交換機采用155Mbit/s中繼對通信網絡帶來的影響

在當今通信領域激烈競爭的時代，各通信運營商面臨著嚴峻的挑戰。為了在競爭中立于不敗之地，必須不斷地改進自己的網絡，使其具有靈活快速提供業務的能力，同時要不斷降低網絡運營維護管理的成本。簡化網絡結構，使其易于擴展、易于網絡話務規劃、最大限度的利用網絡資源是降低網絡運營成本的重要途徑，是電信運營商非常關注的問題。

　　下一代網絡（NGN-Next Generation Network）,它是一種可以提供語音、數據和多媒體等業務的綜合開放的網絡架構，是業務驅動的網絡，同時它也是基于統一協議的分組網絡,無疑是實現上述要求理想化的網絡。但對于傳統運營商來說，他們已經擁有一個龐大的電信網絡，不可能拋棄現有的網絡去構架一個全新的網絡，因此在研究和實驗下一帶網絡的同時，注重在現有網絡基礎上的改造，不僅可以提高企業效益同時也為未來網絡的發展奠定一個良好的基礎。

　　從80年代初開始，我國的通信業得到了前所未有的發展，截止到2001年11月底，我國已有電話交換機3.17億門，但比起發達國家的水平，我國的話音業務仍然有很大的發展空間。因此對傳統交換機的改造仍具有現實意義。在傳統的電路交換機中用STM-1 （155Mbit/s）中繼接口取代2Mbit/s中繼接口，意義重大。技術的發展也為我們提供了這種可能性。

　　2 交換機采用2Mbit/s 中繼的背景

　　現在這種ＰＳＴＮ網絡結構的形成，有著它的歷史原因。在90年代初期以前，數字傳輸設備是建立在PDH（Plesiochronous Digital Hierarchy）技術標準上，為了連接交換機到PDH傳輸設備上，在交換機側需要大量的符合基群速率的終端設備，即符合ITU-T標準的2048kbit/s (2M) 交換終端電路（如S1240的DTM中繼模塊，AXE10的ETC模塊）和符合ANSI標準的1544kbit/s交換終端電路等。當時這種連接有著他的合理性和必然性。交換機和傳輸網的連接如圖1所示。

圖1 交換機和傳輸網通過PDH 2M鏈路連接

　　PDH最初引入是為了改進和替代老式的模擬頻分復用器系統，但很快被發現PDH管理困難、造價高、應用范圍窄，且缺乏在光層面上的連接標準，因此90年代初期，SDH（Synchronous Digital Hierarchy）標準被首先引入了傳輸系統。當SDH最初引入到傳輸網絡時， 2Mbit/s的PDH鏈路仍然被用于網絡和電話交換機的連接。見圖2

圖2 交換機通過2Mbit/s中繼與SDH傳輸網絡的連接

　　3　2Mbit/s中繼與155Mbit/s中繼的對比

　　無論是PDH傳輸網還是SDH傳輸網，交換機采用2Mbit/s中繼與其連接都需要大量的硬件設備，包括電纜和DDF設備。

　　SDH技術的出現，為交換網絡的改進創造了條件，因此各交換機設備供應商都在交換機一側開發了SDH接口，即155Mbit/s中繼模塊，如愛立信公司AXE10 ET155 ETSI模塊，阿爾卡特公司 S-1240的SLK模塊和華為公司C&C08 的 STU模塊 。采用155Mbit/s中繼帶來的好處是：

　　a) 大大的簡化了網絡結構，交換機可以直接連到傳輸網上。
　　b) 交換機的63個2Mbit/s終端電路以及它的機框、機架都由單一的155Mbit/s的終端電路代替。
　　c) 252條2Mbit/s電纜只需要用4條STM-1光纖或電纜代替。減少了出線的難度.
　　d) 由于電纜的減少，也大大的減少了數字配線架DDF的數量。
　　e) 不再需要同步低端復用設備
　　f) 硬件設備的減少同時也意味著，減少了機房占用面積，降低了能源消耗。

　　以AXE10交換機為例對2Mbit/s中繼模塊（ETC5）和155Mbit/s中繼模塊（ETC155）作一對比可以看出，同樣的機柜，ETC155的等效E1數量是ETC5的４倍，而耗電量只有２倍。一個128k的滿容量的匯接交換機，如采用2Mbit/s中繼，需要４５個機架，采用155Mbit/s中繼，只需２１個機架。也就是說, 10萬線的匯接局，2Mbit/s中繼機架需要32個，而155Mbit/s中繼機架只需要8個。機房的使用面積減少一倍還要多。耗電量至少降低三分之一。中繼電纜由3334根減少為53根。我們暫且不考慮電纜的費用，我們只要看一下現狀，大量的電纜在假地板底下，對通風造成了影響，因而不得不用增加空調的制冷量解決交換機對環境的要求。同時電纜要從交換機房布放到傳輸機房，需占用大量樓層間的通道，通道的資源對我們來說比機房的面積還要寶貴，已經有很多機房樓出現這樣的問題，由于通道資源不足，只好用昂貴的2.5G傳輸設備作為樓層間的過橋電纜來使用。再來看一下傳輸機房，采用2Mbit/s接口，需要整列的數字配線架，而采用155Mbit/s接口，只需要一個同軸柜，在傳輸設備一側也不再需要2Mbit/s的復用器設備，大大的減少了對傳輸機房的占用。

　　155Mbit/s中繼的優越性還不止于此，它的實施減少了硬件安裝工作量，網絡結構清晰，易于維護和管理。網絡連接見圖3。與前面兩圖所示容量相同的情況下，結構簡單清晰得多。

圖3 交換機直接通過 STM-1(155Mbit/s)接口與傳輸網相連

　　4 實施155Mbit/s中繼需要注意的問題

　?。?）網絡的安全性和可靠性

　　由于一個155Mbit/s中繼最多可包含有1890條中繼，一旦出現故障，其影響面要比一個2Mbit/s中繼出現故障大的多，因此如何保證網絡運行的安全性是采用155Mbit/s中繼首先要考慮的問題。各個交換機設備供應商在開發155Mbit/s中繼模塊時在鏈路層和設備層都采用了不同的安全機制，有些交換機采用N+1備份，當一個模塊出現故障時，可以自動切換到備用設備上，有些則采用 MSP 1+1保護。 除了模塊本身的保護機制外，在網絡的組織上要考慮分散度，如一個局向的中繼線要分散在不同的155Mbit/s中繼模塊，每個155Mb/s中繼模塊要分配到不同的物理路由。即在路由的組織上要有充分的安全保證。

　?。?） 要有可靈活調度的傳輸網絡支撐
采用155Mb/s中繼，不同局向的中繼調配要在很大程度上依賴于傳輸網，因此在傳輸網的規劃和設計上，如網絡結構，DACS容量和數量的確定，接口類型及其數量等都要結合交換機155Mbit/s中繼的使用情況來考慮。

　　（3） 時隙安排和支路編號

　　在使用中為了操作方便需要對63條E1進行編號,由于在ITU-T的規范中,沒有具體對E1的編號和支路在光路中的位置的對應關系作明確的規定,所以不同設備供應商分別按照復用前和復用后兩種方式對E1進行編號,因此也就出現了兩種E1的編號方式,編號不一致不會造成設備對接問題,但是會造成維護的不方便,一旦分配電路時出現人為的差錯, 糾正起來非常困難，因此在實施前統一不同交換機和傳輸設備的編號是十分重要的工作。

　?。?） 嚴格的管理和業務調度

　　由于目前交換網155Mbit/s中繼和2Mbit/s中繼并存,并且仍以2Mbit/s為主，在傳輸網絡中要通過多個SDH環,在配置電路時, 要有嚴格的管理程序，在傳輸生成電路時，全程測試是不可忽視的環節。

　　網絡的變革是一個逐步演進的過程，傳輸網絡正在向智能化平臺和提供多種業務接口的方向發展。傳輸技術的發展促進了交換機技術的變革，而交換機技術的變革又改變了傳輸網絡的結構，通信網絡就是在這種相互作用下不斷得到發展。