大客户末端专线接入的有效解决方案

作者： 李建存
作者简介：李建存， 北京邮电大学通信与信息系统专业硕士，多年致力于光通信设备的研发与设计工作。资深通信设备专家。
主题词：星网，环网，大客户，专线接入，MSAP
内容摘要：随着市场需求的变化，大用户接入越来越成为各运营商关注的一个重点。
    本文通过对大客户末端专线接入需求的应用特点分析，比较不同的产品机制和组网方式的优、劣势，阐述了适用于这一应用领域星网拓扑方式在运营维护、应用灵活性、投资回报等方面具有的明显优势，说明星网拓扑组网是大客户专线接入的主流，SDH环网作为大用户接入的另一种方式，在部分应用环境下占据一定份额。最后介绍了格林威尔公司的大客户专线接入解决方案平台MSAP。

1、城域网络现状：
    目前城域网光纤传输上的主要业务形式是TDM方式的E1业务和统计复用的IP数据业务两种，前后也出现过一些业务流融合（如ATM）的传输机制，随着各种数据业务、电信业务的飞速发展，两类业务量都在以很大的速度增长。由于两种业务制式的传输特点差别大，采用任何一种传输机制，在传输性能和传输带宽利用率上都难以达到好的效果，两种业务的节点处理设备差别也很大（SDH设备和以太网交换机、路由器），在实际的核心网传输上形成了两网分离、并行发展的趋势；
    一些大、中城市，甚至一些发达地区的小城市，城域核心网已经形成了SDH传输网和IP数据网并行的局面。
    城域核心网规划建设的网络拓扑方式目前主要是以环形网络为主，E1业务传输设备主体是SDH设备，与SDH传输网络并行的是以路由器/交换机为主要节点设备的IP数据传输网，实际上很多IP数据传输网是通过利用已有SDH传输光缆网络中的光纤资源进行的组网建设。
    从以上分析可以得出结论：城域网核心网络拓扑以环网方式为主，传输机制以SDH为主，以太网交换机/路由器等技术和设备应用逐渐增多。
2、市场需求分析
    城域网末端的普通商业客户光纤专线接入需求，近年来一直在持续高速的增长，相对于为数众多的普通居民用户，数量较少的大客户所能提供的效益总额占有比例却很高，这也符合经济学的2/8理论。因此各个地区、各大运营商都在积极竞争大客户的专线接入市场，这几年每年的业务需求量都在以高于50％的增长率扩展，且后续发展仍保持高增长趋势。随着光缆的成本降低和末端接入设备价格的大幅下降，原来很多使用低速双绞线进行数据接入的客户都逐渐改造为利用光纤进行数据接入，例如银行系统的数据网络、邮政系统、连锁经营企业等都逐渐将原来的ISDN、ADSL改用了光纤接入，在成本不高的情况下保证了数据传输的稳定、可靠，以及日后的网络扩容的需求；
3、大客户末端光纤专线接入的网络拓扑方式
    将来的城域网络拓扑可能会向网状网方式的智能光网络发展，形成一个智能的、可交换的全光网络，从目前的实际情况看，各地城域网络基本是环形网络拓扑方式为主，主要传输技术是SDH，在城域网边缘大客户专线接入部分，主要是使用的点对点普通光端机，少量使用了SDH环网，近一、二年数据的接入需求成明显上升趋势，使用了大量的以太网光纤收发器，基本也都是点对点使用；随着用户数量的增长，具有完善网管功能的以局端集中型设备为中心的星网拓扑方式应用逐渐增多。在末端专线接入应用中，星网方式比较点对点光端机或光纤收发器，在管理维护、业务种类多样的适应性、扩容变换的灵活性、投入产出比和投资快速回收的综合经济效益等方面，具有明显优势，在末端用户数量很大时，优势更加突出，如果末端采用难以网管的点对点设备，设备的维护、管理随着用户数量的增加，会成为运营商的一个大包袱，这一点已经引起了各大运营商的关注。
    在末端接入应用中，为一些大型客户内部组建较独立的光纤传输网络时，或环形光缆已经铺设完成的条件下，以及其他一些需求情况，SDH环网在末端接入中会保持一定的应用份额，但星网拓扑方式仍然是今后大客户专线接入的主流方式，星网与SDH环网的在大客户末端专线接入应用中的对比分析如下：
1）接入容量：目前末端用户需求容量80％在4E1以内，普通光端机一般都可以做到16E1，能够满足绝大多数应用；末端接入用SDH主要是155M制式，环网总容量63E1，各个节点共享这一总容量；如果客户的传输容量需要大的扩容，特别是传输数据带宽需求猛增时，星网方案由于是为每个客户单独使用一路光纤，容量的变化很方便，例如格林威尔的E+E光端机最多可以提供20路E1＋100M线速以太网数据的传输。而155M的SDH环网，在传输带宽容量需要扩大时会受到限制，例如有时可能即使一个节点的客户带宽扩容，整个环的所有节点设备都要升级到更大容量的SDH设备，二次投入代价很大。
2）成本比较：很多用户初期只需要4E1以下的专线接入容量，从技术机制和材料成本来看，每对SDH光口成本比较普通星网光端机最少要高出50％以上，甚至更多，E1租赁价格由于竞争的压力已经很低，运营商也越来越注重投资回收率和回收期，这样较高的设备售价在末端大量应用时会起到一定的制约作用。
3）网络拓扑形式：末端成环，环不能抗击2次打击，末端节点一般在用户机房，条件难以保证，例如有些客户为了安全，下班后或节假日往往会习惯性的将设备关机，这样做对于环网是很危险的，还有用户忠诚度的问题，特别是不相关的客户共享一个环网时，末端成环、成链的网络拓扑存在较大隐患；
4）网络规划：SDH末端成环、成链时要求前期的光纤网络规划要全面、细致，这在有末端接入需求的写字楼宇建设、新型企业地理位置变化随机性较大的情况下，往往难以及时适应需求；而目前很多大的城市，光纤网络铺设的非常密集，几公里范围内就可以找到光纤配纤箱，以星网方式根据大客户的增减变化可以及时提供和去除光接口，而要求成环的拓扑，网络建设会受到限制；
5）网管：末端接入使用SDH环网机制的一个优势是可以和上层的SDH网络统一网管，网管通道可以利用SDH的开销实现带内网管，但实际上如果末端接入的SDH端机数量大到一定程度，比如几千个节点终端，带内网管通道的带宽会是一个严重的瓶颈，而且从重要程度来讲，末端的接入侧网管也需要与城域骨干网的网管分开网管通道、分开管理，利用带外网管网建立网管系统，这样与星网方式的光纤接入网管网实施方案一致。
    另外，采用SDH机制在光口业务上不同厂家设备都能互通，但网管一般难以做到互通，因此如果希望末端接入侧的SDH与上游城域网SDH统一网管，那么末端的SDH设备需要与城域网的SDH设备为一个设备厂家，这样就限制了运营商的设备选型；
6）SDH星网方案：利用SDH设备组成星网实现末端接入，优势是可以和上游SDH光端机直接在STM-1接口对通，但当末端数量很大时，在与上游SDH设备直接对接时，上游的一个SDH节点机需要给出十几、二十几、甚至几十个光分支，但很多情况下上游SDH光端机很难提供这么多光分支，而采用普通的星网光端机可以很容易的提供大量光方向，光方向在一个节点理论上不受限制；
7）运营商的光节点分布情况：在很多大城市，电信、网通的光纤网络已经铺设的非常密集，例如上海、广州等城市在方圆5公里、甚至在2～3公里范围内都能有光纤配纤箱；对于移动、联通这类运营商，基站已经密布各地，可以充分利用基站资源就近开展大客户接入服务；这样的网络资源下，对于各地的楼宇、客户开展专线接入服务利用点对点、点对多点的方式更加便捷，在激烈的市场竞争环境下，增加新客户、丢失老客户时设备和网络的变更都会比较方便。
8）末端业务的混合传输：MSTP的出现可以说是光传输领域的一个闪光点，给呈现低迷的光传输市场注入了活力。MSTP特别适用于城域网的边缘部分，对于边缘网络多种业务融合的汇聚传输非常有价值，但在网络末端最后一段光纤接入应用时，除了上述SDH机制的特点外，更在于相对普通光端机等产品技术较复杂、成本较高，短期难以大批量应用于末端接入。末端只需要E1接入的可以提供普通星网光端机、需要以太网数据接入的可以用以太网光纤收发器、既需要E1同时又要以太网数据接入的，可以用“光端机＋协议转换器”或采用同时传输E1和以太网数据的光端机，例如格林威尔的E+E光端机，可以同时传输多路E1和提供100M线速以太网数据传输，成本低，管理功能强，如果上游城域网络采用MSTP传输，末端接入采用E+E光端机方案则是低成本、高性价比、稳定可靠、易于管理的理想解决方案。
    综上，大客户的末端光纤接入需求量很大，逐年递增，从目前需求的情况，在功能、容量、成本、可维护性、投入产出比、投资回收期等几方面考虑，星形网络是末端接入的主要网络形式，星网光端机、光纤收发器、E1和以太网的混合传输光端机是末端接入采用的主流设备，SDH（MSTP）环网接入由于其技术特点、设备成本等方面的原因，在大客户光纤末端接入领域会有一部分应用，但还不是主流。
4、MSAP产品平台的特点介绍
    MSAP产品平台是格林威尔公司最新推出的针对末端大客户多业务专线接入应用的产品平台，MSAP产品平台由一系列产品组成，并构成了完整的末端接入解决方案，下面将MSAP的几个特点进行简单介绍。
    MSAP系列产品由局端集中型设备和远端设备组成，集中性设备为插卡式，可以混合插入不同容量的光端机光盘、光纤收发器盘、协议转换器盘，以及具有“1＋1”光纤保护的光盘等，还可选配SDH上联口光盘直接与上游SDH的STM-1接口对通，实现将各个光分支传输E1和以太网数据业务到上游城域网的汇聚功能，省去了E1配线架等装置。
    MSAP为适应末端接入的实际应用需求，具有三项主要的专利技术：
1）E+E混合传输技术：E1和以太网数据通过混合编码采用TDM机制进行混合传输，传输E1容量最多可达20E1，以太网数据可以实现真正的线速100M带宽，性能优越；
2）光端机内置误码测试功能：MSAP的光端机内置了E1误码测试模块功能，可以通过远程网管操作对任何一路E1实现误码性能测试，不到现场就能迅速方便的查找故障点，为快速排故打下了基础，是运营商提高服务质量，方便运营维护的有效手段；
3）电源监控功能：放置客户端的远端光端机内置电源监控模块，远端电源掉电自动上报局端网管，为分清故障类别，特别是为远端无人职守机房的故障自动监测提供了条件。
    MSAP的网管为适应运营商维护需要，正在进行从单纯的设备管理向端到端的业务管理转变，因为出现线路故障后，运维部门第一反映需要知道的是那位客户处有故障，而不是第几号设备出了什么故障，这样可以迅速根据相应的客户服务等级采取排故措施，并第一时间通知客户，赢得客户的理解，提升客户满意度。另外，MSAP网管架构已经实现了分布式网管，为广大运营商集中管理、分级监控和维护，为末端成千、上万对光纤专线接入的运营做好了准备。（格林威尔供稿）