数字交换机155Mbit/s传输接口探讨

2019-11-05 01:35:28

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供稿：网友

　　摘要：简化网络结构，使其易于扩展，易于向下一代网络过渡，是电信运营商降低运营成本和提高企业核心竞争力的需要。本文分析了数字交换机采用155Mbit/s传输接口组网的优点以及组网中应考虑的问题，提出了陕西移动采用155Mbit/s传输接口组网的可行方案。
　　
　　要害词：数字交换机；组网；中继接口；SDH；155Mbit/s接口
　　
　　前言
　　
　　在通信领域激烈竞争的时代，各通信运营商面临着严重的挑战。为了在竞争中立于不败之地，必须不断的发展和改进自己的网络，使其具有灵活快速提供更新业务的能力，最大限度降低网络运营维护治理的成本。所以，简化网络结构，使其易于扩展、易于网络话务规划，充分利用现有网络资源是降低成本和提高企业核心竞争力的要害。
　　
　　下一代网络是一种可以提供语音、数据和多媒体等业务的综合网络架构，同时它也是以ATM/ip非凡是以IP为基础的分组化网络。要实现这种新型网络，对于传统的运营商，从经济效益来考虑，不可能抛弃现有的网络去构架一个全新的网络。因此，在研究和应用下一代网络的同时，注重在现有网络基础上的改造，不仅可以提高企业效益，同时也为未来网络的发展奠定了一个良好的基础。
　　
　　1 数字交换机组网现状
　　
　　现网的话音交换机都基于2Mbit/s接口组网，利用同轴电缆经数字配线架与传输设备相联接，提供交换机间的中继通路。
　　
　　可以看出，为了将交换机连接到传统的PDH或SDH传输设备上，在交换机侧需要大量的2Mbit/s接口的中继电路板，同时，将会产生下列问题：连接还需要大量的硬件设备，包括同轴电缆和数字配线架设备，这无疑会大大增加建设成本，并占用大量的机房资源。大量的同轴电缆的使用，今造成防静电地板下的走线通道、上走线槽道和楼层间通道（俗称竖井）资源紧张，造成网络运行故障点增多，不易进行维护治理；多次扩容施工将会造成成捆线缆阻挡了原先的通风道，事实上很多机房不得不追加大型专用空调用来通风散热，以便保持室内合适的温湿度，从而大大增加了主设备和配套设备的维护费用；中继架和空调的增多，无疑会增加耗电量，加大了运营成本。
　　
　　现在，随着技术进步、交换机容量扩大和网络融合趋势，目前已经有相当多的数字交换机都内置了同步传输网SDH的接口，提供了STM－1（155Mbit/s）速率的中继接口取代2Mbit/s中继接口的可能性，这对传统的交换组网改造具有经济而现实意义。
　　
　　2 采用155Mbit/s接口组网的优点
　　
　　SDH技术的成熟发展，为交换组网方式的合理改进创造了条件，因此，各交换机设备供给商都在交换机侧开发了SDH的155Mbit/s的中继接口模块，如西门子公司D900的STM模块、爱立信公司AXE10的ET155ETSI模块和华为公司C＆C08的STU模块，均采用155Mbit/s接口组网，必将带来很多好处。
　　
　　2.1有效降低建设成本
　　
　　当提供同等传输容量时，交换机和传输设备的155Mbit/s接口的平均造价明显低于2Mbit/s接口，采用155Mbit/s接口组网时，节省了交换设备和传输设备之间大量连接电缆及其配套的数字配线架数量，施工工作量和施工难度也相应减小，从而减少了建设的配套费用。
　　
　　2.2缩减维护成本
　　
　　由于物理接口的减少，备品备件数量也随之减少，其他配套设备亦不用扩容，所以综合维护成本也相应减少。
　　
　　2.3减少对物理空间的需求
　　
　　与相应的155Mbit/s接口的设备利用率相比，2Mbit/s接口设备利用率明显要低。以朗讯公司的ADM16/1设备为例，一块2Mbit/s速率的电路接口板能够提供63个2Mbit/s接口，仅相当于一个STM－1接口，而一块155Mbit/s速率的电接口电路板相当于提供了4个STM－1接口，相比增加了四倍容量，并且减少了交换机的硬件设备，同时也意味着减少了机房占用面积，降低了能源消耗。
　　
　　2.4减少人工跳接工作量，加快开通时间
　　
　　交换机采用155Mbit/s接口组网时，只需一次性将相应的同轴电缆或光纤尾纤连接完成，在电路调度时，只需在传输网管上将其中的VC－12通道调通而无需再进行人工跳接，缩短了开通时间。
　　
　　2.5简化网络结构，减轻维护工作量
　　
　　对于某些大话务量局向，交换机间的中继电路可以经传输设备在155Mbit/s速率上直达，从而提高传输网的利用率，简化并优化了网络结构，明显地减少了维护工作量。
　　
　　2.6适应传输网络未来向宽带化发展
　　
　　由于155Mbit/s成为传输中的基本颗粒，所以将来传输网络向更高速率的发展易于同步进行。
　　
　　3 采用155Mbit/s接口组网应考虑的问题
　　
　　3.1局向路由和中继模块交叉配置，确保电路安全
　　
　　155Mbit/s接口组网所用连接线缆，与采用2Mbit/s接口组网所用的电缆一样，是同楼中的故障多发点，而且也不能通过SDH自愈环保护方式保护，若发生故障，影响面较大。因此，要非凡注重安全问题。各个交换机设备供给商在开发155Mbit/s中继模块时在链路层和设备层都采取了不同的安全机制，有的交换机采用N＋1备份保护，有的则采用1＋1热备份保护。除了模块本身的保护机制外，在网络的组织上要考虑分散度，如一个局向的中继线群要分散在不同的155Mbit/s模块中，同时这些155Mbit/s中继模块要分配到不同的物理传输路由中，即在传输路由的组织上要有充分的安全保证以避免出现某一路由全阻的可能。
　　
　　3.2保持时隙的一致性
　　
　　标称速率为2.048Mbit/s的信号进入SDH的AU－4时，其工作顺序为：3个TU－12进行字节间插方式组成TUG－2，再由7个TUG－2字节间插方式组成TUG－3，最后由3个TUG－3字节间插方式并加上POH和填充字节后，构成VC－4净负荷，最后得到STM－1的标称速率155.520Mbit/s。
　　
　　但是，各厂家的设备在对AU－4中的TU－12时隙进行排序时，默认方法却不尽相同。通常第一个时隙都是一致的，但是往往A厂商设备的第2个时隙在B厂商设备中可能就是第22个时隙。这样，在电路开通时，就会出现问题。因此，必须把所有的时隙排列顺序进行统一配置，才能顺利开通。
　　
　　3.3灵活调度的传输网络支撑
　　
　　采用155Mbit/s中继，不同局向的中继调配要在很大程度上依靠于传输网，因此在传输网的规划和设计上，如网络结构、DXC（数字交叉连接设备）容量和数量的确定、接口类型及其数量等都要结合交换机155Mbit/s中继的使用情况来考虑，并要考虑出现紧急故障时的临时调度方案。
　　
　　3.4监测维护手段
　　
　　目前，我们只能用交换机本身的信令观察手段对交换机155Mbit/s接口中的信令链路进行跟踪、分析，而不能通过外挂七号信令分析仪对信令进行监测，给维护工作带来了不便，有待于生产交换机七号信令分析仪的厂家加强这方面的功能改进，以便实现更加有效的网络治理。
　　
　　4 使用155Mbit/s接口的建议
　　
　　陕西移动通信网络经过近几年的高速发展，已经形成一个能够向用户提供移动话音、IP电话和GPRS业务，具有一定规模的GSM移动通信网络。随着中国移动长途汇接网三期扩容工程和陕西移动GSM七期工程的完成，原先基于2Mbit/s接口技出来：交换、传输机房面积严重不足;大量的线缆充塞在防静电地板下，对通风造成严重的影响，因而不得不在原空调能提供足够要求的制冷量的情况下再次增加空调来解决交换机对温度环境的要求，从而造成投资浪费；同时电缆从交换机房布放到传输机房，需占用大量楼间通道，通道的资源对我们来说比机房面积还宝贵，已经有很多通信楼（局）出现这样的问题，为解决通道资源不足的问题，只好用昂贵的2.5G传输设备作为楼层间的中2.5G传输设备作为楼层间的中继电缆来使用。因此，我们在今后交换网络的设计规划和工程建设中，采用155Mbit/s中继接口来对现网交换机进行优化改造是一种必然的趋势。
　　
　　经过对华为、西门子、爱立信等公司交换机的2Mbit/s中继接口和155Mbit/s中继接口的价格调查比较，155Mbit/s中继接口的价格大概是2Mbit/s中继接口的45－53倍。考虑网络安全而采用双路由负荷分担方式组网，以及直接和间接投资的因素，只有当交换机单局向使用的2Mbit/s中继接口数能够达到80个时，才宜采用交换机之间直接使用155Mbit/s中继接口连接的方式组网，如图2所示。
　　
　　我们对陕西移动现网具有代表性的交换局A1（汇接局）、西安D1（关口局）、以及西安G5（移动交换端局）的2Mbit/s中继接口的使用情况进行了统计。
　　
　　可以看出，目前陕西移动的交换网络节点多，中继集束小，不适合采用155Mbit/s中继直连的方式组网，而应考虑将传输组网和交换组网结合起来进行统一规划，逐渐建成一个2Mbit/s中继接口和155Mbit/s中继接口共存，并和传输网充分融合的网络，如图3所示。
　　
　　交换机采用155Mbit/s中继接口后，交换和传输的接口简单了很多，同时传输网减少了大量的2Mbit/s支路的电路板，各局向的2Mbit/s通路的交叉连接全部由SDH采用这种方式组网，节约了投资，减少了工作量，扩容简便，能以最快速度、最大限度的满足客户的业务需求，而且便于维护和治理。采用这种方式组网在给我们带来种种好处的同时，也对网络的互通性提出了要求。因此，全网的155Mbit/s通路时隙必须以统一规则进行排列，并且要有严格的传输调度治理程序，才能保证业务的顺利开通。
　　
　　陕西移动网络整治改造工程完成后，网络的交换节点数将减少，但单个交换节点容量将增大，考虑到随着通话资费的进一步降低和单项收费的到来，中继集束将增大；另外，相信155Mbit/s中继接口的造价也将进一步降低，这将为我们在交换机之间直接使用155Mbit/s中继接口连接组网创造了必要而充分的条件。
　　
　　5 结束语
　　
　　数字交换机采用155Mbit/s中继接口组网，网络结构清楚，便于维护和治理，网络运营成本低，这种组网方式必然会受到众多电信运营商的关注和青睐。

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