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EasyPathEPON宽带接入解决方案
常州市
工商银行光纤接入网规划设计方案
目录
1.MSAP基本概念
1.1MSAP的产生背景
1.2MSAP的基本定义和特点
1.3MSAP的技术基础
1.4MSAP的网络接入及其类型
2.移动运营商大客户接入需求描述
3.改造方案示意图
4.组网方案说明
5.方案优势
6.相关设备介绍
6.1.MSAP-E6300(综合接入机框)
6.2.E3US-OTU-PDH(4E1光支路盘)
6.3.MSAP-E60V(E1/V.35光猫)
1.MSAP基本概念
近几年随着国内网络的发展和不多变化的市场需求,大客户和基站接入越来越成为各大运营商关注和抢占的中心。
在国内电信运营商重组完毕之后,各大运营商已经逐步开始进入全业务的运营时代,这将意味着相互之间的竞争将会更加激烈。
经过多年的发展和积累的SDH传输网路,已经成为各运营商的主要传输网络。
大客户和基站接入在利用SDH的安全性、可靠性、可网管、覆盖广的优势并与之无缝连接的问题上,仍然存在着许多问题。
基于SDH的专线接入传输网络现在较为成熟,但不断深化、细化和优化的空间仍然很大,因而,MSAP多业务接入平台就是在这样的现状下发展起来的。
根据移动运营商的大客户接入需求进行分析,并在此基础上提出了MSAP接入的解决方案。
MSAP多业务接入平台经历了多年的尝试和改善,成为了新一代传输网接入层网络重要的多业务专线接入平台。
基于SDH/MSTP传输网接入技术通常借助MSAP多业务接入平台,通过不同功能的业务卡实现多业务的接入,而MSAP所采用的GFP、LCAS技术是对传统协议转换器接入平台的一次升级,并且为其提供了与SDH/MSTP无缝对接的功能。
这种多业务接入平台能够满足不同客户的差异化需求,为其提供更多的网络接口;能够建立更为可靠的接入层网络,进而提供高品质的通信服务;更为有效地网络管理,更加低廉运维和网建成本,以及适应于未来网络发展的需求。
1.1MSAP的产生背景
众所周知,下一代传输网接入层有如下的特点:
对多业务的支持能力、组网能力和组网灵活性、网络可靠性和稳定性、网络可维护性和可监控性、网络协议的扁平化等等。
近几年,随着网路技术和应用的不断发展,用户对带宽的需求越来越高,以最初基于铜线的环路接入网逐步的被光纤环路所替代。
基于数据的IP业务、基于IVVR系统的3G视频业务、VoIP业务、Internet接入、多媒体应用以及内部应用系统互联业务的快速增长使得接入网必须具备足够的带宽和必要的Qos技术保证。
传输高速化、用户普及化、数据带宽化、业务综合化、系统智能化将是接入网进一步发展的方向。
因而,“进光退铜”已经成为各大运营商组建网络服务客户的必然选择。
目前大型城域网的汇聚层、中小型城域网的骨干层和汇聚层大多采用技术成熟的SDH/MSTP环路组建网络,接入层采用SDH/MSTP设备也应是较为理想的选择。
但是,在接入层中,业务量小、数量繁多、成本较大使得大多数城市的接入网仍然采用以PDH光端机为主的星型或环型网络连接(除了网络安全性要求较高的应用场景会使用容量较小的SDH/MSTP网络),大客户接入也就相应的采用了PDH方式接入。
在国内电信运营商重组完毕之后,各大运营商已经逐步开始进入全业务的运营时代,大客户接入越来越成为各大运营商关注和抢占的中心,他们是运营商用户体系中最有价值的客户,这将意味着相互之间的竞争将会更加激烈。
如何行之有效地利用SDH的通用性、安全性、灵活性、可网管、覆盖广等优点并且与之可无缝连接,是运营商们迫切需要考虑并解决的问题。
但传统的PDH传输系统已不能适应现代通信网的发展要求,没有世界性的标准接口,没有统一的速率标准,分层管理和端对端监控的缺失以及设备多占空间,辅助成本高等一系列的问题,使得许多运营商努力寻求一种新的技术或解决方案。
它能够满足客户的差分需求,为其提供丰富的多业务接入平台;能够为客户建立可靠性更高的接入网,为其提供优质的通信服务;能够提供有效的网络管理,降低建网和运维的成本;能够适应未来网络快速发展的需求等。
MSAP多业务接入平台就只在这样的背景下开始出现了,它融合了其他接入技术,提升了组网能力和设备集成度,实现了传送和接入设备的统一管理,并且降低了运维成本。
这种基于成熟的SDH技术的多业务接入平台已经被越来越多的运营商所关注,并且已经在网络系统改造和完善有新的尝试,时至今日已经成为了新一代传输网接入层网络重要的多业务专线接入平台。
1.2MSAP的基本定义和特点
MSAP(Multi-ServiceAccessPlatform)多业务接入平台主要是定位于传输网接入层的技术,以SDH技术为基础,采用传统SDH技术,运用先进的GFP、VCAT和LCAS技术融合ATM交换技术和以太网交换技术,实现TDM、ATM、以太网等多种业务的接入、处理、汇聚和传送,并且提供统一网络管理的多业务接入平台。
它是集协议转换器、光端机、光纤收发器、XDSL于一体的大用户多业务专线接入平台,并且还提供低速率的Nx64k专线,以太网延伸业务(EoXDSL)等。
MSAP包括局端设备、用户端设备和网元管理系统,向用户提供E1/V.35租用线和专线业务以及以太网专线业务。
MSAP多业务接入平台目前还没有具体的国际标准,国内的标准化组织CCSA中国通信标准化协会拟定了行标“接入网技术要求-多业务接入节点(MSAP)”
MSAP的主要特点
1.具备平滑升级能力;
局端为统一平台,通过远端设备的不同形态体现差异化接入能力,支持PDH等现有接入网设备和SDH/MSTP设备在网络中同时使用,在后期可通过逐步替换远端和局端的相应模块实现当前接入网络向SDH网络的演进。
2.接入灵活;
采用模块化结构,后期业务扩容或新客户接入只需通过网管配置或放置相应远端就可实现。
且可以支持环形、链形、星形等多种组网拓扑,应用灵活。
3.可靠性高
提供多种保护方式,如1+1保护、SNCP保护、线性MSP保护、电源热备份等,保证了客户业务的可靠性。
4.网管覆盖自爱接入端,功能完善;
无需另建接入层网管网,设备提供内嵌DCN功能,可通过占用1-2路VC-12通道实现对末端接入机房DCN延伸;实现网管系统对所有接入设备的统一管理;采用基于COBRA标准的北向接口,实现与上层网管系统的信息交互,是OSS系统的有机组成部分;
1.3MSAP的技术基础
◆GFP协议
在G.7041中定义了链路层标准GFP(GenericFramingProcedure)通用成帧规程,它克服了IPoverPPP/HDLCoverSDH,IPoverMulti-LinkPPPoverSDH所无法避免的只支持点对点的逻辑拓扑结构、需要有特定的帧定界字节、需要对帧里的负载进行扰码处理的缺点,可以很好在SONET上传送数据业务并且能够优化以太网。
它采用类似ATM技术的帧定界方式,减小定位字节开销,避免了传输内容对传输速率的影响;打破了链路层适配协议只能支持点对点的拓扑结构的局限性,可实现对不同拓扑结构的支持;通过对多服务等级的概念引进,GFP可以实现带宽控制。
总之该技术可以实现在现有的SONET/SDH安装基础上交互式地传送数据服务。
◆虚级联协议
在ITU-TG.7070中定义了级联和虚级联的概念,级联和虚级联在MSAP技术中占有很重要的地位,利用虚容器级联技术可以实现以太网带宽与SDH虚通道的速率适配,从而实现对带宽的灵活配置,尤其是能够支持带宽的充分利用。
技术原理:
虚级联技术可以被看成是把许多个小的容器级联起来组装成为一个比较大的容器来传输数据业务。
它可以从VC-12到VC-4等不同速率的容器,用小的容器级联可以做到非常小颗粒的带宽调节,相应级联后的最大带宽也只能在很小范围内。
例如如果做VC-12的级联,它所能提供的最大带宽只能到139Mbit/s。
虚级联最大的优势就是它可以使SDH提供合适大小的通道给数据业务,可以使带宽以很小的颗粒来调整以适应用户的需求,避免了带宽的浪费。
其中最小可分配颗粒度为2Mbit/s。
当虚级联和LCAS协议相结合时,可以保证数据的传送,使得整个网络的可靠性与稳定性得以提升。
◆LCAS协议
在ITU-TG.7042中定义了LCAS协议,它可以看成是一种在虚级联技术基础上的较为简单的调节机制。
虚级联技术只是规定了可以把不同的虚容器级联起来,但是数据流的带宽是实时变化的,LCAS便可在动态变化中调整虚级联的个数。
LCAS在虚级联电路的大小增加和减少的过程中,通过确保发送器和接收器之间的同步而工作,不会干扰基础数据服务。
它还能为服务供应商提供按需分配贷款的灵活性,比如,某些用户可能在深夜需要传送文件占用额外的带宽,这时服务商可以提供预定义时段的增加带宽来提供增值的服务。
1.4MSAP的网络接入及其类型
MSAP多业务接入平台是集协议转换器、光端机、光纤收发器、XDSL于一体的大用户多业务专线接入平台,所以MSAP作为末端接入系统,能够向用户提供E1/V.35租用线和专线业务以及以太网专线业务,通过SDH接口或以太网接口与SDH/MSTP传送网或IP城域网相连;通过E1、10/100BASE-T接口或V.35接口和客户设备相连。
如图1所示:
图1MSAP系统网络位置图
以及MSAP系统参考模型图,如图2所示:
图2MSAP系统参考模型图
从接入的角度出发,MSAP多业务接入平台主要可以提供以下几种业务接入:
■N*2M专线
2M专线业务是专线业务中最主流的业务,运营商提供给高端商业用户和大客户一般都使用2M专线。
由于MSAP是基于SDH的多业务接入平台,因此保留了SDH优秀的组网能力和完善的保护机制,可以灵活的组成点对点、线性和环型网络,可以提供SNC保护。
由于本质上是TDM-2M业务,因此可以提供极高的业务质量,保证大客户的需求。
根据客户的不同需求,一般可以提供2M语音专线和2M数据专线.
2M语音专线是将大客户的交换机接入到骨干网,MSAP平台提供2M语音业务的透传。
2M数据业务为大客户提供数据通道,将大客户的路由器接入到IP汇聚网络。
■N*64K专线
在传统的铜线环路上,运营商可以为用户提供Nx64K专线服务。
大客户的企业路由器提供V.35接口,通过协议转换器或调制解调器将V.35接口转换成G.703口,然后通过传统的2M环路将大客户的数据业务接入IP汇聚网络。
由于铜线环路的广覆盖,这种专网形式非常普遍,但这种专网只能提供3-5km的传输距离,非常有限。
对于那些没有铜线环路覆盖的客户,铺设光纤比铺设铜线便宜,而且光纤的传输距离远远大于铜线。
此外,考虑到未来业务的扩容,大客户越来越希望直接将光纤接入企业,因此在MSAP上提供Nx64k专线是一个比较现实的选择。
当将MSAP平台作为企业的CPE设备时,不仅可以提供传输距离更远质量更好的专线业务,而且可以为企业提供其他业务如语音专线、以太网专线和高速数据接入等。
■以太网业务接入
由于以太网业务的飞速发展,在接入网中如何处理以太网业务成为关键性的技术。
MSAP平台吸收了SDH传输平台的组网灵活、保护可靠等优点,将对于TDM业务先进而成熟的SDH技术扩展以太网应用中,从而更加有效可靠地接入以太网业务。
MSAP处理以太网有三种基本的形式:
点对点透传,L2汇聚+透传和以太共享环。
■ATM和DSLAM业务接入
由于ADSL技术的普及和大规模建设,城域网中有大量的DSLAM进行汇聚。
这些DSLAM的上行端口往往都是以太网接口和ATMSTM-1接口。
对于ATM接口汇聚,传统的处理方式是直接将DSLAM用光纤直接连接到汇聚点的ATM交换机上,由ATM交换机完成汇聚功能。
和以太网光纤直连一样,这种方式需要消耗大量带宽,效率低下,而且没有物理层的链路保护,维护非常困难。
此外,随着网络扩容,DSLAM数量增多,汇聚点的ATM交换机端口需要不断扩容,这非常昂贵。
MSAP平台充分考虑到上述问题,通过在平台上集成ATM交换和汇聚功能,利用VP-Ring和SDH保护功能来增强DSLAM汇聚功能。
DSLAM上行端口接入MSAPATM接口,MSAP完成对ATM的交换和汇聚功能,然后通过VP-Ring将业务传输到终结节点,最终送入ATM骨干交换机。
MSAP对于ATM的处理能力将极大的降低DSLAM汇聚的成本,而且网络层次清晰,易于维护管理,同时保证网络具有强大的扩容能力。
2.移动运营商大客户接入需求描述
常州工商银行项目共需新建80条专线,每条专线业务带宽均为2M。
采用CPOS方式接入,CPOS板卡由银行自行购买,提供2路COPS接口做负荷分担。
各个分理处提供的是V.35接口。
3.方案示意图
图1:
银行项目组网方案拓扑图
4.组网方案说明
本方案中,各接入点设备类型如下:
a)银行用户分理处、支行机房(共80个分理处、支行):
每个分理处、支行安装一台E60V系列设备,一端和移动运营商基站机房E6300-PDH光口盘对接,E6300通过STM-1和用户端路由器设备V.35接口进行对接,实现业务互通
b)移动运营商激战接入机房:
●放置E6300机框。
●配备PDH光支路盘E3US-OTU-A,单盘提供2路PDH光接口。
c)客户中心点(不需要放置传输设备)
设备工作环境要求
1.温度和湿度要求
工作温度:
0℃~50℃
相对湿度:
95%(无凝结)
2.电源要求
设备采用模块电源,允许电压波动范围宽,抗干扰能力强,隔离好,工作稳定。
电源-48V机型:
输入电压范围-36V~-72V
源交流220V机型:
输入电压范围市电交流176V~250V
5.方案优势
MSAP(Multi-ServiceAccessPlatform)基于SDH/MSTP技术内核,具备多业务处理能力,综合以太网业务和TDM业务。
它在基于TDM传送的SDH功能之上,增加EoS(EthernetoverSDH)功能,采用VC虚级联、LCAS(链路带宽调整机制)、GFP(通用成帧规程)等技术,将以太网等宽带业务内嵌或融合到SDH上,支持TDM、IP之间的带宽灵活指配。
局端设备可以支持多种业务接入板卡混插,至少包括光纤收发器,PDH光端机,SDH/MSTP等,电路业务接入板卡(E1,以太网等),可通过STM-4/STM-1/E1/FE等多种方式实现与城域网的互连;远端设备可以同时支持E1、FE、V.35、STM-1接口。
可以满足基站和大客户接入应用的功能要求。
5.1采用星型拓扑,规划、建设、扩容快
E6300、E60V设备支持星型、环形和链型拓扑以及在环网上的链形扩展。
在本方案中,我们推荐采用星型拓扑。
相对于环网,星网的规划更加快捷,而且建设和扩容时不需要频繁开环加节点,只需要存在点对点的光纤路由即可开通,因此规划和工程实施均简单快速,而且不影响已经在网的用户业务。
5.2性价比高
GWMSAP-E6300设备具有端口汇聚功能,可以接入22个GWMSAP-E6080,最大可以接入44个光纤收发器,满足“每端局端设备至少接入20个远端设备”的需求。
由此,可以通过一台E6300将本地传输网的一个STM-1光口扩展为22~44个光方向,接入更多用户,更充分利用本地传输网的STM-1光口。
5.3节省工程配套成本
GWMSAP-E6300和GWMSAP-E6080均支持单纤双向。
在本项目中,单纤双向比双纤双向方式合计能节约1500根光纤(本项目共1500个远端),同时也节约了宝贵的管道资源。
此外,还可节省4000多根尾纤(满配方式下局端机房SDH光支路盘和交叉上联盘到ODF架的光纤跳线)。
5.4低能耗,节约运行成本
远端设备环保低耗,符合“节能减排”趋势,而且对降低运行维护成本有直接贡献
远端设备MSAP-E6080(8E1)的单机功率为11W,MSAP-E6080(16E1)的单机功率为12W,只相当于同类多芯片方案功耗的1/3。
以E6080(8E1)为例,每台设备每年节约190度电(24小时×365天×0.011千瓦×2)。
当大规模用于基站建设时,这种低功耗设备可为运营商节省大量电费开支。
以本项目为例,假如1500个E6080用于基站接入,假设每度电费是1元,则这1500台E6080每年运行可节省约28万元电费(1500×190度电×1元/度=28万)。
而工业用电在很多城市的价格已经不止1元/度。
此外,设备功耗的减小必然会间接带来能源动力系统的电源、空调等投资和运行费用的减少,而这部分尚不计入上述已节省费用。
5.5开通维护便利、成本低
5.5.1开通零配置
GWMSAP-E6080支持E1时隙固化,支持MSTP远端自动发现,而且考虑到上海电信城域网设备的排序方式为线路排序,故我司提供的E6080设备的默认排序方式为“线路排序”。
由此实现了远端设备零配置,即插即用,提高开通效率。
在C网基站网点数量多、分布广、建设周期紧的情况下,这点尤为重要。
5.5.2精细告警
1、能够区分远端掉电告警以及光纤中断告警,方便网管中心维护人员准确、快速定位这2种常见故障原因并采取措施排除故障,减少了因用户侧掉电而出人出车排故带来的人力物力浪费。
2、本方案中,借用业务通道构建网管通道,因此网管通道像业务通道一样在网管上可见、可管理。
此外,我公司结合上海电信实际应用需求(工作量太大,没有精力查看VC-12级别的业务告警,不易主动发现网元网管异常),正在设计和实现“网管通道告警”功能,把网管通道告警提炼出来,单独呈现,区别于VC-12业务告警,使上海电信无需查看VC-12业务告警即可通过“网管通道告警”快速发现和定位网管通道异常。
5.5.3集中网管
1、在本方案中,E6080可以通过DCC被E6300网管,E6300可以通过双网关网元内嵌DCN方式将网管信息传送到网管中心去,从而实现局、远端设备在网管中心统一、集中网管。
2、此外,我公司网管平台GWUniView®DA支持Corba北向接口,可作为专业网管系统,提供对综合网管系统的标准接口,支持告警信息和性能事件的统一管理,便于故障定位和网络维护。
5.5.4STM-1上联
该方案采用STM-1光口上联到本地传输网,替代了原来传统的“PDH+协转”方案的E1上联,从而带来以下好处:
1、可以大大减少E1线缆布放、焊接、做标签的工作量,开通速度快,且减少了工作量。
2、可以通过网管调度电路,不用人到接入机房更改E1线缆链接,扩容速度快
3、时隙在网管平台上可见,网络资源与客户信息在网管平台上关联,和原来在E1线缆上贴标签、出现故障时到机房找标签方式相比,新方案故障定位更迅速,排查速度快。
4、查到故障原因后,如果是电路故障,可以通过网管切换电路,不需要再去现场跳DDF架,业务恢复速度快
5、减少E1配线架占地空间,缓解机房资源紧张问题,也减少运维成本
5.5.5其他
1、E6300支持数据库上/下载及软件上下载等功能,便于远程升级,减少了工作量,提高了效率。
2、局端板卡支持热插拔,方便维护。
5.6业务和网管可靠性高
1、GWMSAP-E6300支持电源1+1冗余备份;支持局端核心板卡(上联盘)1+1冗余保护,包括光口1+1保护以及板卡1+1保护;支持SDH支路盘光口1+1保护,SDH支路盘板卡1+1保护功能;支持SNCP保护功能。
为基站和大客户业务提供了多重保护机制,从而保障业务可靠性。
2、STM-1光口上联方式相对于E1上联方式,大大减少了原来E1线缆造成的故障点,业务更可靠;
3、本方案中采用双网关网元内嵌DCN网管方案,每条链都有2个网关网元,南泰机房有2台E6300做网管信息落地,双重保护,大大提高了网管的可靠性。
4、支持数据备份和恢复功能:
通过网元数据导出导入功能,可以实现网元数据备份。
保存已上载的网元数据库,在网元数据毁坏时数据恢复使用。
提高了网管系统的健壮性。
5.7互通性好
我司局端设备MSAP-E6300和远端设备MSAP-E6080的SDH业务、以太网业务、V.35业务均支持与其他厂家设备的互连互通。
5.8扩展性好
1、局端设备目前支持STM-1上联接口,未来能够升级到4×STM-1或1~2×STM-4。
2、GWMSAP-E6300设备可以插11块业务板块,最大支持44个光方向,可混插SDH光盘、PDH光盘、以太网光盘等业务盘;远端设备可以是MSTP、PDH或光纤收发器,提供E1接口、V.35接口、以太网接口等。
未来可以根据不同业务需要新增不同类型板卡和远端。
3、E60V的以太网端口和局端以太网光支路盘光端口,支持带宽可配置。
当业务带宽增长时,只需要通过网管远程设置带宽即可,不需要跑现场或更换设备。
6MSAP平台以及本方案相关设备简介
6.3MSAP多业务接入平台简介
MSAP(Multi-ServiceAccessPlatform)基于SDH/MSTP技术内核,在基于TDM传送的SDH功能之上,增加EoS(EthernetoverSDH)功能,采用VC虚级联、LCAS(链路带宽调整机制)、GFP(通用成帧规程)等技术,将以太网等宽带业务内嵌或融合到SDH上,支持TDM、IP之间的带宽灵活指配。
可以在原有MSTP设备的基础上提供对原有大量PDH、协转、光纤收发器等多种远端设备的统一接入,同时提供灵活的上联方式,可通过STM-4/STM-1/E1/FE等多种方式实现与城域网的互连,用同一个平台满足客户多样化的接入需求。
其平台功能结构如下图所示:
图5MSAP产品功能结构图
MSAP平台采用SDH/MSTP内核,继承了SDH/MSTP的接口、交叉连接、VC映射等功能,同时,根据边缘网络大客户接入的特点和网络的现状,融合了PDH复用/解复用、以太网协议转换、V.35协议转换等技术,具备灵活的接入功能,可承载当前边缘接入网的多种业务。
MSAP平台主要具备以下特点:
1、具备平滑升级能力
支持采用接入网技术的设备和SDH/MSTP设备在网络中的同时使用,在后期可以通过逐步替换远端和局端的相应模块实现当前接入网络向SDH网络的演进。
2、接入灵活
采用模块化结构,在网络建设完成以后,后期业务的扩容或新客户接入只需通过网管配置或放置相应远端就可实现。
且可以支持环形、链形、星形以及环网的链形扩展等多种组网拓扑,应用灵活。
3、设备形态统一
局端采用统一平台,通过远端设备的不同形态体现差异化的接入能力,保证了运营商机房的整齐有序,在节省空间的同时,也有效避免了由于机房凌乱带来的管理隐患。
4、可靠性高
提供多种保护方式,如1+1保护、SNCP保护、线性MSP保护、电源热备份等,保证了客户业务的可靠性。
5、网管功能完善
Ø提供内嵌DCN功能,可通过占用1-2路VC-12通道实现对末端接入机房DCN延伸;
Ø支持通过DCC通道实现对远端设备的管理。
Ø通过网管系统可实现对所有接入设备的统一管理;
Ø采用基于COBRA标准的北向接口,实现与上层网管系统的信息交互,是OSS系统的有机组成部分。
6.相关设备介绍
5.1MSAP业务功能
MSAP-E6000系列产品实现的业务功能包括:
E1专线、V.35单端接入和以太网专线三种,且所有业务均采用传统的E1方式传输,也可通过VC映射,通过SDH网络进行透明传输,具体情况如下:
1、E1专线业务
实现PDH设备到SDH网络的集中接入。
若通过SDH网络进行传输,可采用STM-4/STM-1方式上联,节省了传统E1方式上联使用DDF架占用的机房空间,避免了E1跳线为管理和工
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