北京清华华环电子股份有限公司开发部总经理  葛宁

　　一、介绍

　　城域传输网一般采用三层结构，分为骨干层、汇聚层和接入层。骨干层完成长途局、汇接局、核心路由器/交换机等核心业务节点间的业务传输与调度；汇聚层完成端局、IP汇聚节点等业务汇接节点之间，以及业务汇接节点与核心业务节点之间的业务传输和调度；接入层则完成电话模块局、移动电话基站、大客户等业务接入点之间，以及业务接入节点与业务汇接节点之间的业务接入和传输。中小型城域网则常将骨干层和汇聚层合并，形成骨干汇聚 接入两层网结构。随着SDH技术的发展，大型城域网骨干层TDM业务大多采用大容量SDH环网构成，IP数据网传输则通常独立组网；大型城域网的汇聚层以及中小型城域网的骨干汇聚层，则采用SDH或MSTP环网构成；作为技术上的自然延伸，城域网接入层采用SDH/MSTP设备，应该是理想的选择。但是，由于接入层业务量小而数量众多，对价格十分敏感，因此除了在网络安全性要求较高的场合使用小容量SDH环网外，大多数城市的接入层网络仍然以星型连接的PDH光端机为主。

　　除了单位价格占优外，采用PDH光端机有许多缺点。首先，PDH光端机与汇聚层SDH/MSTP网络只能通过E1等PDH接口实现连接。大容量SDH需要配备许多E1支路接口板，然后用大捆电缆经DDF配线架与接入层PDH光端机连接。大量电缆和DDF配线架以及相应的机房面积的引入，不仅构成了可观的附加成本，大量接头的引入也增加了许多潜在的故障点，使可靠性降低。其次，采用PDH光端机阻断了汇聚层与接入层之间在网络管理上的有机联系，运营维护成本增加。

　　降低终端型和星型小容量SDH/MSTP设备的造价，是将统一的传输技术引入价格敏感的城域网接入层，克服PDH光端机方案弊端的关键所在。为此，北京清华华环电子股份有限公司凭借多年SDH和PDH光传输设备开发的技术积累，推出了价格与PDH光端机相当的小容量边缘型SDH/MSTP光端机---城网直通车。它的引入，可以使运营商免去大量的连接电缆和配线架，实现接入层与汇聚层之间的SDH光接口直通，VC-12直达网络末梢。不仅提高了网络的可靠性，简化了网络管理，而且综合成本也比PDH接入层有明显的降低。

　　二、技术发展

图1接入汇聚设备技术示意图

　　接入层设备可以总结成为三代设备。它们的主要技术和结构如图1所示。

　　第一代是目前大量采用的PDH设备，包括点到点型和星型局端设备，不具备汇聚功能。它们采用PDH传输协议，没有光接口规范。用户业务如E1和数据业务通过远端设备，利用私有PDH协议进行复接，经光纤传输到局端设备。局端设备按照私有协议对PDH光信号进行分接，又转换成为E1等PDH接口，通过电缆经DDF配线架与城域骨干/汇聚设备连接。整个传输都采用PDH协议，由于PDH协议的局限。第一，在业务上缺乏端到端的质量控制。虽然各个厂家的私有PDH光协议可能包括了性能检测的开销，但是由于分接复接E1等业务，反复进出，无法提供端到端的直通业务性能检测。例如无法统计出E1通过完整传输线路上的误码性能。另外，由于厂家利用私有协议进行性能检测，水平参差不齐，没有统一的标准，对于电信网管统一网管信息很难实现。第二，由于E1是一个业务接口，实际上并不适应汇聚设备之间的互连。特别是当局端设备与城域骨干设备之间存在大量E1接口互连时，将引入大量的电缆连接和接头。接头的松动，电缆接地的好坏等等。都是故障的隐患，同时给设备维护升级带来很大的麻烦。路由配置由于是依靠电缆实现的硬连接，很难自动化。第三，由于PDH协议在光接口上是私有的，造成设备绑定现象。如果运营商由于当初的种种原因一旦选定了一个厂家的设备后，由于不同厂家设备不能互联互通，日后的升级维护都只能靠这一个厂家，造成服务上的被动。有时成为影响业务质量的因素。另外，在故障维护上，除了简单测试光功率外，没有任何仪表可以测量远端设备和局端设备之间光接口的通信性能，往往造成故障定位困难。第四，由于PDH设备往往没有很好的网管接口，在网管上无法做到互连互通，造成设备无法监控。

　　鉴于第一代设备的缺陷，一些PDH设备厂商开始研发第二代设备，即在局端设备中增加一个SDH终端卡。在局端与远端设备之间仍然采用私有的PDH协议，而在局端提供汇聚功能，将原来的E1信号经SDH终端卡复用，给出标准SDH接口。这一代产品，解决了局端设备与城域骨干设备的互连问题，节省了大量的电路连接，提高了整个系统的可靠性。同时，由于提供SDH接口，这一代设备在网管能力上一般有所提高，可以提供标准的SNMP或者是Q3接口，以便于统一网管。但是，上面提到的第一和第三问题，仍然无法解决。同时由于E1业务在传输过程中，要经过两次适配。第一次是从远端设备传输到局端设备，需要经过PDH私有适配；而第二次是局端设备从PDH光信号中解出E1信号后，再一次适配到SDH协议中。两次的适配必然造成复杂的处理，在性能上有其不可靠的影响，同时对于用户增加了设备的复杂度，提高了设备成本。

　　第三代是SDH直通设备，包括汇聚型和非汇聚型。由于业务在远端设备就已经按照SDH规范，适配到SDH进行传送，非汇聚型的远端设备可以通过SDH光接口直接连接到城域网汇聚层节点上，适合从汇聚层网络上分支出较少的业务接口。汇聚型则在局端插入SDH汇聚设备，将来自多个方向的VC12业务汇聚到上行SDH接口中，从而节省大容量骨干节点设备上的STM-1接口卡数量。这一代产品彻底解决了传送质量问题，用户的E1等业务在一进入传送网就有了SDH标准提供的BIP2等检测开销。从用户末梢一直到城域骨干，全程提供性能检测。在城域骨干设备上就可以通过BIP2和REI等POH开销知道整个链路双向的传输质量。在线路出现大的问题之前，通过误码等性能的下降，做到真正的防患于未然，保证客户的通信质量，提供满意的服务。另一方面，由于设备之间全部采用标准接口，E1等业务适配符合SDH规范。网管上提供规范的SNMP或者是Q3接口，信息模型公开，能够实现统一网管。厂家设备具有了互连互通的特性，根据运营商的要求，接入汇聚设备参照城域骨干设备标准就可以做到统一网管，路由全自动化调配。这样，运营商就可以按照规范选择厂家，谁服务好就采用谁的设备。在将来的升级维护等方面，由于有替代厂家，占据了主动地位。所有光接口信号都可以用标准的SDH测试仪进行测试，使网络建设、故障分析更为方便。

　　对于骨干/汇聚节点和机房已经具备大量E1支路板和DDF配线架的运营商，第三代设备也可以采用点到点或星型连接，在局端提供E1接口与上级网络相联。此时，设备与第一代PDH设备的工作方式并无区别，但是由于光信号采用标准STM-1接口，从维护仪表的角度，仍然比单纯PDH光端机更具优势。

　　三、解决方案

　　清华华环公司新开发的SDH接入汇聚设备，H9MO-LM称为“城网直通车”，是新一代SDH接入汇聚设备。采用上述第三代构架。远端设备功能上提供1-4路和1-8路两种E1业务的接入功能，和1路100/10M以太网业务接入功能。将E1业务和宽带数据复用到一个SDHSTM-1信号中，经光接口传输到局端进行汇聚，或直接与汇聚层节点机相连。对于传输可靠性要求高的场合，远端设备和局端设备之间可以实现1 1的光纤保护。

　　局端设备为了提供高可靠性。在上行汇聚光接口、时钟、电源等重要组成模块上提供1 1保护。对于E1业务，内置TUPP和交叉连接功能，可以提供汇聚光接口到远端光接口之间任意VC12的交叉，方便路由调配。对于以太网业务，提供两个GE汇聚接口，同时也提供FE局端到远端的点到点以太网专线业务。

　　远端设备可提供的接口：

　　1个 线速 100/10M 以太网

　　4xE1或8xE1

　　STM-1光接口(标准或1 1保护)

　　公务电话

　　局端设备可提供的接口：

　　2x 10/100/1000 Ethernet 以太网汇聚接口

　　16x10/100 Ethernet 以太网专线接口

　　1 1 STM-1汇聚光接口

　　16 x STM-1支路光接口(每路SDH可以有1 1备份)

　　公务电话

　　设备提供SNMP或Q3两种网管接口，提供网管信息模型。

　　“城网直通车”的典型应用有——

　　 在图 2中，一对H9MO-LM通过一对STM-1光纤相连，提供电路与数据业务互连。

　　在图 3中，一对H9MO-LM通过两对STM-1光纤相连，形成1 1的光纤保护。

　　在图 4中，一对H9MO-LM经过SDH网络相连(E1业务和以太网业务集中在标准VC4内作为一个整体通过不同厂家的SDH网络)。

　　在图 5中，H9MO-LM通过一对或两对STM-1光纤与H9MO-LMX相连，一台 H9MO-LMX最大可以与16台H9MO-LM通信。值得注意的是，由于采用了标准SDH接口，远端设备并不一定采用本公司的H9MO-LM设备，而可以是任何采用标准SDH接口的其他接入节点设备。随着SDH的普及，越来越多的接入节点设备可以提供标准的STM-1接口作为信号接口选项。当这些设备STM-1接口信号中实际使用的VC-12较少时，采用H9MO-LMX汇聚设备，可以大量节省骨干/汇聚大容量节点设备上的STM-1支路卡。这是城网直通车的另一个重要应用方式。

图4应用场景网络互连

图5应用场景接入汇聚

　　四、结论

　　接入汇聚光传输设备是整个传送网的末梢，它数量广大，直接与用户业务连接，是影响整个传送网质量和投资、运营、维护成本的重要因素。利用SDH技术改善PDH技术的缺陷，是技术进步的趋势。它可以提供真正意义上的端到端的服务质量保证，全程监控业务的性能。利用SDH提供的强大的性能监测开销，随时掌握传输质量，保证用户业务的通畅。消除电缆的大量互连，提供统一的SDH光接口，提高了设备连接的可靠性，避免了设备之间的电磁干扰，同时也为业务自动调配提供了可能。标准的网管接口建立在统一的硬件平台之上，为不同厂家设备的互联互通提供了基础，统一网管的实施必然大大提高全网的运行效率，降低维护成本。新一代SDH接入汇聚设备是更加标准、更加规范、更加可靠的优质优价设备。华环公司的“城网直通车”愿意为中国的通信网建设贡献一份力量。