傳輸網絡的規劃與設計

何永晟

摘 要：傳輸網是構建各種業務網絡的基礎，傳輸網絡支撐了通信業務網絡的延伸和擴展建設。關注傳輸網絡的規劃與設計對通信網絡的建設管理具有重要意義。該文闡述了傳輸網的基本概念、特點和發展趨勢；比較了現有的各種傳輸技術；闡述了現在廣泛運用的WDM技術和MSTP技術的原理和它們在通信網絡中的應用發展；概述了SDH數字傳輸網的傳輸原理，討論了以SDH技術為主的傳輸網絡的網絡結構，組網原則及其詳細設計方法；簡介了國內常用SDH設備的硬件結構、組網方案及性能；深入探討了傳輸網絡的規劃方法，并且對本地傳輸網絡的規劃提出了一些建議。

關鍵詞：傳輸網 SDH 多業務傳輸平臺 網絡結構 自愈 規劃 設計

中圖分類號：TN91 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）07（a）-0024-02

傳輸網使一切業務網絡可以共享它的通道，從而成為一切業務網的基礎。近十多年來，傳輸技術與網絡技術、計算機技術、智能化技術相結合而產生了極具重要的SDH體系結構。SDH網絡是在計算機軟件控制下，具有自律、自愈等能力，而成為真正一類智能化的傳輸網絡，組成了點線相結合、具有生命力和智能化的真正的網絡。在以后的建設傳輸網絡過程中，需要有具備集成度高、容量大、同時處理多種業務的性能的大容量帶寬管理設備；網絡節點及鏈路可以自我進行配置，鏈路帶寬動態配置，自動路由選擇；提供高可靠性的網絡保護及恢復等特點的傳輸網智能化技術（ASTN）的采用，對電信運營商在傳輸網的網絡構建、管理、優化等方面會帶來很大好處。

1 傳輸網概述

1.1 傳輸網的基本概念

傳輸網[1]是信息網絡的基礎，傳輸網的穩定運行直接影響到其承載的所有業務的傳輸質量。傳輸網在物理上可以劃分為全國長途一級傳輸網、省內長途二級傳輸網、本地網內局間傳輸網和接入網4個層面來研究。

因此，傳輸網規劃的總目標是：在電平、噪聲及其他方面提供高質量和高效率的傳輸信號；有盡可能傳輸多種不同業務的靈活性。這就需要盡可能快速和有效地使用最先進的傳輸設備。

1.2 傳輸網的發展方向

隨著信息技術的發展，電信網的主要業務量主要是數據業務量，尤其是IP業務。數據業務為中心的電信網就將不可避免地替代傳統電話網。這一發展趨勢要求未來的傳輸網必須能夠支持數據業務傳送，除此之外，能夠動態分配帶寬也是傳輸網必須具備的，以確保傳輸不同業務。

2 各種傳輸技術比較

2.1 光纖通信

光載波具有比無線電載波和能夠用在干線上的微波載波高幾個數量級的頻率，在這個角度看來，光波能攜帶的信息量比微波都要高出一萬倍。光纖通信之所以會有如此大的吸引力，是因為它具有容量大，衰減小，體積小、重量輕，防干擾性能好，節約有色金屬和成本低等特點。

2.2 微波通信

微波通信是用微波作為載波的通信方式，或者說它是由發信機發射到空中去的已調制信號工作于微波頻段的通信方式。根據對話音音頻信號的處理，微波通信也可以分為模擬微波中繼通信和數字微波中繼通信兩種。一般而言，微波是指頻率為300MHz～300GHz范圍的電磁波，其波長為1m～1mm。

2.3 衛星傳輸技術

衛星傳輸系統由衛星和地球站兩部分組成。當地球站發上來的電磁波放大后，通過衛星在空中起中繼站的作用，再返送回另一地球站。衛星系統與地面公眾網的接口是地球站，地面用戶通過地球站出入衛星系統形成鏈路。

2.4 紅外數據傳輸技術

紅外通訊技術[2]是一種點對點的數據傳輸協議，是傳統的設備之間連接線纜的替代。它的通訊距離一般在0～1m之間，傳輸速率最快可達16Mbps，通訊介質為波長為900nm左右的近紅外線。

2.5 FSO傳輸技術

自由空間光通信或稱無線光通信（FSO：Free Space Optical Communication）是一種寬帶接入方式。FSO是光通信和無線通信結合的產物，是用小功率紅外激光束在大氣中傳送光信號的通信系統，也可以理解為是以大氣為介質的激光通信系統。

3 傳輸網絡規劃方法

傳輸網作為各種業務層網絡和支撐網絡的基礎物理平臺，具有非常龐大而復雜網絡，具有點多面廣、傳輸線路建設周期長、投資很大以及網絡運營成本高等特點，因此為了滿足日益增長的各種電信業務以及網元出租的需求，傳輸網絡的規劃和建設顯得十分必要。

3.1 本地傳輸網的特點和組織結構

本地傳輸網具有的特點[3]是：傳輸距離短，一般無需使用中繼器。本地網中心城市內業務量比較分散；但縣/市業務量相對較集中，且與其上級地市一般成星形拓撲關系。

基于上述特點，本地傳輸網的基本組織結構應該是：以SDH網絡為主，拓撲應以ADM設備組成自愈環為主，輔以少量的線形、星形結構。

3.2 本地傳輸網絡規劃的內容步驟

規劃基礎資料的收集和調查是搞好傳輸網規劃的首要步驟，以業務需求預測為基礎，并考慮市場競爭以及今后網絡、技術的發展等因素，在進行充分比較和論證后，提出可行的規劃方案。具體的傳輸網規劃應包括的內容和步驟有以下幾個方面。

3.2.1 傳輸網絡現狀描述

網絡現狀描述可從網絡宏觀狀況描述和網絡能力具體分布的統計兩個層面進行，量化的統計和分析是不可或缺的，這樣才能充分地反映現有的網絡資源情況。如各系統容量、各種類形用戶端口的提供和使用情況，如2M（Mbit/s）、STM-1光/電口、FE口、GE口等、網上各種業務電路使用情況（話音、數據、出租等）。

3.2.2 存在問題分析

如果分析傳輸網絡在實際運營中存在的問題，可多偏向于一些定性的分析。如網絡安全性和保護倒換方面的問題，網上資源利用率如何，網上出現問題的主要原因等。

3.2.3 業務需求預測

各種業務層網絡和支撐網絡對傳輸帶寬的需求需要進行分別預測，同時考慮帶寬出租、網絡冗余保護和倒換以及備用帶寬等的需求；并經匯總整理得出端到端的各種傳輸需求矩陣（電路需求或光路需求）。

3.2.4 傳輸網絡組織與拓撲結構

根據傳輸網絡現狀描述、存在問題分析和業務需求預測的結果，尤其是把傳輸資源現狀與業務需求預測進行比較分析，用于確定規劃內的網絡組織方案以及其拓撲結構，為設計做好準備。

3.3 SDH傳輸網絡設計

3.3.1 傳輸設計指標

我國數字同步體系[4]（SDH）基本復用結構保證每一種速率的信號只有唯一的復用路線可以到達STM-N幀。國內標準最長假設參考通道（HRP）的長度為6900公里，共分三部分：長途網、中繼網和用戶網。中繼網的假設參考數字段（HRDS）為50 Km。

3.3.2 中繼段設計

傳輸系統的傳輸速率、系統容量應根據工程滿足期內的業務量的需要進行選擇和配置。光同步數字傳輸系統中繼段設計方法有最壞值設計法、聯合設計法和統計設計法。設計中推薦采用最壞值設計。

3.3.3 網絡結構及網絡組織

設計應根據批準的工程任務書，結合當地傳輸網現狀及電信發展總體規劃進行全面的考慮。設計應根據當地網絡發展狀況，在適當的時候設置傳輸匯接節點，傳輸匯接節點的位置應根據中繼網的總體規劃，綜合各種因素進行考慮。

3.3.4 網同步設計

SDH的網同步分為局間和局內兩種應用方式。局間同步分配采用樹形拓撲結構，局內同步分配采用星形拓撲結構。局間同步信息的傳送應考慮采用 STM-N線路信號。

3.3.5 光纜線路設計

局間光纜的建設應根據各傳輸節點間的中繼組織方式，以便于SDH設備組網為原則。同步數字傳輸系統的光纜線路使用單模光纖，目前在本地網中主要使用ITU-T G.652建議的光纖，而在長途干線中主要使用ITU-T G.655建議的光纖。

4 結語

90年代以后，全光放大和密集波分復用技術使光纖通信的發展日趨成熟。結合當前的通信技術水平以及電信網發展趨勢，在以后的傳輸網絡建設中，需要大容量帶寬管理設備具備高集成度、大容量、多業務處理能力的等相關性能，以及具有基于智能網元的分布式網絡管理；自動動態配置網絡節點及鏈路，動態配置鏈路帶寬，自動路由選擇；采用保護及恢復等特點的傳輸網智能化技術（ASTN），可以提供高可靠性的網絡，對電信運營商在傳輸網的網絡構建、業務提供、業務調度、網絡運維、網絡管理、網絡優化等方面，于成本、靈活性和效率上會有很明顯的提升。

參考文獻

[1] 湯利紅.淺析如何提高傳輸網運行穩定性[J].中國新通訊，2014（12）：8.

[2] 鄭志聰.淺談紅外通訊技術[J]. 中國高新技術企業，2008（9）：114-115.

[3] 蔣青.電信傳輸技術[M].北京：清華大學出版社，2011.

[4] 韋樂平.光同步數字傳輸網[M].北京：人民郵電出版社，1999.