基于SDH技术建设电信接入网

1、基于SDH技术建设电信接入网 - 日期：2004-8-11 浏览次数：6889研究表明，接入网投资已约占当前整个电信网投资的50%，但目前接入网建设却跟不上骨干网建设步伐和用户业务需求的发展，容量和成本的瓶颈问题因业务宽带化而显得尤为突出。接入网建设需要大量的先期投入，各种接入技术不能很快地应用在接入网中，这给电信运营企业带来很大压力。接入网的建设是一项长期工程，正确、全面地理解和比较各种技术的优势以及局限性，选择最适合的技术组合对接入网的建设具有相当重要的意义。 一、深圳电信接入网的建设 1SDH技术的应用 1997年深圳电信开始建设接入网时应用的是SPDH传输技术（主要基于价格因素考虑），

2、SPDH是带有SDH（同步数字系列）特点的PDH传输体制（基于PDH的码速调整原理，同时又尽可能采用SDH中一部分组网技术），该组合技术虽然带来了一定的技术经济效果，但是却无法向一个统一的标准*拢，且这种传输体制的复用效率不高，传输效率低，不能成为光接入网的主要传输体制。 SDH作为一种成熟的传输手段，主要依*其高速传送能力和特有组网能力应用于接入网，在宽带接入网中扮演重要角色。SDH在接入网中应用必须提供适当的接口，或者与其他接入方式配合应用，实现接入网的点到点结构、链型结构或者自愈合的环形结构应用，同时SDH可通过承载ATM和IP为用户提供可*的高速接入方案。SDH作为接入网传输技术，其可

3、*性及稳定性是有保证的，且有利于整个传输体制统一标准，适合接入网的发展趋势。为了适应接入网的应用，SDH对网络的定时、保护、倒换和网管等都要求做适当简化，以降低成本，方便组网。 根据网络结构的不同特点，深圳电信接入网分为主干层、配线层和引入线三层结构。接入网主干层网络容量大，对安全性要求高，一般要求光纤组成环形结构。在干线网络上采用SDH，充分发挥了SDH系统技术成熟、传输容量较大、具有环网自愈能力的优势。 为了兼顾宽带和窄带用户的需求，深圳电信采取FTTB+SDH、FTTZ+SDH技术建立接入网远端系统，针对不同的用户群配置不同带宽的接入设备，如对大客户比较多的地区提供2.5Gbit/s或6

4、22Mbit/s SDH设备，对普通用户则配置155Mbit/s SDH设备。 2接入网的传输设备 目前深圳接入网中引进的传输设备种类繁多，包括UTStarcom的OMUX400、400A，武汉烽火的GF2488-01B、GF155-03、GF155-03B、GF155-06以及华为的Optix 155/622H、Optix2500+等多种接入网传输设备。UTStarcom OMUX400及400A设备是最早投入使用的接入网传输设备，于1997年底开通，采用SPDH技术，共建有86个环，389个端机，303个接入网点，目前已不再建设新的网点；烽火GF系列设备于2000年开始在深圳电信投入使用，

5、有123个环，共有494个端机，383个接入网点；2002年深圳电信投入使用了华为Optix 155/622H、Optix2500+设备，现有38个环，共有136个端机，106个接入网点，如表1所示。 3组网方式 考虑到交换局点多、服务半径小等情况，深圳现有交换局接入网的传输主干层采用环型结构为主。 深圳电信接入网由端局和远端两级组成，组网方式基本都是采取SDH自愈环形网络结构形式，形成环形自愈网保护，除梧桐山由于光缆铺设问题采取链状网，其他的都是端局和多个远端节点构成闭合环，宽带用户接入端采取二纤双向复用段保护环结构，普通用户的接入端采取的是二纤单向通道保护环结构。 基于SDH环形网传输的接

6、入网设备及网管拓扑结构（以烽火的622Mbit/s SDH设备为例）如图1所示。 4问题及解决方法 由于网络发展过快，设备的可*性和稳定性方面存在着一些隐患。烽火的接入网设备由于数量增长过快，网管系统不稳定，常出现误显示，例如工程师已在网管做了环路，网管上显示已成功自环，但数据却不能下到远端设备上，需多次配置，才能成功自环。在运行过程中还出现大量的接入网点“COMFAIL”（通信失败）告警，网管无法监控到远端接入网设备，出现故障时难以通过网管在第一时间进行处理。后来通过升级网管系统，加装了GF155-03、GF155-06网管监控设备以及GF2488-01B及GF155-03B网管监控设备，使

7、问题暂时得以解决， 我们通过网管系统观察各端点的告警情况，经常发现有较多的无效告警信息，这些告警其实并不都是由于设备问题引起的传输故障，可能是扩容、新开电路造成的，我们应对这些无效告警在网管系统上予以屏蔽，使维护人员能从网管监控系统中及时发现有效故障，提高网络运行质量。 二、接入网建设经验 1接入网建设的注意事项 （1）深圳接入网有多个厂商的传输设备，维护不便，对网管系统的建设也增加了难度，建议运营企业在进行接入网设备选型时，应尽可能减少设备种类。 （2）接入网点的建设要防止预测偏差，应考虑到投入与产出的经济效益，要以用户的实际需求作为建点规模的基础。目前深圳电信接入网中一些远端节点未得到充分

8、利用，造成设备空置，使设备的投资无法收回；而另一些远端节点则因不能满足用户需求，接入网建成不久就进行设备扩容，增加了验收次数和维护难度，资料管理也更为复杂。 （3）保证网络的工程质量，验收时要严格把关。在测试过程中，应注意接入网点设备的基本参数设置，环保护的切换，告警参数设置是否正常，2Mbit/s传输线路是否连接正确，DDF端口是否存在误码等问题，并在设备投入运行前予以解决。 （4）随着接入网点的不断增加，要保证接入网资料（包括光路、设备及电路资料）准确，尤其是光路资料，必须与网络实际路由逐条进行核对，准确的资料对将来的维护抢修工作起着关键作用。 （5）每一个光纤自愈环所包含的节点数不宜太多

9、，最多不超过六个，这样一旦出现环路系统故障，不至于影响太多远端节点，可避免由于扩容所带来的重新拆环、割接及验收工作。; （6）为防止光纤路由出现假环现象，光缆线路在一个光节点不应重复走多次，即东西向光路不要走同一条光缆，这样当某一光路出现故障时，整个环路才能真正进入环保护状态，保证通信畅通。 2运行维护经验 （1）维护人员通过网管监控系统观测全部设备的运行情况，及时发现和处理故障，有效保证网络质量。在SDH环中，有时一个节点有告警，但它并不是引起故障的发生点，所以当有故障发生时，不要急于赶往现场，应通览全环，首先通过网管系统检查数据是否有误，再分析故障可能发生的位置，以便迅速排除故障，恢复通信

10、。 （2）对故障的处理要根据告警显示的内容进行分析，对故障支路进行自环看其运行是否正常。可先利用网管系统提供的环回测试功能，进行故障定位，再在DDF处用跳线进行自环，这样的自环在本次群进行时不会影响其他支路正常运行。如果发现有误码现象，用误码仪进行测试分析误码原因，处理故障。 3安全问题 深圳接入网点数量大、分布广、机房环境恶劣（一般都在地下一层且无空调），又无人值守，接入网的安全问题显得尤为重要。 （1）接入网网管监控系统的安全：对网管数据的访问应提供四级权限验证，要保证设备网管数据的高度安全，并提供灵活的备份恢复方案。 （2）接入网远端机房的安全：要严格执行机房人员的出入登记制度，机房钥匙

11、要专人负责、统一管理。三、深圳电信接入网发展方向接入网的数字化、光纤化、宽带化及综合化是未来接入网的发展方向，深圳光纤接入网中采用了AN-SDH技术，将SDH技术引入到光纤接入网系统中，使SDH接口更*近用户，为整个光纤接入网系统平滑地向宽带化方向过渡提供了可行的手段。光纤化和分组化是有线接入网发展的总趋势，根据实际的需求分布和成本情况继续FTTx的建设是保证开展宽带接入服务的根本随着技术所本持续下降，电信市场日益开放以及以IP为代表的数据业务的爆炸式增长，网络的带宽与容量再次成为热门话题和紧缺的资源。以美国为代表的发达国家的骨干网正向超高速和超大容量的方向发展，高达160Gbit/s（161

12、0Gbit/s）的波分复用系统已投入应用。用户侧的PC机的速率也在突飞猛进，唯独中间的接入网仍停留在窄带水平。为了适应这一新的形势，接入网的宽带接入技术也呈现了新的发展态势。接入网络对电信运营商而言是极其重要的，因为它直接连接着最终用户。面对通信宽带化的趋势，原有的接入网络技术已开始表现出种种不如人意的地方，而建设新型宽带接入网络成了人们关注的新话题。在这种情况下，传统的电话网势必向以数据业务为中心，以宽带化和IP化为特征的下代电信网过渡。电信业务从电话等窄带业务逐渐转向集语音、高速数据、可变视频为一体的多媒体宽带业务。面对众多的接入技术，如何选择理想的解决方案，高效、经济的构建满足各种用户需

13、要的接入网络是人们关注的一个焦点。宽带接入网建设应根据社会的发展、用户的需要、设备的成熟程度和经济实力分阶段实施。接入设备必须组网灵活，窄带、宽带业务都可以接入，支持未来发展。2集成宽带接入的特点这种集成接入系统是基于SDH的。将SDH技术上的优势带进接入网领域，使SDH的功能和接口尽可能靠近用户是SDH发展的趋势。考虑到接入网对成本的高度敏感性和运行环境的恶劣性，适用于接入网的SDH设备必须是高度紧凑、低功耗和低成本的新型系统。集成宽带接入通过V5接口或DLC完成窄带接入，通过插入不同的接口卡直接向用户提供10/100Mbit/s以太网接口或270Mbit/s DVB数字图像接口，不需ATM

14、适配层就能直接把宽带业务映射到SDH帧中，并能半动态/动态地按需分配带宽（NE1或NT1），以适应不同业务接口需要，从而有效地提高带宽利用率，真正实现宽窄接入兼容，是理想的综合宽带接入解决方案。（1）基于SDH这种接入方案的传输部分符合SDH体制标准，其速率、帧结构、功能都与STM-41一致。能与任一厂家的STM-4或STM-6互连，还能平滑升级到STM-4。具有标准的SDH支路接口。除T1和T3接口用于SONET外，还可提供E1（2Mbit/s）支路接口。具有155Mbit/s光/电分支支路功能，利用155Mbit/s光分支盘可以形成光分路。利用155Mbit/s电分支盘复用到上一级传输设备

15、，提高系统组网的灵活性。除能用作接入设备外，还能直接作为传输设备使用，应用范围相当广泛。（2）综合接入接入网是一个快速发展的网络，一些可用于接入网的技术还在不断出现，谁也无法预料将会出现什么新的接入业务，尤其是宽带业务。因此，衡量一个综合接入网产品的好坏，不能仅看其支持接入业务种类的多少，还要看其解决宽/窄兼容的技术。如果能够动态地分配带宽，无论将来宽带业务如何发展，只需开发相应的接口盘就能满足新的业务要求，而不需对设备进行大的改动，减少了开发周期，降低了成本。集成接入系统利用虚容器（VC）将不同的支路的信号映射到STM-1中。级连的VC能映射比单个的VC更大的数据流，因此能更有效地利用带宽并

16、能实现带宽的按需分配，动态地分配信道。对于大多为非电信标准的宽带业务，能提高带宽的利用率。它采用两级复用方案，一级是从STM-1到E1，另一级从E1到64kbit/s。当业务比特率大于时，给它分配多个级联的VC-1；反之，分配一个或部分E1。这些比特小于E1的业务在多个64kbit/s等级中处理，与级联VC中的动态带宽分配无关。（3）符合TMN要求的网络管理系统接入网网管的建设应当是基于TMN的，在开放的环境中，采用标准的管理协议来传送标准的管理信息，保证网管的高度适应性和可持续性建设要求。TMN对网络管理系统与被管理设备之间传送的管理信息进行了标准化，只要各接入网设备都提供标准的接口，不论其

17、具体实现方法如何，也不论其组网方式如何，不同的接入网资源都可以被集中管理，统一调度。在接入网网管的建设中，由于接入网本身的技术特点，要求网管系统具有良好的适应性和可持续性，而TMN技术则切实保证了接入网网管建设的平滑过渡和可持续性发展。3对各种接入的支持3.1支持窄带业务为了更充分地利用SDH的优势，需要将SDH进一步扩展至低带宽用户，特别是无线用户，提供灵活并能综合新老业务的64kbit/s等级传送平台。具体实施方法可以有多种，如使用STM-0子速率连接（sub STM-0），对于小带宽用户是一种经济有效地方案，同时又能保持全部SDH管理能力和功能。目前LTU-T第15研究组已开发了一个新的

18、建议G.708。规定了sSTM-2n和sSTM-1k接口，届时SDH演进一步向用户推进，在接入网领域占据更大的份额。集成宽带接入设备支持窄带的接入（V5接口），与V5.1/5.2研究平台兼容，更改协议可实现升级。两种协议处理方案（远端终结和局端终结），用户可根据情况选择。3.2支持宽带业务SDH利用虚容（VC）将不同的支路信号映射到STM-N中。在SDH标准中，采用VC-1（映射T1/E1），VC-2（映射T2），VC-3（映射T3/E3）。级连的VC能映射比单个的VC更大的数据流因此能更有效地利用带宽。它的另一个好处是能实现“带宽按需分配”，即动态地分配信道。对于像以太网和压缩数字图像这样的

19、非标准数据速率，动态带宽按需分配能大大地提高带宽的利用率。3.3支持IP业务接入网用SDH的最新发展趋势是支持IP接入。目前至少需要支持以太网接口的映射，除了携带语音业务量以外，可以利用部分SDH净负荷来传送IP业务，从而使SDH也能支持IP的接入。IBAS设备通过插入网卡作为支路盘，为用户提供两路以太网接口，工作方式可为双工或半双工。以太网接口所需带宽可由系统灵活分配（n2Mbit/s）。综合起来，集成宽带接入系统具有如下优点：（1）综合考虑了窄带接入和宽带接入。另外更完善地解决了IP接入，实现了语音、数字电视、多媒体服务的集成接入。（2）基于SDH，由于SDH技术很成熟，能提供可靠的服务。

20、（3）可增加带宽，提高网络管理能力，减少维护工作，降低成本。（4）对于GSM系统来说，可灵活地提供2Mbit/s的透明通道。（5）可方便地升级和扩大容量，为平滑过渡至FTTH做好准备。4与其他宽带接入技术的比较4.1与ADLS（非对称数字用户线）的比较非对称数字用户线（ADSL）系统是一种利用现有双绞铜线的宽带接入技术，它利用双绞线传送双向不对称比特率数据。ADSL的内部比较复杂，它采用了高级的数字信号处理技术和新的算法压缩数据，使大量的信息得以在网上高速传输。ADSL系统的发展趋向是进一步提高系统的下行带宽，即演变成所谓甚高速数字用户线（VDSL）系统，这种技术在双绞线上的下行传输速率可以扩

21、展至25-52Mbit/s，同时允许1.5Mbit/s的上行速率，其传输距离会缩短至1000m或300左右。ADSL最大特点是无需改变现有铜缆网络设施就能提供宽带业务，其主要缺点是线对的苛刻要求，目前国内双绞线只有10左右的线对可以开ADSL，另外，价格仍偏高。从长远的发展看，双绞线的传输带宽毕竟还是有限的。它最终只能是一个过渡性的方案，或者与其他宽带接入系统配合使用。拉入网发展的最终目标是光纤到家，应该因地制宜，在有条件的地方，尽量地使光纤靠近用户。集成接入系统是基于SDH的新型综合宽带接入系统，无论从传输带宽、信号质量，还是从今后向FTTH的过渡上，都有其发展优势。可以针对不同业务提供相应

22、的接口，如以太网接口、DVB接口，实现宽窄带、新老业务的综合接入；标准SDH光传输平台，把ONU尽可能地推向用户端，简化了网络体系结构。4.2与HFC（光纤同轴电缆混合网）的比较HFC是一个灵活的接入和传输系统。将光纤和同轴电缆的优点集于一身，又较FTTO或者是SDV造价低廉。同时支持模拟和数字传输。HFC的灵活性和强大的功能已使它成为CATV和电话提供商的首选。HFC是广播式服务的一个很好的解决方案，但在发展双向、交互式服务中存在着严重不足：（1）HFC是一个树型结构，在电信服务中可靠性不高，易被噪声干扰。（2）许多用户共享上行信道，限制上行信道的应用。（3）用模拟传输技术。（4）不支持Q3

23、接口。与HFC相比，集成宽带接入方案运用SDH设备，可形成高可靠网络技术。同时他支持F接口和Q接口，在局端实现用户线路测试，远程和集中式监督和控制。为了满足VOD、可视电话和其他动态视频服务，集成宽带接入方案提供了DVB接口。总之，与HFC相比，集成宽带接入方案更能满足广播公司宽带接入的需要，带宽更宽、可靠性更高。易开通双向服务。4.3与APON的比较接入网正在应用PON（无源光网络）系统，使携带的信息ATM化后的PON称为APON。对于承载和终端用户来说，APON有许多优点。因为光纤维护费用远比铜轴的低。现在，速度为155Mbit/s的对称APON系统和速度为622Mbit/s/155Mbi

24、t/s的非对称APON系统正发展之中。另外，光纤技术不受电接口的影响，从而保证了高质量的电信服务。APON系统的另一优势是在提供动态带宽仇配的OLE中集合了ATM信元、ATM的QoS优势、PON的宽带透明传输的优势。但是，APON的发展前景却面临着ATM的衰落和IP的兴起。另外，APON技术显得还很昂贵。与APON相比，集成宽带接入系统费用低，提供宽带支流接口，实现了NE1或nT1到STM-1复用，以及动态带宽分配。也可提供IP接入，将信号直接映射到SDH帧中，简化了网络结构，降低了费用，提高了系统效率。实现了宽带和窄带的集成接入。4.4与LMDS比较本地多点分配业务（LMDS）是一种新出现的毫米波宽带无线接入技术，可提供双向数据、语音和视频业务。如果仅用于语音则可以支