传输网络的规划与设计

何永晟

摘 要：传输网是构建各种业务网络的基础，传输网络支撑了通信业务网络的延伸和扩展建设。关注传输网络的规划与设计对通信网络的建设管理具有重要意义。该文阐述了传输网的基本概念、特点和发展趋势；比较了现有的各种传输技术；阐述了现在广泛运用的WDM技术和MSTP技术的原理和它们在通信网络中的应用发展；概述了SDH数字传输网的传输原理，讨论了以SDH技术为主的传输网络的网络结构，组网原则及其详细设计方法；简介了国内常用SDH设备的硬件结构、组网方案及性能；深入探讨了传输网络的规划方法，并且对本地传输网络的规划提出了一些建议。

关键词：传输网 SDH 多业务传输平台 网络结构 自愈 规划 设计

中图分类号：TN91 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）07（a）-0024-02

传输网使一切业务网络可以共享它的通道，从而成为一切业务网的基础。近十多年来，传输技术与网络技术、计算机技术、智能化技术相结合而产生了极具重要的SDH体系结构。SDH网络是在计算机软件控制下，具有自律、自愈等能力，而成为真正一类智能化的传输网络，组成了点线相结合、具有生命力和智能化的真正的网络。在以后的建设传输网络过程中，需要有具备集成度高、容量大、同时处理多种业务的性能的大容量带宽管理设备；网络节点及链路可以自我进行配置，链路带宽动态配置，自动路由选择；提供高可靠性的网络保护及恢复等特点的传输网智能化技术（ASTN）的采用，对电信运营商在传输网的网络构建、管理、优化等方面会带来很大好处。

1 传输网概述

1.1 传输网的基本概念

传输网[1]是信息网络的基础，传输网的稳定运行直接影响到其承载的所有业务的传输质量。传输网在物理上可以划分为全国长途一级传输网、省内长途二级传输网、本地网内局间传输网和接入网4个层面来研究。

因此，传输网规划的总目标是：在电平、噪声及其他方面提供高质量和高效率的传输信号；有尽可能传输多种不同业务的灵活性。这就需要尽可能快速和有效地使用最先进的传输设备。

1.2 传输网的发展方向

随着信息技术的发展，电信网的主要业务量主要是数据业务量，尤其是IP业务。数据业务为中心的电信网就将不可避免地替代传统电话网。这一发展趋势要求未来的传输网必须能够支持数据业务传送，除此之外，能够动态分配带宽也是传输网必须具备的，以确保传输不同业务。

2 各种传输技术比较

2.1 光纤通信

光载波具有比无线电载波和能够用在干线上的微波载波高几个数量级的频率，在这个角度看来，光波能携带的信息量比微波都要高出一万倍。光纤通信之所以会有如此大的吸引力，是因为它具有容量大，衰减小，体积小、重量轻，防干扰性能好，节约有色金属和成本低等特点。

2.2 微波通信

微波通信是用微波作为载波的通信方式，或者说它是由发信机发射到空中去的已调制信号工作于微波频段的通信方式。根据对话音音频信号的处理，微波通信也可以分为模拟微波中继通信和数字微波中继通信两种。一般而言，微波是指频率为300MHz～300GHz范围的电磁波，其波长为1m～1mm。

2.3 卫星传输技术

卫星传输系统由卫星和地球站两部分组成。当地球站发上来的电磁波放大后，通过卫星在空中起中继站的作用，再返送回另一地球站。卫星系统与地面公众网的接口是地球站，地面用户通过地球站出入卫星系统形成链路。

2.4 红外数据传输技术

红外通讯技术[2]是一种点对点的数据传输协议，是传统的设备之间连接线缆的替代。它的通讯距离一般在0～1m之间，传输速率最快可达16Mbps，通讯介质为波长为900nm左右的近红外线。

2.5 FSO传输技术

自由空间光通信或称无线光通信（FSO：Free Space Optical Communication）是一种宽带接入方式。FSO是光通信和无线通信结合的产物，是用小功率红外激光束在大气中传送光信号的通信系统，也可以理解为是以大气为介质的激光通信系统。

3 传输网络规划方法

传输网作为各种业务层网络和支撑网络的基础物理平台，具有非常庞大而复杂网络，具有点多面广、传输线路建设周期长、投资很大以及网络运营成本高等特点，因此为了满足日益增长的各种电信业务以及网元出租的需求，传输网络的规划和建设显得十分必要。

3.1 本地传输网的特点和组织结构

本地传输网具有的特点[3]是：传输距离短，一般无需使用中继器。本地网中心城市内业务量比较分散；但县/市业务量相对较集中，且与其上级地市一般成星形拓扑关系。

基于上述特点，本地传输网的基本组织结构应该是：以SDH网络为主，拓扑应以ADM设备组成自愈环为主，辅以少量的线形、星形结构。

3.2 本地传输网络规划的内容步骤

规划基础资料的收集和调查是搞好传输网规划的首要步骤，以业务需求预测为基础，并考虑市场竞争以及今后网络、技术的发展等因素，在进行充分比较和论证后，提出可行的规划方案。具体的传输网规划应包括的内容和步骤有以下几个方面。

3.2.1 传输网络现状描述

网络现状描述可从网络宏观状况描述和网络能力具体分布的统计两个层面进行，量化的统计和分析是不可或缺的，这样才能充分地反映现有的网络资源情况。如各系统容量、各种类形用户端口的提供和使用情况，如2M（Mbit/s）、STM-1光/电口、FE口、GE口等、网上各种业务电路使用情况（话音、数据、出租等）。

3.2.2 存在问题分析

如果分析传输网络在实际运营中存在的问题，可多偏向于一些定性的分析。如网络安全性和保护倒换方面的问题，网上资源利用率如何，网上出现问题的主要原因等。

3.2.3 业务需求预测

各种业务层网络和支撑网络对传输带宽的需求需要进行分别预测，同时考虑带宽出租、网络冗余保护和倒换以及备用带宽等的需求；并经汇总整理得出端到端的各种传输需求矩阵（电路需求或光路需求）。

3.2.4 传输网络组织与拓扑结构

根据传输网络现状描述、存在问题分析和业务需求预测的结果，尤其是把传输资源现状与业务需求预测进行比较分析，用于确定规划内的网络组织方案以及其拓扑结构，为设计做好准备。

3.3 SDH传输网络设计

3.3.1 传输设计指标

我国数字同步体系[4]（SDH）基本复用结构保证每一种速率的信号只有唯一的复用路线可以到达STM-N帧。国内标准最长假设参考通道（HRP）的长度为6900公里，共分三部分：长途网、中继网和用户网。中继网的假设参考数字段（HRDS）为50 Km。

3.3.2 中继段设计

传输系统的传输速率、系统容量应根据工程满足期内的业务量的需要进行选择和配置。光同步数字传输系统中继段设计方法有最坏值设计法、联合设计法和统计设计法。设计中推荐采用最坏值设计。

3.3.3 网络结构及网络组织

设计应根据批准的工程任务书，结合当地传输网现状及电信发展总体规划进行全面的考虑。设计应根据当地网络发展状况，在适当的时候设置传输汇接节点，传输汇接节点的位置应根据中继网的总体规划，综合各种因素进行考虑。

3.3.4 网同步设计

SDH的网同步分为局间和局内两种应用方式。局间同步分配采用树形拓扑结构，局内同步分配采用星形拓扑结构。局间同步信息的传送应考虑采用 STM-N线路信号。

3.3.5 光缆线路设计

局间光缆的建设应根据各传输节点间的中继组织方式，以便于SDH设备组网为原则。同步数字传输系统的光缆线路使用单模光纤，目前在本地网中主要使用ITU-T G.652建议的光纤，而在长途干线中主要使用ITU-T G.655建议的光纤。

4 结语

90年代以后，全光放大和密集波分复用技术使光纤通信的发展日趋成熟。结合当前的通信技术水平以及电信网发展趋势，在以后的传输网络建设中，需要大容量带宽管理设备具备高集成度、大容量、多业务处理能力的等相关性能，以及具有基于智能网元的分布式网络管理；自动动态配置网络节点及链路，动态配置链路带宽，自动路由选择；采用保护及恢复等特点的传输网智能化技术（ASTN），可以提供高可靠性的网络，对电信运营商在传输网的网络构建、业务提供、业务调度、网络运维、网络管理、网络优化等方面，于成本、灵活性和效率上会有很明显的提升。

参考文献

[1] 汤利红.浅析如何提高传输网运行稳定性[J].中国新通讯，2014（12）：8.

[2] 郑志聪.浅谈红外通讯技术[J]. 中国高新技术企业，2008（9）：114-115.

[3] 蒋青.电信传输技术[M].北京：清华大学出版社，2011.

[4] 韦乐平.光同步数字传输网[M].北京：人民邮电出版社，1999.