MSTP與PON雙網(wǎng)融合方案設(shè)計(jì)

江 磊

（中國移動(dòng)通信集團(tuán)福建有限公司福州分公司 網(wǎng)絡(luò)部，福建 福州 350001）

隨著全業(yè)務(wù)競爭的深入與推廣，數(shù)據(jù)傳送網(wǎng)在解決覆蓋和遠(yuǎn)距離接入方面，需要一種能夠提供普遍服務(wù)、高可靠性和完善網(wǎng)絡(luò)形態(tài)的網(wǎng)絡(luò)。各大運(yùn)營商通過投入大量的精力與開銷，逐漸形成了一系列有針對性的組網(wǎng)解決方案。PON網(wǎng)絡(luò)以其高效性與拓展性成為小區(qū)及樓宇專線覆蓋的利器；而MSTP網(wǎng)絡(luò)以其卓越的安全性與層次感，承擔(dān)著廣域網(wǎng)與高級(jí)別業(yè)務(wù)的傳送任務(wù)。隨著業(yè)務(wù)的推廣，兩種網(wǎng)絡(luò)不可避免地出現(xiàn)了交匯甚至是混合區(qū)域，如何通過雙網(wǎng)融合實(shí)現(xiàn)各自業(yè)務(wù)的承載，充分利用兩種網(wǎng)絡(luò)各自的優(yōu)勢應(yīng)對全業(yè)務(wù)需求，成為各運(yùn)營商必須解決的當(dāng)務(wù)之急。

1 MSTP網(wǎng)絡(luò)特性

基于SDH的多業(yè)務(wù)傳送平臺(tái)（Multi-Service Trans?fer Platform，MSTP）作為廣泛采用的組網(wǎng)機(jī)制，具備較強(qiáng)的拓展能力，較好的管理特性，以及鮮明的層次感。MSTP網(wǎng)絡(luò)對于廣域網(wǎng)等高安全級(jí)別業(yè)務(wù)采用環(huán)網(wǎng)保護(hù)機(jī)制，實(shí)現(xiàn)MSP，SNCP，PP等類型的環(huán)網(wǎng)保護(hù)，在主用線路故障狀態(tài)下，實(shí)現(xiàn)備用路由的自動(dòng)切換，確保業(yè)務(wù)的安全運(yùn)行[1]。

如圖1所示，MSTP傳送網(wǎng)按速率等級(jí)分為匯聚、接入2個(gè)層面。分點(diǎn)處的小顆粒信號(hào)經(jīng)過交換機(jī)、路由器的處理，通過RJ-45的網(wǎng)線接入末端傳輸設(shè)備，該設(shè)備通過雙向光纖以鏈型方式接入SDH接入網(wǎng)。通過MSTP接入層向匯聚層的復(fù)用和轉(zhuǎn)發(fā)，實(shí)現(xiàn)分點(diǎn)處小顆粒業(yè)務(wù)向核心匯聚總點(diǎn)大顆粒業(yè)務(wù)的匯聚。最終通過匯聚點(diǎn)傳輸設(shè)備與總點(diǎn)的數(shù)通設(shè)備連接，實(shí)現(xiàn)廣域網(wǎng)數(shù)據(jù)的送達(dá)[2]。

MSTP網(wǎng)絡(luò)的特性決定了業(yè)務(wù)的可達(dá)性由光纜網(wǎng)覆蓋能力實(shí)現(xiàn)，安全性由組環(huán)光纜的雙路由實(shí)現(xiàn)能力決定；業(yè)務(wù)容量由傳輸環(huán)網(wǎng)的設(shè)備處理能力決定。由于光纜鋪設(shè)與傳輸路由選擇的難度以及其無法完全適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)IP化的轉(zhuǎn)型的問題，導(dǎo)致該類網(wǎng)絡(luò)不適用于小區(qū)寬帶、集團(tuán)業(yè)務(wù)等大帶寬高密集性的業(yè)務(wù)需求。

無源光纖網(wǎng)絡(luò)（Passive Optical Network，PON）作為新一代光纖接入技術(shù)，在抗干擾性、帶寬特性、接入距離、維護(hù)管理等方面均具有巨大優(yōu)勢，其由局端OLT，用戶端ONU設(shè)備和無源光分配網(wǎng)絡(luò)ODN組成。圖2展現(xiàn)了某運(yùn)營商對某小區(qū)進(jìn)行有線小區(qū)寬帶覆蓋的案例。

2 PON網(wǎng)絡(luò)特性

如圖2所示，在各小區(qū)的樓內(nèi)弱電間安裝ONU設(shè)備，用于樓內(nèi)用戶的數(shù)據(jù)接入；同時(shí)在小區(qū)附近選擇適當(dāng)?shù)脑O(shè)備安裝環(huán)境，進(jìn)行無源分光器的安置，用于區(qū)域內(nèi)各小區(qū)、樓盤內(nèi)置ONU的信號(hào)匯聚；而在臨近小區(qū)的全業(yè)務(wù)核心機(jī)房內(nèi)安裝城域網(wǎng)交換機(jī)與OLT設(shè)備，用于ONU底層數(shù)據(jù)向城域網(wǎng)的交換轉(zhuǎn)發(fā)，從而實(shí)現(xiàn)小區(qū)互聯(lián)網(wǎng)信號(hào)的傳送[3]。

PON技術(shù)的優(yōu)勢在于引入無源分光器件，無需供電，安裝環(huán)境簡便；同時(shí)采用分光原理，遠(yuǎn)程使用單芯傳輸即可實(shí)現(xiàn)，在路由稀缺的環(huán)境下節(jié)省了大量纖芯資源。但同時(shí)由于采用單芯連接，ONU至分光器、分光器至OLT均存在嚴(yán)重的安全隱患；由于OLT與城域網(wǎng)核心交換機(jī)直接相連，數(shù)據(jù)的映射與轉(zhuǎn)發(fā)無法進(jìn)行嚴(yán)格的審核與隔離，暫不適用于廣域網(wǎng)這類高安全性的業(yè)務(wù)接入。

3 雙網(wǎng)融合方案設(shè)計(jì)

通過前文分析，MSTP以其安全性與層次特性適用于安全級(jí)別較高的廣域網(wǎng)等業(yè)務(wù)的接入，PON技術(shù)以其良好的延展性與高效的接入能力適用于安全級(jí)別較低的互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的接入。但隨著全業(yè)務(wù)競爭的加劇，單純的某種網(wǎng)絡(luò)已無法解決所有的問題。

某些區(qū)域，前期話音時(shí)代已建成MSTP光傳輸網(wǎng)絡(luò)，而互聯(lián)網(wǎng)需求的介入，導(dǎo)致為應(yīng)對該需求需在此基礎(chǔ)上進(jìn)行光纜鋪設(shè)、PON設(shè)備安裝等重復(fù)投資，導(dǎo)致大量的資源浪費(fèi)。另一些區(qū)域，互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)開通良好，但由于施工等原因，導(dǎo)致分光器上行光纜時(shí)常阻斷，導(dǎo)致該區(qū)域網(wǎng)絡(luò)安全性急劇下降；某些區(qū)域廣域網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)需求同時(shí)存在，此時(shí)需采取兩套方案進(jìn)行獨(dú)立的組網(wǎng)實(shí)現(xiàn)不同業(yè)務(wù)。針對上述問題，如何結(jié)合兩種網(wǎng)絡(luò)特性，利用各自優(yōu)點(diǎn)，弱化各自缺點(diǎn)，通過雙網(wǎng)融合應(yīng)對新問題，成為了各大運(yùn)營商亟待解決的問題[4]。

MSTP網(wǎng)絡(luò)具備環(huán)網(wǎng)保護(hù)能力，具備良好的層次感，適用于核心匯聚層，用于底層數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)集合；PON網(wǎng)絡(luò)具備快速開通能力，具備良好拓展性，適用于用戶接入層，用于用戶底層數(shù)據(jù)的處理與送達(dá)。基于上述分析，設(shè)計(jì)出如圖3所示的混合組網(wǎng)方案。

在該方案中，MSTP網(wǎng)絡(luò)采用核心及匯聚兩套傳輸設(shè)備，配合接入層PON設(shè)備進(jìn)行組網(wǎng)操作。組網(wǎng)方案參照MSTP網(wǎng)絡(luò)分層實(shí)施。

3.1 核心層設(shè)計(jì)

在核心層方面，由于需要進(jìn)行業(yè)務(wù)的匯聚與轉(zhuǎn)發(fā)，大量的低速信號(hào)需要通過匯聚的設(shè)備實(shí)現(xiàn)復(fù)用、提速、轉(zhuǎn)發(fā)的作用，選用處理能力較強(qiáng)的核心傳輸設(shè)備作為與核心交換機(jī)對接的核心設(shè)備，選用處理能力較弱的匯聚傳輸設(shè)備作為與底層低速設(shè)備對接的匯聚層設(shè)備。

3.2 對接層設(shè)計(jì)

在對接層方面，MSTP與PON兩組網(wǎng)絡(luò)的匯聚層設(shè)備進(jìn)行無縫對接。由于該層面直接決定了所有業(yè)務(wù)的上行，接入層的小顆粒業(yè)務(wù)在此實(shí)現(xiàn)了初次的匯聚與轉(zhuǎn)發(fā)，該區(qū)域信號(hào)已進(jìn)入高帶寬狀態(tài)。另一方面，由于業(yè)務(wù)流量達(dá)，影響面大，導(dǎo)致重要性劇增，必須實(shí)現(xiàn)自愈保護(hù)的能力。因此在對接層方面，采用了光纜雙路由引接機(jī)制，在OLT側(cè)進(jìn)行雙口轉(zhuǎn)發(fā)，線路雙歸操作，確保任意物理接口損壞或任意側(cè)光纜中斷，不至導(dǎo)致整臺(tái)OLT下掛業(yè)務(wù)全部掉死。此外，在對接層的匯聚傳輸設(shè)備處，采用了雙端口鏈路聚合機(jī)制，通過對來自兩個(gè)不同端口的上行數(shù)據(jù)進(jìn)行聚合轉(zhuǎn)發(fā)操作，規(guī)避了傳輸設(shè)備的端口掉死導(dǎo)致下掛業(yè)務(wù)全阻的隱患。同時(shí)，由于鏈路聚合后的帶寬根據(jù)需求可以設(shè)定為單口帶寬、雙口帶寬和、雙口帶寬加權(quán)和等多種數(shù)值，減少了對核心層的資源浪費(fèi)[5]。

3.3 接入層設(shè)計(jì)

接入層方面，與客戶設(shè)備對接，實(shí)現(xiàn)“最后100米”的接入，便捷性與可達(dá)性成為最主要指標(biāo)，選取鋪設(shè)便捷、開通便利的PON網(wǎng)絡(luò)作為用戶末端接入方案。將分光器大量放置于用戶密集區(qū)，通過光纖將實(shí)現(xiàn)多臺(tái)ONU與分光器間的連接，在ONU設(shè)備設(shè)置于用戶設(shè)備就近接入?yún)^(qū)，如用戶機(jī)房、樓內(nèi)弱點(diǎn)間等位置，方便用戶的快速接入使用。此外，分光器作為光信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)的無源器件，同樣具備匯聚轉(zhuǎn)發(fā)的功效，其安全性直接關(guān)系到下掛ONU及用戶的使用效果，因此同樣采用雙端口線路雙歸機(jī)制，進(jìn)行分光器雙上行處理[6]。

通過MSTP與PON混合組網(wǎng)方案的實(shí)施，即實(shí)現(xiàn)了全業(yè)務(wù)區(qū)的快速覆蓋，寬帶業(yè)務(wù)開通，同時(shí)在關(guān)鍵的匯聚、核心環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)了高穩(wěn)定性的環(huán)網(wǎng)保護(hù)，適用于廣域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)等一系列業(yè)務(wù)的需求。

4 小結(jié)

本次通過對MSTP與PON網(wǎng)絡(luò)在業(yè)務(wù)開通及運(yùn)行過程中的效能分析，設(shè)計(jì)了雙網(wǎng)融合、混合組網(wǎng)方案，通過分層連接，實(shí)現(xiàn)兩套網(wǎng)絡(luò)的有機(jī)融合，兩套不同的設(shè)備間實(shí)現(xiàn)了無縫數(shù)據(jù)傳輸，網(wǎng)絡(luò)安全性較單一網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行時(shí)期有了較大提升，同時(shí)早期投入語音運(yùn)營的MSTP設(shè)備在新的全業(yè)務(wù)競爭中重新發(fā)揮效用，有效規(guī)避了重復(fù)投資帶來的壓力，實(shí)現(xiàn)了通信網(wǎng)絡(luò)的可持續(xù)發(fā)展。

[1]包東智.MSTP-城域傳輸網(wǎng)技術(shù)又一閃光點(diǎn)[J].世界寬帶網(wǎng)絡(luò)，2008（5）:45-46.

[2]江磊，朱發(fā)楠.3G移動(dòng)可視電話系統(tǒng)通信傳輸單元設(shè)計(jì)[J].電視技術(shù)，2009，33（11）:54-56.

[3]馬剛，雷宇.基于PON的接入寬帶網(wǎng)絡(luò)建設(shè)[J].電信工程技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化，2009（6）:32-36.

[4]江磊.基于OTN+MSTP混合組網(wǎng)模式的專線業(yè)務(wù)設(shè)計(jì)[J].光通信研究，2010（5）:14-16.

[5]江磊.基于MSTP網(wǎng)絡(luò)的區(qū)縣數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)開通方案設(shè)計(jì)[J].電信技術(shù)，2009（9）:32-35.

[6]張華榮，易祖洋.淺談PON網(wǎng)絡(luò)的組建[J].移動(dòng)通信，2010（16）:15-20.