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匯聚型協轉技術白皮書

1.1 協議轉換器的發展與現狀

TDM 傳輸網是伴隨著數字程控交換機和 PSTN 而產生的,用于將交換機連接起來,是 PSTN 網的附屬。隨著社會經濟、技術的發展,傳輸網逐漸演變成業務網,各個運營商已經大量、直接地在本地傳輸網上開展各種數據接入業務,尤其是大客戶數據接入業務。常用數據業務接口形式為以太網接口或 V.35接口,要實現在本地傳輸網上承載各種數據業務,協議轉換器應用而生。

協議轉換器簡稱協轉,也叫接口轉換器,將以太網信號或 V.35 信號轉換為 E1 信號,以 E1 信號形式在SDH/PDH 數字傳輸網上進行長距離傳輸,主要目的是為了延長以太網信號和V.35 信號的傳輸距離,是一種網絡接入設備。根據數據業務接口的不同,常用協轉有 E1 轉以太網和 E1 轉 V.35 兩種類型。V.35接口由于帶寬受限和組網的不靈活等原因,逐漸淡出市場,而 E1 轉以太網類型協轉已經成為市場主流。隨著市場需求的提高和相關技術的發展,協議轉換器產品在以下方面經歷了演進:

?         帶寬:單 E1——>多 E1,隨著多媒體業務的迅猛發展,客戶接入帶寬要求不斷提高,從單 E1 協轉發展到多 E1 協轉,最大帶寬可達 16 路 E1

?         匯聚能力:獨立式——>機框插卡式:隨著大客戶業務增多,點對多點組網模式成為普遍需求,為提高可管理性,中心點集中機框插卡方式已普遍應用

?         互通性:私有 HDLC 協議——>標準 GFP 協議:為了增強協轉的互通性,以太網封裝形式從非標準的各廠家私有 HDLC 協議到 GFP 封裝的 G.8040 國際標準轉變。


1.2 匯聚型協轉的產生    

隨著大客戶接入業務的高速增長,在大客戶局端通常要匯聚幾十甚至上百個遠端業務,因此對局

端產品提出了更高的要求:

  ?         高業務容量:可以靈活配置的高帶寬,高匯聚比,高接口密度

  ?         擴充性:局端只需要在網管上增加配置即可開通新業務

  ?         高可靠性:完善的各業務層面的保護機制

?         高維護性:可以全網統一管理,可以通過匯聚端口帶內管理面對上述要求,傳統協轉雖然在帶寬、匯聚能力、互通性等方面取得了發展與更新,但在大客戶局端仍面臨諸多問題:

?         遠端用戶數量限制:每個機框一般支持 14~16 路業務方向,當用戶數量增多時,局端往往需要配置多個機框,占地多、能耗高、維護工作量大

?         施工成本:協轉與傳輸設備采用 E1 連接,需要大量的銅線和 DDF 配線架,施工成本高

?         網管問題:協轉下游要額外配置以太交換機,無法實施帶內網管

?         維護問題:局端機房設備種類多、網管不統一,接線復雜,故障點多如何既能滿足高速增長的業務需求,又能改進傳統協轉的弱點,是否有新產品、新方案可以取代傳統協轉呢?在市場需求和技術發展的雙重驅動下,匯聚型協轉應運而生,它將以太網二層交換、EoS/EoP/EoPoS 與 SDH 同步光傳輸等技術高度融合,極大的簡化了網絡結構,幫助運營商充分利用現有的 TDM 傳輸網資源,在不改變現有網絡結構的前提下,方便,快捷,低成本地解決大客戶的高帶寬、多用戶的數據接入需求。

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1.3 匯聚型協轉的特征

        匯聚型協議轉換器,是具有反向復用功能的基于 SDH 或 PDH 傳輸網絡的 EoPoS(Ethernet over PDH over SDH)以太網匯聚設備,將 2 層交換、以太封裝與 SDH 光傳輸等技術高度融合,可放置在用戶中心機房或運營商機房,用于在已建立的傳輸網上傳輸本地以太網幀,在傳輸側提供 STM-4、STM-1 或 E1接口,業務側提供百兆或千兆以太接口,支持多個遠端網點的以太數據業務匯聚。

綜上所述,匯聚型協轉應具備以下基本特點:

?         具備點到多點的業務匯聚功能,可選匯聚比為 1:16、1:32 或 1:64

?         傳輸帶寬可以支持 155M 或 622M,單個用戶業務帶寬在 1~16 路 E1 范圍內可調

?         具有 SDH 分插復用功能,線路側提供 STM-4、STM-1 或 E1 接口

?         具有以太網二層交換功能,支持 VLAN 功能,業務匯聚側提供百兆或千兆以太網接口

?         采用標準 GFP 協議封裝,具備互通性

?         具有完善的保護功能,提高系統可靠性

?         具備穿透傳輸網的全網管理能力,方便業務配置和功能維護


1.4 匯聚型協轉和傳統協轉組網對比

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1.4.1傳統協轉組網方案

?         設備節點多,故障點多

傳統點對點組網的方式,在中心機房需要 SDH 光端機、大量協議轉換器模塊、與之配套的機框、電源、DDF 配線架、E1 電纜,以及一定數量的匯聚交換機,故障點多,工程和維護工作量大。

?         業務無法直達大客戶中心

傳統大客戶接入,業務匯聚到運營商中心機房之后,需要再通過 1 對 1000M 光纖收發器將業務延伸至大客戶中心機房,相當于大客戶客戶端——接入側——傳輸中心機房——大客戶中心機房4 級組網,組網復雜,節點多。

?         保密性差

數據業務在傳輸過程中以電接口形式在運營商機房落地,不滿足安全、銀行等客戶對保密性的要求。

?         不能提供線路保護功能

不能真正為 3A 級大客戶提供全線路端到端的保護。傳輸中心機房 SDH 城域骨干網網元到協轉之間為 2M 線連接,無法提供保護;傳輸中心機房到大客戶中心機房之間為 1000Base-T 光傳輸,也無法提供保護。

 

?         網管功能不足

SDH 光端機、協轉和交換機等多種設備,網管無法統一,只能進行簡單的環路測試和告警采集,無法進行靈活業務調度、故障定位和性能測試,不能滿足大客戶對服務的要求。

 

?         擴容不方便

點對點接入在針對大客戶應用時,要增加節點或者提高帶寬的話,必須同時更換接入側設備及中心端對應的協議轉換器,甚至增加交換機,擴容成本高,操作復雜。

 

?         投資成本高

傳統協轉組網需要大量 2M 線、DDF 配線架、局端協議轉換器以及多口交換機。在這種應用方式下,設備節點多,占用機房空間大,初期建設成本和后期維護成本高。

1.4.2匯聚型協轉組網方案

?         網絡構架簡單,省去若干 2M 電纜、 DDF 配線架、協議轉換器和交換機,從而減少故障節點,提高網絡可靠性;

?         設備具有 SDH 接口,光網絡傳輸穩定可靠,業務可直達大客戶中心機房;

?         保密性強,所有業務在運營商機房全程無落地;

?         提供線路側 SDH 接口 APS 1+1 保護和SNCP 保護GE 接口 trunk 功能以及主機 1+1 備份三重保護機制;

?         全網帶內管理,業務調度靈活,擴容方便

?         設備集成度高,匯聚比例高

?         投資成本低,后期維護成本低


1.4.3方案對比  


傳統協轉組網方案

匯聚型協轉組網方案




網絡構架

復雜

簡單




網絡可靠性




業務保護能力




保密性




可管理性




擴容難度




投資成本和維護成本




  

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