城域网新型解决方案

2019-11-04 22:17:38

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供稿：网友

　　近年来城域网市场热点有两个值得关注，一个是MSTP，一个是CWDM。

MSTP的优势在于能够充分利用现有传输资源，促进多业务的融合；另一方面，与传统的纯ip网相比，由于SDH的保护机制优于IP的路由收敛或生成树收敛，借助SDH传输的IP网络的可靠性远高于纯IP传输。具体IP层面的MSTP实现方案，有集成式MSTP的EOS(Ethernet Over SDH)技术和外置式MSTP的EOS技术两种，本文主要介绍较为新型的外置式EOS技术。

CWDM由于其在中短距离的城域网市场相对DWDM有巨大的成本优势，同时也是一个很好的多业务传送平台，所以目前已经应用到城域网的各个层面。CWDM技术方案已经成为城域网组网方案中的重要新生力量。

一、外置式EOS技术方案

集成式MSTP的典型应用方案是在现有的SDH设备上开发支持多业务的接口盘，包括对以太网、ATM、图像视频等新型宽带业务的支持。这种内置式 MSTP的主要优点是网管是集成的，设备是一体化的。但其缺点是不支持老的SDH设备，各厂家的多业务盘是互不兼容的，另外各厂家的多协议到SDH的映射和封装形式有差异(如PPP封装、ＬＡＰＳ封装和GFP封装等)，也导致了性能上的一些差异（如速率、流控、时延和丢包率等）。

相对于传统的内置式MSTP解决方案，业界出现了一种外置式Ethernet Over SDH的解决方案。以烽火网络的ＥＯS解决方案为代表。在这个方案中，ＥＯＳ设备是独立于SDH设备和以太网设备的中间设备。就象软件产业中的中间件，这种ＥＯＳ设备和方案是SDH和以太网的新型粘合剂。方案的主要设备基于中国人的IP国际标准X.86，采用自主开发的ＥＯＳ芯片。具有远端性能监视、远端告警指示、流控功能、高效率、低时延抖动等优点。方案兼容新旧SDH设备，兼容各厂家SDH设备，而且相对于POS技术有较大的成本优势。设备推出一年多来，受到了国内电信运营商的广泛青睐，已经在数百条要害链路上得到应用。

与“POS＋SDH/WDM” 的比较：“POS＋SDH/WDM”就在高速路由器或核心交换机上采用POS技术，将SDH或者WDM设备作为传输网络。高速路由器或核心交换机上的 POS接口与SDH或WDM设备相连接。一般在核心层面用2.5G POS，在城域范围以155M POS 居多。这种方式最成熟，但在城域网的边缘节点，能够提供POS接口槽位的设备不多，价格也较高。而ＥＯＳ技术则对城域网边缘设备没有非凡要求，有应用灵活的优点。另外由于烽火网络等厂家在自主开发EOS芯片上的成功，EOS设备的价格也大大降低了。

组网应用方面，ＥＯＳ支持点对点，星型结构和环形结构。速率上支持10/100M和1000M以太网到SDH E1、155M、622M和2.5G的映射和转换。

组网应用如下图所示：

点对点：一般用在比较骨干的链路上。在本方案中，EOS设备一般提供SDH和以太网两侧的接口。典型的如100Mbps Ethernet Over 155M SDH，设备带有一个100M光/电以太网接口和一个155M 光/电SDH接口。再如：4*GE Over 2.5G SDH的EOS设备，则带有4个GE口和一个2.5G接口。还有6*FE Over 622M SDH等设备。在支持虚级联的情况下，还可以提供以太网到多个E1的映射。在国内的中西部地区，地级市和下面的县的宽带业务峰值流量一般超过 100Mbps，目前烽火网络就有相当多100Mbps Ethernet Over 155M SDH的设备应用用于市县间的数据业务的可靠性连接。

星型结构：在中心机房的机架式EOS设备采用模块化结构。如烽火网络的B2100系列设备可以支持最大12路的EOS转换。分局则采用独立式的EOS设备，提供1路的ＥＯＳ转换。适用于有多个分局或者机构的运营商或者大客户。

环形结构：使用提供双向EOS转换的设备。每台以太网交换或路由设备通过两个接口分别与EOS的两个方向的以太网接口相连。交换功能在以太网交换或路由设备上实现。这个方案充分利用SDH的保护特性，其可靠性远远高于传统的以太网环网。适用于组建高可靠性的IP城域环网。

二、CWDM技术方案

城域网的特点是距离短，业务接口复杂，假如照搬DWDM技术，成本太高。在这样的背景下，CWDM（稀疏波分复用）技术近两年应运而生，并迅速走红得到应用，目前国际范围内的电信运营商已经在合适地方广泛使用CWDM产品，并且有些国外专家还提出“波长出租”的概念，把带宽运营市场从传统的固定带宽出租和光纤出租提升到一个新的高度。

CWDM的主要特点是实现简单、设备体积小，功耗低。成本低，大概是DWDM的1/3~1/5。与重新敷设光缆比较光缆工程涉及实市政手续、城市环境、架空地埋、、材料、人力、工程周期等综合成本问题，利用CWDM设备则开通迅速，成本低廉。

CWDM设备用于城域网，主要优点包括：1）8路业务可以复用到一对光纤上；2）支持多种业务传送，包括IP、SDH、ATM、POS、图像、 Fiber Channel等业务；3）目前在一根光纤上提供高达20G的业务带宽；4）提供物理层的通道和复用段保护能力，大大增强了数据网络的可靠性。可以使倒换时间低于50ms,比通过三层的冗余路由保护效率要高得多。

CWDM城域组网方案

1．点对点点对点的4波或8波，目前用的较为普遍；与直接敷设光缆相比有较大的成本优势。

2．点带链使用总部到各沿途分支机构，中间节点通常采用OADM类型的CWDM设备;

3．环形

在城域核心网或接入网中采用CWDM设备组环，有利于节省光纤和促进多业务融合，可以说CWDM技术的典型应用方案。

CWDM分插复用设备应用于核心网示意图

如上图所示，CWDM分插复用设备可以将SDH业务、IP业务、视频图像业务通过一个物理的光纤环上实现多个逻辑环的叠加。每个环上承载一个独立的业务，互不干扰。

在这种“物理环网+逻辑环网”的典型组网中，整个逻辑环实质上采用一段一段的“点对点”波分复用传输组成，所以整个环的长度没有限制，点数越多，距离越长，一般来说两点之间距离不超过80公里，假如超过80公里，必须考虑电中继或者光放大设备。

网络治理方案

网管信息传输通道分带内和带外两种方式。带内方式通过配置光监控通道盘（OSC）为系统提供1310nm的带内网管监控通道。相应的OTU、OADM、OMU、ODU、ORU等需要采用带1310监控的器件模块；带外网管则采用OMU 上面的Ethernet数据接口，网管信息传输走公用数据网。

保护功能

复用段保护在数据平面上完成CWDM设备光复用段的1+1保护，以及在出现信号丢失（LOS）时，从主用线路切换到备用线路，切换时间<50ms，保证了传输业务的不丢失；而在控制平面上，可接受NMU盘的配置命令，完成主用线路和备用线路的配置，在轮询时间，上报主用线路、备用线路的光功率、线路使用情况等状态信息。

通道保护支持双纤单向波长通道保护环（UwpsR）业务。切换时间<50ms，保证了每个光通道业务不丢失。可满足运营商在组建环形拓扑时，在光层面提供光通道的1+1保护，能实现类似SDH环网的自愈功能。

这些功能的实现可大大开拓CWDM系统的应用领域，也使得运营商在进行网络数据的传输上更加地安全、可靠。

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