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概述：
農(nóng)村信息化是整個國民經(jīng)濟(jì)和社會信息化的重要方面，信息產(chǎn)業(yè)部提出十一五“村通工程”目標(biāo)，2010年農(nóng)村實現(xiàn)“村村通電話、鄉(xiāng)鄉(xiāng)能上網(wǎng)”，2020年基本實現(xiàn)電話家家通的“電信小康”目標(biāo)。由于地域較廣、居民分散、電壓不穩(wěn)、運(yùn)維不便等一些農(nóng)村特有的因素，使得農(nóng)村通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)有一些與城市不同的地方。本文主要介紹烽火網(wǎng)絡(luò)CWDM和CESP產(chǎn)品在農(nóng)村鄉(xiāng)鎮(zhèn)業(yè)務(wù)匯聚到縣的應(yīng)用方案。
農(nóng)村鄉(xiāng)鎮(zhèn)業(yè)務(wù)如何匯聚（傳輸）到縣城？
對于農(nóng)村網(wǎng)絡(luò)接入層建設(shè)，大的方面包含兩個層次。一是從鄉(xiāng)鎮(zhèn)到行政村再到自然村的用戶接入層，二是從鄉(xiāng)鎮(zhèn)匯聚到縣的匯接層。對于前者，目前主流運(yùn)營商的建網(wǎng)指導(dǎo)意見分析了點(diǎn)到點(diǎn)、點(diǎn)到多點(diǎn)、DSL等多種技術(shù)選擇。一般認(rèn)為EPON在鄉(xiāng)鎮(zhèn)往下是非常重要的一個新技術(shù)，具有技術(shù)和成本優(yōu)勢。但從鄉(xiāng)鎮(zhèn)到縣城這一段，總部指導(dǎo)意見不明確，實際組網(wǎng)技術(shù)選擇較多。我們下面做一個簡要分析。
縣鄉(xiāng)匯聚組網(wǎng)方案拓?fù)?/p>
一、傳統(tǒng)的“交換機(jī)+光纖直驅(qū)”方式
目前的數(shù)據(jù)網(wǎng)基本上采用傳統(tǒng)的星型拓?fù)�、直�?qū)光纖來傳送數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，并通過雙歸屬模式實現(xiàn)業(yè)務(wù)的保護(hù)倒換。這種方式大量用于城市，用到農(nóng)村組網(wǎng)拓?fù)淙缦拢?/p>
縣鄉(xiāng)業(yè)務(wù)匯聚（雙星型+光纖直驅(qū)）組網(wǎng)拓?fù)?/p>
用戶業(yè)務(wù)接入情況：
1）數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)：通過CPE接入，經(jīng)由大鄉(xiāng)鎮(zhèn)匯聚交換機(jī)匯聚，然后直接接入BRAS；
2）軟交換業(yè)務(wù)：通過CPE接入，經(jīng)由大鄉(xiāng)鎮(zhèn)匯聚交換機(jī)匯聚后再到縣局的匯聚交換機(jī)再匯聚一次，然后上軟交換承載專網(wǎng)（軟交換承載專網(wǎng)一般都是三層交換機(jī)組網(wǎng)）最后上SR。
主要缺點(diǎn)：
1）占用光纖資源太多。同時縣鄉(xiāng)光纜路由跳數(shù)多、距離長、成本高。
2）對縣局匯聚交換機(jī)的GE光端口占用較多。對縣局設(shè)備要求較高。
3）帶寬擴(kuò)容成本較高。無論是多GE捆綁還是換新的10GE接口，成本均很高。
綜合以上可以看出，農(nóng)村地域分布廣、業(yè)務(wù)密度低的特點(diǎn)使得該方案具有較大的劣勢。
二、基于MSTP的匯聚方式
以SDH技術(shù)為基礎(chǔ)發(fā)展的MSTP（多業(yè)務(wù)傳送平臺）技術(shù)，是適應(yīng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)接入的需求，在原有的SDH技術(shù)上增加了相關(guān)的數(shù)據(jù)接入、處理功能而形成。MSTP吸收了以太網(wǎng)、ATM、MPLS、RPR（彈性分組環(huán)）等技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，在SDH技術(shù)的基礎(chǔ)上，對業(yè)務(wù)接口進(jìn)行了豐富，并且在業(yè)務(wù)接口板增加了以太網(wǎng)、ATM、MPLS、RPR等處理能力，從而成為統(tǒng)一以上業(yè)務(wù)的多業(yè)務(wù)傳送平臺。
當(dāng)前國內(nèi)運(yùn)營商的本地網(wǎng)SDH網(wǎng)絡(luò)層次不一樣，電信和網(wǎng)通的的本地網(wǎng)SDH一般分為2層，（市-縣）本地網(wǎng)和（縣-鄉(xiāng)）本地網(wǎng)，前者屬于電信承載網(wǎng)的第二層匯聚層，而后者通常也說農(nóng)話網(wǎng)，是電信承載網(wǎng)的第三層接入層，這樣的分層結(jié)構(gòu)，更有利與業(yè)務(wù)分配和設(shè)備維護(hù)管理。而移動和聯(lián)通的本地網(wǎng)就一層，（市-縣）本地網(wǎng)和（縣-鄉(xiāng)）本地網(wǎng)是二網(wǎng)和一，這樣有利于節(jié)約光纜線路和設(shè)備投資，但是給業(yè)務(wù)分配和網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化帶來的更為復(fù)雜的問題。
在縣鄉(xiāng)級別MSTP網(wǎng)絡(luò)一般采用155M、622M環(huán)型拓?fù)浠蛘哝溞屯負(fù)浼捌浠旌闲螒B(tài)。如下圖所示。
縣鄉(xiāng)MSTP傳輸網(wǎng)絡(luò)圖
現(xiàn)在的SDH傳輸網(wǎng)主要承載大客戶專線和語音業(yè)務(wù)。由于SDH網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)對傳輸資源的消耗較大，所以只適合于傳送一下中小帶寬顆粒的大客戶專線和語音業(yè)務(wù)。
對于一個鄉(xiāng)動輒十多個行政村、自然村的情況，每個鄉(xiāng)往往需要大帶寬的數(shù)據(jù)接入需求，這對于縣鄉(xiāng)級低速率等級MSTP傳輸網(wǎng)絡(luò)來說是個巨大的占用，而MSTP環(huán)網(wǎng)絡(luò)的帶寬升級往往成本較高。
綜合以上可以看出，農(nóng)村縣鄉(xiāng)MSTP傳輸網(wǎng)對數(shù)據(jù)承載的能力有限，擴(kuò)容成本昂貴，使得該方案具有較大的劣勢。
三、烽火網(wǎng)絡(luò)縣鄉(xiāng)匯聚CWDM解決方案
對于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，面對“三網(wǎng)合一”需求帶來的巨大帶寬要求，對帶寬需求至少為GE，因此現(xiàn)在普遍采用CWDM進(jìn)行接入層建設(shè)，采用DWDM進(jìn)行匯聚層和匯聚層以上建設(shè)。
縣鄉(xiāng)CWDM傳輸方案拓?fù)鋱D
如圖所示，烽火網(wǎng)絡(luò)在縣匯聚中心節(jié)點(diǎn)及各個鄉(xiāng)鎮(zhèn)節(jié)點(diǎn)設(shè)置CWDM設(shè)備節(jié)點(diǎn)，各節(jié)點(diǎn)通過一對纖芯連接成環(huán)，通過波分復(fù)用技術(shù)將一對纖芯中傳輸多達(dá)8-16路業(yè)務(wù)，最大環(huán)容量達(dá)到2.5G*16=40G，極大的地拓寬匯聚環(huán)的帶寬，以較小的投資獲得更大的擴(kuò)容空間。
方案主要優(yōu)勢：
節(jié)省光纖資源。環(huán)形組網(wǎng)比傳統(tǒng)雙星型組網(wǎng)節(jié)省了大量的光纖資源。而且大部分預(yù)先敷設(shè)的光纖實際路由就是貫穿各鄉(xiāng)鎮(zhèn)之間的光纖，有效利用資源。
子速率匯聚技術(shù)，實現(xiàn)帶寬加倍。提供2個GE信號復(fù)用到一個2.5G波長的能力。復(fù)用過程完全為物理層封裝過程，2個GE信號為完全的物理隔離。
圖：雙GE轉(zhuǎn)發(fā)盤技術(shù)
支持通道保護(hù)，實現(xiàn)50ms保護(hù)倒換。
業(yè)務(wù)物理隔離，去除安全隱患；
波長帶寬預(yù)先確定，業(yè)務(wù)QoS有保證。
四、CESP技術(shù)
1、電信級以太網(wǎng)的定義
隨著通信業(yè)務(wù)IP化的不斷深入，數(shù)據(jù)、語音和視頻在IP網(wǎng)上的承載面臨日益嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。尤其是IP城域網(wǎng)的二層平面，廣泛應(yīng)用的以太網(wǎng)技術(shù)如何適應(yīng)多業(yè)務(wù)承載的新需求，成為運(yùn)營商和各大設(shè)備商高度關(guān)注的課題。在這個背景下，電信級以太網(wǎng)的概念應(yīng)運(yùn)而生。電信級以太網(wǎng)的一個根本目的是，要把以太網(wǎng)應(yīng)用從局域網(wǎng)的范圍延伸到城域網(wǎng)甚至廣域網(wǎng)的范疇。從技術(shù)上講，所謂電信級以太網(wǎng)，即在保留傳統(tǒng)以太網(wǎng)的幀結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，通過擴(kuò)展幀頭和引入二層信令，在以太網(wǎng)上實現(xiàn)與電信網(wǎng)類似的可管理性和高可靠性。根據(jù)ITU-T和MEF（城域以太網(wǎng)論壇）的定義，電信級以太網(wǎng)應(yīng)具備以下特征：
高可靠性。在線型和環(huán)形組網(wǎng)的情況下提供50ms的自動保護(hù)倒換。
端到端的QoS保障能力。具備業(yè)務(wù)區(qū)分和識別能力，能夠提供基于CIR和EIR的QoS保障能力。
完善的OAM（操作、管理、維護(hù)）和可管理性。提供網(wǎng)絡(luò)級的故障管理和性能管理，方便運(yùn)維。
多業(yè)務(wù)。能夠綜合承載語音、數(shù)據(jù)和視頻等多種業(yè)務(wù)，并針對不同業(yè)務(wù)提供相應(yīng)的QoS等級。
標(biāo)準(zhǔn)化。具備良好的互聯(lián)互通性，實現(xiàn)不同廠商和運(yùn)營商之間的業(yè)務(wù)互通。
圍繞上述5個特征，各大設(shè)備商從不同的思路出發(fā)，開發(fā)了不同類別的電信級以太網(wǎng)技術(shù)。目前，主流的電信級以太網(wǎng)技術(shù)包括：增強(qiáng)型以太網(wǎng)、PBB-TE和MPLS-TP。
從幀結(jié)構(gòu)的角度區(qū)分，增強(qiáng)型以太網(wǎng)采用標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)幀頭，并通過IEEE 802.1ad QinQ的方式來實現(xiàn)擴(kuò)展，解決單層VLAN ID空間的局限性。PBB-TE技術(shù)是在MAC in MAC（IEEE 802.1ah）基礎(chǔ)上的擴(kuò)展。它通過區(qū)分運(yùn)營商和用戶MAC提高了設(shè)備的安全性，并且通過引入面向連接的功能實現(xiàn)了以太網(wǎng)上的端到端的業(yè)務(wù)提供和管理功能。而MPLS-TP是基于MPLS的面向連接的分組傳送技術(shù)。和MPLS相比，MPLS-TP去掉了對路由信令的需求，并在數(shù)據(jù)平面進(jìn)行了相應(yīng)的簡化。
從技術(shù)成熟度來看，增強(qiáng)型以太網(wǎng)的主要技術(shù)近兩年來已經(jīng)在傳統(tǒng)固網(wǎng)運(yùn)營商的寬帶接入網(wǎng)中得到了廣泛應(yīng)用，如靈活Q-in-Q、雙上行、QoS等技術(shù)已成為匯聚層設(shè)備招標(biāo)的必選要求。而PBT和MPLS-TP相對來說，受標(biāo)準(zhǔn)化和核心芯片的不成熟影響，目前主要處于測試和試點(diǎn)期，其正式規(guī)模商用預(yù)計在1-2年之后。
2、電信級以太網(wǎng)的EAN應(yīng)用
EAN應(yīng)用是電信級以太網(wǎng)技術(shù)在現(xiàn)階段最主要的應(yīng)用方式。它用于城域網(wǎng)中業(yè)務(wù)控制點(diǎn)（BRAS或SR）以下和“最后一公里”以上的寬帶流量匯聚。具體而言，EAN將LAN接入交換機(jī)、IP DSLAM、FTTx、軟交換AG、Wi-Fi和WiMAX的上行以太網(wǎng)流量進(jìn)行接入和匯聚，并通過高速的以太網(wǎng)接口上行到業(yè)務(wù)控制點(diǎn)。
與其他匯聚方式相比，EAN中采用電信級以太網(wǎng)技術(shù)有以下優(yōu)勢：
可以有效地實現(xiàn)對大粒度（GE和10GE）的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)進(jìn)行接入和調(diào)度；
可以通過雙星型和環(huán)型的拓?fù)涮峁⿲?shù)據(jù)業(yè)務(wù)的小于50 ms保護(hù)倒換；
利用電信級以太網(wǎng)技術(shù)的OAM機(jī)制實現(xiàn)故障定位和性能監(jiān)控。
EAN應(yīng)用比較適合采用增強(qiáng)型以太網(wǎng)技術(shù)，因為它能在成本較低的情況下滿足對OAM和高可靠性的需求，并且便于從現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)平滑升級過渡。此外，增強(qiáng)型以太網(wǎng)技術(shù)由于對組播的支持較好，可以滿足IPTV等業(yè)務(wù)大規(guī)模部署的需求。
五、烽火網(wǎng)絡(luò)縣鄉(xiāng)匯聚CESP解決方案
如下圖所示。CESP應(yīng)用于市到縣或者縣到鄉(xiāng)鎮(zhèn)的業(yè)務(wù)承載網(wǎng)絡(luò)。烽火網(wǎng)絡(luò)在縣匯聚中心節(jié)點(diǎn)及各個鄉(xiāng)鎮(zhèn)節(jié)點(diǎn)設(shè)置CESP設(shè)備節(jié)點(diǎn)，各節(jié)點(diǎn)通過一對纖芯連接成環(huán)；通過EPON OLT、DSLAM、交換機(jī)等設(shè)備接入上來的業(yè)務(wù)，可以通過CESP以太環(huán)網(wǎng)進(jìn)行傳送。
烽火CESP方案主要優(yōu)勢：
1、節(jié)省光纖資源
CESP用在縣到鄉(xiāng)鎮(zhèn)等農(nóng)村網(wǎng)絡(luò)中，由于相鄰節(jié)點(diǎn)間的距離較遠(yuǎn)（比城市要遠(yuǎn)得多），所以環(huán)網(wǎng)對光纖資源的節(jié)省，相對于傳統(tǒng)的星型組網(wǎng)而言，效果非常明顯。
2、可靠性增強(qiáng)
CESP方案支持環(huán)網(wǎng)和接入雙歸屬50ms保護(hù)倒換，極大的提升了對關(guān)鍵業(yè)務(wù)（如軟交換語音、IPTV等）的可靠承載能力。
3、QoS能力增強(qiáng)
支持靈活Q-in-Q、深度解析等強(qiáng)大的業(yè)務(wù)區(qū)分和QoS功能，可保障大客戶的業(yè)務(wù)隔離和服務(wù)質(zhì)量。
支持硬件高效動態(tài)組播功能，對于IPTV等流媒體業(yè)務(wù)提供了良好的支持，可以滿足未來業(yè)務(wù)發(fā)展的需要。
4、靈活的擴(kuò)展能力
前期業(yè)務(wù)量小可以先部署GE環(huán),如果后期業(yè)務(wù)量增大,或者業(yè)務(wù)對網(wǎng)絡(luò)帶寬的要求比較大(IPTV、視頻監(jiān)控等）可以部署10GE環(huán)。
六、各種解決方式的對比表：
總結(jié)
基于目前農(nóng)村網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)、現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，運(yùn)營商采用CWDM技術(shù)或CESP技術(shù)實現(xiàn)縣鄉(xiāng)業(yè)務(wù)匯聚是最佳的技術(shù)選擇。烽火網(wǎng)絡(luò)提供的解決方案方案可以充分利用現(xiàn)有縣鄉(xiāng)光纖資源，組建CWDM或CESP光纖環(huán)網(wǎng)絡(luò)，為接入業(yè)務(wù)提供無阻礙的、低成本、高質(zhì)量的透明接入。
