多业务综合宽带城域网

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◆孙丽丽供稿

经过近几年轰轰烈烈的网络建设和网络发展，网络运营商已越来越注重业务的拓展和盈利的空间。建网并不是最终目的，盈利才是真正目的。如何在最有效的投资成本下提供最大可盈利业务是各大运营商关注的焦点问题。ＭＳＴＰ（多业务传送平台）也正是在这一市场驱动下产生的新技术，即在同一个网络平台下提供多种业务和服务。

ＳＤＨ传输网是当今世界通信领域使用最广泛网络平台，也是城域网中使用最多的组网技术。早期ＳＤＨ网作为传输网平台主要用来传输语音和电路业务；然而随着ＩＰ技术的飞速发展，ＩＰ业务量也呈几何式增长。同时ＩＰ数据业务已成为运营商新的利润增长点。如何通过现有的ＳＤＨ传输网络来承载ＩＰ业务，以及视频业务和ＴＤＭ业务，建立一个可承载多种业务的网络平台，已成为全世界范围内讨论的热点问题，也是下一代网络发展的必然趋势。

多业务传送平台（ＭＳＴＰ）

多业务传送平台（ＭＳＴＰ）就是对传统的ＳＤＨ设备进行改进，通过灵活的业务适配将不同颗粒的多种业务、多种协议的映射到ＳＤＨ帧结构中，并通过ＳＤＨ网进行传送，是目前城域传送网最主要的实现方式之一。ＭＳＴＰ主要特点有：

（１）支撑多种物理接口，包括ＰＤＨ、ＳＤＨ、ＡＴＭ、ＰＯＳ、以太网、图像业务等接口；

（２）支撑多协议、多业务处理；如以太网的二层交换或透传，ＡＴＭ的统计复用等功能；

（３）支撑ＶＣ－３／ＶＣ－４／ＶＣ－１２等各种等级的交叉连接和连续级联或虚级联；

（４）高度多网元功能性集成，有效灵活的带宽管理；

（５）高可靠的传输和保护自愈功能（ＳＤＨ、ＡＴＭ、以太网／ＩＰ）。

现在国内外一些厂商已经推出了一套完整的ＭＳＴＰ设备，可提供１０Ｍ／１００Ｍ以太网接口、千兆以太网或ＡＴＭ接口及ＳＤＨ、ＰＤＨ接口；可提供ＳＴＭ－１６／６４级别的多ＡＤＭ光传输系统，具有强大的交叉和组网能力；如ＣＩＳＣＯ ＯＮＳ １５４５４、HUAWEIＯｐｔｉＸ Ｍｅｔｒｏ ６１００／３０００／１０００、烽火通信Ｍｅｔｒｏ ＦＯＮＳＴ １００００／２５００／６２２／１５５等等。这些完整的ＭＳＴＰ设备可以重新组建一个全新的基于ＳＤＨ网络的多业务综合城域网，使得原来只能传输语音业务的ＳＤＨ网络可以传输ＩＰ业务、视频业务以及ＡＴＭ业务；组网拓扑图如图１所示。除了语音业务外，数据业务必将是ＭＳＴＰ多业务综合城域中最主要的业务，因此在原有ＳＤＨ设备上增加数据业务接口是ＭＳＴＰ设备最主要、最核心的问题。而在计算机数据网络中以太网又是使用最广的技术，如何将以太网业务传送到ＳＤＨ网络中，不同的ＭＳＴＰ设备制造厂商分别采用了不同的技术，其中主要包括ＰＰＰ／ＨＤＬＣ、ＬＡＰＳ、ＶＣ或ＧＦＰ等。ＰＰＰ／ＨＤＬＣ是一种比较成熟的技术，发展比较早，在国内外很多设备制造厂商推出的数据产品支撑这种技术，如高端路由器ＰＯＳ端口，从ＩＰ层到ＳＤＨ物理层中间的二层封装即是采用ＰＰＰ／ＨＤＬＣ这种方式。但ＰＰＰ／ＨＤＬＣ数据包在封装时对短的信息域需要进行填充，同时ＰＰＰ存在一个建链的过程。而在ＬＡＰＳ封装中却不存在此问题，ＬＡＰＳ帧格式与ＨＤＬＣ帧格式类似，但它的帧长是可变的。对于传送短帧使用ＬＡＰＳ封装比使用ＰＰＰ／ＨＤＬＣ封装效率要高。ＶＣ虚级联技术是将多个小的虚容器ＶＣ－１２或ＶＣ－３级联成为一个大的通道，提供任何可用的高速率接口；如５０个ＶＣ－１２即可级联成为一个１００Ｍ以太网接口。通过ＶＣ级联可以提高ＳＤＨ网络的数据业务承载效率并且能够对以太网端口提供基于２Ｍ颗粒度的带宽控制，但ＶＣ虚级联需要多个ＶＣ－１２同步，如有一个ＶＣ－１２通道出现问题或误码率较高，则会影响整个１００Ｍ以太网数据。ＧＦＰ即通用成帧过程是将高层的基于ＰＤＵ（协议数据单元）的客户信号映射到ＳＤＨ／ＯＴＮ帧结构中。ＧＦＰ是一种比较新的技术，于２００１年１２月才成为国际标准，目前芯片厂商支撑ＧＦＰ的还很少，在国内的应用更少。

因此采用ＬＡＰＳ（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ ｏｖｅｒ Ｌｉｎｋ Ａｃｃｅｓｓ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ － ＳＤＨ）技术即ＩＴＵ－Ｔ Ｘ．８６标准是一种更有效、更好的多业务传送平台（ＭＳＴＰ）传送数据业务的解决方案。在此方面，武汉烽火网络有限责任企业和美国安捷伦企业已共同研制出基于Ｘ．８６标准的第一颗芯片，其已在全世界范围广泛推广，很多设备厂商已在他们的数据产品或传输设备上采用这种芯片。同时烽火网络已在去年推出了采用Ｘ．８６技术的外置式ＭＳＴＰ产品Ｆ－ｅｎｇｉｎｅ ＡＭ１００１即在原有ＳＤＨ传输设备上连接一个具有Ｘ．８６二层设备来增加数据业务接口，从而保护了网络运营商原有的投资，减少了多业务城域网建设成本。通过近两年的推广ＥＯＳ ＡＭ１００１在国内很多电信运营商得到了很好的应用。为电信运营商提供多业务宽带城域网提供了经济快捷的解决方法。ＥＯＳ ＡＭ１００１可提供一个１００Ｍ以太网接口和１个ＳＴＭ－１接口，以太网接口和ＳＴＭ－１接口均光、电可选，并提供远程网管功能，网络拓扑图如图２所示。

Ｆ－ｅｎｇｉｎｅ ＡＭ１００１可以将以太网的数据业务通过ＳＤＨ网络进行传送；并且提供端到端的远端性能监视，具有流量控制、很低的时延和时延抖动。同时它可以充分保护网络运营商的现有投资。在中国，大量网络运营商都已经建好了ＳＤＨ城域网，前期已经购买了大量的ＳＤＨ设备，ＳＤＨ设备上一般都有空闲的ＳＴＭ－Ｎ接口或插槽。数据网络设备如交换机、路由器也已经配置好，在网络中运行。在这种情况下，运营商只需要在ＳＤＨ设备和数据网络设备直接加一个设备ＥＯＳ ＡＭ１００１，即可将数据业务通过城域网ＳＤＨ环进行传送。同时使用ＥＯＳ ＡＭ１００１可以提供一个１００Ｍ以太网链路，网络运营商可以出租这条链路给ＩＳＰ、校园或大型企业，使之提供更多的增值业务。

基于Ｅ１链路提供２Ｍ专线接入也是一种常用的大客户接入组网方式。烽火网络提供的Ｒ３０００系列接入路由器提供多个Ｅ１接口和１０／１００Ｍ以太网接口，Ｅ１接口上联到ＳＤＨ ２Ｍ支路盘，１０／１００Ｍ以太网接口连接计算机局域网。Ｒ３０００系列路由器采用模块化设计，多个（２～４）Ｅ１可以绑定提供４Ｍ～８Ｍ带宽的链路，给大客户提供各种灵活、可扩展的专线接入。同时Ｒ３０００系列路由器提供独特的网管功能，本地Ｒ３０００路由器通过ＳＤＨ的Ｅ１／Ｔ１通道进行拓扑自动发现以及远程配置远端的Ｒ３０００设备，即当传输设备上的２Ｍ支路配置好后，局端设备会自动发现远端设备，并能对远端进行监控和配置。这种方式极大的方便了网络运营商的工程开通和网络维护。

城域网中波分复用（ＷＤＭ）技术

多业务宽带城域网正逐渐成为电信和网络建设的热点。随着城域网中业务的不断丰富和增加，对城域网的容量要求也越来越高。对于很多运营商已敷设的城域网中光纤资源已经非常有限。如果通过升级原有城域网中ＳＤＨ设备来扩容网络容量，会存在以下两个问题。第一：ＳＤＨ设备最多只能到１０Ｇ速率，这是电信号处理的极限能力；第二：成本比较高，原有的设备将被淘汰。同时由于城域网距离短，各种接入方式比较复杂，如果采用用于长途传输的ＤＷＤＭ进行扩容，也会带来成本上的大幅度提高，并且ＤＷＤＭ不能提供２．５Ｇ以下的接口，不能适合城域网复杂的各种接入方式。

为了节约成本，提高城域网光纤的利用率，近来人们提出的ＣＷＤＭ（粗波分复用）技术无疑是一种很好的解决方法。ＣＷＤＭ也是一种波分复用技术，通过利用光复用器将在不同光纤中传输的波长复用到一根光纤中传输；在链路的接收端，利用解复用器再将波长恢复为原来的波长。相对于ＤＷＤＭ来说它复用波长之间间隔比较宽，为２０ｄｍ；最多可复用８个波。 因此ＣＷＤＭ对激光器、复用／解复用器的要求降低，同时在不需要放大器的情况下可以传输５０～８０ｋｍ，采用这种方式对城域网进行扩容级大的减少了扩容成本。并且ＣＷＤＭ可以采用光分插复用（ＯＡＤＭ）设备构建双纤双向环，实现双向光通道保护。

ＣＷＤＭ通过波长转换器（ＯＴＵ）实现与客户端设备（如ＳＤＨ设备、以太网交换机和路由器等）的适配和互联互通，使城域网中的多种协议、多种速率业务同时共存。ＣＷＤＭ可提供多种速率接口包括１００Ｍ以太网、千兆以太网、ＳＤＨ、ＩＰ ＰＯＳ等接口，可广泛传送多种数据业务。

拿烽火网络推出的Ｃ１５０００系列ＣＷＤＭ设备来实现城域网扩容作为例子，Ｃ１５０００系列可分为单纤双向和双纤双向粗波分复用设备，可实现点对点组网和环网；组网图如图２所示。单纤双向设备可通过一根光纤双向传输４波或８波业务，双纤双向设备可通过一对光纤双向传输４波或８波业务。采用ＣＷＤＭ设备对ＳＤＨ城域网扩容非常适合城域网多业务传送，可实现波长出租、企业互联和存储网络互联。