专用通信三网融合方式探讨

专用通信三网融合方式探讨

一、专网的产生及其特性

　　业务的需求促使了现代通信技术和通信网络的发展,除了PSTN网络外,沿着铁路干线、长江流域、民用机场等分布着一些特殊的通信网络,它们在特殊的领域扮演着通信枢纽的角色。这些网络有其自身的特点：业务种类比较单一,用户对业务质量和稳定性要求较高,用户分布较散,其共性就是小而全。同PSTN网一样,大多数专网从单一的语音业务发展到今天的数据、视频等综合业务数字网。

　　专网的发展一直受到资金的制约,由于通信行业的逐步市场化,专网有其特殊性,需要可靠稳定的技术来支撑,所以怎样以最小的投资获取最大的效益,从实际出发,合理、规范、经济、安全、可靠、充分地利用现有网络资源进行专用网络的建设,保障专网协调高效发展和稳定可靠地运行,是专网现在及今后很长一段时期的重要任务。

　　二、建立专网管理网的必要性

　　管理网是为了提高全网质量并充分利用网络设备、网络管理来实时地监视业务网络的运行,它采取控制措施以达到在任何情况下,最大限度地使用网络中一切可以利用的设备,使尽可能多的通信得以实现。同时,它还可预防障碍并尽快排除障碍,减少障碍引起的损失,在保证通信质量的情况下,合理调整设备配置,最大限度地提高设备利用率,节约维护费用。

　　1.通信运行和维护成本的分析

　　重庆市由于地理环境所限,城区被长江、嘉陵江环抱,40个区县市离主城较远,交通也极为不便,再加上端局通信机房及其配套设施的基建,车辆的使用和保养,工程维护人员的增加,远端设备例测例检工作量大等原因,使得专网维护成本大大增加,成本的增加仍然是目前制约专网发展的一大“瓶颈”。

　　2.通信质量的保证

　　从保证通信质量的角度来考虑,一旦通信出现障碍,会造成障碍修复及时率的降低,及时处理障碍的能力也将减弱。如果网络复杂,节点众多,发生障碍的几率就可能增加,同样不利于维护、查障和排障。若采用集中管理的方式,既可避免系统没有事件发生的真实记录,有利于障碍的查修,又可避免责任不清,完善了系统的可靠性等。

　　三、网络规划

　　专网系统设计必须适应当前本市专用网的各项应用,又要面向未来信息化发展的需要,因此设计的网络需要遵循以下原则。

　　1.实用性和先进性

　　专网需采用先进成熟的技术满足业务需求,兼顾其他相关的管理需求,尽可能采用先进的网络技术以适应更高的数据、语音（VoIP）、视频（多媒体）的传输需要,使整个系统在相当一段时期内保持技术上的先进性。

　　2.安全可靠性

　　为保证各项业务应用,网络必须具有高可靠性,尽量避免系统的单点故障。要对网络结构、网络设备、服务器设备等各个方面进行高可靠性的设计和建设。在采用硬件备份、冗余等可靠性技术的基础上,采用相关的软件技术提供较强的管理机制、控制手段和事故监控与网络安全保密等技术措施,以提高整个网络系统的可靠性。

　　3.灵活性和可扩展性

　　网络系统是一个不断发展的系统,所以它必须具有良好的灵活性和可扩展性,能够根据本市专用网络不断深入发展的需要,方便地扩展网络覆盖范围、扩大网络容量和提高网络的各层次节点功能,使系统具备支持多种通信媒体、多种物理接口的能力,可实现技术升级、设备更新等灵活应用。

　　4.开放性和互连性

　　网络需具备与多种协议网络互联互通的特性,确保本网络系统基础设施的作用可以充分地发挥,在结构上真正实现开放。只要基于开放式标准,包括各种局域网、广域网等,再坚持统一规范的原则,才能为其未来的发展奠定基础。

　　5.经济性及投资保护

　　我们应以较高的性能价格比构建专网网络系统,使资金的产出投入比达到最大值。当前我们要以较低的成本、较少的人员投入来维持系统运转,使网络提供高效能并实现高效益,尽可能保留并延长已有系统的投资,充分发挥以往在资金与技术方面的投入。

　　6.可管理性

　　由于专网系统本身具有一定复杂性,随着业务的不断发展,网络管理的任务必定会日益繁重。所以在网络设计中,必须建立一套全面的网络管理解决方案。网络必须采用智能化、可管理的设备,同时采用先进的网络管理软件,实现先进的分布式管理,最终能够实现监控、监测整个网络的运行情况,并做到合理分配网络资源、动态配置网络负载、迅速确定网络故障等。通过先进的管理策略、管理工具来提高网络的运行可靠性,简化网络的维护工作,从而为维护和管理提供有力的保障。

　　四、专用城域网的构建

　　考虑到专用网络的特性,再加上当前网络IP化局势,同时也考虑到承载视讯、VoIP、VPN业务等安全可靠地运行需求,我们可以利用现有传统的SDH传送网平台,建立一个城域网来构建专用的通信网络。

　　1.组网方式

　　网络需采用IP路由交换设备组网,组网应采取星型结构,每个接点的路由采用2Mbit/sE1链路上行到市局的SDH网络,核心路由器配置一个CPOS接口与市局SDH网络相连到各个区县路由器。

　　市局中心点配置：一台NE20-8路由器,一台S6505核心交换机,一台E200防火墙,一台S5516千兆交换机。区县接点配置：一台AR28-40路由器,一台S3026C交换机。核心接点：在市局中心放置一台NE20-8路由器,支持全线式MPLSVPN,NE20-8路由器配置一个CPOS接口与现有SDH网络相连到各个区县路由器,S6505为市局内部网核心交换机与NE20-8相连,实现市局视讯系统GK、终端及市局内部网的接入,E200防火墙与NE20-8路由器相连,S5516千兆交换机实现内部服务器群的接入。区县接点：在每个接点安装一台AR28-40路由器,支持MPLSVPN,上行通过2Mbit/sE1链接到SDH网络与核心NE20-8相连,AR28-40下行与S3026C相连,实现本地数据、视讯、语音的接入,网络拓扑如图1所示。






图1 组网拓扑图


　　2.业务融合能力

　　随着网络逐步深入发展,IP传送网在逐步演进,在市城区建立核心骨干网络,通过目前流行并可靠的IPoverSDH技术实现专用通信在语音、数据以及视频等多业务的融合。它不仅满足了专网用户对不同业务的需求,而且网络采取全程集中管理和配置,保证远端设备的免维护。尤其在端局机房的一体化问题上,此种组网节约了成本,也顺应了网络的发展趋势,加快了专网信息化的步伐。

　　五、综合业务复用设备 的选用

　　为了适应日益增长的数据和视频通信,本网络在部分分散的各点或区县市可采用多种形式的接入层设备,如PCM多功能接入设备等。这样可在同一设备上方便地实现远端用户的三网融合。由于专网的特点是用户点多量少,分布较散,因此利用SDH传输网,采用能使服务延伸的设备是非常经济实惠的。专网有的端点可能只有一二个用户,放一个远端模块很不经济,而且移动很不方便,PCM多功能接入设备可解决几个至上百个用户的选择。当用户无通信需求时,设备可方便地移到别处运行。

　　值得说明的是,通过PCM综合业务复用设备组网的方式实现了语音、数据以及视频等多业务的融合,该复用设备在话音、数据、视频应用上若有需求还可进行再次延伸。其优势在于成本低、体积小、稳定性高,可以提供N×64kbit/s,最高达2Mbit/s的传输速率。它非常适用于小容量的宽窄带一体化业务局点,还可实行集中管理和远程维护,在不改变原有网络特性的同时降低了运行和维护成本,因为它的语音、数据和视频只通过接入设备将用户连接至交换网络,集中用户业务将它们传送至目的地。从网络未来的发展方向来看,这种方式只是一种接入层技术实现方式。

　　六、综合评估

　　以上两种方式均可实现专用通信的集中管理,达到远程维护的目的,并能实现三网融合。目前来看,应用IPoverSDH的传送技术组网,技术上相对要复杂些,成本的初期投入较高些;通过IP网传送的话音质量,不如传统话音质量稳定,但是其带宽利用率高;采用分布式体系结构,且利用了SDH传送网形成的自愈环,可以提高组网效率,尤其是从路由上的物理可靠性,降低了网络中断的危险,是未来网络发展的方向。而采用综合业务接入设备组网,其成本低,节点很少,安装和维护及其方便,适用于对带宽要求不高的用户。这种组网方式为链型结构,组网的点不能太多,否则带宽不能得到保证（局端最大支持64个E1的全时隙交叉,客户端最大支持44个E1的全时隙交叉）,它只在E1不同时隙间进行语音、数据和视频的传送,不能做到将三网完全隔离,此种组网在语音质量得到保证的同时,数据和视频质量会降低,需同时采用2个E1互为备份来保证网络的安全。

　　应用上述哪种方式组网,应根据具体的通信结构、成本核算、资金运作、不同的优缺点和适应性能来考虑。建议初期组网先采用综合业务设备简单组网,重点解决部分语音用户的数据和视频过渡问题,再逐步推进核心网的建设。而作为接入层的设备最终也会通过接口进入城区核心网络。当然,如果用户对数据和视频要求高,在资金允许的情况下,一次性投入建设核心网络,也是可取的方法之一。