城域網新型解決方案

2019-11-04 22:17:38

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供稿：網友

　　近年來城域網市場熱點有兩個值得關注，一個是MSTP，一個是CWDM。

MSTP的優勢在于能夠充分利用現有傳輸資源，促進多業務的融合；另一方面，與傳統的純ip網相比，由于SDH的保護機制優于IP的路由收斂或生成樹收斂，借助SDH傳輸的IP網絡的可靠性遠高于純IP傳輸。具體IP層面的MSTP實現方案，有集成式MSTP的EOS(Ethernet Over SDH)技術和外置式MSTP的EOS技術兩種，本文主要介紹較為新型的外置式EOS技術。

CWDM由于其在中短距離的城域網市場相對DWDM有巨大的成本優勢，同時也是一個很好的多業務傳送平臺，所以目前已經應用到城域網的各個層面。CWDM技術方案已經成為城域網組網方案中的重要新生力量。

一、外置式EOS技術方案

集成式MSTP的典型應用方案是在現有的SDH設備上開發支持多業務的接口盤，包括對以太網、ATM、圖像視頻等新型寬帶業務的支持。這種內置式 MSTP的主要優點是網管是集成的，設備是一體化的。但其缺點是不支持老的SDH設備，各廠家的多業務盤是互不兼容的，另外各廠家的多協議到SDH的映射和封裝形式有差異(如PPP封裝、ＬＡＰＳ封裝和GFP封裝等)，也導致了性能上的一些差異（如速率、流控、時延和丟包率等）。

相對于傳統的內置式MSTP解決方案，業界出現了一種外置式Ethernet Over SDH的解決方案。以烽火網絡的ＥＯS解決方案為代表。在這個方案中，ＥＯＳ設備是獨立于SDH設備和以太網設備的中間設備。就象軟件產業中的中間件，這種ＥＯＳ設備和方案是SDH和以太網的新型粘合劑。方案的主要設備基于中國人的IP國際標準X.86，采用自主開發的ＥＯＳ芯片。具有遠端性能監視、遠端告警指示、流控功能、高效率、低時延抖動等優點。方案兼容新舊SDH設備，兼容各廠家SDH設備，而且相對于POS技術有較大的成本優勢。設備推出一年多來，受到了國內電信運營商的廣泛青睞，已經在數百條要害鏈路上得到應用。

與“POS＋SDH/WDM” 的比較：“POS＋SDH/WDM”就在高速路由器或核心交換機上采用POS技術，將SDH或者WDM設備作為傳輸網絡。高速路由器或核心交換機上的 POS接口與SDH或WDM設備相連接。一般在核心層面用2.5G POS，在城域范圍以155M POS 居多。這種方式最成熟，但在城域網的邊緣節點，能夠提供POS接口槽位的設備不多，價格也較高。而ＥＯＳ技術則對城域網邊緣設備沒有非凡要求，有應用靈活的優點。另外由于烽火網絡等廠家在自主開發EOS芯片上的成功，EOS設備的價格也大大降低了。

組網應用方面，ＥＯＳ支持點對點，星型結構和環形結構。速率上支持10/100M和1000M以太網到SDH E1、155M、622M和2.5G的映射和轉換。

組網應用如下圖所示：

點對點：一般用在比較骨干的鏈路上。在本方案中，EOS設備一般提供SDH和以太網兩側的接口。典型的如100Mbps Ethernet Over 155M SDH，設備帶有一個100M光/電以太網接口和一個155M 光/電SDH接口。再如：4*GE Over 2.5G SDH的EOS設備，則帶有4個GE口和一個2.5G接口。還有6*FE Over 622M SDH等設備。在支持虛級聯的情況下，還可以提供以太網到多個E1的映射。在國內的中西部地區，地級市和下面的縣的寬帶業務峰值流量一般超過 100Mbps，目前烽火網絡就有相當多100Mbps Ethernet Over 155M SDH的設備應用用于市縣間的數據業務的可靠性連接。

星型結構：在中心機房的機架式EOS設備采用模塊化結構。如烽火網絡的B2100系列設備可以支持最大12路的EOS轉換。分局則采用獨立式的EOS設備，提供1路的ＥＯＳ轉換。適用于有多個分局或者機構的運營商或者大客戶。

環形結構：使用提供雙向EOS轉換的設備。每臺以太網交換或路由設備通過兩個接口分別與EOS的兩個方向的以太網接口相連。交換功能在以太網交換或路由設備上實現。這個方案充分利用SDH的保護特性，其可靠性遠遠高于傳統的以太網環網。適用于組建高可靠性的IP城域環網。

二、CWDM技術方案

城域網的特點是距離短，業務接口復雜，假如照搬DWDM技術，成本太高。在這樣的背景下，CWDM（稀疏波分復用）技術近兩年應運而生，并迅速走紅得到應用，目前國際范圍內的電信運營商已經在合適地方廣泛使用CWDM產品，并且有些國外專家還提出“波長出租”的概念，把帶寬運營市場從傳統的固定帶寬出租和光纖出租提升到一個新的高度。

CWDM的主要特點是實現簡單、設備體積小，功耗低。成本低，大概是DWDM的1/3~1/5。與重新敷設光纜比較光纜工程涉及實市政手續、城市環境、架空地埋、、材料、人力、工程周期等綜合成本問題，利用CWDM設備則開通迅速，成本低廉。

CWDM設備用于城域網，主要優點包括：1）8路業務可以復用到一對光纖上；2）支持多種業務傳送，包括IP、SDH、ATM、POS、圖像、 Fiber Channel等業務；3）目前在一根光纖上提供高達20G的業務帶寬；4）提供物理層的通道和復用段保護能力，大大增強了數據網絡的可靠性。可以使倒換時間低于50ms,比通過三層的冗余路由保護效率要高得多。

CWDM城域組網方案

1．點對點點對點的4波或8波，目前用的較為普遍；與直接敷設光纜相比有較大的成本優勢。

2．點帶鏈使用總部到各沿途分支機構，中間節點通常采用OADM類型的CWDM設備;

3．環形

在城域核心網或接入網中采用CWDM設備組環，有利于節省光纖和促進多業務融合，可以說CWDM技術的典型應用方案。

CWDM分插復用設備應用于核心網示意圖

如上圖所示，CWDM分插復用設備可以將SDH業務、IP業務、視頻圖像業務通過一個物理的光纖環上實現多個邏輯環的疊加。每個環上承載一個獨立的業務，互不干擾。

在這種“物理環網+邏輯環網”的典型組網中，整個邏輯環實質上采用一段一段的“點對點”波分復用傳輸組成，所以整個環的長度沒有限制，點數越多，距離越長，一般來說兩點之間距離不超過80公里，假如超過80公里，必須考慮電中繼或者光放大設備。

網絡治理方案

網管信息傳輸通道分帶內和帶外兩種方式。帶內方式通過配置光監控通道盤（OSC）為系統提供1310nm的帶內網管監控通道。相應的OTU、OADM、OMU、ODU、ORU等需要采用帶1310監控的器件模塊；帶外網管則采用OMU 上面的Ethernet數據接口，網管信息傳輸走公用數據網。

保護功能

復用段保護在數據平面上完成CWDM設備光復用段的1+1保護，以及在出現信號丟失（LOS）時，從主用線路切換到備用線路，切換時間<50ms，保證了傳輸業務的不丟失；而在控制平面上，可接受NMU盤的配置命令，完成主用線路和備用線路的配置，在輪詢時間，上報主用線路、備用線路的光功率、線路使用情況等狀態信息。

通道保護支持雙纖單向波長通道保護環（UwpsR）業務。切換時間<50ms，保證了每個光通道業務不丟失。可滿足運營商在組建環形拓撲時，在光層面提供光通道的1+1保護，能實現類似SDH環網的自愈功能。

這些功能的實現可大大開拓CWDM系統的應用領域，也使得運營商在進行網絡數據的傳輸上更加地安全、可靠。

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