时间：2023-03-20 16:25:06
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城市轨道交通通信系统是一个庞大的系统性工程，它直接为轨道的运营管理服务，是轨道交通的信息传递器和神经系统。作为城市轨道交通的一个综合性系统结构，主要由以下几个方面组成：传输系统、电话系统、视频系统、广播系统等。本论文主要对传输系统做深入剖析。
轨道交通通信系统主要完成三个方面的任务：一，必须保证轨道交通指挥和调度有效进行；二，要为广大旅客传输各种信息服务；三，维护设备和运营管理的服务。通过这三种任务和能力的完成，才能确保整个轨道交通通信系统的正常运转。
一、通信传输系统的功能分析
作为整个城市轨道交通通信系统的“神经”，各种信息都会通过这个“神经”系统的传输。在日常工作中，各种调度信息、电话语音信息、视频信息、自动检票信息等数据的传递都通过传输系统进行。而这些信息都是轨道交通正常运行的必要条件，如果一些信息的传输出现中断就会影响到轨道交通的安全。
当前，国内外所采用的传输技术一般用SDH、otn等技术，可以兼顾技术的安全稳定性和先进性。这种性能的传输网络还应当具备以下几个方面的特点。第一，先进性。构成该网络的IP技术和SDH技术以及综合端口技术都处于国内外领先水平；第二，容量大。要满足整个城市轨道交通的通信系统畅通无阻必须才有SDH光纤技术。第三，网络自愈。在传输过程中一旦某个环节出现故障，该系统必须能够通过自身自愈功能消除故障和安全隐患。
二、传输系统的关键技术分析
当前，国内外主要传输系统有六种：OTN、SDH、ATM、宽带IP、IPoverSDH与IPoverWDM、以太网技术。这六种技术的特点分别介绍如下。
1.OTN技术。该技术是开放、传输、网络英文首字母的缩写，意为开放的传输网络。因此OTN技术的特点主要为：首先，能够合理利用接口模块处理各种物理接口和各种复杂环境中的通信协议。采用光纤技术，传输距离没有限制；其次对于数据、语音和视频传输具有很多优势；再次，该系统的适应性非常强，能够不断扩展适应各种标准端口的发展。
2.SDH技术。该技术是同步、数字和体系的英文缩写，意为同步数字体系。该系统广受青睐，是目前世界各国普遍采用的技术。SDH技术除了核心网应用以外，还可以灵活的提供需要的2Mbit/s通道。它有非常成熟的标准和产品，安全性、适用性和可用性都非常强，是世界各国电信传输的基础，其兼容TM、REG、DXC等技术模式，并可以在各种模式之间灵活转换。
3.ATM技术。该技术是异步、传输和模式的英文缩写，意为异步传输模式，该模式可以实现不同信息系统之间的传递和转换，例如电话、视频、IP数据等。该技术可以承载各种不同业务和流量之间的划分，并对其分析，实现数据的集成处理。
4.IP技术。IP技术是互联网迅速普及的后果，当前比较先进的IP承载系统有SDH、ATM和宽带IP，其中又以宽带IP为最优。由于轨道通信系网络并非专业地IP业务，其不适合在骨干网络中传输。但是宽带IP将成为未来传输系统的发展趋势。
5.IPoverSDH与IPoverWDM。以IP业务为主的数据业务是当前信息传输发展的主要技术标志。目前，ATM和SDH均能支持IP，分别称为IPoverATM和IPoverSDH，两者各有千秋。IPoverATM利用ATM的速度快、多业务支持能力的优点以及IP的简单、灵活、易扩充和统一性的特点，可以达到优势互补的目的。
中图分类号TN915 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）92-0093-02
1 PTN不适合联通“综合业务”承载
当前，联通呈现出多业务综合承载的趋势：其中，最重要的三大业务为固网宽带业务、移动通信、大客户专线；IPTV业务、NGN业务以及其他经济附加值比较高的承载业务在未来的几年将会实现跨越式的发展。
当前基站采用E1/FE混合出口，最适合采用MSTP技术。集合了固定语音业务、2G TDM业务以及3G的TDM和IP混合业务的MSTP网络技术是目前比较成熟的技术之一。同时，PTN业务由于采用了PWE3技术，使得该项业务完成了多项业务（TDM、ATM、Ethernet等）的统一和集合。PWE3（Pseudo Wire Emulation Edge to Edge）技术的本质是端口对端口的双层承载业务技术，属于L2VPN方式的一种。在网络中，两台PE（Provider Edge）采用LDP信令对PW（Pseudo Wire）标签进行自动分发，同时采用RSVP-TE信令对LSP标签进行自动分发。
与SDH技术采用刚性VC通道利用宽带相比，PTN技术通过采用高效统计复用功能、分组化的管道，以“消峰填谷”的方式实现了带宽多重利用，能很好地提升带宽利用率。
但PTN技术存在的缺点使其不适合联通综合业务的承载，只能作为过渡性的解决方案：PTN与当前网络不能完全兼容与连接；不能完全实现VPN规划部署的端口对端口的业务；PTN无法完成动态PW分配业务；PTN技术存在着灵活性、预留量不足的问题；投资和维护成本较高。
2 如何实现MSTP的平滑演进
随着3G数据业务的发展，3G数据的呼唤成本更低，带宽能力更强的网络承载技术，其中，PTN技术是最佳技术备选之一。
目前，联通在新建的接入层上主要使用的是622M环，而之前的155M环也逐步升级为622M环。如果上述升级全部完成，基本可以实现单基站50M带宽的需求，极大的推动了3G网业务中长期跨越式发展。同时，随着接入层带宽的扩容，将导致汇聚层的带宽也需要进行全面扩容，这就需要同时对汇聚层的扩容改造。当然，如果在当前的条件，如果采用分组环和SDH环，那么汇聚层就可以实现分组环的统计复用，这样，及时不进行大规模、全方位的扩容改造，也就是在原有的SDH业务不改变的情况下,实现汇聚层的扩容改造，也就是实现了整个带宽的统计复用。
3 综合承载的新方式：微波
近几年，随着微波技术的广泛运用，使得综合承载有了更多方式进行选择。其中，微波技术的主要特点有：第一，空间传输能力强大，能够在适用各种传播介质；第二，投资回报率较高；第三，后期运行维护较低；第四，可以适用多种环境；第五，可以满足多种业务对传输质量的要求，组网选择余地较大。同时，随着微波技术的广泛使用，也暴露出如下一些问题：第一，传输时，受天气等外界自然环境影响较大；第二，容量较小，难以满足海量传输需求；第三，目前市场微波厂家良莠不齐，导致质量难以保证。正是由于上述客观缺点的存在，微波技术还无法广泛使用，只是集中在无法铺设光钎、传输量较少的地点和客户。
目前市场比较流行的微波技术主要有两种（按接口类型的不同）：TDM微波技术、IP微波技术：传统2G业务和固网业务的固定传送管道；IP微波：3G和宽带业务的最佳选择，它采用自适应调制（AM）技术，提供弹性传送管道，容量最高提升4倍。IP微波又可细分为Hybrid微波和Packet微波等。
相较于传统微波，IP微波具有多种传统微波不具备的优势：统一承载性：网络更具弹性；后期维护简单。由于上述原因，采用IP技术的微波技术是联通综合传输承载的新方式。
4 Optical Transport Hierarchy技术广泛使用
由于ALL IP技术的广泛使用，使得Optical Transport Hierarchy 统一了整个传输网。
OTN，新一代“数字传送体系”和“光传送体系”，也叫做OTH（Optical Transport Hierarchy），由G.872系列、G.709系列、G.798系列等ITU-T规范所要求。
OTH技术的处理对象（基础）主要是长波。该项技术既不同于光电传输技术（电域）也不同于数字传送技术（光域），它成为了新时期传送领域的新标准、新规划，使得能够更好地对电域和光域进行统一管理。
4.1电域管理部分
OTN通过保留SDH技术的优势方面，例如：多进程分配、进程监视管理以及进程缺陷定位等，适应电域管理。与此同时，它还通过支持2.5G、10G、40G等大数据的传输，对原有电域管理领域和能力进行了扩展。满足了FEC以及多层次网络连接进程监视的需求，如同步传输映射和定时传送功能等。
4.2光域管理部分
OTN通过将光域进行分层，使波分系统第一次实现了多级复用的标准物理接口，极大的提高了目前市场，不同运营商之间网络连接、兼容的问题。OTN主要将光域一次性地划分为：光复用段层（OMS）、光传送段层（OTS）以及光信道层（OCH）三个层次。通过分层，使得在波长层面实现了网络多进程的管理，同时也满足了光层运行、管理、维护（OAM）的多层次的需求。如何解决管理多层次网络管理的弊端？OTN主用通过实现了带内、带外两个层面的控制管理。
4.3基于ALL IP的BTN宽带网的必然趋势
OTN在对电域和光域进行统一管理时，需要构筑新一代网络基础，创建新的传送技术，比如WDM、ROADM、100G海量传输等，而OTN可以兼容上述技术，成为基于ALL IP的BTN宽带网的必然趋势。
OTH集合了WDM的容量，具有传输距离长、灵活性大和便于管理的优势。其中，OTN支持80个通道，单个通道支持的最大波长宽带为40G，所以整个OTN标准系统的传输量为3200G。OTN系统整合了多维系统、通道无阻塞ODU以及控制平面。OTN系统优势主要体现在以下3个方面：
1）ROADM技术的广泛运用
由于采用WDM技术，OTN技术由于将光域一次性地划分为：光复用段层（OMS）、光传送段层（OTS）以及光信道层（OCH）三个层次。其中，光层的ROADM技术实现了端口到端口的迅速接入。对于电层的管理，主要是通过交叉矩阵完成本地业务交叉使用以及波长的自动变换。LAN SWITCH技术可以完成亿态业务的汇合，进一步提升了网络的利用率。
2）基于ALL IP的ADM技术
OTN技术中的ADM技术是在原GE ADM技术基础上发展而来的，它采用4路协议。其中，实际速率业务汇聚到2.5G波长上，可以实现网络所有IP服务的接入。ADM技术具有网络带宽和灵活性的接入要求，通常将OTN设备扩展到城域汇聚接入层。
3）光层智能化管理
OTN技术采用ASON控制面板，实现了光层和电层业务的统一管理，比如可以自动识别波长、自动建立波长、自动完成相关网络的运营和维护及系统恢复。与此同时，OTH网络，可以兼容leased wavelength、SLA、BOD及OVPN业务，提高了运营商的利润率。
总之，采用OTN技术的新一代宽带网络实现了端口到端口的快速传输，极大拓展了网络服务功能及市场化的能力，极大改善了传统WDM网络速度慢、容量小的问题。采用OTN技术的新一代网络极大拓展了光纤网络上相关业务的适用范围，从而减少了对网络相关设施的数量。通过OTN技术，改善了传统WDM网络投入大、运营成本高、增值服务少的问题，使得提供网络服务盈利能力得到了提升了，极大改善了运营商的投资回报率，也为OTN网络的可持续发展提供了许多机会。
5 GMPLS/ASON技术逐渐广泛使用
如果实现传统光网络中引入动态交换的概念是传送网络和传送技术的一次历史性的重大突破。自动交换光网络（GMPLS/ASON）作为一种新型网络概念，能够自动完成网络连接，它是由内外因双重因素推动产生：一方面当前的数据信息时代的蓬勃发展作为外部因素；传统传输网络自身的缺陷作为内部因素。智能光网络将会是运营商运用的下一代网络基础，它作为自动交换光网络具有高度融合型，能够实现将多种技术融合在一起同步发挥作用。其中，主要有：SONET/SDH技术的功能特性、高效的IP高效率技术、大容量的WDM/OTN的海量存贮以及具有跨时代的网路集中控制软件。同时，智能光网具有可弹性，可伸缩性，可扩展性等优点，从而在降低维护成本的基础上提高网络的运营管理能力。最后，由于自动交换光钎网络技术的广泛运用，宽带数据传输网络实现了实际运用阶段产生了巨大的经济效益。
参考文献
中图分类号：TN929.1 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2016）12-0040-01
中国电信业伴随着网络技术迅速崛起，特别是在网络技术改造和升级方面，扩大网络覆盖面、加快网络运行速度的同时，还实施了网络资源优化，以降低网络运行成本。随着WDM网络逐渐向IP over OTN网络过渡，依赖于IP层、OTN设备以及联合路由恢复技术的网络路由与生存性成为重点研究课题。
1 路由技术
计算机网络技术的发展，逐渐实现了WDM运行系统的相互连通，光层的组网能力有所增强，跨层之间的联合路由已经将IP over OTN组网特点充分地发挥出来。网络运行模式不同，路由策略也会有所不同。采用联合路由策略，相比较于重叠模型中的分层路由模式，可以实现网络整体运行效率的提高。为了使路由策略能够满足联合组网模式，需要采用路由协议信息和计算信息，还要将拓扑结构信息涵盖其中，以提高路由的灵活性，提高网络运行中的安全性能。按照传统的IP网络运行模式，所采用的路由策略是逐级转发的形式，数据包之间没有实现有效链接，路由则在数据包之间跳转。这种信息传输的方式只能够满足基本业务需求，而无法从提高服务质量上满足用户需求。IP over OTN组网则有所不同，其会将发挥不同使用功能的OTN设备相互连接起来，对智能光网络中与其相关的功能进行控制，包括OTN设备的相互连通性、智能光网络的功能特性等等。IP over OTN光网络不仅可以在IP层路由，还可以在OTN层路由，建立IP层和OTN层的联合路由模式，根据不同业务需要建立源路由、层次路由，后者为逐级跳转路由，使OTN光网络实现光层组网，充分地发挥平面管理和平面控制技术，依赖于GMPSL协议完成计算功能，实施业务调度，优化网络资源配置[1]。
2 生存性技术
网路的生存性是指网络的保护与恢复性。当网络运行过程中发生故障的时候，网络能够依赖于生存性使运行不会受到干扰，因此，网络的生存性即为网络的抗毁性。为了能够确保网络处于故障时能够正常运行，就要依赖于网络预留资源，为网络运行提供额外的资源保障，其中需要考虑的生存性条件包括网络建设成本、网络业务保障等级、网络运行故障场景等等。生存性条件不同，所需要采取的生存策略也会有所不同，实施维护的成本也会有所不同[2]。网络生存性成本与网络运营维护成本之间存在着矛盾，即只有投入了相应的网络运行维护成本，才能够确保网络的生存性，而网络生存技术不仅要确保网络能够在故障场景中处于正常运行状态，还要将网络运营成本降低，以在提高网络资源利用率的前提下，确保故障恢复效率。
当网络运行处于保护方式下，当网络运行期间出现故障时，由于对可能出现的故障做出了资源预留，且在保护功能设置上设定了路径倒换保护，因此，当网络故障发生的时候，故障业务倒换功能就会启动，将故障业务进行路径倒换，使业务能够在保护资源上正常运行。故障业务虽然在短时间内得以恢复，但是网络资源没有得到充分利用[3]。
IP over OTN光网络的生存性是建立在恢复方式基础上的。当网络运行中出现故障后，需要对网络故障重新建立路由，对业务资源以及传送路径重新分配，由此而提高了资源调度效率。但是，在进行资源分配以及路由重建的过程中，需要较长的保护时间，恢复机制运行较慢，但是资源利用率得以提高。可见，网络的生存性与资源利用率存在着矛盾。
3 建立IP over OTN光网络联合组网
IPoverOTN光网络联合组网改进了光网络节点技术，使光节点设备功能更为灵活，可以实现光层上的IP数据调度，以优化网络资源配置，使网络管理成本降低。IP over OTN光网络联合组网的运行更为注重服务质量。业务运行中，信息的传送、管理和控制都会在网络平面上运行，且IP网络与OTN光网络的信息传输在统一的平面上完成，实现了电层网络与光层网络的融合。IP over OTN光网络联合组网的传送平面与管理平面、控制平面的统一，其中，传送平面可以针对业务的不同质量要求而在IP网络与OTN光网络之间协调。如果传送平面采用MPSL-TP传送架构，控制平面则采用相应的交换协议技术，管理层面则实施跨层面集中管理，并对网络技术以优化。如果对数据传输业务的服务质量没有太高要求，则需要通过OTN光网络ROADM自动调度技术或者OXC技术就可以完成[4]。如果网络业务运行中需要提供语音业务，则要通过光通道层来实现光数据业务的保护与管理。如果对数据传输业务的服务质量具有很高要求，则需要采用多层保护方式，传送平面技术可以选用MPSL-TP技术向OTN光网络映射，在多层保护下数据传送效率得以提高。
4 结语
综上所述，IP over OTN 组网方案的运用，促使OTN设备进入到市场中，充分地发挥了商业能力且提高网络资源的利用率。但是，在IP over OTN 组网运行中，往往会存在IP over OTN光网络路由与生存性问题。通过完善网络控制技术，引入自动交换技术以优化网络资源配置，可以提高业务传送的可靠性。
参考文献
[1]李园.下一代骨干网：融合的高效能T比特光传送[J].通信世界，2012（12）：25.
Key words: otns; Protection mode; Optical layer protection; ODUk protection way; OMS Shared protection ring
中图分类号：TL372+.3 文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)
一、OTN及其保护方式
OTN是以波分复用技术为基础、在光层组织网络的传送网，是下一代的骨干传送网。OTN是通过G.872、G.709、G.798等一系列ITU-T的建议所规范的新一代“数字传送体系”和“光传送体系”，将解决传统WDM网络无波长/子波长业务调度能力差、组网能力弱、保护能力弱等问题。OTN处理的基本对象是波长级业务，它将传送网推进到真正的多波长光网络阶段。由于结合了光域和电域处理的优势，OTN可以提供巨大的传送容量、完全透明的端到端波长/子波长连接以及电信级的保护，是传送宽带大颗粒业务的最优技术。
OTN支持丰富的告警检测、提供专门的APS(自动保护倒 换)开销、支持电交叉矩阵，具备了提供多种保护方式的良好 基础。OTN电交叉连接技术已经成熟，具备商用的条件。OTN光交叉技术由于存在集成度低、网络管理能力弱等特点，还不适合大规模应用。OTN一般保护方式如表1所示。
表1OTN一般保护方式
二、OTN保护方式选择原则
OTN的保护方式非常丰富，在工程应用中，最主要的保护方式有基于业务层的保护，基于光层的OCh（1+1）、OMSP和OLP（1:1、1+1）保护以及基于电层的ODUkSNC（1+1）和ODUkSPRing保护。不同的保护方式特点不同，在选择OTN的保护方式时，一定要分析业务对于保护的需求是什么。一般的规律是： SDH业务（如10Gbit/s、2.5Gbit/s环网业务）采用基于业务层的保护，集中式专线业务（如GE、10GE、2.5Gbit/s专线业务）采用电层ODUkSNC（1+1）保护，分布式专线业务采用电层ODUkSPRing保护。当然，考虑到电交叉单元容量的问题，也可以适当地选用光层的OCh和OMSP保护。在选择OTN保护方式时遵循以下基本原则：
1、网络拓扑结构：不同的保护方式适用于不同的网络拓扑结构。应根据网络的实际拓扑结构选择适宜的保护方式。
2、业务颗粒度：不同的保护方式适用于不同的业务颗粒度。根据目前的OTN设备水平，ODUk SPRing方式主要适用于2.5 Gbit／s及其以下颗粒业务的保护。随着OTN设备水平的不断提高，其电交叉矩阵容量将越来越大。届时ODUk SPRing方式可能会适用于更大颗粒业务的保护。
3、可靠性要求：不同保护方式的保护效果是不同的，应根据业务的可靠性要求选择适宜的保护方式。
4、保护成本：在网络拓扑、业务颗粒度和可靠性要求确定的条件下，应尽量选择保护成本相对较低的保护方式。
三、OTN的保护方式的应用
（一）光层保护方式
1、(1:1)光层保护方式，是由一个备用保护系统和一个工作系统组成的保护网络，系统的冗余度显然为100％。这种设置方式通常用于低阶Path和路由容量较低的系统之中；其收发端的发送机和接收机为成对设置，因而在无故障的情况下，可以用备用保护信道进行优先级较低的通信，借以提高光缆系统的利用率,适用于端到端的保护和业务的保护。业务流量并不是被永久的桥接到工作和保护光纤上，相反，只有出现故障时，才在工作光纤和保护光纤之间进行一次切换。
2、(1＋1)光链路保护方式，是由一个备用保护系统与一个工作系统组成的保护网络，与1:1方式不同的是采用了单方向工作的方式，即收发信机本身不设备份，但发射机同时要与主备两个传输系统相连，而接收机则要根据主备通道的质量情况，选择其中之一作为工作信道，并在没有任何故障返回信令的情况下，独立完成保护切换的功能，只能对链路故障中的业务进行保护。这种方法是利用光滤波器来桥接光信号，并把同样的两路信号分别送入方向相反的工作光纤和保护光纤的通道中。保护倒换完全是在光域实现。当遇到单一的链路故障时，在接收端的光开关便把线路切换到保护光纤。由于在这里没有电层的复制和操作，所以除了当发射机和接收机发生故障时会丢失业务外，一切链路故障都可以恢复。
3、(1:N)光层保护结构与（1:1）的保护结构相类似。然而在这里，N个工作实体共享同一个保护光纤。如果有多条工作光纤断裂，那么只有其中的一条所承载的流量可以恢复。最先恢复的是具有最高优先级的故障。
4、M:N方式，资源共享的保护方式，通常采用通道保护方式。是由m个备用保护系统和n个工作系统组成的复用段保护网络；当接收机检出故障以后，需将故障报警信息返回到发射机端，才能实现主备段的保护切换。
（二）ODUk保护方式
ODUk保护分为ODUk SNCP保护和ODUk SPRing保护。
1、ODUk SNCP保护的实现方式
(1)在业务发送方向，需要保护的客户业务从支路板输入，通过交叉单板交叉分成工作信号和保护信号，分别送往工作线路板和保护线路板，然后工作信号和保护信号分别在工作通道和保护通道中传输。
(2)在业务接收方向，正常工作时，仅工作线路板对应的交叉连接生效，断开保护线路板的交叉连接，当工作通道故障时，断开工作线路板交叉连接，保护线路板对应的交叉连接生效，业务信号工作在保护通道。
(3)当工作路由恢复正常后，根据在网管上预先配置的恢复类型，业务信号可以恢复到指定的线路板所对应的交叉连接上。
2、ODUk SPRing保护的实现方式
只需配置主用业务，无需配置保护业务，倒换时需要协议，有节点数限制，保护颗粒为ODUk，实现原理类似SDH中MSP保护。
（三）OTN网络的OMS共享保护环的实现
理论上讲OTN的环保护可以支持OMS共享保护环(OMS SPRING)。其原因是一个ODUk通道的速率至少是2．5Gbit／s，这个容量已经很大，如果再做基于复用段的保护，容量将更大，速率将更高，网络的成本也就更大。随着对网络带宽的需求增加，网络成本的下降，OMS共享环的实现标准将提上日程，以下是OMS共享保护环的实现原理。
OMS共享保护环可分为二纤和四纤双向共享保护环。所有的共享保护环都支持环倒换，四纤OMS共享保护环还支持跨段的倒换。两纤OMS倒换环需要环的每个跨段只有两根光纤。每根光纤即承载工作信道，又承载保护信道。每根光纤的一半信道定义为工作信道，另一半定义为保护信道。一根光纤的工作信道承载的正常业务由环上相反方向传送的保护信道进行保护。这允许正常业务的双向传输。在每根光纤只使用一套开销信道。当一个环倒换发生时，工作信道内的正常业务倒换到相反方向的保护信道。
四纤OMS共享保护环要求环上的每个跨段要有四根光纤。工作和保护信道由不同的光纤承载：互为反向的两个复用段承载工作信道，而互为反向的另外两个复用段承载保护信道。这就允许正常业务的双向传送。由于工作和保护信道不经过相同光纤传送，所以复用段开销既可以走工作信道，也可以走保护信道。四纤OMS共享保护环支持环倒换，也支持跨段倒换，但不能同时进行。由于每个跨段上的保护信道只用于此跨段上的倒换，所以多段的跨段倒换可以在环上共存。某些多故障(如掉电、工作信道光纤被切断等只影响跨段上的工作信道的)能够完全利用跨段倒换进行保护。
结束语
随着现代社会对通信的依赖性越来越大，任何一个网络故障都可能造成难以估量的经济损失，因此必须加强网络保护。目前OTN正处于发展当中，其保护方式也在不断的完善与发展，在实际应用中，应当结合网络环境实际选择合理的保护方式。
参考文献
[1]李文华.OTN技术组网策略分析[A].中国通信学会通信建设工程技术委员会2010年年会论文集[C].2010.
[2]ITU_T G.873.1光传送网(OTN)：线性保护
[3]YD／T 1990-2009光传送网(OTN)网络总体技术要求
[4] 中国联通0TN实验室测试总结报告，2011年3月
中图分类号： U45 文献标识码： A 文章编号：
引言
伴随着我国现代化经济与科技的不断发展与进步，我国的城市轨道交通在人们的出行中占据着重要作用。然而城市轨道交通通信系统是一个庞大的系统性工程，它直接为轨道的运营管理服务，是轨道交通的信息传递器和神经系统。作为城市轨道交通的一个综合性系统结构，主要由以下几个方面组成：传输系统、电话系统、视频系统、广播系统等。本论文主要对传输系统做深入剖析。轨道交通通信系统主要完成三个方面的任务：一是【确保】（必须保证）轨道交通指挥和调度有效进行；二是为广大旅客传输各种信息服务；三是维护设备和运营管理的服务。通过这三种任务和能力的完成，才能确保整个轨道交通通信系统的正常运转。
【通信系统包括专用通信系统、公安通信系统和民用通信系统三部分。】
1、通信传输系统概述
通信系统的传输子系统作为城市轨道交通通信网络的重要组成部分和信息传输载体，主要用于承载数据、语音、图像等运营管理信息。数据类信息主要包括通信系统各子系统的监控信息、时钟及网络同步信号、列车自动监控( ATS) 信息、门禁系统( ACS) 信息、自动售检票系统( AFC) 信息、计算机网络系统( EMIS) 信息、电力监控系统( SCADA) 信息、火灾报警系统( FAS)信息、环控信号( BAS) 信息、综合监控信息、乘客信息显示系统( PIDS) 信息等，语音类信息主要包括有线调度信息、无线调度信息、公务电话信息、站间行车电话信息、广播音频信息等，图像类信息主要包括视频监控信息、视频会议信息、乘客信息显示系统车载视频监视信息。
传输的运营管理信息包括语音、数据及图像三类，各类信息的内容如下：
语音信息：专用无线系统、公务电话、专用电话、站间电话、宽带广播；
数据信息：通信系统各子系统的监控信息、时钟及网络同步信号、列车控制（ATS）信息、综合监控系统（ISCS）信息（含机电设备监控（BAS）、电力监控系统( SCADA)信息）、火灾报警系统( FAS)信息、自动售检票（AFC）信息、门禁系统( ACS)、计算机网络( EMIS)信息等；
图像信息：CCTV视频监控信息，乘客信息系统，视频会议
随着通信技术的不断发展，传统的 TDM ( time division multiplex) 业务逐渐被 IP( Internet protocol) 数据业务取代，语音信息向数字化方向发展。同时，随着人们对视频图像的要求越来越高，标清视频、高清视频技术得到快速发展，传统的模拟视频监控系统逐渐被数字视频监控系统取代，城市轨道交通通信网络也呈现数字化、IP 化的发展趋势。通信业务的数字化，对通信网络提出了更高的要求，需要传输系统具有更强大、更灵活的数据处理能力，对传输带宽的要求更为迫切。
2、通信传输系统的功能分析
作为整个城市轨道交通通信系统的“神经”，各种信息都会通过这个“神经”系统的传输。在日常工作中，各种调度信息、电话语音信息、视频信息、自动检票信息等数据的传递都通过传输系统进行。而这些信息都是轨道交通正常运行的必要条件，如果一些信息的传输出现中断就会影响到轨道交通的安全。
当前，国内外所采用的传输技术一般用 SDH、OTN 等技术，可以兼顾技术的安全稳定性和先进性。这种性能的传输网络还应当具备以下几个方面的特点。第一，先进性。构成该网络的 IP 技术和 SDH 技术以及综合端口技术都处于国内外领先水平；第二，容量大。要满足整个城市轨道交通的通信系统畅通无阻必须才有 SDH 光纤技术。第三，网络自愈。在传输过程中一旦某个环节出现故障，该系统必须能够通过自身自愈功能消除故障和安全隐患。
3、传输系统的关键技术分析
当前，国内外主要传输系统有六种：OTN、SDH、ATM、宽带 IP、IPoverSDH 与 IPoverWDM、以太网技术。这六种技术的特点分别介绍如下。
1）OTN 技术。该技术是开放、传输、网络英文首字母的缩写，意为开放的传输网络。因此 OTN 技术的特点主要为：首先，能够合理利用接口模块处理各种物理接口和各种复杂环境中的通信协议。采用光纤技术，传输距离没有限制；其次对于数据、语音和视频传输具有很多优势；再次，该系统的适应性非常强，能够不断扩展适应各种标准端口的发展。
OTN系统是西门子公司依照标准的通信协议自主开发的传输网络，其特点是设备简单，网络可靠、组网灵活、扩容升级方便等。但OTN是一种企业内部规范，是一种非标准的系统，传输制式非国际标准化，很难在公网中得以广泛应用，但特别适合专网的应用，特别是城市轨道交通这样封闭网络。
2）SDH 技术。该技术是同步、数字和体系的英文缩写，意为同步数字体系。该系统广受青睐，是目前世界各国普遍采用的技术。SDH 技术除了核心网应用以外，还可以灵活的提供需要的 2Mbit/s 通道。它有非常成熟的标准和产品，安全性、适用性和可用性都非常强，是世界各国电信传输的基础，其兼容 TM、REG、DXC 等技术模式，并可以在各种模式之间灵活转换。
3）ATM 技术。该技术是异步、传输和模式的英文缩写，意为异步传输模式，该模式可以实现不同信息系统之间的传递和转换，例如电话、视频、IP 数据等。该技术可以承载各种不同业务和流量之间的划分，并对其分析，实现数据的集成处理。
4）IP 技术。IP 技术是互联网迅速普及的后果，当前比较先进的 IP 承载系统有 SDH、ATM 和宽带 IP, 其中又以宽带 IP 为最优。由于轨道通信系网络并非专业地 IP 业务，其不适合在骨干网络中传输。但是宽带 IP 将成为未来传输系统的发展趋势。
5）IPoverSDH 与 IPoverWDM。以 IP 业务为主的数据业务是当前信息传输发展的主要技术标志。目前，ATM 和SDH 均能支持 IP，分别称为 IPoverATM 和 IPoverSDH，两者各有千秋。IPoverATM 利用 ATM 的速度快、多业务支持能力的优点以及 IP 的简单、灵活、易扩充和统一性的特点，可以达到优势互补的目的。
论文摘要:当前信息容量日益剧增，为提高信息的传输速度和容量，光纤通信被广泛的应用于信息化的发展。城域传送网传作为承载城域范围内的固定、移动和数据等多种业务的基础传送网络,在整个光网络中占有不可替代的地位。本文介绍了城域传送网的特点，对主要技术进行了分析，最后探讨了其发展趋势。
1引言
城域传送网是覆盖城区、郊区或者部分规模较小的市县，为城域多业务提供综合传送平台的网络，是承载城域范围内的固定、移动和数据等多种业务的基础传送网络，它一般以多业务光传送网络为基础、以多种接入技术为辅，为多种业务和通信协议提供综合传送承载平台。城域传送网向上与省际和省内干线相连，向下负责综合业务引入，完成集团用户、商用大楼、智能小区的业务接入和电路出租的任务。
2城域传送网的特点
城域传送网是非常复杂的网络，每个城市和每个城市都因现状不同而有所不同，从网络分层结构来说，城域传送网一般分为核心传送层、汇聚层和接入层。对于网络规模较小的城市，可根据实际情况简化网络层次。下面从通用角度分析城域传送网的特点。
多业务。城域传送网需要同时支持多种业务，单一平台支持多种协议和处理混合业务的特征是城域光传送网络获得足够竞争优势的关键因素，也是最重要的特点。多业务支持是城域光传送网络的基石，可为运营商带来许多竞争优势，如后向兼容性(如SDHoverWDM)、成本显著降低(减少了网络分层和设备)、网络管理简化和配置工作量减少等。
安全可命性和可增位性。城域传送网涉及到大量的客户和服务，网络的安全可靠性直接影响到客户，传送网应支持网络节点的备份和线路保护，提供网络安全措施，同时多种生存性有利于运营商向用户提供更好的业务定义。同时城域传送网应当要充分考虑业务扩展能力，能针对不同的用户需求提供丰富的宽带增值业务，使网络可持续赢利。
动态性。与骨干传送网相比，城域传送网的动态性较强，多种数据业务的动态性和不可预见性使得城域传送网的相关需求加强，目前的发展趋势是越来越多的客户需要带宽更灵活的业务。他们需要快速的业务配置、更短期的、可灵活增加的服务合同和基于QoS的价格，将来还可能出现对带宽按需分配等新业务的需求。
网络扩展性。由于受用户需求和地理分布动态变化的影响，城域的数据业务具有多变性，城域传送网要建设成完整统
一、组网灵活、易扩充的弹性网络平台，留有充分的扩充余地，能够随着需求变化，可允许运营商不断地按照业务需求增加带宽，而不需要进行网络整体升级。
3城域网中的相关技术分析
SDH多业务传送平台。SDH多业务传送平台(MSTP)是目前广泛应用的产品。为了适应城域网多业务的需求，SDH从单纯支持2Mb/s,155Mb/s等话音业务接口向支持以太网和ATM等多业务接口演进，将多种不同业务通过YC或VC级联方式映射入SDH时隙进行处理。SDH多业务平台将传送节点与各种业务节点融合在一起，各厂商只是融合程度不同。
MSTP的出发点是将2层或3层的功能作为SDH附加功能来完成的，其对2层或ATM层的处理都是与SDH处理相分离的，但都可以映射到SDH的VC时隙进行重组。从功能上看，MSTP除了具有SDH功能外，还具有2层、MAC层和ATM功能。
MSTP比较适合于已经敷设大量SDH网的运营公司，它可以方便有效地支持分组数据业务，实现从电路交换网到分组网的过渡，适合支持混合型业务特别是以TDM业务为主的混合型业务，同时可以保证网络管理的统一性。
弹性分组环技术。正在由IEEE802.17工作组制定的弹性分组环(RPR)技术，吸收了吉比特以太网的经济性、SDH系统50ms环保护特性。RPR采用类似以太网的帧格式，结合丝丝标记，基于MAC高速交换，简化IP前传。RPR技术可以支持更细的带宽粒度，网络成本较低，可以承载具有突发性的IP业务，同时支持传统语音传送，有比较好的带宽公平机制和拥塞控制机制。RPR环是在整个环上实现公平机制而不是在单独链路上，容易实行全局的公平机制。服务供应商可以利用源节点发送数据包的速率来控制上游节点和下游节点的速率。带宽策略允许在无拥塞的情况下，把环上任意两个节点之间所有的带宽分配给这两个节点，没有SDH那种固定电路系统的不灵活性，同时又比点到点的以太网更加有效。
目前RPR标准尚未完成，其中的一个重要问题是对时钟的透明传输，RPR同步机制与SDH不同，必须确保TDM时钟可以透明传输到对端。第二个挑战来自RPR定义的是一个环网结构下的技术，无法工作在复杂的网络环境下(甚至是环间互联)，而实际的城域网络环境则是十分复杂的。
RPR技术适合于以数据业务为主、TDM业务为辅的网络，其应用范围将逐渐扩大，适合于新建网络。
城域WDM光网络。WDM技术不仅提高了光纤利用率，而且在业务信号复杂多变的城域网中对信号具有透明性，它可以对从不同设备出来的信号不进行速率和帧结构调整，直接进行透明传输。这可给用户、特别是租用波长的用户以最大的灵活性。同时，不同波长间的信号互不干涉，每个波长都可以自己灵活上下。WDM技术主要应用于城域骨干网。城域OADM环网可以承载大量客户的多种协议和多种速率的业务，每个波长承载一种业务的方式将很快耗尽波长，为提高每个波长的带宽利用率，应尽量避免低速率业务单独占用一个光波长通道。一种新兴的经济有效的方法是将多个低速率客户信号复用到一个波长信道中，该技术被称为子波长复用，从而实现了每个波长携带多种业务。这种子波长复用器降低了城域网WDM系统的应用门槛，可以直接容纳低速率信号，给组网带来了灵活性。WDM环网解决了两个重要问题:光纤短缺和多业务的透明传输。成本是限制其应用的重要因素，目前它主要用来保护那些SDH还无法保护的业务，如ESCON,FiberChannel等。
在目前的光网络中，数据业务的提供需要经过4层处理:首先将业务映射进IP包，并以ATM信元封装，然后将ATM信元映射进SDH帧，最后转换为光信号在光网络上传送(采用WDM/DWDM方式)。随着IP业务的飞速发展，这种结构的缺点日益暴露.人们开始研究将ATM层和SDH层从4层结构中剥离出去，将其功能融合到IP/MPLS层和WDM/OTN(光传送网)层中，将IP业务直接在WDM光路上传送(即IPoverOptical，目前主要为IPoverWDM/DWDM)。在传统的光网络中引入信令控制和动态交换功能，将IP层和光网络层置于同一控制平面下，对光网络实施配置连接管理，在此思想下，一种能够自动完成网络连接的新型网络ASON(自动交换光网络)应运而生。
自动交换光网络。ASON是在IPoverDWDM基础上发展起来的，底层仍为OTN，主要的不同就是在OTN上引入了控制平面。控制平面通过信令交换完成对传送平面的动态控制。控制平面的引入带来了以下好处:迅速实现业务提供，允许网络资源动态分配路由和带宽；容易管理，业务提供者无需为新的传输技术系统的配置管理而开发维护操作支持系统软件;具有扩展的信令能力，增加了补充业务;在出现故障时可实现快速的保护与恢复，比通常的传送网节省了冗余容量和资源;控制平面的协议比管理平面的协议有更丰富的原语组，可用于各种传输技术。
4通用标签交换（GMPLS）技术
为了使MPLS适应时分复用、波分复用等不同的应用环境，以支持在电路交换网中建立连接，IETF对MPLS中标签的概念和形式进行了相应的扩展，将时分系统和空间交换系统涵盖了进来，推出了通用标签交换--GMPLS。其具有许多新功能：
时隙、虚通道和波长等均可作为标签。GMPLS所管理的对象不仅是分组，还可以是FR.ATM,SDH和WDM等，且这些设备上的接口还可以细分为PSC(分组交换功能)、TSC(TDM交换功能)、LSC(波长交换功能)和FSC(光纤交换功能)等多种类型。
可以为离散单位分配带宽，因为时隙、波长和光纤等都是离散单位。
具有下行按需标签分配和使用上行标签的双向LSP建立能力，并且可以通过从上游节点向下游节点传送建议标签来简化倒换过程、减少双向LSP的建立时延。
可以设置标签组，以缩小下游标签的选择范围。当然，在引入GMPLS控制平面后，对传统数据通信网络(DCN)也提出了新的要求，特别是电路交换网络。首先，DCN必须保证能为控制器之间提供控制信息的传送，能够直接或间接地为两个LSR提供交换控制信息的信道:其次，所提供的信道必须是可靠的、安全的:最后，DCN必须支持IP，且必须具有较高的可靠性和QoS，以避免用户数据业务出错而影响控制数据，确保控制信息的顺利发送。
参考文献
1、智能光网络的关键技术
在光网络的发展史上，智能光网络的出现是具有重要意义的。ASON或GMPLS是智能光网络主要的两种模式。路由选择及波长分配和传送系统是智能光网络最为关键的技术。路由选择及波长分配和传送系统是智能光网络最为关键的技术。
1.1路由选择和及波长分配技术
智能光网络和传统光网络有很大的不同，传统的路由和波长分配方法也面临着许多新的挑战。智能光网络中采用基于IP的光路由和控制算法，使光路能够自动配置、选路和快速恢复。以自动交换光网络为代表，智能光网络中不同类型连接的特点和实现路由和波长分配的控制软件模块，包括并着重从路由模式、路由和波长分配算法、信令路由协议等模块，对智能光网络功能的发挥有着重要的作用。采用波长分配(RWA)和路由选择的智能光网络是下一代高速广域网的最佳的候选方案之一。固定路由，在全网拓扑己知的情况下用某种最短路算法(例如Dijkstra或是Floyed)为每一个源宿节点对预先计算出一条连接此节点对的路由。当连接请求到达时即在这条预先计算好的路由上为连接请求分配波长，建立连接。路由算法，寻找路由在应用时有实时计算和预计算，在建立通路时根据一定的优化目标对各条路由进行比较。
RWA在智能光网络的结构中具有重要的地位，当网络请求在节点间建立光路时，就需要从源节点到目标节点的路由上分配波长。网络设计的核心问题是优化光通道的和波长分配(RWA)，即如何寻找一条最为合适的光路，以及最为合理的分配其波长。在智能光网络的路由和波长分配过程中，要求充分挖掘有限的资源，并加大通信容量。
1.2传送技术
随着智能光网络技术的快速发展，GMPLS/ASON等传送技术在智能光网络中也逐渐兴起，传送网络的发展和建设包括硬件和软件技术的发展。GMPLS/ASON实现多个传送层面的统一控制，控制平面从SDH延伸到CE以及WDM，从而成为传送技术发展的趋势。传送网络借助智能光网络的控制平面，可快速提供新的带宽业务，其可靠性也得到大幅提高，同时带宽点播、光虚拟专网等技术的应用，也降低了网络开发传送的成本，提升了网络运行效率。网络管理基本上是和传送硬件技术同步发展的，但是对于21世纪初刚刚兴起的控制平面技术来说起步还较晚。有组网就有管理的要求，智能光网络中传送网络的管理和建设相对传统网络而言还不成熟，控制平面技术成为了智能光网络传送技术的重点。
1.3控制平面技术
路由、自动发现、连接控制是智能光网络控制平面的主要功能。网络拓扑和自动资源发现使得网络更加便于维护以及管理，也易于升级或扩容；此外，每个具备控制平面的传输节点，基于连接和路由控制功能，可以自主实现业务连接的建立或者拆除；控制平面可重路由，在网络发生故障的时候，即可避开故障点重新建立连接，使得网络不用为每条业务预留专用保护带宽，从而改善了网络带宽利用率。此外，不同的业务基于其可靠性要求，光网络可提供丰富的业务保护方式，通过保护和恢复的组合，可选择不同的保护或者恢复方式。目前，SDH/SONET与GMPLS/ASON的结合其对应的传送平面由SDH/SONET设备构成，使得光网络可靠性大为提高，并获得了极其广泛的应用。
2、智能光网络技术发展趋势
2.1智能光网络传送技术的发展
随着业务种类越来越丰富，传送技术的发展日新月异。处在分组主宰的时代，业务颗粒也越来越大，分组业务所消耗的带宽越来越高。Carrier Ethernet和波长分配越来越成为网络的新宠，数据业务大行其道，话音业务的范围有所减弱，SDH/SONET设备的应用范围越来越小，那么，传统的ASON系统已经不适应智能光网络对传送技术的要求了。 ITU-T定义的ASON标准可适用于SDH体系和OTN ，GMPLS/ASON控制平面并不仅仅依托于SDH/SONET设备。同样，大颗粒业务的传送对WDM节点的业务疏导能力提出挑战。路由、自动发现和连接控制带给传送网络的价值也同样适用于Carrier Ethernet设备。近年来，WSS等基于MEMS的技术解决了光波长的可重配问题，ROADM（Reconfigurable Optical Add-Drop Multiplexer）技术已经实现了质的突破，因而，智能光网络传送技术将进一步发展。
2.2 WDM系统的发展
基于对波长/子波长动态化的控制要求，不少厂家推出了具备光层可重配特性的WDM系统，并开始出现在商用传输设备上。鉴于OTN对波分系统在节点的定义上的优势，OTN也成为了端到端管理的热门话题。WDM设备的须包括：网络拓扑自动发现，网络资源（链路、时隙、光纤、网元等）自动发现；光层波长级业务保护恢复，电层子波长级的保护、恢复，光波长业务和子波长业务点击快速提供，以及保护和恢复的结合等基础功能。但是，适应于ASON/GMPLS控制平面的功能，波分系统控制平面需要考虑光层上的一些光学限制，实现GMPLS/ASON控制平面的难度要远大于SDH/SONET控制平面，OTN的ODU1/ODU2交叉颗粒，色散、功率、信躁比等，多层控制以及OTN和ROADM的并存，都需要重新考虑；而如果控制平面考虑这么多的因素，实现难度就非常高。从宏观上来看，GMPLS/ASON控制平面应用于WDM系统是一个必然的发展趋势，但其商用效果却需要长期努力。
2.3 GMPLS技术的发展
运营商级别的业务，在Carrier Ethernet网络中也有必要考虑引入控制平面。其内容对QS有着差异化的明确的要求，也需要高可靠的传送网络。因此，GMPLS更加适合于构建传送网络的控制平面。原因在于：WDM和SDH技术构建的传送网络，要求智能光网络能够实现WDM、CE以及SDH设备的端到端的统一控制。从传送网络的建设需求来看，WDM技术网络将会应用多种传送技术。那么，这种混合网络情况下，如何快速提供传送层面的端到端电路呢？第一个必要条件是SDH设备，CE设备， WDM设备的共网管，其次，GMPLS是一个更佳的选择，因为GMPLS本身的协议架构就完整定义了从光纤到子波长，波长，Packet，TDM等业务的分层统一控制，且GMPLS可构建独立于传送网络的控制平面，从长途中继到城域接入传输，独立的控制平面更易于实现分层网络的统一控制。
2.4光网络控制技术
O-UNI即光网络控制技术，是用户通过控制平面向传送平面发命令/请求服务的入口，用于光路由器与边缘路由器之间的波长控制，是能够对多种技术进行控制的网络。运营商可以采用多厂家由GMPLS与O-UNI的协同动作，利用O-UNI实现边缘路由器点到点间的波长控制。客户端数据业务通过O-UNI可以提供先进的光层服务，无缝地通过光网络建立端到端跨越全网的连接。O-UNI能够实现以下功能：在光路由器间用GMPLS逐次对光波长进行设定，按用户需求由发信侧的边缘路由器到接收侧用O-UNI对边缘路由器进行呼叫，在服务提供商光网络入口和出口接入点之间用O-UNI向光路由器发出呼叫，创建和删除固定带宽的光电路连接，最终完成对波长的设定。传统上经常采用的方式与电话网的呼叫控制方式相类似。
2.5智能光网络控制平面技术的发展
借助智能光网络控制平面，可快速提供新的带宽业务如光虚拟专网OVPN，网络的可靠性得到提高，同时也带宽点播BoD等，也可有效降低制造成本，并提高网络的运行效率。但是，现实条件还不允许智能光网络平面技术的广泛采用，原因在于：智能光网络的网络设计理念需要变更，运营商内部的业务处理流程制约了新业务的应用；标准化进程也制约了GMPLS/ASON控制平面的发展，厂家并不具备强大的OSS和其他网络/业务运营支撑系统，运营商对智能光网络的热情难以持续；工程实施和网络规划需要进行一系列的转变；多层LSP嵌套、标准化、大规模多厂家多域组网等技术难关还未解决等。
2.6智能光网络在美日等国家的发展
日美智能光网络都能根据网内话务量的变化，但日美两国在构筑智能光网络时的设计思路有所不同。目前美国也在进行智能光网络的建设，对波长调正基本上都是靠O-UNI和GMPLS协议的相互配合，通过网络经路由器自动实现对波长的调正。美国智能光网络波长调正运算工作量大，时效快，但设备间靠网络控制服务器通过设定话务量进行，配合工作量小，波长调整网络颗粒比较大，侧重于骨干网上的应用。而日本则是通过处理边缘路由器的用户呼叫请求完成，靠客户端服务器与网络控制服务器协同，但网络环节比较多，波长调整网络颗粒比较小。从目前日美两国的光控制技术发展来看，已经和我国不断拉开了差距，值得我国运营商和厂商关注。可以肯定，随着光网络的规模越来越大，我国的光控制技术将会更加成熟。
参考文献
[1]周东敏,梁斌,李朝恒.智能光网络浅究[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2010年09期.
[2]陈秀霖.智能光网络技术及其应用探讨[J].中国新技术新产品,2011年15期.
[3]成轶青.浅谈智能光网络ASON在骨干传输网上的应用[J].科技情报开发与经济,2007年21期.
2城域传送网的特点
城域传送网是非常复杂的网络，每个城市和每个城市都因现状不同而有所不同，从网络分层结构来说，城域传送网一般分为核心传送层、汇聚层和接入层。对于网络规模较小的城市，可根据实际情况简化网络层次。下面从通用角度分析城域传送网的特点。
多业务。城域传送网需要同时支持多种业务，单一平台支持多种协议和处理混合业务的特征是城域光传送网络获得足够竞争优势的关键因素，也是最重要的特点。多业务支持是城域光传送网络的基石，可为运营商带来许多竞争优势，如后向兼容性(如SDHoverWDM)、成本显著降低(减少了网络分层和设备)、网络管理简化和配置工作量减少等。
安全可命性和可增位性。城域传送网涉及到大量的客户和服务，网络的安全可靠性直接影响到客户，传送网应支持网络节点的备份和线路保护，提供网络安全措施，同时多种生存性有利于运营商向用户提供更好的业务定义。同时城域传送网应当要充分考虑业务扩展能力，能针对不同的用户需求提供丰富的宽带增值业务，使网络可持续赢利。
动态性。与骨干传送网相比，城域传送网的动态性较强，多种数据业务的动态性和不可预见性使得城域传送网的相关需求加强，目前的发展趋势是越来越多的客户需要带宽更灵活的业务。他们需要快速的业务配置、更短期的、可灵活增加的服务合同和基于QoS的价格，将来还可能出现对带宽按需分配等新业务的需求。
网络扩展性。由于受用户需求和地理分布动态变化的影响，城域的数据业务具有多变性，城域传送网要建设成完整统一、组网灵活、易扩充的弹性网络平台，留有充分的扩充余地，能够随着需求变化，可允许运营商不断地按照业务需求增加带宽，而不需要进行网络整体升级。
3城域网中的相关技术分析
SDH多业务传送平台。SDH多业务传送平台(MSTP)是目前广泛应用的产品。为了适应城域网多业务的需求，SDH从单纯支持2Mb/s,155Mb/s等话音业务接口向支持以太网和ATM等多业务接口演进，将多种不同业务通过YC或VC级联方式映射入SDH时隙进行处理。SDH多业务平台将传送节点与各种业务节点融合在一起，各厂商只是融合程度不同。
MSTP的出发点是将2层或3层的功能作为SDH附加功能来完成的，其对2层或ATM层的处理都是与SDH处理相分离的，但都可以映射到SDH的VC时隙进行重组。从功能上看，MSTP除了具有SDH功能外，还具有2层、MAC层和ATM功能。
MSTP比较适合于已经敷设大量SDH网的运营公司，它可以方便有效地支持分组数据业务，实现从电路交换网到分组网的过渡，适合支持混合型业务特别是以TDM业务为主的混合型业务，同时可以保证网络管理的统一性。
弹性分组环技术。正在由IEEE802.17工作组制定的弹性分组环(RPR)技术，吸收了吉比特以太网的经济性、SDH系统50ms环保护特性。RPR采用类似以太网的帧格式，结合丝丝标记，基于MAC高速交换，简化IP前传。RPR技术可以支持更细的带宽粒度，网络成本较低，可以承载具有突发性的IP业务，同时支持传统语音传送，有比较好的带宽公平机制和拥塞控制机制。RPR环是在整个环上实现公平机制而不是在单独链路上，容易实行全局的公平机制。服务供应商可以利用源节点发送数据包的速率来控制上游节点和下游节点的速率。带宽策略允许在无拥塞的情况下，把环上任意两个节点之间所有的带宽分配给这两个节点，没有SDH那种固定电路系统的不灵活性，同时又比点到点的以太网更加有效。
目前RPR标准尚未完成，其中的一个重要问题是对时钟的透明传输，RPR同步机制与SDH不同，必须确保TDM时钟可以透明传输到对端。第二个挑战来自RPR定义的是一个环网结构下的技术，无法工作在复杂的网络环境下(甚至是环间互联)，而实际的城域网络环境则是十分复杂的。
RPR技术适合于以数据业务为主、TDM业务为辅的网络，其应用范围将逐渐扩大，适合于新建网络。
城域WDM光网络。WDM技术不仅提高了光纤利用率，而且在业务信号复杂多变的城域网中对信号具有透明性，它可以对从不同设备出来的信号不进行速率和帧结构调整，直接进行透明传输。这可给用户、特别是租用波长的用户以最大的灵活性。同时，不同波长间的信号互不干涉，每个波长都可以自己灵活上下。WDM技术主要应用于城域骨干网。
城域OADM环网可以承载大量客户的多种协议和多种速率的业务，每个波长承载一种业务的方式将很快耗尽波长，为提高每个波长的带宽利用率，应尽量避免低速率业务单独占用一个光波长通道。一种新兴的经济有效的方法是将多个低速率客户信号复用到一个波长信道中，该技术被称为子波长复用，从而实现了每个波长携带多种业务。这种子波长复用器降低了城域网WDM系统的应用门槛，可以直接容纳低速率信号，给组网带来了灵活性。WDM环网解决了两个重要问题:光纤短缺和多业务的透明传输。成本是限制其应用的重要因素，目前它主要用来保护那些SDH还无法保护的业务，如ESCON,FiberChannel等。
在目前的光网络中，数据业务的提供需要经过4层处理:首先将业务映射进IP包，并以ATM信元封装，然后将ATM信元映射进SDH帧，最后转换为光信号在光网络上传送(采用WDM/DWDM方式)。随着IP业务的飞速发展，这种结构的缺点日益暴露.人们开始研究将ATM层和SDH层从4层结构中剥离出去，将其功能融合到IP/MPLS层和WDM/OTN(光传送网)层中，将IP业务直接在WDM光路上传送(即IPoverOptical，目前主要为IPoverWDM/DWDM)。在传统的光网络中引入信令控制和动态交换功能，将IP层和光网络层置于同一控制平面下，对光网络实施配置连接管理，在此思想下，一种能够自动完成网络连接的新型网络ASON(自动交换光网络)应运而生。
自动交换光网络。ASON是在IPoverDWDM基础上发展起来的，底层仍为OTN，主要的不同就是在OTN上引入了控制平面。控制平面通过信令交换完成对传送平面的动态控制。控制平面的引入带来了以下好处:迅速实现业务提供，允许网络资源动态分配路由和带宽；容易管理，业务提供者无需为新的传输技术系统的配置管理而开发维护操作支持系统软件;具有扩展的信令能力，增加了补充业务;在出现故障时可实现快速的保护与恢复，比通常的传送网节省了冗余容量和资源;控制平面的协议比管理平面的协议有更丰富的原语组，可用于各种传输技术。
4通用标签交换（GMPLS）技术
为了使MPLS适应时分复用、波分复用等不同的应用环境，以支持在电路交换网中建立连接，IETF对MPLS中标签的概念和形式进行了相应的扩展，将时分系统和空间交换系统涵盖了进来，推出了通用标签交换--GMPLS。其具有许多新功能：
时隙、虚通道和波长等均可作为标签。GMPLS所管理的对象不仅是分组，还可以是FR.ATM,SDH和WDM等，且这些设备上的接口还可以细分为PSC(分组交换功能)、TSC(TDM交换功能)、LSC(波长交换功能)和FSC(光纤交换功能)等多种类型。
可以为离散单位分配带宽，因为时隙、波长和光纤等都是离散单位。
具有下行按需标签分配和使用上行标签的双向LSP建立能力，并且可以通过从上游节点向下游节点传送建议标签来简化倒换过程、减少双向LSP的建立时延。
可以设置标签组，以缩小下游标签的选择范围。当然，在引入GMPLS控制平面后，对传统数据通信网络(DCN)也提出了新的要求，特别是电路交换网络。首先，DCN必须保证能为控制器之间提供控制信息的传送，能够直接或间接地为两个LSR提供交换控制信息的信道:其次，所提供的信道必须是可靠的、安全的:最后，DCN必须支持IP，且必须具有较高的可靠性和QoS，以避免用户数据业务出错而影响控制数据，确保控制信息的顺利发送。
参考文献
[1]韦乐平《光同步数字传输网》人民邮电出版社2002
一、ASON网络的特性以及为什么要建设ASON网络
近年来自然灾害频发，电网经历了数次考验。电力系统通信对电网的安全运行起着至关重要的作用，在飓风、雨雪等紧急情况时，一旦电力通信网络发生故障，会直接影响电网的稳定，造成重大的经济损失。因此，健壮的通信网络是支撑业务数据采集和指挥协调的基础设施，在有效整合现有通信网络，突破“数据孤岛”的弊病，发挥举足轻重的作用。按照国家电网公司建设“一强三优”电网的战略发展要求，实现调度系统智能化和电网经营、维护、管理数字化以及市场营销网络化的目标，需要有强大的通信网络的支持。伴随着复用的继电保护、安全自动装置等通信通道的增加，通信系统与电网安全生产结合更加紧密，对通信网安全性、可靠性要求也更高，因此全国诸多省份电网通信系统逐步引入了ASON技术。
ASON （Automatic Switched Optical Network 自动交换光网络）即：通过能提供自动发现和动态连接建立功能的分布式（或部分分布式）控制平面，在OTN或SDH网络之上，可实现动态的、基于信令和策略驱动控制的一种网络。
从ASON概念的提出至今，ASON技术、标准和产品历经十年发展，从标准框架完成、标准内容完善到产品全面商用，ASON已成为下一代传送网中的必备元素。中国电信集团总工程师韦乐平在《面向未来业务实施全面转型》一文中指出，ASON沿用在IP网中行之有效的选路和信令协议并加以改进，以适应光网络的应用需要，有效地解决了IP层与光网络层的融合问题，代表了下一代光网络的重要发展方向。
二、晋江电力作为福建电力智能网络试点工程，以下介绍ASON在晋江电力系统的应用规划及展望
随着晋江电网的不断建设发展，电力光缆应用的规模也越来越大。目前光纤网络在大部分地区已经初步形成了MESH网络格局，这就为ASON技术的应用提供了最基础的物理平台。此外，从电力系统SDH传输网络中传送的业务来看，尽管业务类型比较复杂，不同网络规模的传输网络间差别也较大，但传输网主要承载保护、语音、数据等业务，这些业务基本都是以2Mbit／s~155Mbit／s为主。
为了适应电网安全运行和经营管理对通信网的运行可靠性提出的越来越高的要求，在2009年晋江电力将ASON网络建设纳入规划中，适时地将ASON等功能的应用纳入到SDH光纤骨干网建设的考虑之中。在本次工程中，采用的SDH设备都是基于ASON平台，以保证将来光缆路由具备开通ASON的条件后，经过对设备简单的软件升级即可开通。这样可保证所选择的设备既可满足目前电网安全生产的需求，同时也为将来适应更高的要求打下了基础。
目前业内智能业务开展是基于VC4级别，考虑到晋江电力622M的带宽现状，通过合理的规划，各站之间建立VC4银级智能服务层业务，实现业务“源”“宿”之间分段的业务拼接，实现电力VC12业务的传送和保护。
那么什么是拼接隧道？
比如有下面三个设备A、B、C。每两个网元之间只有两个vc4可用。而我们需要配置一条vc12业务由A->B,还需要一条vc12业务由A->C。这时候我们可以选择在A、B之间配置一条银级隧道，在B、C之间配置一条银级隧道来承载A->B、A->C的两条vc12业务。每两个设备之间剩下的一个vc4资源预留给隧道重路由使用。
晋江电力隧道业务的智能网络形成后，实现了ASON的智能保护，业务接入更方便；可选择保护路由更多，网络安全性更高，抗风险能力更强，以后的维护工作更加简单。即：ASON可以较方便地实现全网的优化。科技论文，Mesh组网。。通过平滑的网络扩容和升级从而形成了生命周期的闭环：避免了传统传输网络受设备容量和组网技术的限制。采用堆叠方式进行网络扩容，难于优化，陷于资源利用率降低、生命周期缩短的困境。科技论文，Mesh组网。。
所以ASON的引入将会使电力通信网的光传送网体系结构、管理维护发生重大变化，必须做好全面的规划和充分的技术准备，才能保证ASON网络的平滑演进。ASON智能的提出和实践为光传送网络由单纯的信息传送平台向业务提供平台演进带来了机会，以ASON代表的智能光网络必将成为近几年光通信网络建设和发展的主导方向。
三、晋江电力ASON组网架构介绍
随着晋江电网的不断建设发展，光缆应用的规模也越来越大。目前光纤网络在大部分地区已经初步形成了MESH网络格局，这就为晋江电力ASON技术的应用提供了最基础的物理平台。此外，从晋江电力SDH传输网络中传送的业务来看，尽管业务类型比较复杂，不同网络规模的传输网络间差别也较大，但传输网主要承载保护、语音、数据等业务，这些业务基本都是以2Mbit／s~155Mbit／s为主。
为了适应晋江电网安全运行和经营管理对通信网的运行可靠性提出的越来越高的要求，在2009年晋江电力将ASON网络建设纳入规划中，适时地将ASON等功能的应用纳入到SDH光纤骨干网建设的考虑之中。
在本次工程中，采用的SDH设备都是基于ASON平台，以保证将来光缆路由具备开通ASON的条件后，经过对设备简单的软件升级即可开通。这样可保证所选择的设备既可满足目前电网安全生产的需求，同时也为将来适应更高的要求打下了基础。目前晋江电力陆续完善其城网的ASON功能。科技论文，Mesh组网。。优化后的晋江电力ASON网络拓扑如下图所示：
晋江电力光缆资源比较丰富。电力大楼、陈埭变、龙湖变、安海变等30个站点均开通ASON功能，生成智能光网络。其中电力大楼、陈埭变、龙湖变、安海变作为汇聚站点组成核心MESH网络，每两个站点之间2.5Gbit／s带宽；其余26个站点带宽622Mbit／s，通过分段拼接隧道的方式实现小颗粒业务传送到电力大楼。
目前业内智能业务开展是基于VC4级别，考虑到晋江电力622M的带宽现状，通过合理的规划，各站之间建立VC4银级智能服务层业务，实现业务“源”“宿”之间分段的业务拼接，实现电力VC12业务的传送和保护。
四、晋江电力ASON网络的优势
晋江电力建设ASON网络，这是福建电力通信由SDH网络向智能化演进策略的具体实施,就技术而言智能光网有三方面优势：
1、传统的SDH网络只能依靠2个光缆路由，形成环形网络，无法抗拒网络2点光缆中断的故障，存在多个站点通信失灵的危险。科技论文，Mesh组网。。而在两通信节点具有多路由特征时，光缆资源无法直接利用而浪费。科技论文，Mesh组网。。采用ASON技术以后，光缆资源得到了充分利用，依靠MESH网格型结构，只要2节点间存在光缆路由，即可保证网络的安全性，因此抗击光缆中断能力明显增强。为实现“无论发生何种电力通信故障，均不应该影响到电网安全生产和管理”打下坚实基础。
2、在本工程中，首次实现了针对福建电力网络和业务的特点，发挥了多路由光缆的优势，对不同业务进行了钻石级、金级、银级、铜级、铁级等多种保护级别划分，首次实现了电力信息通道科学调度、精益化管理的具体表现。并在晋江通信滚动规划中，提出了光缆建设的进一步要求。
3、本次所用设备已经具备智能光网络的硬件基础，同步采用了智能化软件，一次性进行工程施工，客观上节省了一部分工程投资费用。
总之，晋江电力引入智能特性后，整个网络可抗多次断纤，便于维护和和业务配置，提供差异化的业务服务，光网络将从廉价的带宽传送网转向直接提供智能服务和应用的业务网，更为重要的是为网络的安全可靠提供了较高的保证。
中图分类号：TP39 文献标识码：A
1概述
随着互联网技术的发展和通信事业的发展，我国的通信网络逐渐出现了三网融合的趋势，在这样的发展趋势下，如何将原来的广电网络逐步改造为适应发展需求的能够传输ATM数据、以太网数据和其他类型网络数据的网络？以及如何以最小代价实现网络的改造？这些都是摆在运营商面前的问题。PTN技术的出现能够实现以最小的成本代价实现多类型网络的无缝融合，从而避免了多样网络的重复建设，以接口的多样性实现了不同网络之间的数据通信。本论文主要结合城域网PTN传输设备工程的建设实践，详细探讨其施工监理工作重点，以期从中找到合理有效的面向城域网PTN传输设备工程的施工监理应用模式，并以此和广大同行分享。
2 城域网PTN传输工程施工分析
PTN是分组传输网(Packet Transport Network)的简称，是新型的城域宽带传输网络并适用于传送电信(有线/无线)业务、电视和数据业务的统一的传输平台，符合NGN(下一代网络)要求的传输技术。PTN接入层传输设备安装工程的特点在于，每期工程的安装施工站点多，地域分布广，时间要求紧迫。在某些业务量大、基站密集的地区，3-4个月就要求数百个基站PTN接入层传输设备安装完成并入网成环，工程的难度还是相当大的。
为了更好的便于对城域网PTN传输工程实施工程监理，首先必须要全面掌握城域网PTN传输工程的施工特点，下面对城域网PTN传输工程的施工特点进行简要分析。
2.1 必须新建承载网络
目前城域网的现存状态是PTN和SDH共存，在这样的背景下，要实施城域网PTN传输工程的建设，就必须要在SDH网络的基础上实现新建PTN网络，在网络的汇聚层必须要搭建PTN网络或OTN网络作为承载网络，并逐步实现将SDH过渡转换为PTN网络。PTN的承载网络能否及时到位，板件配置能否满足业务开通需求将影响接入PTN的开通进度。
2.2 PTN开通技术尚不成熟
目前PTN网络开站以及网络开通管理的问题还是比较多的，这主要是目前对于PTN网络管理的技术尚不成熟，例如PTN网元在网管上闪断，但是网元承载业务正常，这样的技术问题就需要专业的技术人员到现场勘查才能够发现并解决问题；还有就是新点插入进环，整环数据需要重做等目前，PTN开通问题上给工程的质量及实施进度带来了一些不可控因素。限制PTN城域网进一步发展，是其始终走在试验阶段的重要原因之一。
2.3 PTN测试技术要求高
PTN网络建设验收时，其需要进行的测试项目和目前普通城域网网络验收测试项目并不相同，PTN验收时重点测试的是PTN网络的全业务支持、管理维护、时钟、压力测试、设备与网络安全等，而传统的普通网络验收则主要测试网络的时延、光功率等传统指标，验收测试上的差异就直接决定了在PTN网络验收时，专业技术需求要求较高，需要专业的测试厂家和测试人员，采用专业设备对PTN网络进行全网测试，这些不是普通的网络测试人员可以完成的。
综上所述，对于城域网PTN传输工程的实际特点，在对这一类工程实施工程监理的时候，要特别注意整个工程的质量、投资、进度和安全方面的监理，避免由于施工范围过大、施工周期过长而出现工程质量及进度扯皮的现象。下面就结合笔者的实际工程监理经验与实践简要分析探讨一下对于城域网PTN传输工程的监理实践。
3 城域网PTN传输工程施工监理分析探讨
3.1 施工质量监理分析
因为PTN设备是传输设备，所以应该使用的是直流屏的二次下电端子。对设备的接地要满足设计中接地线缆的要求进行可靠接地。设备加电的过程中，应该遵守设备加电的要求进行逐级加电。
线缆布放也要遵循设备安装的通用要求，电源线与信号线要分开布放，使用不同的走线架，如因条件限制只能使用一个走线架，需保证电源线与信号线至少5CM以上的间隔距离。所用线缆的规格需满足设计要求，电源线必须整根不得中间接续，接头处不能漏铜等。线缆路由要平直，绑扎牢固，尾纤要使用波纹管保护等。
PTN设备安装的要求是安装牢固、整齐美观、保证散热空间，这也是大部分设备安装的通用要求。
3.2 施工进度监理分析
厂商设备的供货存在一定的不确定性，如果在施工过程中才发现供货不足、不及时，那么对进度的影响是很大，所以在确定工程的施工时间后必须及时跟踪厂商的供货情况，务必确保供货要能满足项目施工的进度计划。
在勘察设计之后，建设单位、施工单位和监理单位要根据区域、PTN环网结构合理安排施工计划。在顺利的情况下，每天1支2-3人的施工队伍可以安装PTN设备2-3个，所以计划应该将施工队伍的路程因素充分考虑，缩短路程以更有效的利用时间。
监理对于工程每日的进度，如设备安装完成情况、跳环情况进行汇总，并且把未顺利完成站点的原因进行统计，比如站点间光纤连通问题，机房环境问题等等及时梳理并汇报给建设单位，由建设单位项目经理协调光路等，能够大大缩短项目建设周期。
3.3 施工投资监理分析
对于城域网PTN技术的传输工程，其投资额度往往很大，因此需要对投资进行监理。在实际的投资监理过程中，可以从以下几个方面实施：
(1) 设计阶段的投资监理控制
在设计阶段，主要是对项目投资进行可行性分析，重点是投资论证估算，要初步明确整个工程的投资规模，并要明确投资对财务评价指标的影响程度；从设计角度来讲，要推行限额设计，重视采用标准设计，最大化的降低投资规模和控制投资流向。
(2) 施工阶段的投资监理控制
在施工阶段，首先要保证招投标阶段对投资的合理控制，只有在这个基础之上，才能够实现施工阶段的投资控制。对于施工阶段的投资监理控制，要明确详细的设计方案以及所带来的投资效益，要不断完善设计变更手续以及明确由此所带来的投资变动以及对财务评价指标的影响程度，并要建立概算投资控制报告以及对投资的动态控制表等。
(3) 竣工阶段的投资监理控制
加强预算队伍建设，把好预算人员素质关；查工程量的真实准确性，把好工程量计算关；查定额编号、工程项目名称及规格，把好定额套用审核关；查材料单价，把好材料费用审核关；严把现场签证审核关；查取费标准的合理性，把好取费标准审核关。实行建设项目全过程造价控制，加强过程监督，从事后审计拓展到事前、事中审计。
3.4 施工安全监理分析
在PTN接入层施工中，因为主要的施工地点是各个基站，安全控制包括的内容有施工过程和人员的安全、设备的安全、现网运行的安全等。
施工过程的安全包括工器具的安全使用，施工现场建立安全标识等，施工人员的主要的安全风险为涉电作业，必须督促施工单位必须对工具、材料等做好绝缘处理，施工人员需持证上岗，按规范作业。
设备的安全主要是在装卸过程中可能发生的掉落等损坏PTN设备的情况以及在设备搬运过程中可能发生的遗失等。现网运行的安全问题有设备安装过程中对其余在网设备的触碰、工程割接计划不够严密造成事故等。所以对于施工过程和工程割接过程中的安全控制是必须要特别关注的。
结语
由于城域网PTN传输施工具有施工周期长，投资金额较大的特点，因此在实际进行城域网PTN传输过程改造施工时，必须要借助于第三方进行工程监理。而本论文正是基于此目的，对城域网PTN传输工程的施工监理进行了探讨。
参考文献
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引用格式：钟嘉健，张华荣. “全业务承载传输网”建设思路及策略探讨[J]. 移动通信， 2016，40（5）： 69-74.
1 背景――“全业务承载传输网”理念的
提出
随着全业务运营牌照的发放，运营商之间的业务竞争进入白热化阶段。如何站在全业务的视角，进行传输承载网的规划与设计，成为运营商的关注焦点。一个高效的全业务承载传输网成为了运营商“降本增效”以及最大化获取利润的关键因素之一。
全业务承载传输网理念的出现有其特有的历史原因[1]。以中国移动为例，早期仅有移动业务的经营牌照，为此中国移动构建了一张完备的基站传送网。随着2013年底中国移动取得宽带数据业务的营业牌照，中国移动又另外建设了一张宽带传送网，两张传送网分别承载不同业务。而对于中国电信而言，其情况则是大致相反，全业务承载传输网的理念正是针对上述情况而提出的。为实现全业务统一承载的目标，三大运营商针对各自网络现状提出了相应的规划发展战略：中国移动提出一张光缆网的改造与融合[6]；中国电信则以夯实光网基础作为规划重点，全面支撑宽带、基站等业务承载；中国联通以满足固定网和移动网业务为目标，力求打造结构合理、容量充足的本地光缆网。
直观而言，部署全业务承载传输网的优势显而易见，所有业务通过同一套传输网络进行承载，能有效利用资源，实现资源的最大化利用。然而传输网体量大且涉及范围广，要实现现网架构向全业务承载传输网架构转型，是一个涉及全网各层次的重大调整。因此，对运营商而言，理清全业务承载传输网部署的总体思路、明确部署的具体措施，具有非常重要的参考意义。
2 “全业务承载传输网”核心思路
2.1 全业务光缆网
为实现全业务承载传输网的部署目标，首先无法绕开的是基础资源，即在光缆网络层面实现业务的统一承载。现阶段并存的两张网络，基站传输网及宽带传输网，其最大差异在于二者的光缆网络架构不同[1，4]。如何实现基站光缆网与宽带光缆网的融合，是构筑全业务承载传输网的关键第一步。
图1是某运营商某地区的基站光缆网和宽带光缆网示意图。可以看出，现有的基站光缆网，其覆盖范围较大较宽泛（或者说覆盖范围的概念相对模糊），基站接入环的上联点位于汇聚机房，离末端接入点较远；而对于现有的宽带光缆网，其覆盖范围则相对较小较明确（明确覆盖相邻的若干个小区），宽带环的上联点位于OLT机房，离末端客户较近。由于现网基站光缆网和宽带光缆网在覆盖范围差异较大，导致二者的拓扑形貌差异较大。如何通过融合的手段，构建一张全业务光缆网，抑或避开融合的困难，而采用新建的方式建设全业务光缆网，这既是全业务光缆网构建的关键点，亦是其困难点。这将作为全业务光缆网演进的具体举措，在下文重点论述。
2.2 机房下沉及片区化覆盖
全业务承载传输网的部署要求构筑一套全业务光缆网，而全业务光缆网的部署，则又会进一步导向机房下沉及片区化覆盖。机房下沉及片区化覆盖是全业务承载传输网思路体系的重要一环，其根源同样来自于现网基站光缆网和宽带光缆网在覆盖范围与网络拓扑上的差异。
现有的基站光缆网覆盖范围大，汇聚机房离末端接入点远；而现有的宽带光缆网则覆盖范围小，OLT机房离末端接入点近。由于这一差异，要实现同一段光缆同时承载基站以及宽带数据，唯有要求机房进行下沉，从而使该段光缆的末端成端下沉至现有OLT机房的深度。形象地说，即汇聚机房向OLT机房的下沉深度“看齐”[7]。
下沉后的机房，在地理位置上与原来的OLT机房相当，参照OLT机房明确覆盖若干小区的思路，下沉后的机房应明确其覆盖范围，只是覆盖对象从宽带用户拓展到基站、宽带数据的全业务范畴。而从另一个容量的角度而言，既然基站、宽带数据等所有业务均由同一段光缆承载，由于光缆的纤芯资源有限，它所管辖的范围必然局限于某一片区。这也必然会导向片区化覆盖的理念。
为下文叙述方便，现对机房统一定义如下：对于现有的位于网络较核心位置的机房，仍然称之为汇聚机房；因机房下沉而新设的机房，则统称为接入机房。对于现有的OLT机房，其功能定位则应趋于接入机房。
2.3 接入层裂化[2]
全业务光缆网会导向机房下沉，而机房下沉则又会导向接入层裂化。整个全业务承载传输网体系是光缆、机房、设备等传输网元素有机结合的一个整体，每个环节相互关联。
从直观上看，接入层裂化与整个通信网络扁平化的思路背道而驰。但对于传输网而言，各个运营商的现网汇聚节点层面较高，离客户接入较远。因此，扁平化反而会加大业务建设难度、增大投资及基础资源消耗。有见及此，在传输网的层面，演进方向似应以继续靠拢业务节点为宜（即机房下沉），同时通过逐层收敛（即接入层裂化），缩短末端业务接入距离。
对于接入层裂化的必要性，从网络架构而言，机房下沉后，新增的接入机房层级覆盖管理最末端的一个片区，即末端片区的基站环、宽带环上联至接入机房后即会终结。此时接入机房下挂的基站环、宽带环，与处于网络核心位置的汇聚机房之间存在着一个架构真空地带，也就要求在最末端的接入环上层新增一层架构，起承上启下作用。
而从承载容量而言，机房下沉后，新增的接入机房与原来的汇聚机房相比，覆盖片区缩小，环规模（如基站节点数）也必然随之缩小，原来的一个大基站环将会被拆分成众多小基站环。因此，从容量上来说也有必要引入一个中间层级，在末端接入环与汇聚环之间起向下收敛、向上汇聚的作用。
接入层裂化后，对于作最末端业务接入的层级，下文统称为二级接入层；针对二级接入层作初步收敛的层级，则统称为一级接入层。全业务承载传输网架构转型示意图如图2所示：
3 全业务承载传输网演进措施
3.1 光缆网演进措施
（1）主干光缆网建设
光缆网络向全业务承载传输网架构的演进主要有两种方式：一是建设连通光缆，连接现有基站光缆网及宽带光缆网这两张网络[4]；二是按全业务承载传输网的思路规划，重新布局、新建既面向基站业务又面向宽带数据的全业务光缆网。
直观上，建设方式一“新建连通光缆”成本较低，且能利旧现有资源。但事实上，由于现网基站光缆网和宽带光缆网的拓扑形貌差异较大。简单地通过新建连通光缆连接两张光缆网络并不能完全做到面向全业务承载传输网的统一融合。
另一方面，建设方式二“全盘新建方案”表面上投入较大，且对现网改动多。但根据实际运维经验，同时考虑现有的业务增速，正常而言一段主干光缆的纤芯在1～2年内基本会被消耗完毕（正好为1～2个网络规划建设周期）。因此，全盘重新新建的方式实际上并不会对现有网络架构进行大调整。
上述两种方式各有其适用场景。方式一适用于现有主干剩余纤芯较多的场景；除此之外，似应采取方式二“全盘新建”为宜。此时，存量的主干光缆纤芯（基站主干、宽带主干）用于过渡时期。剩余纤芯消耗完后，原有的两张光缆网变成存量自然消亡。
（2）主干光缆纤芯分配
全业务承载传输网的基本思想之一在于一套光缆网络进行全业务承载。因此，光缆中的纤芯分配是演进措施里的重点。
在全业务承载传输网体系下，接入主干光缆的纤芯分配方式总体需基于“共享+独享+备用纤芯”的原则。其中业务开通方式有“独享纤芯开通”、“独享纤芯+共享纤芯开通”、“共享纤芯开通”这3种，具体如图3所示[5]。
从图3中可以看出，不同开通方式的选择主要考虑业务的密集程度。对于业务较密集的区域，一个分纤点覆盖的片区已有多个物理点，则采用独享纤芯的开通方式；对于业务相对稀疏的区域，各个物理点较为分散，由不同的分纤点对应进行覆盖，则采用共享纤芯的开通方式；而“独享+共享”的方式，则是上述两者的折衷情况。
3.2 机房网演进措施
（1）新架构下的机房定位及配置建议
在全业务承载传输网的新体系下，原有的机房将分化成汇聚机房及接入机房两类。二者在新体系中将各自存在其不同的功能及定位。
接入机房：在现有的传输网架构下，机房距离末端业务点过远。故在全业务承载传输网架构下，需要作机房下沉。新建的下沉机房所产生的机房层级即定义为接入机房，其作用在于单个片区内所有业务的接入。基于其末端业务接入的功能定位，建议接入机房主要配置小容量PTN/IP RAN、OLT/盒式OLT、PID波分等一级接入层设备。
汇聚机房：向下对接入机房实现业务收敛，向上对核心机楼实现互联的机房节点，基于其向下收敛/向上汇聚的功能定位，建议汇聚机房主要配置中容量PTN/IP RAN、OLT、小容量OTN等汇聚层设备。
（2）片区化覆盖的具体演进探讨[3]
如上文所述，对于下沉后的机房（即接入机房），从地理及光缆容量的角度考量，都要求转向片区化的覆盖思路。接入机房的作用在于满足一个片区内基站、WLAN、集团专线、家庭宽带等各类业务接入需求。因此，片区范围大小的确定，须以区域内业务密集程度及客户分布作为主要考量因素，同时结合行政区域、自然区划等综合考虑。覆盖面积可作为参考指标，但不建议作为首要考虑因素。基于安全考量，建议设置两个或以上的接入机房辐射同一片区的全业务接入点，从而实现双归上联，提高网络安全性。
而对于现有的位于网络较核心位置的机房（即汇聚机房），在全业务承载传输网部署后，汇聚机房不再直接面向末端接入业务，因此传统意义上业务覆盖的概念将被弱化。在全业务承载传输网体系下，汇聚机房的作用是对接入机房实现业务收敛，因此汇聚机房的覆盖意义将主要针对接入机房。根据现有业务及其增速估算，同时考虑到安全因素，建议每4～6个接入机房设置两个或以上的汇聚机房进行辐射，从而实现双归上联，提高网络安全性。
3.3 设备网演进措施
（1）一级接入层的引入
引入一级接入层的作用在于对二级接入层进行初步收敛。由于二级接入环终结于接入机房（通过接入机房上联），因此一级接入环的搭建目的就在于对若干接入机房进行串接，并部署设备实现组环。
一级接入环搭建完成后，通过下挂的业务接入环（或链）接入业务，组成二级结构。综合容量及安全性进行考虑，对于每个一级接入环所带二级接入环/链的数量应作一定限制，建议每个一级接入环下挂的二级接入环/链不宜超过3个。
从容量上而言，由于客户侧（即二级接入环/链）以配置GE PTN/IP RAN设备为主，因此，一级接入环宜采用大容量的接入层设备进行组环（如10GE接入设备），从而在容量上满足二级接入环/链的收敛需求。
（2）二级接入层下的全业务接入
1）基站接入
基站接入的思路主要以接入端是否设置传输接入设备为界限而分成两类：对于基站侧设置有接入传输设备的情况，传输设备通过接入光缆接入至主干光交后，利用主干光缆纤芯双边连接组环，上联至接入机房；对于拉远站（BBU/RRU拉远）的情况，无线拉远设备通过接入光缆接入至主干光交后，通过主干光缆的独享纤芯单边连接至拉远源端，实现站点的开通。
2）数据业务接入（集团专线、家庭宽带）[9-10]
对于数据业务而言，其接入思路基本统一，即接入点通过接入光缆接入至主干光交后，通过主干光缆的独享纤芯单边上联。唯一的区别点在于接入点的上联归属：对于接入点设置有传输设备的情况，设备上联至接入层网络；对于接入端为设备拉远的情况（如ONU、光口拉远），则上联至拉远源端。
4 全业务承载传输网部署效能
从部署效能的角度而言，由于传输网络体量大、涉及范围广，因此任何传输网络架构的改变，在初期都必然需要较大的启动投入，全业务承载传输网的部署亦不例外。但从长远而言，全业务承载传输网的部署可对业务接入起到节能增效的作用。
全业务承载传输网改造初期的投入，与上文光缆网、机房网、设备网的演进举措一一对应。此外，考虑到建设难度等因素，其中又以新机房选点所引起的资源投入（包括投资、人力等资源投入）最大。
从长远而言，部署全业务承载传输网所起到节能增效作用主要体现在两个方面，即投资增效及业务开通效率增效。
投资增效主要反映在后续城域传输网络的建设上。所有业务通过同一套光缆网进行承载后，实际上减少了光缆的重复投资；进而，由于光缆建设量的减少，又节约了管孔的消耗，从而间接降低了管道投资。
业务开通效率增效可直接反映在客户满意度上。机房的下沉缩短了末端接入距离，一方面降低了接入光缆及管道的投资；而更为重要的是，从客户体验上而言，末端接入距离缩短意味着业务开通时间缩短，从而提高了客户满意度。
5 结束语
在“提速降费”的国家政策指引下，如何以低成本进行通信网络的建设已经成为各运营商最为关心的话题之一。结合现阶段全业务运营的形势及挑战，构筑全业务承载传输网，无疑是各通信运营商降本增效的其中一个重要方向及思路。全业务承载传输网的构建，在部署初期涉及光缆、机房、设备等一系列建设举措，投入较大；但从长远而言，可在投资及业务开通效率两个方面实现降本增效的效果。
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