移动城域传送网ASON演进策略分析

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摘要　本文以X移动公司城域传送网为例，详细探讨如何在融合目前的2G业务和未来的3G业务接入的情况下引入ASON（自动交换光网络）技术，逐步地从传统的SDH（同步数字体系）网络向ASON过渡。本文从实际网络模型出发提出了3种网络的演进模式，进行了相应利弊的分析并探讨了存在的问题，最后提出了可行的演讲策略。
1、引言
        随着各大运营商的ASON（自动交换光网络）测试和应用试点的逐步开展，ASON设备的引入日益临近。移动城域传送网从传统的SDH（同步数字体系）网络向ASON演进的网络架构如何选择?在从传统的以语音为主的2G业务向以数据为主的3G业务的转变过程中，如何实现2G/3G业务及其保护?ASON设备与传统SDH设备如何联合组网?如何在ASON引入的同时不降低原有网络的安全性?这些都成为了网络规划和设计部门需要回答和解决的问题。
本文从实际网络模型出发提出了3种网络的演进模式，通过对网络架构、业务模型、保护方式、设备性能等各方面进行论述，提出了城域传送网从传统网络逐步向ASON演进的策略。
2、X移动公司城域传送网组网结构现状
        X移动公司城域传送网的网络结构可分为4层：核心层、骨干汇聚层、区域汇聚层、接入层。为了达到最大程度保护业务的目的，结合所使用的设备性能，目前X移动公司的城域传送网采用如下两种组网方式及业务保护方式：双平面网络结构和保护方式、双节点网络结构和保护方式。
（1）双平面结构
        这种组网结构在骨干汇聚层组建双平面，接入层或区域汇聚层跨接在同一区域的双平面两端骨干汇聚设备之上，如图1所示。

图1　双平面组网模型及业务保护方式

        这种模式的核心层由中心机房组成，采用了大交叉、大容量、MADM（多分插复用器）的10 Gbit/s设备，以提供大容量的业务调度能力和多业务传输能力。根据各本地网的实际情况，对汇聚层网络进行了适当的延伸，在业务量巨大的地区建设了两层汇聚层结构，减少了接入层的光缆路由和同缆情况，也保障了接入层的双节点接入。业务的保护分两段完成，从业务接入点到骨干汇聚节点形成一个SNCP（子网连接保护）的业务保护环，从骨干汇聚节点到业务落地点形成一个SNCP的业务保护环，从而保证了即使单个汇聚层节点失效也不会影响跨环电路的安全；业务在骨干层节点进行终结，保证了即使在骨干层光缆和汇聚/接入层光缆各有一处断纤的情况下也不至于影响电路安全。
        双平面组网模式在骨干汇聚点采用了SNCP相切环的方式，在采用华为设备的地区，SNCP相切节点单条业务的上下需要消耗4个SNCP对，而华为单端设备最多支持2016个SNCP对，在SNCP相切节点最多上下504条业务，这是双平面组网模式的最大限制。
（2）双节点结构
        这种组网结构把接入层挂接在两端异地汇聚设备上，结构如图2所示。

图2　双节点组网模型及业务保护方式

        这种模式下的核心层由中心机房组成，采用了大交叉、大容量、MADM的10 Gbit/s设备，以提供大容量的业务调度能力和多业务传输能力。根据各本地网的实际情况，对汇聚层网络进行了适当的延展，在大业务量地区建设了两层汇聚层结构，减少了接入层的光缆路由和同缆情况，也保障了接入层的双节点接入。从业务接入点到业务落地点，采用了全程SNCP，保证了在任何一个节点失效的情况下，都不会影响跨环电路的安全。
        采用双节点组网模式，使网络结构扁平化，有效地避免了SNCP对受限的问题。但是这种模式由接入层起至中心机房落地设备在逻辑上只组建1个大SNCP环路。线路距离较长且包含了安全性较低的接入层和汇聚层光缆，一旦发生两处断纤则业务中断，所以这种模式对光缆线路的安全性依赖较大。
        以这两种组网模型为基础，X移动各地市分公司根据自身地域特点的不同，分别采用了一种或者多种扩展的组网模型组建城域传送网。
        在ASON技术引入中，应该尽量依托现有网络结构，不应引起组网模式的大规模调整。下面就X移动公司一个典型的城域传送网向ASON演进的组网结构和业务模式进行分析。需要说明的是，X移动公司的城域传送网经过几年的设备调整和替换，目前核心层设备、骨干汇聚层设备和城区的区域汇聚层设备采用了新型号的设备，具备ASON平滑升级的能力；县市区域汇聚层设备、接入层设备和2G落地设备为老型号的设备，不具备ASON平滑升级的能力；新增的3G落地设备可以采用ASON设备。
3、X移动公司的城域传送网向ASON演进的组网结构及业务模式分析
        X移动公司城域传送网的特点是县市采用双平面组网模式。城区则采用双节点模式接入，根据ASON不同的引入范围和业务开放方式，主要有以下3种ASON建设模式。
模式一：核心节点、县市的骨干汇聚节点、城区汇聚点均纳入ASON域，业务落地设备不纳入ASON域。
        模式一的2G和3G业务开放方式统一，城区业务采用双节点的方式接入，演进到ASON后，接入层业务按照SNCP的方式，主备业务从不同的节点接入ASON，在ASON中则以两条关联的“1+1”恢复业务（银级）的形式存在，通过不同的核心层节点接入落地环，落地环为SDH域，采用SNCP。
        县市业务为双平面接入，采用SNCP相切环的方式接入，演进到ASON后，业务由接入层发起，以大SNCP环的方式接入县市中心机房同一个ASON节点，在此节点发起2条关联的“1+1”恢复业务（银级），通过不同的核心层节点接入落地环。
        采用模式一，现网升级至ASON对现有业务不会造成影响，只需在ASON域中修改业务属性，并对业务路由重新计算即可。城区业务的接入不会消耗大量SNCP对。目前县市业务采用SNCP相切环的方式，消耗大量的SNCP对，即使引入ASON后也不能避免SNCP对受限的问题。城区和县市骨干汇聚环纳入ASON域，要加强骨干汇聚层和城区区域汇聚层光缆多路由建设，否则无法发挥ASON多处断纤保护的优势。
模式二：仅在核心层引入ASON域，落地设备不纳入ASON，城区汇聚环和县市骨干环不纳入ASON域。
        模式二的2G和3G业务开放方式统一，县市业务和城区业务的开放模式也是统一的。城区业务和县市业务在SDH域仍采用SNCP的保护方式，主备业务分别从不同的节点接入ASON，在ASON中则以两条关联的“1+1”恢复业务（银级）的形式存在，通过不同的核心层节点接入落地环，落地环为SDH域，采用SNCP保护。
        采用模式二，所有的业务开放模式相同，城区和县市业务开放模式相同，管理简单。同时升级至ASON对现有业务不会造成影响，只需在ASON域中修改业务属性，并对业务路由重新计算即可。仅在核心层引入ASON域、业务调度，在新增中心传输机房的地市，核心层引入ASON可以极大地方便业务调度和网络调整。涉及ASON域节点较少，适用于ASON建设前期，可计划逐步演进至模式一或者模式三。
        但是由于核心层光缆往往都是管道光缆，相互间的距离比较短，因此安全性较高，不容易发生多处断纤；而距离长、业务量较大的汇聚层光缆很多都是干路光缆，安全性较低，较容易发生多处断纤的情况。由于落地设备没有纳入ASON域，所以模式二很难发挥ASON多处断纤保护的能力，对提高整个骨干/汇聚层的安全性影响不大。
模式三：3G业务落地环、县市骨干层、城区汇聚层均纳入ASON域，2G业务落地环仍为SDH域。
        模式三的城区2G业务为双节点保护方式，演进至ASON后。主备业务从不同的节点接入ASON，在ASON中则以两条关联的“1+1”恢复业务（银级）的形式存在，从不同核心层节点进入2G落地环。
        模式三的城区3G业务采用虚拟环的方式，经城区汇聚点终结后，进入ASON域，以永久“1+1”业务的形式直接传送到3G落地环。
        模式三的县市2G业务采用双平面的方式接入，演进到ASON后，业务由接入层发起，以大SNCP环的方式接入县市中心机房同一个ASON节点，在此节点发起2条关联的“1+1”恢复业务，通过不同的核心层节点接入2G落地环。
        模式三的县市3G业务以双平面接入的方式接入县市中心机房同一个ASON节点，在此节点发起1条永久“1+1”业务，直接传送到3G落地环。
        模式三中2G和3G业务开放模式不相同，3G落地环纳入ASON，3G业务从汇聚层开始只需要配置1次即可，业务开放方便。3G业务在汇聚层节点以永久“1+1”方式进入ASON域，可以解决SNCP对受限的问题。
        城区汇聚环设备必须支持2G业务和3G业务采用不同的业务开放模式，否则必须对城区的已开放2G业务进行调整，如改变业务开放模式，原城区2G业务失去了汇聚层双节点保护。若城区的汇聚机房条件不佳，则安全性容易受限。
        模式三涉及ASON域节点较多。对厂商ASON设备能力和稳定性要求较高。
        3种ASON组网模式做简单的比较，如表1所示。

表1　对3种ASON组网模式的比较

        城域传送网ASON技术引入需要注意的事项包括：
●落地环宜采用局内挂接（跨节点挂接对纤芯压力太大），由于线路安全性较高，纳入ASON必要性不大；
●落地环只有2个方向，纳入ASON也不会有多路径保护；
●所有的组网模型都必须要求厂家支持有关联的双银级业务的配置方式；
●对于模式一和模式二，1条新业务配置需要跨越2个SDH域和1个ASON域，业务配置比较复杂；
●模式三的优点在于3G业务配置简单，且3G业务能够突破SNCP对限制的问题。
        因此，若SNCP对受限问题能够解决，则建议采用模型一，无须修改现有城区2G业务，升级比较简单。
        若能采用模式三规避SNCP对受限的问题，则建议采用模型三，但是必须同时保证城区的汇聚节点的安全性。
        考虑到各地区即将新增的核心机房对网络和电路带来的大量调整，目前可先采用模型二，减少网络结构和传输电路调整的工作量，且保留向模式一和模式三演进的能力。
4、结束语
        总之，城域传送网引入ASON应充分考虑设备特性、网络结构、业务保护方式、网络平滑过渡和新旧网络功能定位等问题。由于各个移动城域传送网都具有各自的特色，传统网络向ASON演进的关键在于寻找一个能够符合各方面要求的平衡点，在保证网络有较高安全性的前提下使得网络资源利用率最大化，网络的演进过程中的工作量最小化，后期的维护管理最便利化。