PSTN交換機與傳輸系統的STM-1接口互通測試

2019-11-03 10:17:46

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唐雄燕，肖建國　中國電信集團北京市電信公司　　1 引言

　　為了適應電信網絡寬帶化和分組化的趨勢，PSTN交換機在不斷改進和發展。PSTN交換機發展的主要方向是：提高交換處理能力，直接提供SDH STM-1接口來取代2Mbit/s中繼接口，集成數據業務處理模塊及數據話音網關，集成撥號接入服務器及ADSL模塊，加入分組交換模塊與電路交換共存或者用分組交換完全替代電路交換等。PSTN交換機的寬帶化給傳統運營商的網絡演進開辟了一條新的道路。由于交換機容量的不斷擴大，在交換機中直接引入STM-1接口來替代2Mbit/s中繼接口已成為PSTN交換機的一個重要發展趨勢，也是目前PSTN交換機演進過程中最有現實意義和實用價值的手段。采用交換機STM-1接口組網對交換與傳輸網絡的結構演進都有非常深遠的影響，它將極大地簡化與優化網絡結構，減少機房占用面積，節省設備，減少配線故障，提高網絡的可靠性，降低運營維護成本。

　　北京電信早在1999年就考慮嘗試在PSTN組網中采用STM-1接口，但是在交換機中采用STM-1接口終究是新生事物，國家也無相關的標準與規范，所以北京電信在2000年初對交換機STM-1接口及其與北京電信傳輸系統的互通特性進行了較為全面的測試，了解了這一技術方案的可行性及可能存在的問題，為北京電信以后采用交換機STM-1接口組網積累了許多技術經驗。在此基礎上，北京電信隨后開始在PSTN網上推廣使用STM-1接口，已經收到了很好的效果。本文主要介紹北京電信2000年初所做的PSTN交換機STM-1接口及其與SDH系統互通的測試工作和測試結果。

　　2 測試目的及內容

　　北京電信進行PSTN交換機STM-1接口及其與SDH傳輸系統互通測試的主要目的有：

　　（1）了解被測交換機的STM-1光接口及電接口是否符合國家及ITU-T相關規范；

　　（2）了解被測交換機STM-1接口與北京電信的傳輸系統互通及不同被測交換機間STM-1互通的可行性、可能存在的問題及解決方案；

　　（3）測試結果作為北京電信未來交換機選型的依據之一；

　　（4）為北京電信采用交換機STM-1接口進行組網探索路子、積累經驗，推動北京電信網絡結構的簡化與優化。

　　當時參加測試的機型有上海貝爾公司的P3S交換機、華為公司的C&C08交換機和愛立信公司的AXE10交換機，這幾種機型都是北京電信電話網中的主流機型，而且這3種交換機在1999年均已能夠提供STM-1接口。北京電信在信息產業部電信傳輸所的協助下制定了"北京電信交換機與SDH系統STM-1接口互通測試"的測試規范和測試方案，主要內容包括交換機傳輸部分STM-1光接口的性能指標及其測試方法；交換機傳輸部分STM-1電接口的性能指標及其測試方法；STM-1信號開銷字節（包括段開銷字節和通道開銷字節）一致性的測試方法；交換機與SDH系統之間同步的測試方法；交換機側1+1復用段保護倒換MSP對SDH側的影響；交換機網管對系統插入誤碼的響應及交換機連接到SDH傳輸系統后的系統誤碼性能測試等。進行的主要測試工作有：

　　（1）接口參數測試：分別對交換機的STM-1光接口與電接口進行測試，從測試結果看其符合國家及ITU-T標準的程度，找出其存在的問題。

　　（2）互通試驗：互通試驗包括交換機與北京電信的傳輸系統（包括朗訊公司與馬可尼公司的傳輸設備）間的STM-1互通測試，不同交換機STM-1接口直接互通測試及通過傳輸系統后的互通測試。互通測試分為基本互通能力和高層次互通能力測試。基本互通能力測試包括：檢查物理連接是否告警，檢查信息傳送有無差錯，交換機STM-1經過傳輸系統進行2Mbit/s交叉連接的測試；高層次互通能力測試包括：開銷字節產生和讀出的一致性，告警一致性，性能監視一致性，同步，保護倒換，網管信息互通的可能性及維護操作能力的測試等。

　　3 測試結果

　　下面分別給出2000年初對C&C08、AXE10和P3S這3種機型測試的主要結果。

　　3.1 華為交換機

　　測試結果表明，華為交換機STM-1接口性能指標完全滿足ITU-T標準，與Lucent傳輸設備進行光/電155Mbit/s接口互通無異常，與GPT傳輸設備進行155Mbit/s電接口互通無異常。華為交換機通過STM-1信號能夠同步于來自SDH網的時鐘。除幀丟失告警不能完全支持外，華為交換機能夠完全支持所有其它的SDH告警功能。定幀字節中A1字節單獨不起作用，只有同時修改A1、A2字節后才能夠產生幀丟失告警。另外，華為交換機不支持復用段保護K1字節，即測試時的版本無1+1復用段保護功能。可以人工設置S1字節，但不能夠自動生成S1字節。

　　測試結果表明，華為交換機能夠與網上SDH系統進行互通，能夠較好地支持SDH傳輸告警功能，并能夠通過STM-1接口與其它交換機實現呼叫處理功能。建議華為交換機STM-1接口進一步完善其幀同步檢測功能。

　　3.2 愛立信交換機

　　測試結果表明，愛立信交換機STM-1接口性能指標完全滿足ITU-T標準，與Lucent傳輸設備進行光/電155Mbit/s接口互通無異常，與GPT傳輸設備進行155Mbit/s電接口互通無異常。愛立信交換機通過STM-1信號能夠同步于來自SDH網的時鐘。愛立信交換機支持1+1復用段保護功能，并支持大部分SDH告警功能，但是定幀字節中A1字節不能單獨起作用，修改一個A2字節后就能夠產生幀丟失告警。交換機可設置向外發送的S1字節，但交換機網管不顯示所接收的S1字節。無M1字節，不支持復用段遠端差錯指示功能，不支持高階通道遠端差錯指示功能、低階通道遠端差錯指示功能和低階通道遠端失效指示功能。

　　測試結果表明，愛立信交換機能夠與網上SDH系統進行互通，能夠支持大部分SDH傳輸告警功能，并能夠通過STM-1接口與其它交換機實現呼叫處理功能。建議愛立信交換機STM-1接口完善其幀同步檢測功能和S1字節顯示功能，并增加復用段遠端差錯指示功能、高階通道遠端差錯指示功能、低階通道遠端差錯指示功能和低階通道遠端失效指示功能等傳輸告警功能。

　　3.3 上海貝爾P3S交換機

　　測試結果表明，上海貝爾P3S交換機STM-1接口性能指標完全滿足ITU-T標準，與Lucent傳輸設備進行光/電155Mbit/s接口互通無異常。上海貝爾P3S交換機通過STM-1信號能夠同步于來自SDH網的時鐘。但是，必須同時修改定幀字節中第一個A1字節和第一個A2字節、或第二個A1字節和第一個A2字節、或第三個A1字節和第一個A2字節時，才產生幀丟失告警。上海貝爾P3S交換機不能人工設置S1，也不能夠自動生成，其值始終為"00"。上海貝爾P3S交換機不能終結M1字節、高階通道遠端差錯指示信號、N1字節、低階通道遠端差錯指示信號、N2字節、K4字節、低階通道遠端失效指示，而是將這些字節回傳給發送端。同時，P3S交換機不支持復用段遠端差錯指示功能，不支持高階通道遠端差錯指示功能、低階通道遠端差錯指示功能和低階通道遠端失效指示功能等告警顯示功能。

　　測試結果表明，上海貝爾P3S交換機不能夠終結某些告警開銷字節，而是將這些字節進行回傳，從而將本端的錯誤誤認為是遠端的錯誤，建議上海貝爾P3S交換機按終結方式處理這些字節，完善幀同步檢測功能和對S1字節的處理，并增加復用段遠端差錯指示功能、高階通道遠端差錯指示功能、低階通道遠端差錯指示功能和低階通道遠端失效指示功能等傳輸告警功能。

　　另外，還對上海貝爾P3S交換機與華為C&C08交換機進行了呼叫測試。通過Lucent SDH傳輸設備將上海貝爾P3S交換機和華為C&C08交換機連接起來，并在這兩個交換機之間進行了呼叫測試，測試結果證實能夠完成電話呼叫。

　　 4、結束語

　　2000年初所做的測試表明，所測交換機STM-1接口的性能指標都完全滿足ITU-T標準，而且與北京電信的傳輸設備進行光/電STM-1接口連接在低層互通上沒有任何問題，完全能夠滿足通信的基本要求，從而通過測試論證了采用交換機STM-1接口取代2Mbit/s中繼接口組網的可行性。測試發現主要問題是各交換機STM-1信號的部分開銷字節與傳輸系統不一致，這會在一定程度上影響交換機與傳輸系統二者的網絡管理功能的有效配合，影響告警的判斷與定位，影響保護倒換功能的實現。根據測試結果，北京電信給各交換機廠商提出了修改建議，后來各廠商在新的版本中已做了許多改善。

　　交換機利用STM-1鏈路作為局間中繼線路，可以減少數字配線架DDF的數量與規模，從而大大節省局房占用面積，解決局房面積緊張的問題；還可大大減少配線數量，去除因配線引起的故障；另外，交換機利用STM-1鏈路作為局間中繼線路，可以減少出局中繼線路數量，從而可以減少維護人員對中繼線路進行維護的工作量，提高維護效率。所以，采用STM-1鏈路，甚至將來采用速率更高的鏈路來替代目前的2Mbit/s中繼線路作為局間中繼線路，是交換網發展的重要方向。由于一條STM-1鏈路將承載大量的話路，電路故障會產生重大影響，因此交換機采用STM-1接口，必須認真考慮電路的備份和保護倒換以及路由的迂回。交換機的STM-1接口首先會在話務量集中的匯接節點引入，然后逐步在需要30多條2Mbit/s中繼電路以上的大型節點推廣應用。使用交換機STM-1組網對整個傳輸網的發展也將產生重大影響，因為過去傳輸網都是以提供2Mbit/s電路為目標，很少使用155Mbit/s用戶電路，如果大量使用155Mbit/s電路，目前的SDH網勢必難以適應，需要建設155Mbit/s顆粒的寬帶SDH平臺。

　　個人簡介

　　唐雄燕：中國電信集團北京市電信公司副總工程師，北京郵電大學兼職教授。1994年在北京郵電大學獲博士學位，1994-1996年為新加坡南洋理工大學博士后，1996-1997年為德國柏林工業大學洪堡基金研究員。主要專業領域為光纖通信、寬帶ip/ATM網絡、接入網技術、網絡規劃等，現已在國內外發表學術論文50多篇。

摘自《電信建設》2002.1

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