摘 要:
关键词:
中图分类号:P624.8 文献标识码:A 文章编号:
随着各运营商逐步完善自己的基础网络,无线网络覆盖率将不再是影响移动网络质量的主要原因,通信网络的服务质量主要取决于无线网络优化和通信设备的稳定性。随着各业务对传输需求的不断增加,传输网络的规模不断扩大,网络组织日益复杂,传输网络的安全性成为评估通信网络服务质量的重要因素。针对本地移动通信传输网的特点,如何进一步完善现有的本地移动传输网络,优化传输网络组织结构、提高网络的安全性,成为本地移动传输网建设和优化中的重点问题。结合我多年对传输网络的规划建设和维护经验,粗略地探讨如何提高本地移动通信网中传输网络的安全性。
一、针对影响安全因素,采取的措施
针对目前影响本地移动传输网络安全的因素,可以考虑在传输网络建设初期进行合理的规划线路路由和组网方式,在网络建设后期进行合理的传输网络优化来提高传输网络的安全性。
(一)光缆路由方面
在传输网络建设前期,根据工程投资和实际情况合理的规划工程建设,尽量避免形成传输重要节点出入局同缆现象。
对于已经形成的节点出入局同缆和同缆组环,考虑采用新建或者租用不同路由加以优化解决。在传输工程设计之初和线路施工中,尽量避免形成星型网络结构和长链路结构。
(二)传输组网方面
工程前期做好前期规划、工程建设中期做好组网设计、工程建设后期做好传输网络优化,尽量采用SDH环路保护,甚至采用网状网保护。
对于大容量或重要业务环路,考虑采用双节点保护组网;对大容量或多节点环路,考虑物理上组成双平面传输环或者多平面传输环。
不能新建线路改造的星型结构,考虑采用较分支结构安全的同缆组环方式或跳纤分散支路的方式。
不能成环的重要分支链路,考虑利用同速率的SDH微波和传输设备进行混合组网,完成环路保护。
传输网络的组网应尽量避免过于复杂,宜采用两层组网结构(骨干层和接入层)。
SDH传输环内时钟规划也相当重要,一定要避免时钟互锁或构成环路,尽量避免时钟链路过长。
(三)传输设备方面
对重要传输节点关键单盘进行1:1或者n:1热备保护。对重要电路采用业务分流或者负荷分担的方式进行调整。环路上设备尽量采用同一家、同一型号的传输设备,避开不同厂家设备的对接;采用具备过压保护功能的传输设备。在传输本地网中不建议大量的采用微波和PDH组网。
二、复用方式
由于低速SDH信号是以字节间插方式复用进高速SDH信号的帧结构中的,这样就使低速SDH信号在高速SDH信号的帧中的位置是固定的、有规律的,也就是说是可预见的。这样就能从高速SDH信号例如2.5Gbit/s(STM-16)中直接分/插出低速SDH信号例如155Mbit/s(STM-1),从而简化了信号的复接和分接,使SDH体制特别适合于高速大容量的光纤通信系统。
另外,由于采用了同步复用方式和灵活的映射结构,可将PDH低速支路信号(例如2Mbit/s)复用进SDH信号的帧中去(STM-N),这样使低速支路信号在STM-N帧中的位置也是可预见的,于是可以从STM-N信号中直接分/插出低速支路信号。注意此处不同于前面所说的从高速SDH信号中直接分插出低速SDH信号,此处是指从SDH信号中直接分/插出低速支路信号,例如2Mbit/s,34Mbit/s与140Mbit/s等低速信号。从而节省了大量的复接/分接设备(背靠背设备),增加了可靠性,减少了信号损伤、设备成本、功耗、复杂性等,使业务的上、下更加简便。
SDH的这种复用方式使数字交叉连接(DXC)功能更易于实现,使网络具有了很强的自愈功能,便于用户按需动态组网,实现灵活的业务调配。
网络自愈是指当业务信道损坏导致业务中断时,网络会自动将业务切换到备用业务信道,使业务能在较短的时间(ITU-T规定为50ms以内)得以恢复正常传输。注意这里仅是指业务得以恢复,而发生故障的设备和发生故障的信道则还是要人去修复。
三、运行维护方面
SDH信号的帧结构中安排了丰富的用于运行维护(OAM)功能的开销字节,使网络的监控功能大大加强,也就是说维护的自动化程度大大加强。PDH的信号中开销字节不多,以致于在对线路进行性能监控时,还要通过在线路编码时加入冗余比特来完成。以PCM30/32信号为例,其帧结构中仅有TS0时隙和TS16时隙中的比特是用于OAM功能。
SDH信号丰富的开销占用整个帧所有比特的1/20,大大加强了OAM功能。这样就使系统的维护费用大大降低,而在通信设备的综合成本中,维护费用占相当大的一部分,于是SDH系统的综合成本要比PDH系统的综合成本低,据估算仅为PDH系统的65.8%。
SDH传输网兼容性的实现
SDH有很强的兼容性,这也就意味着当组建SDH传输网时,原有的PDH传输网不会作废,两种传输网可以共同存在。也就是说可以用SDH网传送PDH业务,另外,异步转移模式的信号(ATM)、FDDI信号等其他体制的信号也可用SDH网来传输。
SDH网中用SDH信号的基本传输模块(STM-1)可以容纳PDH的三个数字信号系列和其它的各种体制的数字信号系列——ATM、FDDI、DQDB等,从而体现了SDH的前向兼容性和后向兼容性,确保了PDH向SDH及SDH向ATM的顺利过渡。
五、SDH的缺陷所在
凡事有利就有弊,SDH的这些优点是以牺牲其他方面为代价的。
(一)频带利用率低
我们知道有效性和可靠性是一对矛盾,增加了有效性必将降低可靠性,增加可靠性也会相应的使有效性降低。例如,收音机的选择性增加,可选的电台就增多,这样就提高了选择性。但是由于这时通频带相应的会变窄,必然会使音质下降,也就是可靠性下降。相应的,SDH的一个很大的优势是系统的可靠性大大的增强了(运行维护的自动化程度高),这是由于在SDH的信号--STM-N帧中加入了大量的用于OAM功能的开销字节,这样必然会使在传输同样多有效信息的情况下,PDH信号所占用的频带(传输速率)要比SDH信号所占用的频带(传输速率)窄,即PDH信号所用的速率低。例如:SDH的STM-1信号可复用进63个2Mbit/s或3个34Mbit/s(相当于48×2Mbit/s)或1个140Mbit/s(相当于64×2Mbit/s)的PDH信号。只有当PDH信号是以140Mbit/s的信号复用进STM-1信号的帧时,STM-1信号才能容纳64×2Mbit/s的信息量,但此时它的信号速率是155Mbit/s,速率要高于PDH同样信息容量的E
4信号(140Mbit/s),也就是说STM-1所占用的传输频带要大于PDH E4信号的传输频带。
(二)指针调整机理复杂
SDH体制可从高速信号(例如STM-1)中直接下低速信号(例如2Mbit/s),省去了多级复用/解复用过程。而这种功能的实现是通过指针机理来完成的,指针的作用就是时刻指示低速信号的位置,以便在“拆包”时能正确地拆分出所需的低速信号,保证了SDH从高速信号中直接下低速信号的功能的实现。可以说指针是SDH的一大特色。
但是指针功能的实现增加了系统的复杂性。最重要的是使系统产生SDH的一种特有抖动--由指针调整引起的结合抖动。这种抖动多发于网络边界处(SDH/PDH),其频率低、幅度大,会导致低速信号在拆出后性能劣化,这种抖动的滤除会相当困难。
(三)软件的大量使用对系统安全性的影响
SDH的一大特点是OAM的自动化程度高,这也意味着软件在系统中占用相当大的比重,这就使系统很容易受到计算机病毒的侵害,特别是在计算机病毒无处不在的今天。另外,在网络层上人为的错误操作、软件故障,对系统的影响也是致命的。这样,系统的安全性就成了很重要的一个方面。
SDH体制是一种在发展中不断成熟的体制,尽管还有这样那样的缺陷,但它已在传输网的发展中,显露出了强大的生命力,传输网从PDH过渡到SDH是一个不争的事实。
六、结论
传输网络是电信网络的基础,承载着电信运营商的所有业务,传输网络的质量的好坏直接影响着运营商能够提供服务的质量水平。传输网络的安全性主要受光缆线路路由、组网结构性、传输设备性能,及其他外部环境等因数影响。为有效的提高传输网络的安全性,在传输网络建设前合理的规划传输网络;在网络建设期间严格的对传输设备进行选型、合理的规划网管数据;在网络建设后期,积极的优化传输网络;在日常维护中,严格的保持设备正常的工作环境等。