波分複用(DWDM)技術在廣域網的應用中獲得巨大成功，已成為主流，但是不能簡單地将廣域網DWDM方案用于城域網。城域WDM與長途WDM有着不同的發展動因和特點。WDM應用于長途傳輸的最大價值就是節省昂貴的長途光纖資源，但在城域網中，由于傳輸距離短，敷設光纖的造價比長途幹線要低廉得多，這樣節點設備就成為城域傳送網成本中占主導地位的因素，雖然節省光纖對于某些城域網或某些區段來說也很有意義，但業務的靈活性、可管理性和降低設備成本對于城域應用更為重要。
城域WDM網絡的特點是能在同一平台上支持多業務，對速率與協議要透明，設備價格要低廉，有良好的擴展性以适應城域業務需求的多變性。在城域網中，由于傳送距離短，容量要求不是很大，因此可以使用較為低廉的稀疏波分複用(CWDM)技術來實現。發展城域WDM光網絡不但能為城域IP網/以太網的發展提供強大的帶寬支撐，而且在靈活性、安全性和提高資源利用率等方面與單純的光纖直連方式相比都有很大的優勢，此外利用WDM網還可以開展按需帶寬(BoD)、波長批發、波長出租、光虛拟專用網(OVPN)、光組播等新業務。
雖然WDM技術有很多優點，但是由于其保護技術還不如SDH靈活，此外，波長管理能力及分等級服務能力還有待提高。所以目前WDM在城域網中的應用還有所欠缺，不過随着業務增長的需求及光交叉連接器(OXC)、可重構光分插複用器(OADM)的逐步成熟，WDM在城域網絡中将會發揮越來越重要的作用。
增強型以太網技術
增強型以太網技術，是指将傳統以太網應用到電信網的技術。增強型以太網技術具備網絡和業務可擴展性、運營級網管能力和QoS保障能力，從而可以解決IP/以太網/TDM等多業務的傳送問題，并向城域乃至廣域延伸，推動傳統電信運營商向分組化網絡轉型。
城域網技術及其特點
1、光纖直連技術及特點
光纖直連是指以太網交換機、XDSLDSLAM、路由器、寬帶接入服務器等網絡設備直接通過光纖相連。光口以點對點方式直連，業務接入設備直接互連，舍棄傳送設備，方案簡單，成本低廉，但有比較明顯的缺點。首先，由于沒有傳送層，光纖質量、性能監測、保護等無法實現；其次光纖浪費嚴重，每兩個業務接入點需要一對光纖，一個業務接點如果與其他業務接點都有業務互通，光纖成階乘增長；最後，業務端口壓力大，每一個節點相連，交換機或路由器就需增加一個端口。
其次，光纖利用率較低，浪費嚴重，每兩個業務接入點需要一對光纖，一個業務接點如果與其他業務接點都有業務互通，光纖數量呈階乘增長。最後，業務端口壓力大。每加入一個新節點，交換機或路由器等IP城域網設備就需增加一個接入端口。因此，這種方式隻适用于節點數不是很多或節點距離比較近的局域網絡等場合。
2、多業務傳送平台技術(MSTP)及特點
由于SDH/SONET已經占了傳輸網絡非常大的份額，必然會在以數據通信為代表的IP城域網中發揮重要作用。基于技術成熟性、可靠性和總體成本等方面的綜合考慮，以SDH/SONET為基礎的多業務解決方案仍将在可預見的未來扮演重要的角色，這一點在城域網應用領域顯得尤為突出。
SDH/SONET環路在網絡性能監視、故障恢複及可靠性方面有着得天獨厚的優勢，非常适合時間敏感型語音業務的需求，同時滿足電信級别的高性能要求。然而，SDH/SONET又是一個以複雜的集中式供應和有限的擴展性為特征的體系結構，難以處理以突發性和不平衡性為特點的IP業務。
SDH/SONET技術本身也在不斷發展，SDH/SONET技術的特有優勢将在近期内繼續得以保持，它将繼續在高低端領域以及在支持異步傳輸模式(ATM)、IP和以太網透明傳輸等方面發揮潛力。
改造後的SDH/SONET的功能模塊，先由各個業務接口模塊将多種業務适配映射至不同的VC，然後通過高低階的交叉矩陣進行調配，實現支路到支路，支路到線路，線路到線路的全交叉連接。實際上，改造後的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别，而隻是根據業務的流向來定義了。在新一代SDH/SONET的平台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。
改造後的SDH/SONET又稱作多業務傳送平台(MSTP)，如圖3所示。在這個平台上，TDM業務、ATM業務、IP業務都可以接入，并且能高效傳輸；更進一步，3種業務還可以進行交叉和交換。因此多業務傳送平台(MSTP)的優勢是非常明顯的，既能夠兼容目前大量應用的TDM業務，又可以滿足日益增長的數據業務(IP、ATM)的要求，同時采用了目前最為成熟的SDH組網和保護技術。
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業務，又需要處理數據業務時的矛盾，它也是運營商在已有大量SDH設備安裝運行的情況下，對自身網絡進行演進，為用戶提供新興業務的較好選擇。但是，如果在處理大量或純粹的IP業務時，MSTP也存在着不能動态、公平分配帶寬等缺陷。
前景
随着技術的發展和需求的不斷增加，業務的種類也不斷發展和變化着，從傳統的語音業務到圖像和視頻業務，從基礎的視聽服務到各種各樣的增值業務，從64kb/s的基礎服務到2.5Gb/s/10Gb/s的租線業務，各種業務層出不窮。不同的業務都有不同的帶寬需求，不同的服務需求。
從業務服務質量(QoS)角度上講，業務大緻可以分為以下幾種類型：nn高服務質量的語音業務和視頻業務n大客戶專線n數據通信網(DCN)的數據業務n各種數據增值業務n互聯網業務n每種類型的業務要求的服務等級不同，安全保護級别也不同。随着互聯網業務及各種增值業務的不斷發展，城域網要求的帶寬也越來越寬，當前的城域網已經成為了業務發展的“瓶頸”。此外，多種類型的業務對城域網的綜合接入和處理，也提出了較高的要求。總的來說，分組化和寬帶化是業務的發展趨勢。
