論文摘要：自2000年“城域網”的概念在中國首次亮相以後，國內就不斷掀起城域網建設高潮。城域網如此受業界關注，引得各種城域網技術趨之若鶩。本文從城域網的內容、作用、特點出發，提出了構建城域網的方案和技術，並探討了城域網的產生原因與核心組網技術，從現狀與前景等幾方面研究分析了中國城域網市場的現狀與發展前景。
隨着我國骨幹網帶寬擴展的完成，各電信運營商已經將工作重心轉移到寬帶城域網的建設和運營上，不論是中國電信，還是中國移動、中國聯通等運營商，都在向大客戶，商業樓字進軍，直接推動着光纖城域網快速發展。目前我國骨幹網主要是中國電信和中國網通的骨幹網，經過“八橫八縱”光纖網絡建設和中國各大通信運營商的努力，已經在骨幹核心層上解決了長途傳輸的帶寬問題。因此，在電信運營企業寬帶核心骨幹網和省際省內幹線網建設初具規模後，近兩年的通信網絡的建設重點已從骨幹網向城域網的區域性網絡發展，實現寬帶網絡從線到面的輻射，使整個寬帶運營網逐級解決帶寬瓶頸問題。但在應用時，也面臨着實用性和多樣性選擇等實際問題。如何在激烈的市場競爭中樹立自己的品牌，如何用最簡單的技術手段、最低廉的價格、最快的速度來吸引用戶，形成一個簡單、快速、便宜的寬帶城域網，並透過建設城域網來開發新業務，創造業務收入新的增長點，成爲急待解決的課題。
1 城域網的內容與作用
1.1 城域網的內容
目前城域網範圍電信網由上至下可縱向劃分爲三種網絡：業務網、傳送網、光纜網。其中業務網主要包括話音網和數據網；傳送網主要基於SDH技術構建；光纜網由廣泛分佈的光纜線路互連組成，是所有上層網絡的媒體承載平臺。城域數據網的結構一般分爲核心層、匯聚層和接八層。核心層負責進行數據的快速轉發，同時實現同骨幹網的互連，提供城市的高速IP數據出口。匯聚層負責匯聚分散的接人點，進行數據交換，提供流量控制和用戶功能。接入層負責提供各種類型用戶的接入，在有需要時提供用戶流量控制功能。
1.2 城域網的定位和作用
隨着幾年多來對城域網理念的反覆探討與不斷完善，對城域網定位和作用基本上有了比較一致的認識。但是不同的電信運營者站在不同的角度去理解城域網，其網絡結構有所不同。儘管各個電信運營者部署的城域網各不相同。但是城域網具有業務需求密集、業務量大、覆蓋面廣等特點的公用多業務網的特性這一點是大家所共識。它的業務範圍包括數據、語音和圖像等全業務。它要支援各種客戶層信號，快速地提供客戶層信號所需的帶寬；它有一定的業務質量QoS保障要求；它是發展寬帶IP網絡的基礎；城域網覆蓋範圍一般爲50～150km；城域網的建設應比較低(影響成本的關鍵是節點而非線路)。當前，電信運營者們對於城域網所關心的重點問題就是多業務，因爲業務是一個最不確定的因素，城域網只有具備極強的多業務能力，才能源源不斷地將網絡覆蓋變爲盈利，才能談得上網絡的可演進性與可塑性。因此，不斷完善城域網絡就成爲當前傳送網絡建設的重點領域，各大電信運營者都將建設城域光網絡作爲自己的重要目標。
1.3 城域網的特點
(1)城域網基本上是在確定標準之後才大力發展並推向應用的，這就避免了令人十分頭痛的設備不相容，標準不一致等問題。(2)城域網的早期概念雖然由科學家提出，但在後來它主要由電信公司和企業推向應用。城域網技術的發展是電信界和計算機界通力合作的成功範例。城域網技術在保護現已大量存在於用戶計算機中的軟硬件資源方面很可能優於其它公用數據網技術。(3)城域網在制定標準時充分考慮了B-ISDN的要求，它可以和ATM等技術在一起，成爲公用寬帶高速網的基礎。
1.4 城域網的技術方案
當前，城域網的技術解決方案很多，分類方式也很多。按照所用底層業務融合的承載技術的不同，主要有5類，第1類是SDH多業務平臺；第2類是電信級以太網多業務平臺；第3類是彈性分組環多業務平臺；第4類是ATM多業務平臺；第5類是WDM多業務平臺。按照目前市場結構看，除了ATM多業務平臺外，其它4類處於同一細分市場，都可以稱爲多業務傳送平臺(MSTP)，工作於第一層和第二層乃至第三層。按照內部結構，特別是一層是否採用SDH技術，MSTP又可以分爲基於傳送的MSTP和基於數據的MSTP兩大類。實際上由於基於傳送的MSTP是當前市場的主流，因而MSTP往往暗指基於傳送的MSTP。
2 城域網的產生原因
2.1 局域網互聯的需要
城域網是隨着網絡技術和其它計算機技術、通信技術進一步發展而出現的新型網絡，它是爲了解決局域網互聯的問題首先提出來的，隨着網絡覆蓋範圍的增大，傳輸速度的增加，引進了新的概念和新的結構，又使城域網有着廣域網的某些特徵。由此可見，數據通信的分組交換方式保證了遠距離安全可靠的傳輸，但複雜的協議和節點結構影響了廣域網的速度。局域網的成功開發使計算機的研究和設計工作者逐漸形成了這樣一種想法，即怎樣採用儘可能簡單的網絡拓撲和協議來實現高速數據通信。在這樣一種概念的支配下，顯然希望能綜合廣域網和局域網兩者的長處，克服它們的缺點，設計出一種新型的，能在比較遠的距離範圍內實現數據的高速傳輸，又因爲發達，資訊交換要求比較迫切的區域往往是大城市及其郊區，城市羣或者某些三角洲地區，同時新技術的發展又爲實現這一設想提供了可能性，於是城域網(MAN)就作爲獨立的計算機網絡分支而提出來了。
2.2 充分利用新技術提供的條件和機會
近年來通信技術，特別是光纖通信技術得到了突飛猛進的發展，廣泛鋪設的光纖線路給計算機網絡的研究和設計者提供了新的物質條件，也使構思網絡的手段和方法需要一些革命性的變化光纖作爲通信介質，除了有中繼距離長、保密性好、傳送質量高、抗電磁干擾強等優點外，最大的吸引力是它具有極寬的頻帶，在低噪聲光譜範圍內(1－２.5um之間)，理論上它可以提供高達10 Hz的頻帶，與之相比較，常用的雙絞銅線只能支援10 6Hz，寬帶同軸電纜是109Hz。這樣光纖介質爲通信系統提供了“頻帶的海洋”，而主要支援話音通信的電話交換網和主要支援數據通信的分組交換網只使用了頻帶的極少部分。當然要是能做到全部採用光元件，包括光計算機、光電話、光交換機等就可以充分利用光纖這一潛在的資源，但目前的技術水平離這一理想境界還有相當的距離，現在所能提供的通信接口還不能與光纖的高速度相配合。由於頻帶這時是豐富和廉價的資源，如何充分開發這一資源，在現有技術條件下，設計出更有效率的網絡拓撲結構和協議，這對網絡的設計和研究者既是一種挑戰，也是一次機會。