ＳＤＨ向ＮＧＳＤＨ升級的必要性分析

【摘要】 SDH傳輸設(shè)備在電力通信專網(wǎng)系統(tǒng)的應(yīng)用已有10多年時間了，在網(wǎng)運行設(shè)備規(guī)模相當(dāng)龐大，其主要的作用是為電網(wǎng)提供運營支撐。NGSDH是新一代的智能光傳輸通信設(shè)備，結(jié)合茂名電力網(wǎng)絡(luò)實際情況，分析SDH向NGSDH升級過渡的必要性。

【關(guān)鍵詞】 SDH;NGSDH;MSP;PP;SNCP;Mesh;RPR;STM-1;STM-4;MSTP;智能光傳輸

【中圖分類號】 U673.37

【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】 B

【文章編號】 1005-1074(2008)08-0280-01

1 NGSDH的由來

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，單純支持以2Mb/s、155Mb/s等話音業(yè)務(wù)接口的SDH系統(tǒng)正在向支持視頻、數(shù)據(jù)等多業(yè)務(wù)的傳送平臺（Multi-Service Transport Platform，MSTP）演進(jìn)。MSTP多業(yè)務(wù)傳送平臺是指基于SDH平臺同時實現(xiàn)TDM、ATM、以太網(wǎng)等業(yè)務(wù)的接入、處理和傳送，提供統(tǒng)一網(wǎng)管的多業(yè)務(wù)節(jié)點，因此又被稱之為“下一代SDH（Next Generation Synchronous Digital Hierarchy，NGSDH）”。NGSDH設(shè)備的設(shè)計理念無論從硬件上還是軟件上相比傳統(tǒng)的SDH都有質(zhì)的飛躍，其最大的特點是大容量、多業(yè)務(wù)、具有智能性特征。

2 茂名地區(qū)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)現(xiàn)狀

茂名電力傳輸網(wǎng)絡(luò)的主要組網(wǎng)方式為環(huán)型（MSP、PP、SNCP）、鏈型、環(huán)帶鏈，涉及廠家有華為、中興、NEC、烽火，主要業(yè)務(wù)接口有2Mb/s、155Mb/s，為PCM設(shè)備、遙視、監(jiān)控、路由器、以太網(wǎng)交換機(jī)設(shè)備提供通信通道，網(wǎng)絡(luò)容量有STM-1、STM-4、STM-16，經(jīng)過多年的運營維護(hù)摸索，存在以下問題有待解決：①同一廠家不同型號的設(shè)備板件大多數(shù)不兼容，采購設(shè)備備板備件費用較高。②不同廠家開發(fā)的復(fù)用段協(xié)議都不相同，導(dǎo)致難于組建不同廠家設(shè)備的MSP環(huán)網(wǎng)。③由于歷史原因，不同廠家用于DCC通信的協(xié)議棧并不完全兼容，導(dǎo)致在不同廠商設(shè)備混合組網(wǎng)的情況下通常需要占用額外的開銷或業(yè)務(wù)資源來透傳DCC信息。④組建環(huán)網(wǎng)時，站點間的路由較少，單環(huán)網(wǎng)有2條路由，相交環(huán)有4條路由，無法適應(yīng)未來業(yè)務(wù)安全性發(fā)展需求。⑤設(shè)備交叉容量比較小，大部分型號設(shè)備的主控板沒有1+1熱備份，網(wǎng)絡(luò)升級擴(kuò)容步驟繁鎖，有時還要中斷業(yè)務(wù)。⑥大部分設(shè)備沒有專門針對以太網(wǎng)業(yè)務(wù)環(huán)網(wǎng)保護(hù)的組網(wǎng)方式。

3 解決方法分析

我們以NGSDH設(shè)備為例，分析SDH向NGSDH升級的必要性。

NGSDH智能光傳輸設(shè)備是設(shè)備廠家根據(jù)城域網(wǎng)現(xiàn)狀和未來發(fā)展趨勢，開發(fā)的新一代智能光傳輸設(shè)備，實現(xiàn)了在同一個平臺上高效地傳送語音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，具有以下主要功能特征：①同一廠家的NGSDH設(shè)備板件可混插使用，增加設(shè)備板件的兼容性，降低采購備板備件的成本。②SDH設(shè)備之間通過數(shù)據(jù)通信通路（DCC）來傳送OAM（操作維護(hù)管理）信息。隨著國際市場的開拓，根據(jù)目前國際上SDH/SONET網(wǎng)絡(luò)廣泛使用OSI協(xié)議棧進(jìn)行DCC通信的現(xiàn)狀，NGSDH設(shè)備在不需要占用其它額外開銷和業(yè)務(wù)資源的情況下能滿足現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的大部分混合組網(wǎng)要求，簡化了網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)架構(gòu)，為用戶節(jié)省網(wǎng)絡(luò)資源。③NGSDH設(shè)備能提供Mesh組網(wǎng)能力，Mesh組網(wǎng)與Ring組網(wǎng)相比：帶寬利用率高、擴(kuò)展性好、生存力強(qiáng)。適合業(yè)務(wù)量很大分布又比較均勻的地區(qū)。Mesh組網(wǎng)結(jié)構(gòu)不受節(jié)點瓶頸問題和失效問題的影響，兩點間有許多路由可選，可靠性較高。下圖中的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)就是Mesh組網(wǎng)。

④NGSDH設(shè)備交叉容量非常大，交叉、時鐘、主控這些系統(tǒng)關(guān)鍵板件均實現(xiàn)1+1熱備份，使網(wǎng)絡(luò)升級擴(kuò)容步驟簡明容易，極少中斷業(yè)務(wù)。⑤NGSDH設(shè)備能提供支持IEEE 802.17標(biāo)準(zhǔn)定義的RPR（Resilient Packet Ring）特性以太網(wǎng)處理板。RPR為逆向雙環(huán)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，見下圖所示。外環(huán)（Outer Ring）和內(nèi)環(huán)（Inner Ring）都傳送數(shù)據(jù)包和控制包，雙環(huán)同時工作，有效的利用所有帶寬。內(nèi)環(huán)的控制包攜帶外環(huán)數(shù)據(jù)包的控制信息，外環(huán)的控制包攜帶內(nèi)環(huán)數(shù)據(jù)包的控制信息，雙環(huán)互為備份和保護(hù)，為電力數(shù)據(jù)調(diào)度網(wǎng)提供更加可靠的的以太網(wǎng)通道。

空間重用，RPR單播幀在目的節(jié)點的剝離機(jī)制，實現(xiàn)了環(huán)上帶寬的空間重用。如下圖所示，單環(huán)帶寬為1.25Gbit/s。節(jié)點1發(fā)往節(jié)點4的業(yè)務(wù)在目的節(jié)點4會被剝離，因此節(jié)點4之后的帶寬完全空閑。這使得節(jié)點4仍然可以向節(jié)點3發(fā)送帶寬為1.25Gbit/s的業(yè)務(wù)，帶寬利用率提高。

RPR環(huán)的內(nèi)環(huán)和外環(huán)都支持獨立的加權(quán)公平算法。公平算法保證了低優(yōu)先級的B_EIR和C類業(yè)務(wù)在RPR環(huán)上的公平接入。通過設(shè)置公平算法的權(quán)重，可以使不同的節(jié)點具有不同的接入速率。節(jié)點在內(nèi)環(huán)和外環(huán)分別設(shè)置權(quán)重。在帶寬爭用的情況下，這兩個權(quán)重決定了節(jié)點在內(nèi)環(huán)和外環(huán)上發(fā)送低優(yōu)先級業(yè)務(wù)的帶寬大小。如下面第一張圖所示，節(jié)點2、3、4的外環(huán)權(quán)重均為1，假設(shè)外環(huán)上可供低優(yōu)先級業(yè)務(wù)爭用的帶寬為1.2Gbit/s。這時公平算法會使節(jié)點2、3、4發(fā)往節(jié)點1的低優(yōu)先級業(yè)務(wù)的帶寬均為400Mbit/s。下面第二張圖所示是權(quán)重不同時的公平算法，節(jié)點2、3、4的外環(huán)權(quán)重分別為1、3、2。通過公平算法，節(jié)點2、3、4發(fā)往節(jié)點1的低優(yōu)先級業(yè)務(wù)的帶寬分別為200Mbit/s、600Mbit/s和400Mbit/s。

綜上所述，SDH向NGSDH升級是十分有必要的，通過升級，使網(wǎng)絡(luò)能適應(yīng)未來業(yè)務(wù)的發(fā)展，而且網(wǎng)絡(luò)的安全性和穩(wěn)定性得到大大提高，運維工作化繁為簡，使電力通信網(wǎng)更好地為電網(wǎng)服務(wù)。

4 網(wǎng)絡(luò)升級思路

①考慮到現(xiàn)行網(wǎng)絡(luò)有不同的廠家，在此基礎(chǔ)上升級至NGSDH工程難度較大，中斷通信業(yè)務(wù)次數(shù)多，對電網(wǎng)運行影響較大，不宜適用。②最優(yōu)的方案是新建一張全新的NGSDH網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃要層次清晰，便于維護(hù)，按照先骨干層，后接入層，逐步推進(jìn)。為使網(wǎng)絡(luò)能適應(yīng)未來8-10年的業(yè)務(wù)發(fā)展，建議骨干層采用STM-64（10G/s）的帶寬，接入層采用STM-16（2.5G/s）的帶寬。③當(dāng)骨干層和接入層建成并通過嚴(yán)格測試驗收后，原有SDH網(wǎng)絡(luò)上的業(yè)務(wù)便可逐一割接到NGSDH網(wǎng)絡(luò)上，這方法對電網(wǎng)運行影響不大，安全可靠，而且階段性明顯。便于工作展開。原有SDH網(wǎng)絡(luò)上的業(yè)務(wù)全部割接完成后，便可對原有SDH網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行全面優(yōu)化后作為備網(wǎng)，部分設(shè)備也可按實際業(yè)務(wù)需要對其進(jìn)行調(diào)整搬遷，如一些35kV站點可直接使用原SDH網(wǎng)絡(luò)上調(diào)整下來的設(shè)備。④NGSDH網(wǎng)絡(luò)正常投入運行后，通信技術(shù)人員應(yīng)與廠家保持緊密聯(lián)系，對網(wǎng)絡(luò)運行情況進(jìn)行3～12個月的跟蹤監(jiān)控，定期與廠家技術(shù)人員進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)使用技術(shù)經(jīng)驗交流，加強(qiáng)NGSDH知識的培訓(xùn)學(xué)習(xí)。