浅谈城域网2.5G-10G网络升级方案的实施

　摘  要：以广东联通河源城域传输网为例，从网络建设原则、网络平滑升级必要性着手，介绍了传输网络的平滑升级方案，并分析了中兴ZXMP设备实现平滑升级的技术基础。

　　要害字：2.5G-10G 平滑升级 逻辑子网 逻辑光板 双总线

　　一 概述

　　目前，随着各运营商业务发展的需求以及对未来业务的长远规划，采用先进的光传输城域网产品构筑统一开放的多业务城域传输平台已经成为建设热点。而城域传输网络作为各运营商的公共基础传输平台，必须具备对未来带宽增长的良好适应能力以满足网络发展的需要。

　　以某地运营商城域网工程为例，原有网上业务主要为2M电路业务，和部分以2M电路或更宽的方式承载的数据业务。网上设备由两个二纤双向复用段保护环组成。但随着各种电信业务的飞速发展，现有网络状况已经远远不能满足业务带宽的需要。主要问题集中在以下几点：

　　1. 本地/城域网覆盖面太小，承载业务较少，无法发挥经济效益。

　　2. 网络虽然覆盖面比较广，但站址多为企业、中小学校等宽带数据业务需求较小的地方，数据业务发展潜力不大。

　　3. 城域网接入层仍采用独立的数据业务接入设备，造成一定程度的浪费。

　　4. 网络结构中的汇聚层/接入层没有分开且传输容量偏小，网络升级和业务调度面临困难。

　　5. 规划中的城域网节点与其它节点几乎完全独立，重合度很小，无法充分利用城区宝贵的机房和光纤资源。

　　因此针对以上几点，广东河源联通分公司将建设城域传输网络的建设原则定为：选择使用最合适的设备，具备良好的业务与网络的扩展性，以期构建一个大容量、多业务、开放式的传输平台，为今后网络的持续发展奠定坚实的基础。

　　按照网络分层建设的原则以及充分考虑到今后数据业务的急速发展，本城域传输网由骨干层、汇聚层以及接入层三个层面构成，采用中兴通讯基于SDH的多业务处理平台(MSTP)产品ZXMP系列建设。其中网络骨干层建设采用ZXMP S390产品，网络汇聚层采用ZXMP S380产品，接入层为ZXMP S320。中兴通讯的ZXMP系列MSTP产品具有丰富的多业务提供能力，并能够提供强大的多业务接入能力, 可为具体用户量身定制可行的接入方式。另外，利用ZXMP系列MSTP产品的运营治理能力，可以提供多样化的用户访问权限控制, 提供按流量、按带宽、按使用时长、按一定的策略等进行计费的灵活手段, 以及专用的业务治理系统和用户治理系统, 可充分保障构建一个高效、优化和增值的网络平台。图1为网络结构示意图。

　　图1  网络结构示意图

　　二 传输网络平滑升级的必要性

　　随着电信业务的飞速发展，业务需求、业务量日新月异，网络升级的压力不断增大。现在的网络从155M→622M→2.5G的升级已比较普遍，并已经成为网络设计时的必要因素。这样就带来了一个新的问题，容量达到或超过2.5G时如何处理？是升级到10G、或是使用DWDM、还是扩平行环？这是现在规划2.5G网络所必须面对的问题。

　　一般来说，建网初期，都很难将网络规划与建设做到一步到位，因此随着网络规模和业务容量的扩大，势必带来网络升级的压力；而且技术的迅猛发展以及设备的快速进步也给网络带来升级的压力。

　　因此在本次传输网络的建设中，我们充分考虑到在网络设计和建设中预留适当的升级空间，以期将初期的投资最小、见效最快与后续的易于升级扩容做到统一结合。

　　同时由于城域网业务分布的不均匀性、业务发展的不确定性和电信运营商设备平均建设成本呈下降趋势等特点，从更好的实现总体规划、分步投资建设的科学建设理念出发，最后确定选择具备平滑升级能力的中兴通讯MSTP设备建设城域网。依据工程规划建设时的具体需求，重点考虑由2.5G向10G的平滑升级能力。

　　三 2.5G汇聚层网络升级方案的确定与实施

　　网络升级要求在不增加光纤线路资源的情况下，利用现有光纤资源，将B站点、C站点已组成的汇聚层2.5G二纤双向复用段环网平滑升级为10G二纤双向复用段环网。要求升级过程中无业务中断(仅答应出现小于50ms的业务瞬断)。

　　升级过程

　　1.预备数据

　　在网管脱机状态下，预备好2.5G环网升级为10G环网之后的网管数据。

　　2.升级交叉板

　　(1)利用网管进行双总线倒换，将升级站点的业务强制倒换至备用交叉板上。

　　(2)在网管上，删除原主用交叉板后，添加交叉板为升级后的类型。

　　(3)在子架中，将主用交叉板拔除，更换为升级后的交叉板。

　　(4)待更换的交叉板正常运行后，再利用网管将业务强制倒换至主用交叉板，参照(2)、(3)步骤更换该站点的备用交叉板。

　　(5)待更换好的交叉板正常运行后，参照(1)～(5)步骤升级其它节点的交叉板，由于中兴通讯ZXMP设备采用的是双总线技术，交叉板升级不影响业务。

　　注：主用交叉板是指插槽位于中兴ZXMP 设备子架4#槽位的交叉板，备用交叉板是指插槽位于5#槽位的交叉板。

　　3.升级光板

　　(1)拔掉升级站点上设备中的OL16板的收发光纤，将该光板更换为OL64板，拔掉对接站点对接光板的光纤，将此光板更换为OL64板。此过程中，由于配置了复用段保护，业务信号时隙倒换到另一光纤的保护信号时隙，未发生业务中断。

　　(2)由于复用段保护采用返回式保护方式，在保护恢复至业务信号时隙后，再参照(1)将另一个方向的光板由OL16板更换为OL64板。

　　(3)参照(1)、(2)步骤所述，依次更换其它站点的光板。

　　4.下载数据

　　通过网管，将预备好的升级数据下载至升级完毕后的网元。

　　5.升级完毕

　　升级结果：

　　在整个过程中经挂表测试没有出现业务中断，仅出现几次业务瞬断：

　　1. 在交叉板升级过程中，每升级一块交叉板，将进行一次总线切换，工程实施中，共升级了2块交叉板(A节点主备用交叉板)，发生了二次业务瞬断，瞬断时间分别为19.13ms和20.34ms。

　　2. 在拔掉B站点东向的2.5G光板，将其更换为10G光板时，发生一次复用段环网倒换，倒换时间10.22ms。

　　3. 在B站点与C站点对应的2.5G光口均更换为10G光板后，由于复用段保护采用返回式保护，倒换到2.5G上的业务将恢复到升级后的10G上，恢复时间16.54ms。

　　结论：

　　在不增加光纤资源和不中断业务的情况下，中兴通讯ZXMP 2.5G系统可以平滑升级到10G系统。

　　四 实现平滑升级的技术基础之一--双总线结构

　　中兴通讯ZXMP 设备的硬件设计采用业界领先的双总线结构的设计思想，所谓双总线的含义就是系统内的业务总线、开销总线、告警总线以及时钟总线均采用1+1双备份的方式。双总线技术把网络级的保护应用在设备级的保护上面，不仅可以大大提高系统的可靠性，同时也给在线升级中更换交叉板时业务不中断提供了强大的保证。

　　五 实现平滑升级的技术基础之二--逻辑子网保护以及逻辑光板
　　中兴通讯ZXMP 2.5G城域传输设备提供逻辑子网保护功能，能在一个设备内实现最多三组STM-16四纤环的相交、相切或最多六组STM-16二纤环的相交、相切。逻辑子网保护是保证实现2.5G设备到10G设备平滑升级的又一要害所在。

　　逻辑子网的概念是指在物理网络的基础上以网络的逻辑拓扑和逻辑容量为基础来分割网络的方法，可以将物理网络分割成多个逻辑子网，每个逻辑子网的业务保护和治理都可独立进行，互不干涉。逻辑子网种类可以按业务种类、容量、网络拓扑、保护方式等进行划分。

　　在线升级时，由于采用了逻辑光板的技术，10G光板在接收到2.5G光板的配置信息时，可自动进入逻辑2.5G速率光板的模式，并完成原2.5G光板的业务传送功能、网络保护功能以及ECC、公务等功能。即将10G光板看作工作在2.5G速率下的逻辑模式，因此，升级之前无需对网管做任何改动或者重新设置，更换光板的过程中仅出现业务倒换，业务不中断。

　　六 小结

　　基于前期良好的网络设计和规划，建成后的城域传输网是一个大容量、多业务、开放式的高可靠统一传输平台，将不仅满足大容量话音业务和数据业务的传送，而且也为将来业务和网络的发展提供了良好的网络基础，可从容面对未来日益激烈的市场竞争。