MSTP/SDH

城域传输网一般采用骨干层、汇聚层和接入层三层结构。随着SDH技术的发展，大型城域网的汇聚层以及中小型城域网的骨干汇聚层多采用SDH/MSTP环网形式组网。作为技术上的自然延伸，城域接入层采用SDH/MSTP设备，应该是理想的选择。但是，由于接入层业务量小而数量众多，对价格十分敏感，因此除了在网络安全性要求较高的场合使用小容量SDH环网外，大多数城市的接入层网络仍然以星型连接的PDH光端机为主，电信大客户也大多采用了PDH方式接入。

接入层的特点是所需业务接口和带宽多样化、可扩展。用户不仅需要传统的E1，还需要V.35和10M/100M以太网等其他业务接口。电信运营商必须满足客户的多样化需要，在接入层面提供这些业务的传输接入。出于成本考虑， PDH光端机加协议转换器以点对点的组网方式被大量应用在城域传输网边缘。这种接入方式给整个网络的后期维护和可持续发展带来了一系列严重问题。

首先，普通PDH光端机组网单一，多数只能组成简单的点对点网络，局端机房堆叠了大量的PDH光端机和大量协议转换器或光纤收发器等设备。协议转换器是非电信级产品，设备故障率较高，而且很难实现监控。这给整个网络的运营和维护带来了麻烦，不利于运营商的网络结构优化和业务整合。这种结构尤其不适应客户带宽需求的变化。

其次，由于PDH光口没有统一的速率标准，在大多数汇聚层与接入层的结合点上，接入层PDH光端机与汇聚层SDH/MSTP网络只能通过E1等物理接口实现“背靠背”连接。需配置大量电缆以及DDF配线架，不仅增加了相应的机房面积和相当可观的附件成本，而且由于E1电路的调整大多依赖人工方式，大大增加了电接口接触不良的概率，整个系统的可靠性大大降低，最终降低了运营商收益。

第三，采用PDH光端机阻断了汇聚层与接入层之间在网络管理上的有机联系，运营维护成本增加，业务转接复杂，难以实现集中监控以及资源灵活调配，造成了管理上的盲区。

目前大客户接入网络结构零散，接入方式五花八门，区域性强，业务保护模式不统一，而且最为关键的是网络维护存在终端种类设备很多，网络监控盲点多，无法适应大客户网络维护等级的划分等问题，网络可扩展性差，缺乏灵活的业务接入能力，和骨干网的发展脱节，无法适应大客户网络业务的差异化、多样化、高可靠性和高带宽的发展趋势。鉴于上述原因，许多电信运营商已经开始限制PDH系统在电信网络上的大规模使用，部分运营商的PDH系统已经开始退网。

如何采用一种新的技术手段或解决方案，既具有原有方式的低成本、快捷高效的优点又能克服标准不统一、维护难度大、服务质量低的缺点？如何建设一个更为合理的接入网络呢？最近，部分发达省份的电信运营商在接入层的建设上思路逐步明晰，提出了“多业务接入传输平台”的概念和方案。该方案着眼于目前网络的发展和资源合理利用，以建立支持服务差异化、接入业务多样化、带宽管理灵活、网络管理手段丰富、能充分合理地利用现有业务网络资源，实现多样的大客户业务组网，确定新的大客户接入技术，为建立差异化的大客户网络体系奠定基础。

该方案的主要解决思路是充分利用现有的SDH骨干网络实现MSTP的多业务接入，也就是说在骨干层和汇聚层采用标准SDH设备，将多业务的接入压力推到接入层，推到用户所在地接入设备。在接入层采用基于MSTP的多业务接入设备，提供灵活的多业务接口（E1，V.35和IP等）和组网能力，而且接入层设备能够和骨干网主流SDH/MSTP设备实现无缝对接（包括STM-1，FE，E1等接口），消除所有中间环节和各种转接。最为关键的一点，这种实现方式的成本一定要低，最好和原有方案成本接近。

SDH/MSTP技术向网络边缘的演进和渗透将成为光纤接入市场的发展趋势，这也是华环公司多年来一直坚持的理念和奋斗目标。借助于在SDH核心芯片领域的技术突破，北京华环电子股份有限公司正式推出了低成本SDH/MSTP城域接入网解决方案－“城网直通车”。这种全新方案主要理念和思路就是将SDH/MSTP技术真正推到网络边缘，实现VC-12直达网络末梢，让最终客户能够享受到SDH/MSTP技术本身带来的好处，所有用户业务在整个SDH/MSTP网络中畅通无阻。其最关键的一点是其价格和PDH设备相当，使得电信运营商在城域接入网大规模使用SDH/MSTP技术成为可能。

设备篇

“城网直通车”以多业务光纤传输平台——MSTP/SDH为技术核心，具有TDM业务和宽带IP数据的统一接入、汇聚、交换和管理功能，是面向电信传统业务与宽带数据业务应用的综合接入光纤传输平台，适应城域网和各种专用网中话音与数据业务的融合趋势，是全新一代SDH/MSTP汇聚接入设备。

“城网直通车”系列产品主要分为三类，一类是汇聚型设备（以下称H9MO-LMX或简称为LMX），主要用于局端作为业务汇聚点。第二类是终端型设备（以下统称H9MO-LM或简称LM），主要用于客户端，终端型设备根据实际应用不同又分为多种类型，包括H9MO-LM，H9MO-LM/4E1, H9MO-LMV, H9MO-LMC，H9MO-LM63等设备。第三类是灵活型设备H9MO-LMFIT或简称LMFIT，该设备组网和业务接口组合灵活，可以满足实现接入网各种复杂网络拓扑的应用。

1、 汇聚型设备（H9MO-LMX）

汇聚型设备（H9MO-LMX）是插卡式设备，和各种终端型设备H9MO-LM等配合使用，内置TUPP和交叉连接功能，交叉连接容量为382×382 TU-12，提供所有支路盘和汇聚盘之间VC-12等级的信道交叉连接和级联。其主要特点：

1） 上联汇聚侧可安装1~2块STM-1网络接口单元（NIU），与骨干层SDH/MSTP网络相连，将多达16个支路方向已经封装在VC-12中的客户端传输的E1业务，V.35业务以及以太网宽带数据业务等分别汇聚和交叉，经过上联汇聚的STM-1的光卡将业务接入SDH/MSTP核心网中。

2） VC-12承载的业务，可以是E1业务，也可以是以太网（VC-12虚级联，GFP封装）业务或V.35(成帧)业务。

3） LMX下行接口提供16个支路接口通用槽位（LIU），LIU处可安装支路侧STM-1光纤线路接口单元，用于与终端型设备LM或LMFIT相连，提供点到多点星形方式的光纤接入。支路盘采用小盘结构，每盘一个光方向，避免多光方向共享单盘时，业务维护互相影响的弊病。支路槽位也可以安装其他业务接口盘，例如E1、Ethernet、V.35接口盘等，从而实现部分业务在本地上下，或将LMX作为接口复用器使用。

4） LMX设备在网管上支持信息模型公开的标准SNMP简单网络管理协议，便于实现接入设备与城域骨干设备的统一网管、路由综合调配等。网管接口为10Base-T以太网接口。另外，网管信息可以插入上联信号中的一个指配的E1通道中，通过核心网提供的E1通道对异地的LMX设备实施监控。
表1 汇聚型设备(LMX)主要技术指标
表1 汇聚型设备(LMX)主要技术指标

2、 终端型设备（H9MO-LM）

终端型设备（H9MO-LM）放在终端客户处，是具有一个标准STM-1光接口的SDH设备（光接口提供“1+1”保护功能时有两个STM-1光接口）。根据提供的业务接口不同可以分为以下主要几种类型：H9MO-LM，H9MO-LM/4E1, H9MO-LMV, H9MO-LMC，H9MO-LM63等。它也可以与任何标准SDH/MSTP设备的STM-1光接口对接，直接接入骨干网络，或构成点到点的简单网络代替PDH点对点应用等。

3、 灵活型设备（H9MO-LMFIT）

灵活型设备（H9MO-LMFIT）具有4个通用插槽，可以提供SDH光卡、以太网卡、V.35卡和E1卡等多种板卡选择，用户可以根据实际业务需要灵活选择对应的接口方式。以太网业务支持GFP封装，支持VC12虚级联（1～63VC12），符合MSTP标准，可用作汇聚设备或终端设备，构成星形、环形、线形、网孔形等各种复杂拓扑。其交叉连接矩阵的容量是504×504 VC-12s （相当于8×8 VC-4s），能够支持不同业务接口间的无阻塞的交叉连接。可以和主流的SDH/MSPP设备实现业务互通，包括E1, V.35, 以太网等。
应用篇
下图给出了城网直通车设备的典型组网结构，适合大客户的多业务接入、移动通信基站联网等各种应用。

散布在各地的客户端业务，例如企事业单位、居民小区、政府以及基站等E1，以太网或V.35业务，通过终端型LM系列设备，经光纤连接到接入局。具备STM-1接口的设备，例如用户交换机或远端模块等，也可以省去LM终端机直接与LMX支路盘连接。

在传输机房，通过STM-1光接口或电接口上连到SDH/MSTP网络，同时通过GE或FE以太网接口将数据业务接入IP城域网。由于客户业务在远端的SDH终端机上已经装入标准的SDH容器，因此各种业务可以穿越SDH/MSTP骨干网络，自由地交叉连接，实现广域范围内的业务传输。E1，V.35等业务接口，也可以直接从汇聚型设备LMX上引出。在接口比较集中的客户业务中心，例如银行分行、公安局、增值业务提供商的服务中心等地，可以安放插有业务接口插卡的LMX设备，通过STM-1接入运营商的骨干传输网。

方案的十大特点
1、 全程SDH/MSTP标准，VC-12直达网络末梢
用户业务从一开始进入电信网络就采用SDH标准，用户从接入层到核心层，全部为统一的SDH/MSTP标准，所有业务可以在运营商的整个SDH大网中畅通无阻。（1）提高网络的可靠性和可管理性。（2）接入侧直接采用标准的STM-1光接口，便于用各种SDH/MSTP测试仪进行安装维护操作，提高服务效率。(3)可以和其他标准的SDH/MSTP设备实现业务互通，解决了原PDH系统的设备绑定问题。(4)以太网采用GFP封装协议，符合MSTP标准。

2、 STM-1光口取代E1接口上联到SDH汇聚网
与传统的PDH组网相比，在汇聚侧用STM-1上联光口取代E1的“背靠背”方式同城域SDH/MSTP传输汇聚网相连。(1)节省E1接口盘、E1电缆、DDF配线架和相应的机房面积以及与此对应的附加成本。（2）大大简化设备的安装维护与网络调配过程，降低故障率。（3）原来在DDF配线架上实施的各种手工操作，可以通过网管计算机上的虚拟DDF界面来实现，增强了设备的可维护性。（4）采用STM-1光口上联从建设成本和维护成本上都有极大的优势。（5）对仍然需要E1电口上联的方式，可以通过在LMX设备中通过LIU插入对应的E1盘实现业务机房内落地后再和大网SDH设备相连。

3、 支持各种网络拓扑结构，对星型网络拓扑特别支持
接入层PDH得以大量应用的另一个原因是星形拓扑比较适宜，而传统SDH设备并不适宜星形拓扑。如果末端成环状拓扑，这种结构将无法抗击2次网络故障的打击。在环状拓扑中，末端节点一般在客户机房，运维条件难以保证。有些客户为了安全，下班后或节假日往往会习惯性将设备关机，这对于环网是很危险的。而且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的隐患。H9MO-LMX设备主要支持星型拓扑结构。星网结构和用户的业务实际需求是相匹配的。H9MO-LMFIT可以支持各种复杂拓扑结构，比如环网，链网，网状网等。，为电信用户将来进一步的网络优化提供了可能，保护了运营商的投资，提高了服务质量。其建设成本只是目前主流SDH/MSTP设备的30％～60％。

4、 用户侧设备业务接口丰富并且具有穿透SDH核心网功能
目前CPE设备提供多路E1，以太网，V.35等业务接口，这样基本满足了电信运营商在业务接入时的TDM和IP业务类型需求。整个方案无须加入接口转换器等零散设备，不仅节省了建设投资，而且大大增强了网络的可管理性和可维护性，提高了整个系统的可靠性。而且这些业务封装在标准的SDH VC-12虚容器中，可以穿透整个的SDH大网，从而更方便的实现用户业务的上下。

5、 以太网业务支持VC12虚级联和标准GFP封装
城网直通车系列产品的以太网业务支持1～63 VC12虚级联，封装效率高，其中46个VC12捆绑后以太网业务可达线速（wire-speed）。以太网封装协议采用标准GFP封装（ITU-T G.7041），可以和采用GFP标准的其他MSTP设备实现以太网业务互通。

6、 内置64K交叉连接
LMX的支路盘LIU可以是64K时隙交叉连接盘，可以支持16个E1内部的64K时隙交叉连接，这样可以将远端的E1业务中的64K进行汇聚后再封装到上联的STM-1信号中，可以充分节省骨干网带宽。

7、 强大的系统保护能力
为了提高可靠性，LMX设备采取了多重冗余保护措施。包括双路－48V输入备份供电，两块独立电源盘，上连STM-1/交叉连接/设备时钟/监控双备份，下联STM-1光接口1+1保护等。插卡都支持带电热插拔。不仅如此，2路上行STM-1既可以独立承载总带宽为126个VC-12的非保护业务，也可以对指定业务实施VC-12级别的子网连接保护。LMX的两块汇聚光盘还可以连接到骨干网不同的SDH设备上，不仅在光纤断裂、光盘失效等情况下提供保护，而且在一个骨干SDH节点失效时还能实现业务保护。

8、 全程业务质量监控
传统PDH方式由于E1在局端落地，中断了E1业务的有机联系，使得系统无法对整条E1业务链路质量进行全程监控。用户E1等业务进入传送网就有了SDH标准提供的BIP2等检测开销。从用户末梢一直到城域骨干，全程提供性能检测，在城域骨干设备的网管系统上面就可以通过BIP2和REI等POH开销整个链路双向的传输质量。在线路出现大的问题之前，通过误码等性能的下降，在骨干层或汇聚层设备的网管上就可发现问题，做到真正的防患于未然，保证客户的通信质量，提供满意的服务。变“被动服务”为“主动服务”。

9、 完善的网管系统
H7GMSW网管软件采用标准的SNMP协议，可以对设备进行正常的监控。根据业务配置的需要（比如分配VC-12等），需要和同华为，朗讯，中兴等国内外主流厂家的SDH/MSTP设备互通。由于各厂家的SDH/MSTP设备TUG3-TUG2-TU12的换算方式采用Tributary方式，TS方式等不同方式，该网管系统提供同华为，朗讯，中兴等主流厂家TUG的直接换算，方便业务的快捷开通和使用，大大增加了网管的适应性和灵活性。在不方便使用网管系统时，可以通过公务电话和LCD的配合，查询设备相关的设置和告警信息等。
另外，网管系统支持独特的远端设备掉电告警指示。当终端设备掉电时，一般的光传输设备只是上报收无光告警，运维人员难以监测或者判断是用户端掉电，设备损坏还是光缆出现问题，需要派工到现场来解决问题。城网直通车设备独特的远端掉电告警指示功能可以帮助运维人员判断故障所在，使得远端掉电引起的故障无须现场派工去解决，大大降低了维护成本。

10、 高可靠性，易管理，低建设成本CAPEX和运营成本OPEX
城网直通车独特的设计理念和先进的集成度，可以大大降低网络建设成本CAPEX和运营成本OPEX，性价比优异，可以提供移动基站，楼宇，小区，大客户综合接入解决方案。典型应用
由于城网直通车设备设计的灵活性，可以满足接入网的各种可能应用需求。下面给出几种城网直通车设备的典型应用供参考。
1．点对点应用
城网直通车设备可以提供类似PDH的直接点对点链路，但是跟PDH本质不同的是城网直通车设备可以穿透SDH网络（VC-4通道或者VC-12通道）进行传输。

图6 点对点应用2．以太网业务通过SDH核心网传送
为了对比，下面给出一个目前运营商采用PDH和转换器方式进行大客户数据业务（以太网）接入时的典型组网示意图。

图7 PDH和转换器用于以太网接入业务从以上传统的PDH光端机传输以太网业务组网来看，为满足用户带宽要求（比如10M），需要PDH提供5条2M线路才能满足带宽要求。整个传输过程中以太网数据经过了多次的协议转换，光电转换，通过不同的设备、跳线、光缆才能到达目的地。在整条链路上只要有某台设备或某段线路出现故障，那么两端的数据业务就会中断，其故障率较高。
而采用城网直通车方案，组网方式如下：

LMV设备直接通过STM-1光口和SDH/MSTP核心网设备光口相连，通过绑定V12虚级联方式提供以太网业务，用这种方式用单台设备可代替原有方案的3台设备，可靠性大大提高，而成本大大下降。而且带宽配置灵活，可根据用户需要利用软件修改带宽配置（比如由10M扩容到20M），无须更换设备扩容，而PDH方案则要更换全部设备。3．综合业务接入传输（比如DSLAM设备等）
随着宽带业务的发展，电信运营商需提供各种宽带接入设备，比如DSLAM设备，此类设备上行传输接口为多个E1和以太网FE。这种综合业务接入设备一般放置在电信各个小区和楼宇（末端机房）。城网直通车可以提供综合的接入传输方案，将这些设备合理有效地连接到核心机房设备。放置在小区内的各种综合业务接入设备，上行传输接口为TDM和IP混合接口（N×E1和FE接口），经过LMX和LM的传输，其中TDM的E1信号封装在VC12中经过STM-1上行口和城域SDH/MSTP汇聚网设备相连，经过SDH核心网传输，最后连接到相应地PSTN交换机。而IP（FE接口）经过LMX和LM的传输，在LMX上FE落地，直接连接到IP城域网的交换机上。这样城网直通车在一个传输平台上实现了接入层的多业务传输。

4．行业用户联网（金融系统，公安，电力或者医保等）
电信运营商经常需要给行业用户提供通信解决方案，利用城网直通车系统组成的方案如下图所示：

将散落各地的分支机构设备（E1，V.35和FE等业务接口）通过星形接入到核心网，经过核心网的交叉连接，通过光纤直接连接到大客户的中心机房，将LMX作为多业务SDH MUX，提供多业务接口落地。
由上图可以看出，电信运营商给客户提供的是全程光路解决方案，也就是说，用户的以太网数据业务从一进入运营商的网络就是利用光路传输，直到用户的中心机房业务才落地，中间没有任何以太网口转接。以前采用PDH或者光纤收发器方案等以太网口经常需要在接入网和汇聚网相连的地方“背靠背”连接，从而以太网口“裸露”在大客户本身机房以外的场合，用户数据的安全性存在风险。采用城网直通车全程光路方案直接的好处就是以太网口不在电信机房出现，可以充分保证了敏感单位比如金融系统的网络安全。

5．和SDH/MSTP核心网设备实现以太网业务互通
由于城网直通车以太网采用标准的GFP协议，因此可以和SDH/MSTP核心网基于GFP的MSTP设备实现以太网业务互通。通常，核心网SDH/MSTP设备的以太网板卡价格较高，因此可以在大量的用户侧采用华环的城网直通车实现提供以太网业务的接入，在MSTP核心设备实现业务的汇聚，成功实现业务的MSTP端对端连接，充分发挥了核心网MSTP的能力，实现了MSTP的多业务能力向大客户侧延伸，并且大大降低整个实现方案的成本。

6. 城网直通车用于3G传输接入网建设
   城网直通车方案能够很好的适应未来3G网络的传输需求。3G传输网的建设重点在于如何完成数以千计或万计的基站接入。3G网络初始构建时最普遍应用的情形是Node B（BS）基站的采用IMA E1(n×E1, n=1~4)。每个RNC（BSC）需要接入几十甚至上百个Node B，这样在RNC处会存在大量的E1互连线。通过城网直通车方案，可以使终端设备LM直接和Node B（BS）相连，经过交叉和汇聚，再经过LMX STM-1上联到汇聚网MSTP，并且完成IMA E1的终结，通过STM-1光口直接和RNC相连，可以降低RNC的制作成本和维护成本，同时简化了RNC机房2M电缆过多及其对于的DDF维护压力。城网直通车方案是3G网络接入层传输的理想选择。

结论篇
城网直通车SDH/MSTP产品是专门针对接入网设计的，作为骨干或者汇聚层SDH/MSTP设备的补充和延伸，可以充分利用现有的SDH骨干网络实现MSTP的多业务接入，提供灵活的多业务接口（E1，V.35和IP等）和组网能力，而且能够和骨干网主流SDH/MSTP设备实现无缝对接（包括STM-1，FE，E1，V.35等接口），用SDH/MSTP技术全面取代目前在接入层广泛应用的PDH设备和协议转换器等，有效避免PDH设备本身的各种问题，降低建设和维护成本，从而提升了运营商的整体网络建设水平。随着PDH等设备在接入网中的逐步消亡，以城网直通车为代表的新型SDH/MSTP多业务光传输接入设备将成为接入网建设的主流。正是该方案本身具有的各种优势和特点，使得该方案入选“中国通信业百个成功解决方案”。
随着价格瓶颈的突破，SDH彻底取代PDH的时代已经到来！华环公司的“城网直通车”愿意为中国的通信网建设贡献一份力量。