第1章 电信传输网与传输网维护
在本章,我们先简单介绍传输网的相关知识,之后谈谈日常维护、故障处理方面的维护心得。
1.1 电信传输网简介
通信网可分为传输网、业务网和支撑网,它们之间的关系如图1.1所示。传输网在整个通信网络中是一个基础网,是各类业务网络的承载网,发挥的作用是传送各个业务网的信号,使每个业务网的不同结点、不同业务网之间互相连接在一起,形成一个四通八达的网络,为用户提供各种业务。
图1.1 传输网、业务网、支撑网之间的关系
当前各大运营商的光传输网络以SDH为主,对大客户的接入普遍以放置SDH结点的方式来实现。但是由于技术和资源的原因,SDH环网和链网的结点不可能放置在任意地理位置,仅能分布在有限的政治、文化、商业中心地带。这些结点将作为业务枢纽以树状网方式辐射周边地区,这种结构是环网和链网的有效补充,在边缘接入占有主导地位。对于边缘用户的接入,以PDH光端机的方式提供接入服务。在PDH光接入中,传统的接入采用的是点对点光端机的方式,直接通过2 M链路接入骨干网。但是相对于SDH来说,PDH的一些缺点阻碍了PDH设备在城域网边缘网络中更大规模的使用。
SDH(同步数字体系),顾名思义,其传输信号是在基准时钟的控制下同步传输的,它在ISO的OSI七层模型中属于第一层——物理层,SDH的几个速率等级为STM-1(155 Mb ps)、STM-4(622Mbps)、STM-16(2.5Gbps)、STM-64(10Gbps)、STM-256(40Gbps)。对具体业务来说,SDH相当于一个透明的传输通道。相比于PDH,SDH速率更高,有丰富的开销字节,可以用于系统监控、环网保护及故障分析,而PDH不能实现环保护;SDH可以一次由最低次群复用进最高次群,而PDH必须逐级复用与解复用;SDH上的MSTP平台可用于承载IP业务,而PDH必须用协议转换器来实现。
当今通信的传输骨干网大多是SDH+DWDM(密集波分复用)结构,IP业务的爆炸式增长对SDH设备提出了新要求,在SDH组网技术和设备功能上都出现了一些新特点,比如TDM40Gbps、超长复用段MS-Spring保护环、VC-4级联技术、对GE接口的支持等。
WDM分为DWDM和CWDM。DWDM(密集波分复用),即单芯光纤中可以同时传输N个波道,波道间隔为0.8nm和0.4nm,每个波道都可以承载一个SDH系统,目前国内商用最大系统为160波道×10 G(160个波道,每个波道的速率是10Gbps),80波道×40 G的系统也商用了;CWDM(疏波分复用),即单芯光纤中可以同时传输N个波道,波道间隔为20nm,主要用来承载城域网的GE业务。
OTN通常是指波分光交叉,下挂PTN和SDH,SDH通常用于传输传统业务,如语音。PTN作为一门新兴技术,兼容SDH的所有业务,不过重点还是数据业务方面,如以太网、视频等业务。从字面上解释,PTN叫做Packet Translate Network(包传送网),SDH叫做同步数字体系。从传输单元上看,PTN传送的最小单元是IP报文,而SDH传输的是时隙,最小单元是E1即2M电路。PTN的报文大小有弹性,而SDH的电路带宽是固定的,这就是PTN与SDH承载性能的最本质区别。从协议上看,PTN遵循TMPLS,即经过改进的MPLS(多协议标签交换),二者关系为TMPLS=MPLS-IP+OAM。从业务管理能力来看,PTN通过硬件收发管理报文来实现对信道的监控和管理,而SDH通过开销字节实现系统的OAM。
PTN与SDH基于不同的协议,所以两个体系不能混合组网,即网络之间不能实现相互的监控、管理及保护倒换,但标准接口的业务可以互通。比如,PTN可以模拟2 M等各种电路,一般提供E1电口,STM-1光口等接口;PTN也可以传输MSTP承载的FE、GE业务,反之亦然。
ATM,即异步转移模式,和STM相对应,在ISO的OSI七层模型中属于第二层——数据链路层。它采用存储转发模式,不严格依赖于时钟。主要用在数据通信和专网方面。
MSTP,即多业务传输平台,实际上也是一种SDH设备,只不过它的支路业务比普通的SDH设备丰富,增加了GE、FE等以太网端口业务。
ASON,即自动交换光网络,是在SDH的基础上,对设备加载了智能软件,使得网络具备一定智能性,比如重路由特性。
通信网传输领域中最新的一个概念是IPRAN,它是下一步移动宽带承载解决方案,主要用在各个地市的移动宽带互联上。原来RNC-nodeB间的语音和数据业务承载的都是MSTP,比较浪费,成本高,下一步是ATN设备+CX设备组成数据网络,比较接近数据通信领域。