论文部分内容阅读
摘要 本地传输网承担各种移动业务、数据互联业务电路转接，是电信业务的公共承载平台。目前联通本地传输经过十余年的建设，随着网络规模的不断扩大，网络逐步呈现厂家种类多样化、结构复杂化。尽管网络结构有完整性、清晰化的改善，但随着日益增长的业务需求，网络安全性、稳定性、可扩展性等方面逐步暴露出各种问题，给网络的发展演变、建设与维护带来了较大的成本压力。本文通过对本地传输网现状的分析，指出目前本地传输网存在的问题，然后根据本地传输网结构模型，提出本地传输网的建设原则。
关键词 传输网；通道；时隙；逻辑环；微波；保护
中图分类号 TN915 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)051-0092-02
1 本地传输网存在的问题
自2002年起，联通开始有意识地进行较大规模本地传输系统建设，并逐步建设成一个分层组网结构、有一定规模的本地传输网络；但随着各项业务的高速发展，特别近年来大量的新增基站作为边缘接入层网络设备加入到本地传输网络中，并出现同一本地网有多厂家设备的现象，使得本地传输网呈现网络安全性差、灵活性差、扩展性差、调度管理难度大等问题，另一方面也使得本地传输网络的业务适应能力差，资源利用率整体不高，制约着中国联通各项业务的开展。
因此有必要对现有的本地传输网进行统筹规划、优化，提高传输网的可靠性和灵活性，以及网络的业务适应能力。首先简要总结存在的问题：
1）光缆资源分布不均匀，光缆路由单一情况在某些区域很突出，不能形成完善的环路保护。
2）光缆纤芯未分层使用，在不同的网络层存在共用光缆的情况，对上层承载业务存在很大的安全隐患。
3）光缆芯数种类多，分支多，接口多，造成线路损耗加大，很难实现光缆层面的纤芯自动调度，组网时光纤迂回节点繁多，存在严重的安全隐患。
4）网络结构不合理，尤其是不同层次网络互连结构，有单节点失效隐患，易出现整个接入环业务中断的问题。
5）电路承载路由单一，容灾能力差，没有路由、系统分担功能，易出现某传输节点故障而影响整体局向的业务承载；
6）在多厂家混合组网的情况下，层次或平面建设不合理，造成网络调度与管理难度增大，阻碍了业务的开通。
2 本地传输网网络模型与规划建设原则
2.1 本地传输系统分层模型
本地传输网建设牵涉的局房站点数量很多，各个局房站点的功能各异，业务的流向也不相同，因此，在本地网的建设可以采用ITU-T建议中所规范的分层分割方式进行。
本地传输网可以根据各种业务网的网络组织进行传输系统的分层规划。本地网既包括MSC、BSC、关口局、数据交换中心等中心局房，又包括各类基站和POP点，对于分散的区县还需要单独的传输系统相连。
2.1.1 核心层
城域传输层面组成的网络节点有：MSC、BSC、关口局、数据交换等，这些都是本地网的核心网络节点。这些核心节点相距一般在20-30公里以内，但其间的电路种类的需求比较多，电路需求也比较大。
2.1.2 汇聚层
作为运营商，各地的传输节点都很多，尤其是很多大中城市，高达上千个，这些节点不可能都直接接到局房核心网络节点，那样会造成组网复杂，也不便于管理。因此，根据业务需求情况，选择一些机房条件好、业务发展潜力大、连接其它节点组网便捷的节点，作为业务汇聚点，对其它传输节点进行围绕汇节点的分区域汇聚，称为汇聚层。
2.1.3 边缘层
POP点、一般基站等至核心网络节点或汇聚节点的传输系统称为边缘层。
2.1.4 用户接入层
从边缘层节POP点到用户端的接入部分，称作用户接入层。
综上所述，本地传输网在进行核心层、汇聚层、边缘层和用户接入层具体规划和建设时，可以根据城市规模、节点的数量确定分多少个层面。
2.2 本地传输网络建设原则
在目前的本地传输网中主要有环形结构、链形/星形结构、网状网结构这3种拓扑结构：环形结构分为复用段保护环、通道保护环两种，是通过基于SDH传输网的自愈功能从而实现网络安全保护。在复用段保护环中，又分为4纤复用保护环和2纤复用保护环。而链形和星形均采用点到点物理连接，属于同一物理连接。网状网包含智能光网络结构和DXC结构两种，在现实的组网中，经常是多种拓扑结构综合应用。
在考虑本地传输网络的规划建设时，需要综合全面考虑传输容量需求、安全需求、投资成本、管理方便、技术成熟等方面的因素，根据当前技术发展的趋势，本地传输网网络结构应以环形结构为主导，以链形或星形方式为辅助。具体规划建设原则可以按不同层次进行对照。
2.2.1 核心层
核心层作为多种业务的传输平台，虽然节点数比较少，但电路需求量大，因此对电路安全性要求极高，可采用网状网结构，但传输系统一般采用SDH自愈环技术，建议采用多环相交方式。
1）一类、二类城市核心层节点相对较多，在3-6个之间。多数核心网络节点都是多种业务的中心局房（如MSC、BSC、汇接局、ATM交换局、关口局、数据交换中心等），各个网络节点间业务流量较大，属于分布型业务，建议采用复用段共享保护环。
2）三类城市核心网络节点一般只有1-2个，建议核心层节点和汇聚层骨干节点可以组合起来形成一个环网。如果有些地区由于骨干节点分布不便于组环，建议和相邻地区的节点共同组环。因为三类地区的骨干节点间业务量较小，节点也较少，共同组环可以用一个系统解决两个地区的问题。
2.2.2 汇聚层
汇聚层网络节点主要是分区域汇聚众多基站和POP点的电路，再将它们连接到核心层的节点。其承载的业务类型基本是汇聚型，因此，汇聚层适合采用2纤通道保护环。汇聚层节点应建设在机房条件好（包括机房面积、电源、布线、光缆进出局方便等因素）的局站、基站或POP点机房，而且需要考虑到日后发展的需求。汇聚层节点应分散布局，便于边缘层节点的接入，每个汇聚点所带基站应尽量属于同一个BSC或数据中心局点。每个汇聚点所汇聚的SDH环数量应控制在3-5个左右，汇聚的边缘层节点数量应控制在40个以下，以保证业务网的安全性。 根据汇聚层节点的数量可以组织一个或多个汇聚环，每个环网的节点数量应控制在4-6个。通常每个汇聚环都应该直接与相关的核心层节点相连，尽量避免发生过多跨环的业务，环间互连节点最好有2个。
如果个别三类地区的业务发展前景较大或业务接入的分散性较大，而且核心层网络节点相对集中，基站或POP点直接接入核心节点比较困难，建议考虑设立一些汇聚层节点首先进行分区汇聚后，再转接到核心节点。
为满足局站监控等数据传输的需要，边缘层采用的设备要具备外部告警信号接入的能力。
2.2.3 边缘层
边缘层网络是指除汇聚节点以外的所有基站、POP点，传输系统承载的业务基本上也属于汇聚型的，可采用通道保护环
结构。
按照距离尽量短、基站归属尽量相同的原则，接入层环网每个环的节点不应太多，在光纤资源允许的情况下，建议市区环上的节点数不要多于10个，郊区及野外环上的节点数也不应超过20个。可根据网络结构特点选择单节点或双节点进行边缘层环与汇聚层或核心层的衔接。
由于链型结构缺乏保护，但如果郊区及野外基站地形复杂、个别节点孤立，组建环网困难或投资较大时，也可以考虑采用链型结构作为补充，但每条链路上的节点数目一般不要超过3个。
由于155 Mb/s环路都采用通道保护的方式，在边缘层有些区域采用155 Mb/s组成完整环路有困难的情况下，可以采用155 Mb/s设备配合汇聚层高速率设备的VC4时隙组环。
在具体的建设中，如果一次性建设整个网络实施困难，可以按照统一规划、分步实施的办法进行建设。
2.2.4 用户接入层
从用户到数据POP点的接入是用户接入层。如果POP点和用户不在同一建筑物内或距离较远，建议采用安全可靠的光纤的方式。如果光缆建设成本太高，也可以考虑采用无线接入的方式。如果POP点和用户在同一建筑物，可以采用电缆进行直接连接。从POP点到用户的传输，接入层一般采用线性或星型接入方式。
3 结束语
本文介绍了在本地传输网规划建设过程中应遵循的一些原则和方法，主要从网络安全性、资源配置合理性两方面来综合考虑。首先通过对现网结果和隐患进行全面的分析，以此为基础结合以后的业务趋势，提出切实可行的网络规划与方案。在保障网络安全的基础上，使有限的资源发挥更大的作用。
参考文献
[1]韦乐平.光同步数字传送网[M].北京:人民邮电出版社,2001
[2]杨志刚.本地传输网络的优化设计[D].大连理工大学,2007.
关键词 传输网；通道；时隙；逻辑环；微波；保护
中图分类号 TN915 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)051-0092-02
1 本地传输网存在的问题
自2002年起，联通开始有意识地进行较大规模本地传输系统建设，并逐步建设成一个分层组网结构、有一定规模的本地传输网络；但随着各项业务的高速发展，特别近年来大量的新增基站作为边缘接入层网络设备加入到本地传输网络中，并出现同一本地网有多厂家设备的现象，使得本地传输网呈现网络安全性差、灵活性差、扩展性差、调度管理难度大等问题，另一方面也使得本地传输网络的业务适应能力差，资源利用率整体不高，制约着中国联通各项业务的开展。
因此有必要对现有的本地传输网进行统筹规划、优化，提高传输网的可靠性和灵活性，以及网络的业务适应能力。首先简要总结存在的问题：
1）光缆资源分布不均匀，光缆路由单一情况在某些区域很突出，不能形成完善的环路保护。
2）光缆纤芯未分层使用，在不同的网络层存在共用光缆的情况，对上层承载业务存在很大的安全隐患。
3）光缆芯数种类多，分支多，接口多，造成线路损耗加大，很难实现光缆层面的纤芯自动调度，组网时光纤迂回节点繁多，存在严重的安全隐患。
4）网络结构不合理，尤其是不同层次网络互连结构，有单节点失效隐患，易出现整个接入环业务中断的问题。
5）电路承载路由单一，容灾能力差，没有路由、系统分担功能，易出现某传输节点故障而影响整体局向的业务承载；
6）在多厂家混合组网的情况下，层次或平面建设不合理，造成网络调度与管理难度增大，阻碍了业务的开通。
2 本地传输网网络模型与规划建设原则
2.1 本地传输系统分层模型
本地传输网建设牵涉的局房站点数量很多，各个局房站点的功能各异，业务的流向也不相同，因此，在本地网的建设可以采用ITU-T建议中所规范的分层分割方式进行。
本地传输网可以根据各种业务网的网络组织进行传输系统的分层规划。本地网既包括MSC、BSC、关口局、数据交换中心等中心局房，又包括各类基站和POP点，对于分散的区县还需要单独的传输系统相连。
2.1.1 核心层
城域传输层面组成的网络节点有：MSC、BSC、关口局、数据交换等，这些都是本地网的核心网络节点。这些核心节点相距一般在20-30公里以内，但其间的电路种类的需求比较多，电路需求也比较大。
2.1.2 汇聚层
作为运营商，各地的传输节点都很多，尤其是很多大中城市，高达上千个，这些节点不可能都直接接到局房核心网络节点，那样会造成组网复杂，也不便于管理。因此，根据业务需求情况，选择一些机房条件好、业务发展潜力大、连接其它节点组网便捷的节点，作为业务汇聚点，对其它传输节点进行围绕汇节点的分区域汇聚，称为汇聚层。
2.1.3 边缘层
POP点、一般基站等至核心网络节点或汇聚节点的传输系统称为边缘层。
2.1.4 用户接入层
从边缘层节POP点到用户端的接入部分，称作用户接入层。
综上所述，本地传输网在进行核心层、汇聚层、边缘层和用户接入层具体规划和建设时，可以根据城市规模、节点的数量确定分多少个层面。
2.2 本地传输网络建设原则
在目前的本地传输网中主要有环形结构、链形/星形结构、网状网结构这3种拓扑结构：环形结构分为复用段保护环、通道保护环两种，是通过基于SDH传输网的自愈功能从而实现网络安全保护。在复用段保护环中，又分为4纤复用保护环和2纤复用保护环。而链形和星形均采用点到点物理连接，属于同一物理连接。网状网包含智能光网络结构和DXC结构两种，在现实的组网中，经常是多种拓扑结构综合应用。
在考虑本地传输网络的规划建设时，需要综合全面考虑传输容量需求、安全需求、投资成本、管理方便、技术成熟等方面的因素，根据当前技术发展的趋势，本地传输网网络结构应以环形结构为主导，以链形或星形方式为辅助。具体规划建设原则可以按不同层次进行对照。
2.2.1 核心层
核心层作为多种业务的传输平台，虽然节点数比较少，但电路需求量大，因此对电路安全性要求极高，可采用网状网结构，但传输系统一般采用SDH自愈环技术，建议采用多环相交方式。
1）一类、二类城市核心层节点相对较多，在3-6个之间。多数核心网络节点都是多种业务的中心局房（如MSC、BSC、汇接局、ATM交换局、关口局、数据交换中心等），各个网络节点间业务流量较大，属于分布型业务，建议采用复用段共享保护环。
2）三类城市核心网络节点一般只有1-2个，建议核心层节点和汇聚层骨干节点可以组合起来形成一个环网。如果有些地区由于骨干节点分布不便于组环，建议和相邻地区的节点共同组环。因为三类地区的骨干节点间业务量较小，节点也较少，共同组环可以用一个系统解决两个地区的问题。
2.2.2 汇聚层
汇聚层网络节点主要是分区域汇聚众多基站和POP点的电路，再将它们连接到核心层的节点。其承载的业务类型基本是汇聚型，因此，汇聚层适合采用2纤通道保护环。汇聚层节点应建设在机房条件好（包括机房面积、电源、布线、光缆进出局方便等因素）的局站、基站或POP点机房，而且需要考虑到日后发展的需求。汇聚层节点应分散布局，便于边缘层节点的接入，每个汇聚点所带基站应尽量属于同一个BSC或数据中心局点。每个汇聚点所汇聚的SDH环数量应控制在3-5个左右，汇聚的边缘层节点数量应控制在40个以下，以保证业务网的安全性。 根据汇聚层节点的数量可以组织一个或多个汇聚环，每个环网的节点数量应控制在4-6个。通常每个汇聚环都应该直接与相关的核心层节点相连，尽量避免发生过多跨环的业务，环间互连节点最好有2个。
如果个别三类地区的业务发展前景较大或业务接入的分散性较大，而且核心层网络节点相对集中，基站或POP点直接接入核心节点比较困难，建议考虑设立一些汇聚层节点首先进行分区汇聚后，再转接到核心节点。
为满足局站监控等数据传输的需要，边缘层采用的设备要具备外部告警信号接入的能力。
2.2.3 边缘层
边缘层网络是指除汇聚节点以外的所有基站、POP点，传输系统承载的业务基本上也属于汇聚型的，可采用通道保护环
结构。
按照距离尽量短、基站归属尽量相同的原则，接入层环网每个环的节点不应太多，在光纤资源允许的情况下，建议市区环上的节点数不要多于10个，郊区及野外环上的节点数也不应超过20个。可根据网络结构特点选择单节点或双节点进行边缘层环与汇聚层或核心层的衔接。
由于链型结构缺乏保护，但如果郊区及野外基站地形复杂、个别节点孤立，组建环网困难或投资较大时，也可以考虑采用链型结构作为补充，但每条链路上的节点数目一般不要超过3个。
由于155 Mb/s环路都采用通道保护的方式，在边缘层有些区域采用155 Mb/s组成完整环路有困难的情况下，可以采用155 Mb/s设备配合汇聚层高速率设备的VC4时隙组环。
在具体的建设中，如果一次性建设整个网络实施困难，可以按照统一规划、分步实施的办法进行建设。
2.2.4 用户接入层
从用户到数据POP点的接入是用户接入层。如果POP点和用户不在同一建筑物内或距离较远，建议采用安全可靠的光纤的方式。如果光缆建设成本太高，也可以考虑采用无线接入的方式。如果POP点和用户在同一建筑物，可以采用电缆进行直接连接。从POP点到用户的传输，接入层一般采用线性或星型接入方式。
3 结束语
本文介绍了在本地传输网规划建设过程中应遵循的一些原则和方法，主要从网络安全性、资源配置合理性两方面来综合考虑。首先通过对现网结果和隐患进行全面的分析，以此为基础结合以后的业务趋势，提出切实可行的网络规划与方案。在保障网络安全的基础上，使有限的资源发挥更大的作用。
参考文献
[1]韦乐平.光同步数字传送网[M].北京:人民邮电出版社,2001
[2]杨志刚.本地传输网络的优化设计[D].大连理工大学,2007.