城域传输网网络结构的演进

城域传输网网络结构的演进

城域传输网网络结构的演进  

 
传统的传输网是电话交换机的配套网，主要承担交换机间带宽的传输。最初通过点对点的方式利用载波或PDH满足两个交换机间带宽的需求，网络拓朴以链形、星形为主，业务的可靠性和组网的灵活性受到很大的限制。随着SDH技术的出现，SDH提供了良好的基于自愈环的保护，环形组网还大大节省了光纤铺设的费用，并且十分适合电话交换机的分层结构和业务流量流向要求，环形组网结构迅速在传输的各个层次得到大量应用。似乎忽然一天，所有的传输组网变成了“画圈圈”，并且是网络层次清晰的“画圈”，并且根据交换机分层分成各个不同层次的环。

电话交换机的业务流量和流向也注定的网络中大多数业务可以被规划分配到一个个相对独立的环内，少量的环间业务可以通过环间STM-1连接实现。然而话音业务发展逐步趋缓，数据和专线业务的崛起带动了传输网内端到端业务需求的快速增长。尤其在城域网中，大量新出现的业务不再只是某一个独立的环内的业务，而越来越多的是跨越多个环，面向全网的端到端业务的要求。大量环间电路的出现大大增加了电路调度的复杂性，降低了传输效率，曾经有一个运营商为调通用户两个相距仅十公里点间的2M专线进行了22次环间电路转接。

如何解决这一问题呢？网络结构是问题的关键。先看看目前城域传输网的结构：

城域传输网络结构

城域传输网一般可分为三层结构：核心层、汇聚层、接入层(如下图所示)。

核心层由核心节点组成，一般有交换局、长途局、数据中心及关口局等，负责核心节点间大容量中继电路，与省/本地长途网的互联互通，与其它网络的互联互通。网络结构相对稳定，业务可靠性、安全性要求高。网络节点数量少、业务容量大、电路调度频繁。

汇聚层由汇聚节点组成，负责一定区域内业务汇聚和疏导，要求具有强大的业务调度能力。汇聚层的存在避免了接入点直接入核心层，导致的接入网跨度大、主干光纤消耗严重等问题。

接入层处在网络末端，进行业务的接入。

网络“扁平化”“无级化”

传统SDH设备在交叉连接容量小，支持的光接口数量少以及对多业务的支持能力弱，在组建城域网时主要配置成简单的ADM或TM的应用。不同层次的传输系统组成相对独立的环，在层和层相交的POP点安装了大量分属不同环不同网络层次相对独立的ADM/TM设备。虽然采用这种组网从物理上看，网络结构清晰，但为提供环间/层间业务，设备与设备间需要通过STM-1/E1相连，当有大量环间业务时，还需要通过独立的DXC设备来进行环间/层间业务的疏导，从而使网络变得异常复杂而且难以管理。

随着技术的发展，出现了新一代MSTP技术，它加强了SDH交叉连接能力，提高了组网能力，并支持在TDM、IP、ATM之间的带宽灵活指配；实现了以太网的二层交换，支持以太网业务的带宽共享、业务汇聚、及以太网共享环等功能，大大提高带宽利用率。通过引入RPR机制，可以实现以太网带宽的统计复用、公平的带宽分配和更加严格的CoS，对数据业务具有更好的支持能力。主要特点是采用了VC虚级联、 LCAS(链路带宽调整机制)、和GFP(通用成帧规程)等技术，并增加了以太网的二层交换能力，RPR以及ATM交换能力。

由于新一代MSTP不仅很好地解决了数据业务的接入和传输，并且提供了强大的交叉连接能力，可以支持大量的光接口，大大提高了组网能力。采用新一代MSTP在网络层与层间的节点，采用一台设备，一个交叉连接矩阵，同时闭合多个层次的多个环，通过交叉连接矩阵提供环间业务完全无阻塞的交叉连接。比如说在汇聚层和核心层相交的节点上采用一台设备闭合核心层10G环，同时闭合大量汇聚层2.5G环，如果把核心环比作是城市交通的“高速路“，新一代MSTP设备不仅提供了高带宽传输的“高速路”，而且提供了上下“高速路”的“立交桥”。通过“立交桥”实现对业务的疏导，从而实现一个完善的端到端的业务传输系统。

这种层与层间的新一代MSTP实现的“ DXC+MADM ”的应用，使网络的分层结构保留在逻辑分层上，物理上网络实现了“扁平化”“无级化”。

新一代MSTP组建城域网

新一代MSTP建设城域网络，既能实现TDM语音和IP业务等的综合接入，同时又使网络具有良好的可扩展性、灵活性、业务生成性、可管理性、互联互通性和低成本。UT斯达康公司利用多年提供多种电信解决方案的经验，针对城域网的业务特点，采用创新的体系结构和先进的芯片技术，成功开发了基于SDH的新一代系列多业务光传输产品NetRing ，涵盖了从STM-1 、STM-4 、STM-16到STM-64的所有产品。 NetRing在实现强大的多业务传输能力的同时，极大提高了设备集成度，具有很好的性能价格比，能为城域传送网建设的三个层面(即：核心层、汇聚层和接入层)，提供完整解决方案。我们相信该方案能有效地满足城域传输网各层面的业务需求，最大限度地保证运营商在城域网竞争中赢得主动。

域核心层，随着业务的增长，10G进入城域核心已经成为一种趋势，UT斯达康针对城域核心层的NetRing 10000 ，提供高达1024*1024 VC4，8064*8064的高容量交叉连接矩阵，并可提供多达10个10G，20个2.5G，160个155/622M ，128个FE和32个GE，504个E1接口，并可以通过专用的扩展子架，上下几千个E1。 NetRing 10000不但可以提供核心节点间大量的业务传输外，可以同时闭合大量汇聚环，所有汇聚层和核心层的电路在NetRing 10000的大容量的高阶低阶交叉连接矩阵进行无阻塞的交叉，实现核心层和汇聚层的融合。

tRing 10000具有强大的数据能力，可以有效地处理核心层大量的数据业务。一般核心层的数据业务主要有两种，一种是接入/汇聚层上传的数据业务。 NetRing10000 可以处理接入/汇聚层通过一层透传、二层共享和RPR各种方式上传的数据业务，支持FE至FE和FE至GE的业务汇聚；另一种是核心层节点间大容量数据业务的互传。 NetRing 10000可通过GE在SDH中的一层透传或通过RPR进行高效传输。

5G会逐步从核心层进入汇聚层，放置于汇聚节点的2.5G设备，如果采用传统的STM-16设备成本较高，由于不支持数据业务，提供的高低阶交叉连接能力弱，提供闭合接入环的155/622M光接口数量少，很难适应网络要求。2.5G进入汇聚层对设备的体积、功耗、性价比提出了更高要求。UT斯达康推出的NetRing 2500以其独特的分布式矩阵、高集成度，小体积，低功耗，低成本，非常适合城域汇聚层的要求。它能在闭合汇聚STM-16环的同时闭合大量STM-1/4的接入环，提供大量STM-1/4光接口，大容量的高低阶交叉连接矩阵对接入层上传和本地上的业务进行交叉连接，实现对汇聚层与接入层的融合。

tRing 2500的接入层节点包括TDM接入节点、数据节点和混合接入点，一般采用STM-1/4速率，随着数据业务的发展，155M升级至622M的要求越来越多。接入层的设备应同时提供的E1和FE业务，一般要求提供8/16个E1，4个FE接口以上，并且能支持多种数据传输的要求。另外，由于接入节点机房环境较复杂，设备应能支持-48V/+24 VDC和220VAC多种供电方式，并且适应非机房环境(温度、湿度)的要求。接入层PDH势必向MSTP过渡，并逐步取代网络中的PDH设备，提高网络的、可管理性和可维护性。UT斯达康推出的NetRing 600 采用专用的芯片技术，小体积、低功耗，强大数据处理能力非常适合城域接入层的要求，并以其低成本，使MSTP取代PDH成为可能。

回归网络的本质“网状网”

网络，不论是公路网、铁路网、电力网、给排水网，还是通信网、 INTNET 、传输网，都经历了从一个个独立的链，到环，到多环多链、到重叠环和链，最终逐步回归网络的本质--“网状网“。在城域网中尤其如此，一些电信运营商经过多年的传输网的建设，在城域布置了大量网络，分割来看，是一个个独立的/重叠的环或链，从全网来说，它已经是一个“网状网”。

状网”有其与生俱来的优势，“网状网”能实现最完善的网络覆盖，链只能覆盖到一条“线”，环可以覆盖到一个照顾到边缘的“面”，而“网状网”可以实现最小间隙的覆盖；网络追求的高效、快捷，难以摆脱“两点间最短矩离是直线”这一基本原理，“网状网”正是这一原理的最佳体现；“网状网”能提供最好的网络生存性和业务的可靠性，“网状网”通过提供大量迂回路径，大大提高了网络和业务的可靠性。ASTN技术的出现提供了一种基于“网状网”的业务调度和业务保护的解决方案，在新一代MSTP的基础上，逐步引入ASTN，可真正实现一个全程全网全业务可管理可调度可运营的城域网。

网结构的发展将是一种演进，为便于网络的管理，网络的分层结构，尤其是逻辑上的分层结构还将在很长时间内存在，随着技术的发展和市场需求的推动，城域传输网会经历从核心到汇聚到接入回归网络的本质的演进。

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