要害詞：寬帶網/ATM/交換網/設計/設備選型

一 前言

　　隨著經濟的飛速發展，建網初期的寬帶網已不能滿足人們對通信需求的大幅增加。需對寬帶網進行擴容，而大量增加的接入點，導致接入光口數量和容量分布不均衡，需在原有網絡基礎上新建一網絡起到匯聚層的作用。

二 松江寬帶網現狀及簡介

　　松江ip寬帶網由松江、泗涇和東開3個主干節點、網管中心、3個DSL匯接點以及23個DSL接入點和2個LAN接入點組成，整個系統具有可用性、可治理性、高安全性、高可靠性、網絡服務質量(QoS)和可擴展性。

　　● 松江城廂（信息大樓）、東開、泗涇三點，采用千兆級IP線速路由器/交換機設備構成一個環形的主干網，主干節點的交換能力在15Gb/s以上，并保證相應的線速路由能力，支持MPLS-VPN。網絡圖如圖1所示。

圖1 松江寬帶網網絡結構

　　● LAN接入方式：目前松江電信局在松江城區和東部工業區敷設了2條用戶光纜，因而我們在這2個地區各設置1個LAN接入點。采用交換器作為接入設備，并把它們直接連接到骨干路由器上。接入交換器為用戶提供單模光纖以太網端口，傳輸距離在5公里之內。每個LAN交換機的端口數量在30個以上。

　　● DSL接入方式：在松江城廂、泗涇、東開三個主干節點上設置寬帶接入服務器（BAS）用于DSL的匯接，并可實現對用戶的認證、計費、IP地址分配和業務分配等功能。BAS向上通過一個OC-12/STM-4端口與主干節點相連，向下提供OC-3/STM-1口與各鄉鎮的DSLAM設備相連。

　　● 松江信息大廈主干節點為本寬帶網的核心節點（網管中心），在這里通過上海ATM寬帶網絡的passport 7480接入服務器實現與外部互聯網相連，實現本地IP網和ATM網的無縫連接。

　　● 3個BAS作為匯接點能支持xDSL、LAN、HFC等多種接入方式。

　　● 設立的網管中心監控全網運行狀況和性能分析，并進行設備的在線升級、設備配置和數據修改。

三 寬帶業務發展猜測

　　數據通信業務發展目前正處于用戶的急劇增長階段，需求非常旺盛。用戶目前主要分為三資企業和政府機構、公用事業單位、私人用戶三大類。經過調查在東部開發區、松江出口加工區1200多家外資企業中，初期會有120～156家的企業使用寬帶網，占工業區總數的10%～13%，遠期可能有480～600家企業愿意使用寬帶網，占工業區總數的40%～50%。隨著企事業單位信息化建設的進一步深入。政府部門和銀行、醫院、學校等公用事業性單位也將大量使用寬帶業務來組建VPN，并且這些單位具有點多面廣的特點。

　　預計兩年內三資企業和政府機構、公用事業單位有600～700家左右的用戶。而隨著電子商務等網上應用的發展，私人用戶數量將達到3萬戶。

四 建設ATM交換網的必要性

　　根據以上猜測松江電信局在2004年將發展寬帶用戶3萬戶，目前容量遠遠不夠，計劃擴容ADSL3.5萬線。按目前網絡情況，擴容3.5萬線將面臨以下問題：

　　1.寬帶接入服務器上光口數量相對接入點數量不夠，若通過DSLAM之間大量級聯可解決接入光口數量不夠的問題，一旦級聯中的DSLAM發生故障，則其下聯接入點也將無法正常開展業務，大大降低了接入網的可靠性。且根據光纖傳輸網現狀，本著合理利用光纖資源，實現DSLAM就近接入，需進行光口收斂。

　　2. 城廂、泗涇、九亭等地經濟比較發達，增加這些接入點后城廂、浦北地區用戶數遠遠大于浦南地區，將導致三個服務器之間的負荷不均衡，若通過光纖調度改變DSLAM接入方向，必將浪費大量光纖資源，且不能隨著網絡情況變化進行靈活調整。

　　綜上所述，需在寬帶服務器和DSLAM之間建設一個ATM交換網解決接入光口收斂、靈活調度用戶線問題。

五 網絡建設目標

　　1.  能解決寬帶接入點大幅增加，而各個服務器的接入光口數量有限之間的矛盾。

　　2. 能使寬帶接入點就近接入骨干網，合理高效地利用光纖傳輸網，優化網絡結構。

　　3. 通過ATM交換網實現三個寬帶服務器之間負載均衡，提高整個寬帶網的可靠性。

六 設計ATM交換網的原則

　　1．可靠性

　　本網絡系統支持多種要害業務，這些業務對于傳輸的可靠性有較高的要求。本系統要求具有高度的容錯能力，當發生故障時能將損失限制在最小范圍內。

　　2．開放性

　　本系統應采用國際標準和工業標準的網絡通信協議，支持與異種網絡的互連能力。

　　3．穩定性

　　本系統要求能夠提供365×24小時的不間斷服務，并且能夠在不影響整個網絡服務的前提下進行安全維護和排除故障。

　　4．服務質量保證

　　必須對網絡系統進行有效的流量控制和治理，以免網絡發生長時間的阻塞。

　　5．可治理性

　　網絡治理是滿足網絡穩定運行的一個要害。網絡治理必須能夠對網絡進行配置、能夠進行全方位故障的監測、能夠對故障系統進行恢復。

　　6．可擴展性

　　當前規劃建設的內容只是第一期，還將考慮今后的發展。為了保護投資，ATM網絡系統必須具有適當的可擴展性，在系統拓撲結構、系統容量、傳輸能力等方面具有擴展和升級的可能。

七 建設ATM交換網的設計思想

　　松江ATM交換網應具有接入和傳送的雙重功能，最終將提供的業務包括虛擬專用網、高速Internet上網、電視會議、遠程教育、遠程醫療、視頻點播和IP Phone等各類業務。由于本網絡是一個服務性電信運營級的網絡，不同于以企業自用為主的企業級網絡。本網絡在可靠性、服務質量QoS、業務類別方面需要有較高保障，從而保證對用戶提供豐富、易用、可靠的服務，提供對絕大部分數據業務的直接支持；提供大容量高速傳輸的能力，滿足網上的各種多媒體應用，如VOD、視頻廣播、視頻會議、遠程醫療、遠程教學等。

八 建設ATM交換網的實施方法和具體方案

　　1. 建設ATM交換網總體方案

　　基于以上設計思想在ATM交換網的具體實施中，要考慮ATM交換機安放站點的選擇。根據電信網建設標準對安放地點環境指標進行勘查；對供電方式、設備之間進行互連的傳輸媒介的選擇；根據確定的傳輸媒介測量傳輸損耗及誤碼率，確定網絡拓撲結構、設備選型、網絡VP使用規劃、網管組建方式的選擇及網管臺建設。

　　根據現有寬帶網的拓撲結構以及將要新增加的寬帶接入點的分布情況，依托光纖傳輸網決定本期工程在松江區的四個中心鎮和城廂的信息大樓各增加一臺ATM交換機，四個中心鎮分別為泖港、東開、新城區、泗涇。其中泗涇負責泗涇、九亭、新橋的寬帶接入點匯聚，東開負責開發區、華陽橋、車墩的寬帶接入點匯聚，新城區電信機房是隨著松江新城和大學城的開發建設而設立的電話匯接局，也將作為松江寬帶網的骨干結點，在本期工程中該站點負責新城區、大學城、佘山、天馬地區的寬帶接入點匯接，城廂負責城廂地區寬帶接入點的匯聚，泖港負責松江浦南地區的寬帶接入點匯聚。節點交換機均設置在各安放點的松江電信局現有局房內，泗涇、東開、泖港安放于傳輸機房內，信息大樓、新城區為新建局站安放于寬帶機房內，利用現有局房進行適當改、擴建。

　　本期工程只需新增安放ATM交換機的19英寸標準機柜以及電力電纜和信號線走線架，為避免電力電纜的電磁場對信號線中傳輸的數據信號產生影響，采取信號線與電力電纜分走不同走線架的方式。經現場勘察現有機房內溫度、濕度分別為20°C、40 %以及各方面環境指標均符合電信網的建設要求，目前每個機房有富余100KW電力可提供，本期寬帶網工程所用設備均采用-48V直流供電。在傳輸媒介選擇上最大限度的利用光傳輸在故障恢復方面快速切換的能力，快速恢復網絡連接，避免路由表顫抖引起的整網震蕩，提供符合高速寬帶網絡要求的可靠性和穩定性。故在本次工程中五臺ATM交換機之間采用光纖連接。節點間的中繼傳輸通過調度使用各局之間已鋪設的光纜實現光纖直連。

圖2 松江骨干光纜傳輸拓撲圖

　　2. 設備選型

　　下面從可靠性、QoS、擴展性、網絡互聯、通信協議、網管與安全等方面描述網絡設備的技術要求。

　　● 主干網ATM交換機具有較強的可擴充能力兼可延伸能力，互聯后組成真正的開放式核心網絡平臺，支持MPLS-VPN功能。

　　● 主干節點機可提供OC-48/STM-16、OC-12/STM-4、OC-3/STM-1的連接端口，可以支持DSLAM的接入以及與寬帶服務器的無縫連接。

　　● 支持在線動態軟件配置。

　　● 所有硬件板都可以熱插拔。

　　● 易于擴容和軟件升級，軟件在線升級時不應對系統內已有的業務產生任何影響。

　　● 至少提供1個控制臺接口。

　　● 節點機的內存能夠支持設備的操作系統、配置和網絡信息處理的要求。

　　● 交換機的快閃內存(Flash MEMORY)能存儲多個獨立的軟件映射，用以引導和備份軟件系統。

　　● 主干節點機能夠在滿負載情況下驅動所有接口。

　　● 主干節點機的網絡聯接具有平衡負載和自愈恢復的功能。

　　● 主干節點機的重要部件，例如控制模塊、電源等，支持在線冗余的功能。

　　● 主干節點機具有良好的升級擴充能力。

　　在選用引進設備過程中，應確保該設備在今后的生產中不產生電磁污染以及廢氣和污水的排放，以保護機房及周邊的生產、生活環境。

　　根據以上設備選型原則，考慮到此次新增ADSL接入點采用中興通訊的ZXDSL8210和ZXDSL8220設備，為了使新增的ATM交換機能與新增的ADSL接入設備之間的制式統一，本次組網考慮采用中興ZXB10系列的ATM交換機。

　　根據以上需求以及新增ADSL接入點分布情況，泗涇、新橋、九亭地區接入點相對集中。在信息大樓配置3塊2×622M線路接口板，3塊4×155M線路接口板，在東開配置2塊1×622M線路接口板，3塊4×155M線路接口板，在泗涇配置2塊1×622M線路接口板，6塊4×155M線路接口板，新城區配置1塊1×622M線路接口板，3塊4×155M線路接口板，泖港配置1塊1×622M線路接口板，3塊4×155M線路接口板。為了提高可靠性,各點的多功能板、交換網板和電源模塊采用1+1熱備份。

　　目前，網上開展的業務有高速Internet接入、企事業單位互聯，已有松江中小企業辦公室、松江社保服務中心、松江醫療保險事務中心等多家單位，各項業務開展情況良好網絡運行穩定，ATM交換網的各項功能均已實現，達到了建網時設定的目標。