數字交換機155Mbit/s傳輸接口探討

2019-11-05 01:35:28

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　　摘要：簡化網絡結構，使其易于擴展，易于向下一代網絡過渡，是電信運營商降低運營成本和提高企業核心競爭力的需要。本文分析了數字交換機采用155Mbit/s傳輸接口組網的優點以及組網中應考慮的問題，提出了陜西移動采用155Mbit/s傳輸接口組網的可行方案。
　　
　　要害詞：數字交換機；組網；中繼接口；SDH；155Mbit/s接口
　　
　　前言
　　
　　在通信領域激烈競爭的時代，各通信運營商面臨著嚴重的挑戰。為了在競爭中立于不敗之地，必須不斷的發展和改進自己的網絡，使其具有靈活快速提供更新業務的能力，最大限度降低網絡運營維護治理的成本。所以，簡化網絡結構，使其易于擴展、易于網絡話務規劃，充分利用現有網絡資源是降低成本和提高企業核心競爭力的要害。
　　
　　下一代網絡是一種可以提供語音、數據和多媒體等業務的綜合網絡架構，同時它也是以ATM/ip非凡是以IP為基礎的分組化網絡。要實現這種新型網絡，對于傳統的運營商，從經濟效益來考慮，不可能拋棄現有的網絡去構架一個全新的網絡。因此，在研究和應用下一代網絡的同時，注重在現有網絡基礎上的改造，不僅可以提高企業效益，同時也為未來網絡的發展奠定了一個良好的基礎。
　　
　　1 數字交換機組網現狀
　　
　　現網的話音交換機都基于2Mbit/s接口組網，利用同軸電纜經數字配線架與傳輸設備相聯接，提供交換機間的中繼通路。
　　
　　可以看出，為了將交換機連接到傳統的PDH或SDH傳輸設備上，在交換機側需要大量的2Mbit/s接口的中繼電路板，同時，將會產生下列問題：連接還需要大量的硬件設備，包括同軸電纜和數字配線架設備，這無疑會大大增加建設成本，并占用大量的機房資源。大量的同軸電纜的使用，今造成防靜電地板下的走線通道、上走線槽道和樓層間通道（俗稱豎井）資源緊張，造成網絡運行故障點增多，不易進行維護治理；多次擴容施工將會造成成捆線纜阻擋了原先的通風道，事實上很多機房不得不追加大型專用空調用來通風散熱，以便保持室內合適的溫濕度，從而大大增加了主設備和配套設備的維護費用；中繼架和空調的增多，無疑會增加耗電量，加大了運營成本。
　　
　　現在，隨著技術進步、交換機容量擴大和網絡融合趨勢，目前已經有相當多的數字交換機都內置了同步傳輸網SDH的接口，提供了STM－1（155Mbit/s）速率的中繼接口取代2Mbit/s中繼接口的可能性，這對傳統的交換組網改造具有經濟而現實意義。
　　
　　2 采用155Mbit/s接口組網的優點
　　
　　SDH技術的成熟發展，為交換組網方式的合理改進創造了條件，因此，各交換機設備供給商都在交換機側開發了SDH的155Mbit/s的中繼接口模塊，如西門子公司D900的STM模塊、愛立信公司AXE10的ET155ETSI模塊和華為公司C＆C08的STU模塊，均采用155Mbit/s接口組網，必將帶來很多好處。
　　
　　2.1有效降低建設成本
　　
　　當提供同等傳輸容量時，交換機和傳輸設備的155Mbit/s接口的平均造價明顯低于2Mbit/s接口，采用155Mbit/s接口組網時，節省了交換設備和傳輸設備之間大量連接電纜及其配套的數字配線架數量，施工工作量和施工難度也相應減小，從而減少了建設的配套費用。
　　
　　2.2縮減維護成本
　　
　　由于物理接口的減少，備品備件數量也隨之減少，其他配套設備亦不用擴容，所以綜合維護成本也相應減少。
　　
　　2.3減少對物理空間的需求
　　
　　與相應的155Mbit/s接口的設備利用率相比，2Mbit/s接口設備利用率明顯要低。以朗訊公司的ADM16/1設備為例，一塊2Mbit/s速率的電路接口板能夠提供63個2Mbit/s接口，僅相當于一個STM－1接口，而一塊155Mbit/s速率的電接口電路板相當于提供了4個STM－1接口，相比增加了四倍容量，并且減少了交換機的硬件設備，同時也意味著減少了機房占用面積，降低了能源消耗。
　　
　　2.4減少人工跳接工作量，加快開通時間
　　
　　交換機采用155Mbit/s接口組網時，只需一次性將相應的同軸電纜或光纖尾纖連接完成，在電路調度時，只需在傳輸網管上將其中的VC－12通道調通而無需再進行人工跳接，縮短了開通時間。
　　
　　2.5簡化網絡結構，減輕維護工作量
　　
　　對于某些大話務量局向，交換機間的中繼電路可以經傳輸設備在155Mbit/s速率上直達，從而提高傳輸網的利用率，簡化并優化了網絡結構，明顯地減少了維護工作量。
　　
　　2.6適應傳輸網絡未來向寬帶化發展
　　
　　由于155Mbit/s成為傳輸中的基本顆粒，所以將來傳輸網絡向更高速率的發展易于同步進行。
　　
　　3 采用155Mbit/s接口組網應考慮的問題
　　
　　3.1局向路由和中繼模塊交叉配置，確保電路安全
　　
　　155Mbit/s接口組網所用連接線纜，與采用2Mbit/s接口組網所用的電纜一樣，是同樓中的故障多發點，而且也不能通過SDH自愈環保護方式保護，若發生故障，影響面較大。因此，要非凡注重安全問題。各個交換機設備供給商在開發155Mbit/s中繼模塊時在鏈路層和設備層都采取了不同的安全機制，有的交換機采用N＋1備份保護，有的則采用1＋1熱備份保護。除了模塊本身的保護機制外，在網絡的組織上要考慮分散度，如一個局向的中繼線群要分散在不同的155Mbit/s模塊中，同時這些155Mbit/s中繼模塊要分配到不同的物理傳輸路由中，即在傳輸路由的組織上要有充分的安全保證以避免出現某一路由全阻的可能。
　　
　　3.2保持時隙的一致性
　　
　　標稱速率為2.048Mbit/s的信號進入SDH的AU－4時，其工作順序為：3個TU－12進行字節間插方式組成TUG－2，再由7個TUG－2字節間插方式組成TUG－3，最后由3個TUG－3字節間插方式并加上POH和填充字節后，構成VC－4凈負荷，最后得到STM－1的標稱速率155.520Mbit/s。
　　
　　但是，各廠家的設備在對AU－4中的TU－12時隙進行排序時，默認方法卻不盡相同。通常第一個時隙都是一致的，但是往往A廠商設備的第2個時隙在B廠商設備中可能就是第22個時隙。這樣，在電路開通時，就會出現問題。因此，必須把所有的時隙排列順序進行統一配置，才能順利開通。
　　
　　3.3靈活調度的傳輸網絡支撐
　　
　　采用155Mbit/s中繼，不同局向的中繼調配要在很大程度上依靠于傳輸網，因此在傳輸網的規劃和設計上，如網絡結構、DXC（數字交叉連接設備）容量和數量的確定、接口類型及其數量等都要結合交換機155Mbit/s中繼的使用情況來考慮，并要考慮出現緊急故障時的臨時調度方案。
　　
　　3.4監測維護手段
　　
　　目前，我們只能用交換機本身的信令觀察手段對交換機155Mbit/s接口中的信令鏈路進行跟蹤、分析，而不能通過外掛七號信令分析儀對信令進行監測，給維護工作帶來了不便，有待于生產交換機七號信令分析儀的廠家加強這方面的功能改進，以便實現更加有效的網絡治理。
　　
　　4 使用155Mbit/s接口的建議
　　
　　陜西移動通信網絡經過近幾年的高速發展，已經形成一個能夠向用戶提供移動話音、IP電話和GPRS業務，具有一定規模的GSM移動通信網絡。隨著中國移動長途匯接網三期擴容工程和陜西移動GSM七期工程的完成，原先基于2Mbit/s接口技出來：交換、傳輸機房面積嚴重不足;大量的線纜充塞在防靜電地板下，對通風造成嚴重的影響，因而不得不在原空調能提供足夠要求的制冷量的情況下再次增加空調來解決交換機對溫度環境的要求，從而造成投資浪費；同時電纜從交換機房布放到傳輸機房，需占用大量樓間通道，通道的資源對我們來說比機房面積還寶貴，已經有很多通信樓（局）出現這樣的問題，為解決通道資源不足的問題，只好用昂貴的2.5G傳輸設備作為樓層間的中2.5G傳輸設備作為樓層間的中繼電纜來使用。因此，我們在今后交換網絡的設計規劃和工程建設中，采用155Mbit/s中繼接口來對現網交換機進行優化改造是一種必然的趨勢。
　　
　　經過對華為、西門子、愛立信等公司交換機的2Mbit/s中繼接口和155Mbit/s中繼接口的價格調查比較，155Mbit/s中繼接口的價格大概是2Mbit/s中繼接口的45－53倍?？紤]網絡安全而采用雙路由負荷分擔方式組網，以及直接和間接投資的因素，只有當交換機單局向使用的2Mbit/s中繼接口數能夠達到80個時，才宜采用交換機之間直接使用155Mbit/s中繼接口連接的方式組網，如圖2所示。
　　
　　我們對陜西移動現網具有代表性的交換局A1（匯接局）、西安D1（關口局）、以及西安G5（移動交換端局）的2Mbit/s中繼接口的使用情況進行了統計。
　　
　　可以看出，目前陜西移動的交換網絡節點多，中繼集束小，不適合采用155Mbit/s中繼直連的方式組網，而應考慮將傳輸組網和交換組網結合起來進行統一規劃，逐漸建成一個2Mbit/s中繼接口和155Mbit/s中繼接口共存，并和傳輸網充分融合的網絡，如圖3所示。
　　
　　交換機采用155Mbit/s中繼接口后，交換和傳輸的接口簡單了很多，同時傳輸網減少了大量的2Mbit/s支路的電路板，各局向的2Mbit/s通路的交叉連接全部由SDH采用這種方式組網，節約了投資，減少了工作量，擴容簡便，能以最快速度、最大限度的滿足客戶的業務需求，而且便于維護和治理。采用這種方式組網在給我們帶來種種好處的同時，也對網絡的互通性提出了要求。因此，全網的155Mbit/s通路時隙必須以統一規則進行排列，并且要有嚴格的傳輸調度治理程序，才能保證業務的順利開通。
　　
　　陜西移動網絡整治改造工程完成后，網絡的交換節點數將減少，但單個交換節點容量將增大，考慮到隨著通話資費的進一步降低和單項收費的到來，中繼集束將增大；另外，相信155Mbit/s中繼接口的造價也將進一步降低，這將為我們在交換機之間直接使用155Mbit/s中繼接口連接組網創造了必要而充分的條件。
　　
　　5 結束語
　　
　　數字交換機采用155Mbit/s中繼接口組網，網絡結構清楚，便于維護和治理，網絡運營成本低，這種組網方式必然會受到眾多電信運營商的關注和青睞。

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