8/15/2003,隨著運營商的競爭重點從骨干網(wǎng)轉(zhuǎn)向城域網(wǎng)，建設高效經(jīng)濟的支持多業(yè)務的城域網(wǎng)已經(jīng)成為各運營商的共同目標。在過去的一年中，各大運營商都開展了城域傳輸網(wǎng)的建設，一些系統(tǒng)也相繼投入商用。而城域網(wǎng)技術(shù)也有了新的進展，特別是基于SDH多業(yè)務傳送節(jié)點MSTP有了比較大的改進，一些廠商也推出了新的設備和功能，城域WDM也有了一席之地。
一、MSTP技術(shù)的新發(fā)展
    基于SDH多業(yè)務傳輸節(jié)點MSTP無疑是城域傳送網(wǎng)的最主流技術(shù)。在過去的一年中，各主要制造商都推出了新的設備版本，基本上滿足了對2層交換、ATM處理的要求。其主要的進展集中在以下幾個方面：
    （1）映射方式
    對于不同廠商MSTP進行以太網(wǎng)業(yè)務互通基本有三種方式：第一種是不同廠家以太網(wǎng)接口直接互聯(lián)，只需要注意以太網(wǎng)接口的協(xié)商方式的一致就可以完成。第二種是以太網(wǎng)業(yè)務穿通其他廠家SDH網(wǎng)絡的互通，而兩端的SDH為同一廠商，對于VC級聯(lián)的以太網(wǎng)業(yè)務要求中間的SDH網(wǎng)絡支持VC級聯(lián)。對于這兩種方式，經(jīng)過測試，不同廠商基本上都可以實現(xiàn)互聯(lián)互通。第三種是不同廠家以太網(wǎng)映射和封裝協(xié)議互通。這也是網(wǎng)絡中比較急需解決的問題，如果可以在這個層次上互通，則不再要求以GE/FE接口與數(shù)據(jù)網(wǎng)絡相連的兩端SDH設備（也就是進行以太網(wǎng)封裝和解封裝的設備）為同一廠商�？墒沁z憾的是目前還沒有兩個廠家能夠互通。主要有兩個原因：一是以太網(wǎng)映射方式不同，二是同一映射方式的選項不同。
    在2001年版本MSTP行業(yè)標準中，對于以太網(wǎng)到SDH VC的封裝格式并沒有嚴格限定，而是定義了3種標準封裝協(xié)議：PPP、LAPS、GFP，各個廠家可以選用不同封裝協(xié)議，實際系統(tǒng)中廠商多選用一個和兩個選項，也有廠家采用EOS或其他私有協(xié)議。但是即使采用相同封裝協(xié)議，仍有一些選項差異，如PPP中的CRC編碼等，所以實際系統(tǒng)中無法互通。
    以太網(wǎng)封裝格式的互通十分重要，如果不同廠商的封裝格式能夠互通，則意味著GE或FE以太網(wǎng)業(yè)務不僅可以跨越不同廠商的SDH 網(wǎng)絡，而且不再需要兩端的SDH設備為同一廠家的，不同廠商設備組成的SDH網(wǎng)絡對于以太網(wǎng)業(yè)務將成為透明通道，為更大范圍的組織二層網(wǎng)絡提供了基礎。
    從目前三種映射方式來看，相對于PPP和LAPS，GFP協(xié)議標準化程度更高一些，它是數(shù)據(jù)業(yè)務映射到SDH/OTN的標準方式，有著很大的市場應用前景。GFP目前支持幀映射(Frame-mapped)和透明映射(Transparent)，能夠?qū)τ脩魯?shù)據(jù)信號進行統(tǒng)計復用，可以更有效的防止由于誤碼引起的錯幀，更有利于各廠家的互連互通。因此有必要對GFP映射細節(jié)進行規(guī)范，以實現(xiàn)不同廠商映射方式的互通，提高城域組網(wǎng)的靈活性。
（2）級聯(lián)方式
    以太網(wǎng)映射到SDH VC級聯(lián)顆粒不同，映射顆粒有VC12*n、VC3*n和VC4*n，級聯(lián)方式有連續(xù)級聯(lián)和虛級聯(lián)。對于以VC級聯(lián)方式承載的以太網(wǎng)業(yè)務進行跨SDH廠商連接時，要求兩個SDH 設備供應商的級聯(lián)可以互通。
    連續(xù)級聯(lián)的規(guī)范比較簡單，從實際測試上看，已經(jīng)有廠商實現(xiàn)連續(xù)級聯(lián)的互聯(lián)互通。目前的難點在于虛級聯(lián)互通，雖然ITU在2000年對虛級聯(lián)進行了標準化，但有些廠商并沒有完全按照G.707去做，導致不同廠商虛級聯(lián)功能無法互通。導致級聯(lián)設備即使在封裝協(xié)議如GFP 取得一致，在物理通道上也無法互通。
    另一個問題是由于虛級聯(lián)功能比較新，目前測試儀表尚不支持對于該功能開銷字節(jié)的測試，無法判斷設備功能的標準化情況。
（3）多方向匯聚能力
    在環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)中，二層交換的多方向交換能力（多個線路VC端口到支路端口的匯聚比）是關(guān)系二層交換組網(wǎng)能力的一個重要指標，端口匯聚比通過以太盤的內(nèi)部端口數(shù)（即內(nèi)部VC方向數(shù)）進行驗證，即從多個線路VC端口交換到支路端口的能力。
    端口匯聚能力越強，則系統(tǒng)組網(wǎng)能力越強。特別是在城域網(wǎng)匯聚和接入層面，業(yè)務模型基本為匯聚型的，即從各個分離的接入點匯接到交換局或數(shù)據(jù)節(jié)點，匯聚能力高可以擴大環(huán)網(wǎng)的覆蓋范圍。目前商用產(chǎn)品至少支持4:1以上的會聚比。
（4）以太環(huán)網(wǎng)
    一些廠商采用二層交換實現(xiàn)以太環(huán)網(wǎng)，即物理層成環(huán)，MAC層通過生成樹協(xié)議組成總線形/樹形拓撲，這種以太環(huán)網(wǎng)可以使各節(jié)點共享環(huán)路的帶寬，提高帶寬利用率。但由于MAC層并未成環(huán)，環(huán)路流量不能雙向傳送。另外，當環(huán)網(wǎng)上的各節(jié)點競爭環(huán)路帶寬時，缺乏有效的環(huán)網(wǎng)公平算法，各節(jié)點實際得到的帶寬很難保證。雖然部分廠家采用了設置端口可保證帶寬和峰值帶寬等方式，可在一定程度上緩解環(huán)網(wǎng)不公平性問題，但不能根本上解決問題。
    目前技術(shù)發(fā)展的重點是具有RPR環(huán)網(wǎng)功能的MSTP。支持RPR功能是指在一個或多個用戶側(cè)以太網(wǎng)物理接口與一個或多個獨立的系統(tǒng)側(cè)的VC 通道之間實現(xiàn)基于以太網(wǎng)鏈路層和RPR鏈路層之間的橋接處理的數(shù)據(jù)幀交換功能，并且應支持用戶側(cè)以太網(wǎng)業(yè)務的透明性，保證對所有的二層、三層以上的協(xié)議透明。
    RPR MAC幀應采用GFP或者HDLC-like封裝方式，并且采用VC通道的連續(xù)級聯(lián)和虛級聯(lián)來保證RPR MAC幀在傳送過程中的完整性；RPR業(yè)務的用戶側(cè)提供IEEE802.3MAC接口，而環(huán)路側(cè)提供IEEE802.17 RPR MAC接口，再映射到SDH VC。
（5）LCAS（自動鏈路容量調(diào)整）功能
    G.7042定義了鏈路容量調(diào)整LCAS 方案。為了滿足帶寬需求，在虛級聯(lián)的源和宿適配功能之間提供一種無損傷的增加/減少線路容量的控制機制，它也可將部分失效鏈路移出。LCAS假設的前提是端到端通道的建立或刪除、容量的起始、增加或減少都是網(wǎng)絡管理系統(tǒng)的職能。如果網(wǎng)絡中一個成員出現(xiàn)失效（級聯(lián)中的某一個VC/OPUk），系統(tǒng)可以自動減少容量。當網(wǎng)絡修復完成后，則自動增加容量。LCAS 的操作是單向的，這意味著為了雙向增加或減少VCG的數(shù)目，該進程在相反方向也必須進行。兩個方向操作相互獨立，并不要求同步。
    由于在MSTP大量虛級聯(lián)技術(shù)的應用，LCAS的應用越來越突出，在LCAS 支持的網(wǎng)絡中，可以定義一個虛級聯(lián)組合VCG，在該組合中，可以通過網(wǎng)管系統(tǒng)實時地對系統(tǒng)容量進行配置，增加或減少參與虛級聯(lián)VC的數(shù)目，以改變業(yè)務的承載帶寬，并且在變化過程中對承載的業(yè)務不會造成損傷。相對于傳統(tǒng)網(wǎng)絡通過網(wǎng)管配置虛級聯(lián)VC的方式，LCAS優(yōu)點在于：第一提高了配置速度，不需要在網(wǎng)管系統(tǒng)進行復雜電路交叉配置；第二是增加或減少VC虛級聯(lián)數(shù)目時對業(yè)務無損傷；第三是當系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，可以動態(tài)地調(diào)整系統(tǒng)帶寬，不需要人工介入。
（6）保護倒換方式和時間
    目前在MSTP組成環(huán)網(wǎng)中，由于SDH保護倒換時間比STP協(xié)議收斂時間快得多，系統(tǒng)采用依然是SDH MS-SPRING或SNCP，一般倒換時間在50ms以內(nèi)。但測試時部分以太網(wǎng)業(yè)務的倒換時間為0或小于幾個毫秒，原因是內(nèi)部具有較大緩存。SDH保護倒換動作對MAC層是不可見的。這兩個層次的保護可以協(xié)調(diào)工作，設置一定的“拖延時間”(Hold-off)，一般不會出現(xiàn)多次倒換問題。
二、CWDM技術(shù)發(fā)展狀況
    CWDM（粗波分復用）傳輸技術(shù)出現(xiàn)，使電信運營商找到一種低價格、高性能的傳輸解決方案，由于CWDM技術(shù)的低成本、低功耗、小體積等諸多優(yōu)點，在城域傳輸網(wǎng)有了較多的應用。ITU G.694.2（CWDM系統(tǒng)的光譜柵：CWDM系統(tǒng)的波長柵）定義了18個從1270nm～1610nm的CWDM的標稱波長，這些波長的間隔為20nm，這種間隔的設計可以允許在使用無致冷光源條件下，幾個間隔較大的波長同時傳輸，無致冷光源的使用也正符合CWDM系統(tǒng)器件體積緊湊、功率低、成本小的要求�？梢�，CWDM的應用涵蓋了單模光纖系統(tǒng)的O、E、S、C、L等五個波段。
    對于CWDM的應用，有幾個問題需要討論。
（1）波長選擇與8、16波應用
    實際應用中，CWDM 產(chǎn)品主要有兩種形式，8波長系統(tǒng)和16波長系統(tǒng)。8波長系統(tǒng)是目前應用比較多的系統(tǒng)。從理論上講，ITU給出的18個波長選擇中任意選擇8個都可以作為工作波長。但是考慮到已經(jīng)敷設光纖的類型和損耗特性，8波長一般選在（1460－1620）nm，也就是S+C+L波段，避開了光纖水峰E波段和損耗較大的O 波段。
    8波長CWDM系統(tǒng)在近期內(nèi)將是CWDM應用的重點，因為8波系統(tǒng)的波長區(qū)避開了E、O頻段，不需要對光纖提出額外要求。另外CWDM主要用于光纖缺乏的接入?yún)^(qū)域，8波的容量可以滿足系統(tǒng)要求。16波長的系統(tǒng)將對光纖的類型提出要求，也就是必須采用損耗平坦的“全波”光纖，而目前此類光纖應用很少，并且16波應用在接入環(huán)境內(nèi)需求性并不強。
（2）光纖的類型
    城域內(nèi)敷設的大部分都是常規(guī)G.652光纖，也就是1385nm為水峰的光纖，這種光纖可以開通CWDM 8波系統(tǒng)，一般應用在（1460－1625）nm。但是卻不能開通16波CWDM系統(tǒng)，16波系統(tǒng)則要求工作在（1260－1625）nm，常規(guī)G.652光纖在1385nm窗口的損耗在1dB左右，無法正常工作。必須采用損耗平坦的新型G.652“全波“光纖。
    G.655光纖由于截止波長在1400nm左右（例如LEAF光纖），根本無法在1300nm工作，因此G.655光纖只能開通8波CWDM 系統(tǒng)�？紤]到成本、開通系統(tǒng)速率、傳輸距離等各方面因素，一般在城域網(wǎng)內(nèi)只采用G.652光纖，不選用G.655光纖。特別是采用全頻帶的全波G.652光纖。
（3）與DWDM的比較
    CWDM系統(tǒng)最大的優(yōu)點是成本低，其承載客戶速率一般在2.5Gbit/s以下、波長數(shù)目為8個或16個，傳輸距離短，一般在城域網(wǎng)接入層應用。而DWDM系統(tǒng)在城域網(wǎng)核心層采用的可能性更大，因為核心層的速率高（一般在10Gbit/s），傳輸距離遠（20～40公里），承載業(yè)務量大（波長數(shù)量多），而這要求系統(tǒng)有更大的功率預算容限，特別是需要光放大器，而CWDM系統(tǒng)考慮到成本一般沒有放大器，并且覆蓋CWDM 如此寬頻段的光放大器尚沒有商用化。
    從保護方式上，城域DWDM系統(tǒng)一般采用光復用段保護環(huán)或光通道保護環(huán)系統(tǒng)，對所有的業(yè)務都進行保護，以提高系統(tǒng)可靠性。而CWDM一般選用最簡單的光通道保護，根據(jù)各波長承載業(yè)務重要性選擇是否保護。
三、IP城域網(wǎng)與傳輸網(wǎng)關(guān)系
    目前IP城域網(wǎng)大多直接承載在物理光纖上，即獨立組網(wǎng)。采取這種組網(wǎng)方式，主要考慮了兩個因素。一個是經(jīng)濟性考慮，采用獨立組網(wǎng)方式，可以降低成本，特別是對于GE以上接口，目前傳輸鏈路還比較昂貴。另外一個因素是受到傳送網(wǎng)承載能力的限制。在IP城域網(wǎng)的核心層和匯聚層，主要是以2.5G POS或GE接口連接，而目前有些傳輸設備提供這些業(yè)務接口還有一定的困難。
    IP城域網(wǎng)獨立組網(wǎng)存在一定的問題。一個是缺乏傳輸網(wǎng)絡提供的有效保護和恢復。另一個問題是對光纖資源占用比較嚴重，特別是在接入層。由于10M/100M以太網(wǎng)鏈路和155M DSLAM ATM鏈路直接占用光纖，使接入部分的信號在光纜上消耗很大，利用率低。
    一般認為，在核心層和匯聚層，傳輸網(wǎng)與IP網(wǎng)宜分別組網(wǎng)，即傳輸與IP節(jié)點設備分離，但IP網(wǎng)的承載可通過光纖直連，也可通過傳輸網(wǎng)的帶寬通道提供。在接入層應向統(tǒng)一組網(wǎng)的方向發(fā)展，以傳輸與IP數(shù)據(jù)節(jié)點設備融合為主，實現(xiàn)多業(yè)務的綜合接入、傳輸。有利于節(jié)省網(wǎng)絡投資，提高網(wǎng)絡資源的利用率。
    城域傳輸網(wǎng)的技術(shù)還處于快速發(fā)展中，特別是在實際應用中還會出現(xiàn)一些新問題和新方法。但是在相當長的一段時間，基于SDH的多業(yè)務傳輸節(jié)點MSTP仍將是主流技術(shù)，相信在2003年內(nèi)各廠商的MSTP新版本設備會投入市場。
    對于運營商來說，實現(xiàn)不同廠商MSTP物理口的互聯(lián)互通，特別是以太網(wǎng)映射方式、級聯(lián)方式和LCAS的互聯(lián)互通性和互操作是當務之急，這將保證不同廠商設備組成的SDH網(wǎng)絡對于以太網(wǎng)業(yè)務將成為透明通道，為更大范圍的組織二層以太網(wǎng)絡和降低網(wǎng)絡成本提供條件。（通信世界）