（管理科学与工程专业论文）河南电信传输网的发展策略.pdf

河南电信传输网的发展策略 摘要 2 1 世纪初是我国信息业发展的重要时期，实现信息化是我国产业优化升级和实 现工业化、现代化的关键环节。加入w t o 后，电信业体制在不断深化高歌，机遇与挑 战同在，优势与劣势并存，由于新的传输网络技术及结构的快速演变，现有光纤传输 网面临新的挑战。根据对在构建宽带传输的框架下的业务应用及网络发展新动向的分 析，结合目前i p 业务对传输带宽的需求及河南电信光纤传输网现状，河南电信传输网 络的发展策略应是采用s d h + d w d m 的宽带传输网络解决方案。 关键词：信息化：s d h 技术；d w d m 技术；光纤传输网络；宽带传输网络 t h ed e v e l o pln gs t r a t e g yo fh e n a n t e l e c o m m u nic a t10 nt r a n s m js sl0 nn e t w o r k a b s t r a c t t h eb e g i n n i n go ft h e2 ic e n t u r yi st h ei m p o r t a n tp e r i o df o rt h ed e v e l o p m e n t o fo u rt e l e c o m m u n i c a t i o n i ti st h ek e y1 i n kt oi m p r o v eo u ri n d u s t r ya n dr e a l i z e t h em o d e r n iz a ti o n a f t e r c h i n a j o i n e d t h e w t o ，t h e r e f o r mo ft h e t e l e c o m m u n i c a t i o na r ec o n t i n u i n g t h eo p p o r t u n i t ya n de h a l l e n g ea r ee x i s t i n g a tt h es a m et i m e ，a sw e l la st h es u p e r i o r i t ya n dw e a k n e s s d u et ot h eq u i c k c h a n g e i n t e c h n o l o g y a n dc o n s t r u c t i o no ft h e t r a n s m i s s i o nn e t w o r k t h ef i b e r t r a n s m i s s i o nn e t w o r km e e t st h en e wc h a l l e n g e t h i sa r t i c l ea n a l y s i st h ea p p l l e d b u s i n e s so fb r o a d b a n dt r a n s m i s s i o nn e t w o r ka n dn e w t e n d e n c y o fn e t w o r k d e v e l o p m e n t d e a lw i t ht h ei pb u s i n e s sd e m a n d sf o rb r e a d t ho ft r a n s m i s s i o nb a n d a tp r e s e n t ，i tp u t sf o r w a r dt h ed e v e l o p i n gs t r a t e g yo fh e n a nt e l e c o m m u n i c a t i o n t r a n s m i s s i o nn e t w o r ka n dt h es o l u t i o nt ot h eb r o a d b a n dt r a n s m i s s i o nn e t w o r k w h i c hi s s d h + d w d m k e y w o r d ：i n f o r m a t i o ns e r v i o e ：t e c h n o i o g y o f h i e r a r c h y ；t e c h n o l o g yo fd e n s ew a v e i e n g t hd i v is i 0 1 3m u i t i p n e t w o r k ：b r o a d b a n dt r a n s m is s i o nn e t w o r k s y a c h r o n o u s dig ；t a e x ；f i b e rt r a n s m i a s i o n 符号说明 p d h 一准同步数字系列( p l e s i o c h r o n o u sd i 百t a lh i e r a r c h y ) s d h - - i 吾j 步数字体系( s y a c h r o n o u s d i g i t a lh i e r a r c h y ) w d m 一波长分割多路复用( w a v e l e n g t h d i v i s i o nm u l t i p i e x ) d w d m 一密集波长分割多路复用( d e n s c w a v e l e n g t h d i v i s i o nm u l t i p l e x ) d x c 一数字交叉连接设备i g i t a l c 1 t o sc o n n e c t e q u i p m e n t ) a d m 一分叉复用器f a d d a n d d r o pm u l t i p l e x e r ) a t m 一异步转移模式( a s y n c h r o n o u s t r a n s f e r m o d e ) s c p 一业务控制点( s e r v i c ec o n t r o lp o i n t ) s c e - 一业务生成环境( s e r v i c e e r e a t i o ne n v i r o n m e n t ) s s p 一业务交换点( s e r v i c es w i t c h i n gp o i n t ) l s 7 r p 一低级信令转接点阻o w l e v e ls i g n a l i n gt r a n s f e r p o i n t ) h s t p 一高级信令转接点m i g h t l e v b ls i g n a l i n g r a n s f e r p o i n t ) s p 一信令点( s i g n a l l i n gp o i n t ) p o s _ _ s d h 上传送分组( p o c k e t o v e r s d h ) d 睢数字数据网络( d i g i t a l d a t a n e t w o r k ) i p 宽带数据业务( i n i t i a l i z a t i o np a c k a g e k i n t e rp e r s o n a l ) m s c 一移动交换中t t , ( m o b i l es w i t c h i n gc e n t e r ) t m s c 一移动交换汇接中心( t e l e p h o n e m o b i l es w i t c h i n gc e n t e r ) g m s c - 一移动交换网关( g a t e w a y m o b i l es e r v i c e s w i t c h i n gc e n t e r ) b r r s 一大楼综合定时供给设备f b u i t d i n gi n t e g r a t e dt h n 地s r p p l y ) o x c - - 3 吧交叉连接( o p t i c a l c r o s sc o p - r t e c te q u i p m e n t ) o t n - - y 6 传输m ( o p t i c a l t r a n s m i s s i o ne q u i p m e n t ) o a m 一运行、管理和维护( o p e r a t i o n s a d m i n i s t r a t i o na n dm a i n t e n a n c e ) q s - - 服务质量( q u a l i t ys e r v i c e ) 朱明：河南电信传输网的发展策略 引言 近几年来，电信网络的宽带化建设取得了很大的进展。新兴的、内容丰 富的宽带业务既给新成立的电信运营公司带来了机遇，同时也给传统电信运 营公司带来更紧迫挑战。随着电信技术的大发展，电信传输方式也在日新月 异地发展变化着。传输技术自经历了由模拟传输到数字传输的变革以后，目 前己由有线传输领域向着网络化、光纤化、超高速、大容量至全光网络的方 向迅猛发展。特别是随着i n t r a n e t 、i n t e m e t 和p c 互联等需要较高容量业务的 广泛应用和国民经济的信息化潮流，数据及多媒体业务将迅速超越传统的话 音业务成为新世纪最大的通信需求，网络的宽带化将是新世纪电信网络的基 本特征、现实要求和必然趋势。对于电信运营商来说，铺设光纤和建设宽带 传输网将是进入宽带领域的开始。 大连理工大学硕士学位论文 1 传输网发展的外部环境分析 1 1 国家政簧导向 2 l 世纪初的5 至1 0 年时阃是我国国民经济和社会发展的重要时期，也 是信息业发展的重要时期。党的十五届五中全会明确指出，信息化是我国产 业优化升级和实现工业化、现代化的关键环节，要把推进国民经济和社会信 息化放在优先位置。 信息产业是国民经济中的支柱产业，是关系国家经济命脉和国家安全 的基础性及战略性产业，是国民经济的先导产业，是推进国家信息化，促进 国民经济增长方式转变的核心产业，由信息产业在国民经济中的地位和作 用，决定也证实了信息产业在国民经济中的地位和作用不断提高和加强，“九 五”期间信息产业的增加值g d p 的比重由“八五”末的2 增长到“九五”末 的4 筠。作为基础产业和先导产业，信息产业的发展也有力地带动了相关产 业的发展，到“九五”末。通信业务总量达到4 7 2 5 亿元，业务收入达到3 4 9 8 亿元，年平均增长率分别为3 6 7 ，2 8 8 ，通信网络容量快速增长，国 际通信网络规模和结构有很大的变化，数据多媒体业务快速发展，i p 网络 初具规模；领域信息化、区域信息化、企业信息化不断深入发展，信息资源 的开发利用逐渐引起重视，电子商务逐步在企业展开，对信息化重要性的认 识程度不断提高。 社会信息化建设稳步发展，开展了城市和社区信息化试点，一些地区 的信息化社会保障系统建设取得成果，已经开始向其他地区推广并形成规 模，信息资源开发和应用水平进一步提商。到2 0 0 0 年底，我国互联网主页 达到5 0 万页，自主开发并向社会提供服务的数据库3 0 0 0 余个，网络站点5 3 0 0 余个。信息化重点工程建设成就显著。金桥、金卡、金关、金税等信息化重 大工程在政府机关、银行、海关、税务等部门和些大中型企业中迅速铺开。 利用共用网组建的全国性计算机信息系统已达1 1 2 个，初步形成了信息采 集、处理、存储和使用体系。政府上网、企业上网和家庭上网工程进展加快， 有利推动了信息化建设。 “十五”期间，我国信息产业将继续保持高速发展，到2 0 0 5 年，产业 规模将在2 0 0 0 年的基础上再翻一番，在国民经济各行业中名列前茅，信息 产业增加值g d p 的比重将超过7 1 。成为带动国民经济增长、结构升级的 支柱产业和增强综合国力的战略性产业，国民经济和社会服务信息化水平迈 上新台阶。基本形成了法律制度完善，竞争有序，资源配置有效合理的通信 市场环境。建成世界上规模容量最大、技术先进、安全可靠、基本满足规模 经济和社会发展需要的通信网络。通信产业发展速度继续保持超过国民经济 增长速度发展。到2 0 0 5 年，通信业务收入达到l 万亿元，年均增长2 3 。3 8 ， 朱明：河南电信传输阿的发展策略 供系统装备和服务的能力显著提高。基本满足金融、财税、教育等政府宏观 调控、国防等领域对信息系统装备和服务能力的需求。信息技术在国民经济 和社会各领域得到广泛应用，并取得明显效果。使国民经济宏观调控水平、 经济运行质量和经济效益有效得到提高。大中型企业信息化取得了显著成 效，企业对企业、企业对消费者的电子商务取得明显进展。政府上网工程取 得成效，县以上各级政府上网、地市以上各级政府文件生成、收发电子化， 公众可上网查询公开的政府信息。信息服务形成规模。 为了达到阱上目标，为信息产业支撑基础的传输网在网络规模容量、 技术水平将继续稳步提高。河南传输网将继续改进和完善现有网络，在挖掘 提高资源利用率的同时，考虑到核心网向轻载网方向发展以适应业务发展需 要，重点向光层面的建设，积极采用d w d m 技术，适时应用光节点设备( 如： o a d m 和o x c ) ，并构架全光网络，形成适应通信发展需要的大容量、高可靠 性和灵活性的基础传输网，传输系统速率向t 位级发展，充分满足社会各界 对传输带宽的需求。 1 2 加入w t o 后的机遇与挑战 2 0 0 1 年以美国为代表的全球经济下降。全球电信市场出现了前所未有 的低速，电信市场增幅下降，运营业市场规模仅有3 5 的增长，我国经济 相比而言“风景这边独好”，全年的g d p 突破7 3 ，成为全球经济的亮点， 与经济发展水平息息相关的我国电信业，在2 0 0 1 年保持两位数的增长，其 主要原因如下： 原因结果 1 、内需性经济1 、受全球经济影晌相对较小 2 、发展中国家2 、市场发展潜力大 3 、信息化带动工业化3 、企业需求增长 4 、企业开发能力明显提高 5 、通信产业生态环境与市场竞合格 局 加入w t o 后，政府必须制定并实施公平、合理、高效的市场准入规则， 我国的开放特点为业务分层次开放，地域分东西开放，时间分先后开放，外 资有限制开放，即首先开放增值服务和无线寻呼，加入w t o 后，外商即可在 北京、上海、广州不受数量限制的建立中外合资企业，外商股权比例不超过 3 0 ，加入w t o 后两年后增值服务可扩大到1 4 个城市，外资股权比例不超过 4 9 。 然后逐步开放移动电话和数据业务，加入w t o 后一年，北京、上海、 广州不受数量限制的建立中外合资企业，外商股权比例不超过2 5 ，三年后 可扩大到1 4 个城市，外资股权比例不超过3 5 ，五年后，全国开放，外资 ，3 大连理工大学硕士学位论文 股权比例不超过4 9 。 最后开放国内及国际基础电信业务，加入w t o 三年后开放北京、上海、 广州，只能从事三个城市内部和之间的有关基础电信服务，不受数量限制的 建立中外合资企业，外商股权比例不超过2 5 ，五年后，再开放1 4 个城市， 外商股权比例不超过3 5 。六年后，全国开放，外商股权比例不超过4 9 。 根据以上规定，电信业入世既有机遇也有挑战，从宏观角度来看，机 遇有： 1 、享受w t o 正式成员已享有的一切权利； 2 、有莉于国内电信消费者； 3 、有利于调整国内电信产业结构； 4 、有利于技术引进和提高电信产品质量； 5 、有利于国内企业生存能力的提高； 6 、有利于外资的引进； 7 、有利于促进电信的国际化。 挑战有： 1 、国外信息产品的冲击： z 、外国公司投资比例的增加： 3 、世界电信技术高速发展的威胁： 4 、管理体制和企业经营机制与市场竞争要求还有较大距离： 5 、我国电信法规极不完善； 6 、对电信制造业与业务提供方面的挑战。 对电信增值服务而言，机遇有： l 、增值电信业务面向各行业，发展空间大： 2 、相对基础电信业务而言，市场门槛低，政策障碍小，外资允许达到 5 0 ： 3 、多数增值业务瓷金投入小，回报周期相对较快； 4 、技术含量高，受国内企业欢迎。 挑战有： 1 、竞争加剧将是不可避免： 2 、我国国内经营增值服务的业务经营商绝大部分规模不大，经济效益 并不理想： 3 、将面临外商在资金，技术层次和管理手段方面的挑战。 针对我们在国内占主导地位的全方位经营电信业务的电信+ 运营商而 言，将面临以下挑战： l 、在资本和股权方面受到挑战，外资允许参与经营基础电信业务的资 本，“入世”后，国内经营基础电信业务的运营商不可能在享受以前的政策 保护； 2 、在管理机制、人才、资金、会计制度、营销手段等方面，基础电信 业务运营商与已经实行现代企业制度管理的国外大型电信运营商和跨国电信 朱明：河南电信传输网的发展策略 而国外公司早就实行集约型经营管理模式； 3 、预计“入世”后，i p 电话将进一步冲击国内基础长途电信业务，对 传统电信运营商产生更加不利的影响； 4 、除i p 电话外，宽带网络，i n t e r n e t 和3 g 将成为今后外资投资我国 基础电信业务的重点，投资方式将采用与国内运营商合资合作，但外资的趋 利性决定了进入区域以发达地区为先，不利于全国信息化进程的均衡性推 进。 综上所述，我国的电信运营商应在机制创新、业务创新、技术创新的 前提下，抓住抓好电信服务的基础之基础的传输网络的建设和管理，在竞争 与合作中取得主动，加大谈判与合作的砝码。 1 3 国内各电信运营商竞争情况分析 随着国内电信业改革的进一步深化，通信业实现了政企分开，完成了 电信与邮政的分营，邮政业实现了独立运营，电信业进行了企业重组，形成 了中国电信、移动、联通、网通、吉通、铁通、卫星等大的电信公司和集团 公司，其他i s p i c p 等信息服务企业15 0 0 多个 表1 1200 1 年各大运营商经营情况的比较分析 t h ec o m p a r a t i o n a n a l y s i so nm a n a g e m e n tc o n d i t i o no fe a c hb i g r u n i n gc o m p a n i e si n2 0 0 1 图1 i20 0 1 年我国主要运营商业务收入比较 t h ei n c o m ec o m p a r a t i o no ft h em a i nt e l e c o m m u n i c a t i o nr u n n i n g c o m p a n i e si n2 0 01 大连理工大学硕士学位论文 图l ，220 0 1 年我国主要逗营商利润份额比较 t h ec o m p ar a t i o no nt h ep r o f i tp o r t i o no fm a i nt e l e c o m m u n i c a t i o nr u n n i n gc o m p a n i e si n2 0 0 1 从上面的图表可以看出，中国电信占全国业务总量与业务收入的比例在 下降，一方面说明传统固定业务增长缓慢；另一方面移动领域运营商之间的竞 争也刺激了移动业务市场的扩大，移动业务市场需求增长强劲再者，移动业 务的高资费体系带来了移动业务的高收入和利润中国移动作为最大的移动 通信运营商自然成为利润最大的企业 表1 220 0 2 年卜3 月中国电信业务收入情况( 按业务分类) t h ei n c o m ec o n d i t i o no fc h i n at e l e c o m m u n i c a t i o ns e r v i c ef r o mj a n m aro f2 0 0 2 ( t ob ec l a s s i f i e db ys e r v i c e ) 图t 32 0 0 2 年卜3 月中国电信业务收入结构雷( 按业务分类) t h ei n c o m es t r u c t u r es k e t c ho fc h i n at e l e c o m m u n i c a t i o ns e r v i c ef r o mj a n - m ar2 0 0 2 ( t ob ec l a s s i f i e db ys e r v i c e ) 6 ， 查塑! 翌壹皇堡堡塑堕堕垄垦簦堕 一一 _ 一 表1 3200 2 年卜3 月中国电信业务收入情况( 按收入分类) t h ei n c o m es t r u c t ur ec h a r to fc h i n at e l e c o m m u n i c a t i o ns er v i c ef r o mj a n m a r c ho f 2 0 0 2 ( t ob ec l a s s i f i e db yi n c o m e ) 业务收入( 万元) 增长率 通话费 2 5 3 6 7 9 0 1 0 6 月租费 1 0 2 7 5 6 0 4 7 0 6 数据收入 2 8 9 0 0 14 7 4 5 网元出租 1 8 8 0 8 0 1 9 3 0 网间结算 1 6 0 5 5 62 8 ，9 0 图1 42 0 0 2 年1 - 3 月中国电信业务收入结构图( 按业务分类) t h ei n c o m es t r u c t u r es k e t c ho fc h i n at e l e c o m m u n i c a t i o ns e r v i c ef r o mj a n m a r2 0 0 2 ( t ob ec l a s s i f i e db ys e r v i c e ) 从以上数据可以看出： 1 、由于各公司相互竞争的加剧，中国电信业务收入增长趋于平缓； 2 、固定电话仍具有较大的发展潜力，根据国外电信的发展经验，发达 国家固定电话的普及率较高，即使在移动电话十分普及的国家，固定电话仍 保持在4 0 以上的普及率，但增长速度逐步下降； 3 、数据业务由于其独特的信息获取方式将保持高的增长率； 4 、网元出租业务，由于国家信息化进程的加快，金桥、金关、金卡、 金税等信息化重大工程在政府机关、银行、海关、税务等部门和一些大中型 企业中迅速铺开，将呈现出强劲的发展势头。 为保证中国电信整体业务的持续发展，就必须加大、加快其各项业务 载体宽带传输网的建设，以促进我国信息化进程的高速度、跳跃式发展。 查堕堡三盔兰堡主堂垡垒壅 一一一一 2 传输网的发展 2 1 技术的发展 建国以来在通信领域内，传输系统经历了由模拟传输向数字传输的发展 转变，5 0 年代至8 0 年代一直采用的是模拟传输方式，8 0 年代中期随着光纤 通信传输系统在我国通信领域开始获得广泛的应用，实现了从模拟通信向数 字通信的跨跃。 2 1 1p o h 技术 在“八五”期间，p d h 数字传输成为干线及本地网内的主要传输手段， 也曾带动了整个国民经济的大发展，并逐步完成由模拟载波通信向数字通信的 过渡。虽然p d h 数字传输已比模拟传输的质量和容量有了较大的提高，但是， 随着通信技术的飞速发展和用户需求的不断提高，这种基于点对点的传输系 统已暴露出一些固有的弱点： a 、p d h 传输系统对充分利用光纤的巨大传输能力有较大的限制。p d h 的复用结构十分复杂，硬件数量庞大，上下电路灵活性差，终端设备的费用 较高，设各向高次群的发展困难，数字交叉连接( d x c ) 功能更是难以实现， 从而限制了进一步利用光纤的巨大传输能力。 b 、由于p d h 帧结构中没有丰富的开销支撑o a m ，致使p d h 传输系统 无法适应网络不断演变的各种要求，更难以支持新一代的网络。 c 、p d h 传输系统没有国际性的统一标准，难以实现国际通信的互通。p d h 只有地区性的数字信号速率和帧结构标准，而不存在国际性的标准，已有的 1 5 m b s ( 有北美、日本2 种) 和2 m b s ( 欧洲) 2 套p d h 系列，三者是互不 兼容的，这种状况不利于实现国际通信的互通【2 1 。 d 、p d h 传输系统联网不灵活，网络复杂性和运营成本都较高，数字通 道利用率低。 8 查塑：翌童皇堡堡塑塑塑茎垦箜堕 2 1 2s d h 技术 在p d h 系统大量应用的基础上，从网的概念和应用需求引伸出同步数字 体系传输( s d h ) 的构思。 s d h 是一种集现代微电子、光电子、软件技术和网络技术于一体的高薪 技术产品，同时又是一种标准化程度要求较高的网络。随着它的问世，使通 信技术告别了传统的以点到点传输为主的p d h 概念，进入了智能化应用的传 送网阶段，开创了电信传输领域的新纪元。 s d h 在技术上所呈现现的主要优势表现有： a 、s d h 新的帧格式简化的复接和分接； b 、s d h 灵活的指针机理是低速支路能直接入接出无需将整个高速信号 进行多次复接分接； c 、有丰富的开销容量，太大增强操作管理和维护能力； d 、随着技术的进展很容易升级到更高的速率； e 、s d h 的同步帧结构大大简化分插复接和数字交叉连接，使设备具有 综合功能。 对于网络运营者和使用来说，s d h 所能体现的主要优势表现： a 、能够将现有多制式的p d h 兼容在一起，采用统一的支路和线路接口， 实现多厂商环境的互通； b 、采用统一的网管系统实现全程全网的操作管理，通过软件控制由远 地或本地进行容量的配置调度、组网、业务恢复等操作，节省运行维护费用； c 、利用增强的设备功能( 如d x c 、a d m ) 以最少种类的设备组织各层 次网络，简化网络结构，改进设备和网络的经济性，并以最少的备份容量来 保障网络的可靠性与生存力； d 、提供新的增强的网络服务机会，如自愈网； e 、便于网络的扩容升级以及向b i s d n 过渡。 随着同步数字体系s d h 的诞生，传输网的设备技术进入了一种技术体制 根本性的变革。也正是s d h 技术的优势与组网的灵活，在九五”期问，传 9 了国家信息化的进程。 2 1 3d w d m 技术 近年来，数据业务正呈现指数式增长态势，特别是i p 业务正以爆炸式的 速度增长。据相关数据统计，骨干网的带宽约6 - 9 个月就要翻一番，互联网 用户正以每年4 0 0 的速度增长【3 。通信带宽的需求日益增加，长距离光纤传 输系统对通信容量和系统扩容的需求急剧增长，如何提高光传输系统的容量、 实现全光网络、增加无中继的传输已经成为光纤通信领域的研究热点。在这 种情况下，波分复用光传输系统无疑解决了提高通信容量的问题。 ：； 以光波的方式来进行复用( 即波分复用w d m ) 是目前光复用技术中最 为成熟、应用前景最为广阔的一项技术。w d m 技术是将光纤内传输的光载波 按其波长分割成若干个光波波道，使其每个波道独立运载信息，从而实现在 一条光纤中的多波道复用传输，使光纤通信容量成倍增长。人们在初期采用 波分复用时，在一对光纤中以1 3 1 0 n m 及1 5 5 0 r i m 两个波长开通两个光传输系 统，使得一对光纤传输的利用率增加了一倍。但是，在长距离应用情况下， 由于两个波长的光纤衰耗不同，中继站距离也不同，使这种w d m 的应用范 围受到限制。随着对光传输技术的研究及光器传研制的深入和发展，现在的 通信技术已能做到在1 3 5 0 n m l5 6 0 h m 光频段内，采用不通的频道间隔将8 、 1 6 、3 2 、4 0 、8 0 个甚至更多的波道复用在一对光纤中，单波长光通信速率可 做到15 5 m b s 、6 2 2 m b s 、2 5 g b s 、1 0 g b s 直至达4 0 g b s 。由光波分复用( w d m ) 技术发展至密集光波分复用( d w d m ) 复用技术 。光波分复用技术和光波 分复用通信之所以得到重视和迅速发展是由光波分复用技术的特点所决定 的。d w d m 技术的应用优点主要表现如下： a 、能充分利用光纤的巨大带宽资源，大大提高了光纤的传输容量： b 、可大量节省光纤，尤其对早期安装的芯数不多的光缆，利用光波分复 用技术可以进行比较方便的扩容而不必对原系统作大的改动； c 、可同时传输多种不同类型的信号，由于光波分复用技术中使用的各波 朱明：河南电信传精网的发展策略 d 、波分复用通道对数据格式是透明的，在网络的扩展和发展中是理想 的扩窖手段： e 、利用光波分复用技术选路来实现网络交换和恢复，从而可能实现未来 透明的、具有高度生存性的光网络。 w d m 技术和产品的成熟及市场化，标志着通信传输技术将面临又一场新 的革命。虽然w d m 大规模的应用才网i 刚开始，但它的前途是不可估量的。 2 2 网络结构的演变 光纤传输网随着网络技术、业务应用的变化，其网络结构也正在发生根 本变化，从网络业务构成来讲：传统通信网正在向信息通信网演变：从网络 结构上讲：由早期的p d h 点一点结构到s d h 的环网、格状网结构正在向未来 的动态网状网结构演变“) 。 2 2 1p d h 组网 初期的数字传输是在光缆中传送承载光信号为准同步数字体系传输 ( p d h ) 方式，为点一点的单段传输系统，段与段之间的电路转接可采用不 同速率的电端口用人工的方式来实现连接，但未形成集管理与应用为一体的 真正的网络。 2 2 2s d h 组网 由于s d h 传输系统比p d h 具有如下的优点： a 、s d h 定义了标准的网络接口和标准的网络单元，提高了不同厂商之 间设备的兼容性，使组网是有更大的灵活性； b 、采用了同步复用方式和灵活的复用映射结构，利用软件即可使高速 信号一次直接分插出低速支路信号，省去了p d h 方式下背靠背复用设备，改 善了网络内传输业务的透明性，便于实现端到端的业务管理： c 、s d h 帧结构中安排了丰富的开销比特，使s d h 网络管理可以通过管 大连理工大学硕士学位论文 构； d 、不仅使传输节点的网络单元相连接后可形成网络，而且还提高了网 络的安全可靠性和智能化。 因此s d h 更适于通信网发展的需要。s d h 技术和设备的引入，对数字 网的组网有重大的影响，使原来点点间传输变为网状传输成为现实，网络在 物理结构和逻辑连接上按便于管理的原则进行有机分层，因此使网络趋于简 化和合理。也使传输领域内的传输系统发展成为真正的砖输网络。 关于s d h 的目标网，不同国家根据其网络的现状、国土大小及人口分布 的不同而有差异，但总体上可分成3 层至4 层。以多数欧洲国家采用的4 层 结构为例，自上至下可分为： a 、骨干网( b a c k b o n e ) 或国家网，类似于我国级干线网； b 、区域网( r e g i o n a l ) ，类似于我国二级干线或省级干线，第( 1 ) 、( 2 ) 层属于城市问的长距或中距干线网( t e u n k ) ； c 、中继网( j u n c t i o n ) 或本地( 1 0 c a l ) ，类似于我国的市话中继网和地区网； d 、分配网( d i s t r i b u t i o n ) 或接入网( a c c e s s ) ，是最底层的网，包括通向用户 所在地的最后一程连接。 不同国家对这些网的称呼有些不同，如英国将上述4 层网分别称为内核 心网第一子层( 长途干线网) ，内核心网第二子层( 中途干线网) ，外核心层 及接入层，但实质是一样的。不同层次的网络层分别互连不同层次的交换节 点，它们是国际交换局和干线( 长途) 局( 第一层) ，干线及转接f t r a n s i t ) 交 换局( 第二层) ，转接和本地交换局( 第三层) 。第四层是连接本地交换局或 远端集中器至用户所在地，可通过诸如数字环路载波( d l l c ) ，无源光网络 ( p o n ) 及常规铜线等，对于大的企试验装置用户，可在用户所在地安装s d h 用户复辟接器。 在s d h 网络拓扑内，各层也有不同的特点：第一层网互连少数大的节点， 例如特大城市和某些省会城市，几乎无一例外采用网状网( m e s h ) ，每节点至 少有三条独立的路由；第二层连接大中城市，多数也为网状网，也可用3 不( r i n g ) 1 2 网，每节点有三条或二条独立的路由；第三层和第四层司采用多种结构，郊 链( c h a i n ) 网、总线( b u s ) 、环网、星形网等。网状网的主要优点是其“自愈” ( s e l f - h e a l i n g ) 特性，当线路或节点出故障时可绕环的另一方向实现重新连接， 达到保护的目的。在较低层网采用环网还可以在网络设计的灵活性上及安装 的经济性上得到好处。网络的层与层之间经由汇接节点或转接节点相连，这 种节点有时称为“环头”( r i n gh e a d ) 或“信关”( g a t e w a y ) 。具有汇接( h u b b i n g ) 或业务量调整分拣( g r o o m i n g ) 功能。在某些情况下，为确保层阃可靠连接，这 种节点用两条独立路由接到上一层的一个节点( 路由分集r o u t i n gd i v e r s i t y ) 或 上一层的两个分开的节点( 称为“双母”一d u a lp a r e n t i n g 或“双回归”d u a l h o m i n g ) 。这种分层的好处是各层网可独立地操作，各层有控制和保护的自主 性。在这里，故障的影响完全限制在各自的层内。因此这种概念有助于简化 网络管理，便于网络的扩容和发展。 2 2 。3w d m + s d h 系统组网 d w d m 技术是未来全光网络的基础，d w d m 技术的发展与成熟是推动 全光通信网络发展的最重要因素。正是由于几十个甚至上百个波长可以在一 根光纤里同时传输，基于波长的光交换才成为可能，传统的电交换体制才第 一次有可能丧失统治地位。也正是由于波分复用技术，不同体制的信号如语 音、数据、视频才有可能在一起传输阽】。 采用w d m 系统与s d h 系统相结合的组网方式，是目前传输网发展的 一种趋势。 w d m 与s d h 技术结合进行组网的主要优点有： a 、大大提高了光纤带宽的利用率，使一根光纤的传输容量很容易地扩大 几倍乃至几十倍。 b 、w d m 中的光放大技术，大大延长了中继段的传输距离，在w d m 下 开放的s d h 系统，可以省去许多s d h 中继设备，同时不影响s d h 系统传输 特点和优势。 c 、w d m 系统可以随着业务的发展实现平滑扩容，根据业务发展的需要 配置并逐步增加容量范围内的波道数量，系统建设可分期投入，具有很好的 经济效益。 一1 3 大连理工大学硕士学位论文 d 、w d m 系统可以提供不同基础速率的透明传输，为传统话务、数据业 务及i p 业务提供了灵活选择不同速率传输通道的条件。 垒塑! 望童皇笪堡竺旦箜垄垦茎堕_ _ 一 3 河南电信传输网现状分析 3 1 网内业务预测 3 1 1 长话业务网 长话业务发展的趋势是稳中有增，电路的增长速度趋缓，d c 2 层面上的长 话网络将向网状网发展。从现长途交换网的中继电路实用情况来看，基于2 m b s 为单位的传输电路，只占整个网络2 m b s 传输容量的2 5 左右，而现网上1 5 5 m b s 通道的占用率已达7 2 5 5 ，若将现有传输网内的非话业务从网中剥离出 去，并按话务的流量、流向稍加调整，即可满足省内各本地长途交换系统再 扩容一倍的需要。 3 1 2 数据网业务 数据及多媒体业务已成为河南电信业务发展的新增长点。用户增长速度 迅猛，技术发展突飞猛进，业务种类层出不穷，处于快速发展时期。目前， 河南电信数据网有分组交换网、d d n 网、i n t e r n e t 网、宽带多媒体数据网等多 种网络形式，各个网络的结构又不尽相同，从业务和技术的发展来看，现阶 段分组交换网不再扩容发展，维持现状；而省内i p 网、d d n 网和帧中继网依 托于a t m 宽带网，通道总量初计为2 3 1 5 5 m b s 若将i p 网从a t m 宽带网中 剥离出来，基本能满足近期帧中继网和d d n 网的需要。 国家骨干i p 网内，河南省的郑州、洛阳为省际节点，与一级骨干i p 网 间各提供一个2 5 g b s 的光接入点。根据省内i p 网业务的发展趋势，期网络 结构将以郑j , t 、洛阳为骨干节点，各市与郑州、洛阳骨干节点间为双星形的 网络结构，节点将采用p o s 技术连接。 河南省公众多媒体通信的发展近期非常迅速，基于a t m 接入的方式已显 出不能适应网络发展的需要。现省内各市至郑州等中心节点间传输通道使用l 1 5 5 m b s 的带宽，根据骨干网结构预计2 0 0 1 2 0 0 3 年各市到郑州、洛阳的传 的传输带宽。 3 1 3 移动通信业务 中国移动从中国电信剥离分营后，省内原有的模拟和数字移动网由“河 南移动”经营。目前，河南电信干线s d h 传输网承担着河南移动的传输容量， 并已转为租用形式。 a 、对河南移动传输需求的分析 河南移动发展至2 0 0 2 年的规模容量，其网络内各市移动交换机 ( m s c g m s c ) 至郑州t m s c 之间的长途中继传输电路将达1 2 9 4 2 m b s ( 约 2 9 1 5 5 m b s ) ，省际出口中继电路将达5 0 5 2m b s ( 约9 1 5 5 m b s ) 。作为 河南电信在组建传输网时对这部分业务的带宽预测应预以考虑。 b 、河南电信移动业务对传输的需求 河南电信移动业务迟早要开展，河南电信可以利用自己的网络优势，建 设移动交换网，其特点是移动交换区基本与固定网的本地网一致，但网络结 构与固定网不同。网络结构以郑州2 个移动汇接局为中心，各市的移动交换 局与2 个移动汇接局以星形连接组网，各市交换局间的业务经郑州汇接局转 接，不须建立地市局间的直达中继电路。 3 1 4 支撑网及智能网 支撑网( 主要包括：信令网、同步网、网管网计费网、企业管理网的广 域连接等) 及智能网由于其二类网带宽使用量较小，此处不再表述。 j 1 5 出租业务 出租业务包括光芯的出租和不同速率电路的出租。租用业务的来源受多 种因素制约，内部因素主要有租用资费、服务条款等。因其有较强的不确定 性，暂不必建设专用系统，可根据租用用途及容量需求再行安排。 3 1 6 多媒体业务 随着多媒体通信与- ；- 1 - ；g 机网络的较好结合，信息化的到来推动了传统通 1 6 朱明：河南电信传输网的发展策略 不仅包含了以计算机为基础的局域网、广域网及城域网，而且还将包含基于 视频广播等多种业务。 针对上述各业务对传输带宽需求的预测分析，各项业务需求预计两年内 新增1 3 5 条1 5 5 m b s ，3 8 条2 5 g b s 。但河南电信现有s d h 传输网在带宽供 给、网络服务质量及业务适应性等方面己不能满足语音网、a t m 网、i p 网及 未来三网合一后的各业务对传输带宽的需求，建设适应高速i p 等业务的新一 代传输网己成为当务之急。在这种情况下，河南电信应从战略高度出发，结 合当今传输技术发展现状，提出组建河南电信宽带传输网的解决方案。 3 。2 河南电信光纤传输网络现状 3 2 1 光纤光缆网 截止2 0 0 0 年底，河南电信完成了省内光缆线路建设达1 5 万条公里( 不 包括各市用户接入及县以下光缆中继部分) 。“八五”期间河南电信主要采 用6 1 2 芯的g 6 5 2 架空光缆来组建省内光缆线路网；? 九五”期全省采用 了1 8 - 3 6 芯g 6 5 2 的直埋光缆重建和改造了全省光缆线路网结构。目前各市均 具有两个不同的光缆物理路由，光缆线路网已具有相当的规模，且结构基本 合理，光缆纤芯容量可以满足未来一定时期的发展需要。 3 2 。2 传输网络 河南省地处中原，由于其得天独厚的地理位置而成为全国长途光纤传输 网的重要通信枢纽之一。随着省际干线光缆通信的迅速发展，河南电信也加 快了省内光纤传输网的建设步伐。“八五”期间，组建了1 7 个本地网及部 分段落( 市- 市或市一省会间) 的光传输系统，根据当时河南通信网中长期规划 和组建本地电话网实际需要出发， “九五”初期，河南电信开始对全省本 地网进行第二出1 ：2 建设，其目的是为了提高网络运行的安全和通信质量，也 是对“八五”期间本地网建设的补充和加强。这一时期的传输设备都是采 大连理工大学硕士学位论文 萌1 匠函 五幂歪甭通习丽了以p d h 为主体的传输层面，并基本完成了传 输通信由模拟通信向数字通信的过渡。 1 9 9 7 年7 月河南电信开通了省内长途光纤s d h 传输网络，该网络覆盖了 全省l8 个c 2 、c 3 局，连接3 9 个局站。网络建设初期是由4 个2 ，5 g b s 环网、 1 个2 5 g b s 线性系统和2 个6 2 2 m b s 分支系统构成了各地市至省会、地市之 间的高效直达长途传输路由。继河南电信s d h 传输网络投产后不久，河南电 信于9 7 年底开始对网络进行了扩容和优化，以完善网络的结构，使电路调度 更加方便灵活、运行安全可靠。扩容优化后的网络规模为四个2 5 g b s 环型系 统、六段2 5 g b s 线性系统、两段6 2 2 m b s 线性系统和三套d x c 4 l 设备组成 的光纤传输网络。该网络在四个环网上分别配置具有自愈功能的2 5 g b s 传输 系统，并采用二纤双向复用段自动保护方式，以提高网络的安全性和可靠性； 在郑州、新乡、漯河三个环间接点上设置d x c 4 1 数字交叉