城域传输网络结构与发展分析(上)

发布: 2010-10-23 09:22 | 作者: 姚沈兵　杨豫湘 | 来源: | 字体: 小中大

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摘要　根据目前城域传输网络的业务特点与结构特点，分析了扁平型、分层型和特大型等三大类特点鲜明的城域传输网络，针对各类网络架构的特点、适用情况、存在问题，进行了针对性分析，对于网络优化思路和网络演进进行了探讨。

关键词　城域传输　SDH环网　扁平型　分层型　特大型　优化

1、概述

　　城域网概念源于计算机网络，用于区分局域网、城域网、广域网3种地理覆盖、主流技术等都不相同的计算机网络。但是现在城域网的概念应用非常广泛，而且也并不象字面意思局限于特指城市区域内。

　　城域传输即指区别于长途传输网络的本地网内传输网络，其范围依赖于本地网的划分，有大有小，既可能涵盖一个城市及其郊区、农村范围内的传输网络，也可能包括临近多座城镇之间、之内的传输网络。一般城域传输可以分为中继传输和接入传输，本文重点研究城域中继传输网络(简称城域传输)的组网。

　　随着城域传输成为业界热点，城域传输的建设、优化、相关技术研究等，日益受到各大传输厂商、电信运营商的关注。其中，城域传输网络结构首当其冲：因为明确的组网思路、合理的传输网络结构，既可以奠定网络迅速扩容的基础，快速响应各类业务的各种发展需求，又可以适应网络技术的改进，满足传输网络自身不断发展演进的需要。

　　因此，本文重点对城域传输网络结构进行探讨。对城域传输组网影响因素进行分析的基础上，简单介绍目前城域传输网络的几种典型结构，最后重点对几种传输网络结构的适用情况、优缺点以及可能的优化思路等进行描述。

2、城域传输组网影响因素分析

　　影响城域传输组网的因素很多，这里仅从以下几方面简单分析其主要因素。

　　2.1　业务网络因素

　　首先，城域传输网络的结构特点直接与所承载的业务网络特点相关。大量的汇聚业务必然形成传输网络存在重要节点；流量均匀、流向分散的业务使传输网络中可能不需要核心节点。而业务的不同汇聚方式对传输网络的组网形成一定影响：如果存在多级业务中心，那么传输组环可能分级汇聚；如果只有单级业务中心，那么传输组环可能围绕该中心汇聚。

　　2.2　行政与社会经济因素

　　业务网络的特点，更深层次上则由一个本地网的行政区域划分、社会经济、地理条件等多方面综合因素所决定。一座本地网行政上被划分为多个区域之后，每个行政区域都会形成一个(或多个)政治、经济、文化中心，这决定了通信业务普遍存在的汇聚特性：大部分业务向区域中心汇聚，然后向城市中心汇聚。另外，一般社会经济越活跃发达的地区，对通信的需求越旺盛，通信业务量越大。而山川、河流等地理环境必然对传输网络的组环形成一定限制。

　　2.3　主流技术因素

　　目前城域传输主流技术是SDH(MSTP)环网技术。目前主要依赖SDH环提高网络安全性，但是传输的环网拓扑，必然与汇聚型业务流不太匹配，造成传输网络资源的利用率难以提高。而且对于大业务量、广区域的传输网络覆盖，只能利用环网的叠加与相套实现等，主流技术很大程度上决定了目前传输网络结构。

　　2.4　专业队伍因素

　　最后，各支专业队伍对网络的理解不同、对传输技术的使用策略不同等多种综合因素，共同形成了各具特色的城域传输网络风格。

3、城域传输网络结构类型分析

　　在上述各种因素共同作用下，每个不同的城域传输网络存在不同特点、突出问题，网络结构也千差万别，复杂多样。通过对网络结构共性特征的归纳总结分析，目前存在三大类不同的城域传输网络：扁平型城域传输网络、分层型城域传输网络、特大型城域传输网络。

　　扁平型城域传输网络的特点是不分层，通常围绕1-3个核心组网。如图1所示是典型的双核心扁平型网络结构。

　　如图1所示，实线大环表示SDH环；虚线方框表示城域核心传输节点，其中每个黑色或灰色小实心圆表示1台SDH设备；每个小空心圆表示城域中普通传输节点的1台SDH设备。该网络中没有分层，所有SDH环位于相同平面，而且几乎所有SDH环都同时经过两个城域传输枢纽节点A和B，形成了以两个传输枢纽节点为核心的扁平型城域传输网络。

　　分层型城域传输网络中一般包含多个中介传输网，而每个中介传输网中又定义出1-2个骨干节点，形成骨干传送层负责沟通各个中介网络之间的业务。

　　每个中介传输网都以两个节点为核心组网，并且通过这两个节点向上层网络衔接，而骨干层网络又以节点甲和乙为核心组网。

　　分层型网络结构中关键问题是层次之间的合理衔接。

　　理想组网情况下(如图2)，网络中每个中介传输网定义出1-2个明确的骨干节点与骨干传输网衔接，所有出中介网的业务经由骨干节点转接到骨干传输网络上；骨干传输网络中也只包含各中介网定义出的骨干节点，负责沟通各个中介网络之间的业务，其中包含骨干节点之间的以及需要骨干节点转接的业务。

　　每个中介传输网定义2个骨干节点的目的是通过双出口的设置来提高整个网络的安全性。而只定义2个骨干节点目的，是保证网络的高效性。如果增加骨干网络层节点，虽然可能使转接电路的数量降低，但是也势必增大骨干网络的组网规模，相同网络业务流量的情况下降低骨干网络组网效率。当然，如果中介传输网络规模较小，并且对应的各种业务网络基本上只有1个汇聚点，那么可以适当降低该中介网络的安全性需求，只设置1个骨干节点。因此建议对每个中介传输网络定义1或2个骨干节点。

　　特大型城域传输网络的主要特征是规模非常大、网络层次多、组网相当复杂。一般需要多张图纸才能描述清楚特大型城域传输网络。

　　网络复杂的表现之一是，除了普通分层型网络中的骨干传输层和中介传输层，传输网络中还包括更多的分层。例如所谓的区间骨干传输层，区间骨干层形成的原因之一是分区太多，导致骨干节点太多，仅用骨干层难于沟通所有分区，必须将骨干层再次分层，将跨部分分区之间的相关节点连接成环，构成所谓的区间骨干传输层。区间骨干层的存在原因之二是早期光缆路由无法在同一区域内成环，于是构建了跨区域之间的区间骨干层，此时区间骨干层的主要目的不是沟通中介层网络之间的传输，中介层之间的业务还是靠骨干传输层来沟通。

　　网络复杂的表现之二是，为了提高网络安全性，建设了平行的多个传送平面，一般是两个。两个平面之间可能是根据不同厂家设备进行划分，也可能根据不同的工程期进行划分。两个传送平面之间比较独立，各自分层次构建，基本上分别实现全网覆盖，并且均衡发展。网络中业务基本以负荷分担形式并行承载在两个传送平面上，尽量避免一条业务电路在A平面传送一段，又在B平面传送一段的情况。

　　甚至有的特大型网络中既形成了多个传送平面，又有较多的网络层次，属于混合型网络结构，更加复杂。

　　初步分析，可能认为扁平型网络结构是各种网络架构的基础，分层型网络是由多个扁平型网络组成的，而特大型网络则由更多的扁平型网络叠加、交错组织而成。进一步分析发现，不能将扁平型、分层型、特大型三种网络架构简单理解为从简到繁的关系，例如仅从网络规模上看，扁平型网络未必比分层型网络规模小，有时扁平型网络规模更大，扁平型网络必然具有其独到的特点。因此，下面将对各种网络结构的适用情况、优缺点与优化策略等进一步展开分析。

作者：姚沈兵　杨豫湘来源：中国联通网站