西安城域网优化CWDM构思实施方案

第1页共6页1西安城域网优化CWDM构思实施方案作者：赵亚娥（铁通西安分公司，西安市金水路11号，710054）摘要：优化方案关键词：城域网、CWDM、宽带主题：城域网优化一、前言随着西安地区业务的不断发展，本着为市场服务的发展理念，现有城域网已无法满足市场业务的需求，特别是近年来铁通宽带业务的迅猛发展，宽带业务已成为铁通业务发展的主打趋势，铁通西安分公司自成立以来，互联网业务一直持续保持高速增长势头，且目前网络已初具规模。但随着业务的良好增长，目前网络面临接入能力不足、网络安全性不高等诸多问题，尤其是西安IP城域网的大部分节点包括二层汇聚的GE节点，均通过光纤链路直联至上层设备，无法对业务进行保护，同时也占用了大量的地区光缆资源。作为目前公司主要的业务增长点，为保证互联网业务能够继续保持稳定的增长势头，应在现有网络的基础上，全面提升传输网络的安全性，合理利用光路资源，满足数据业务发展的需要，根据IP大颗粒宽带业务局点分布情况，需对城域网实施改造和优化提高宽带大颗粒业务的安全性，所以对城域网实施改造和优化已迫在眉睫。二、分析现有城域网的现状及存在问题西安城域传送网主要包括3套传输系统：（1）城域网2.5G/622M/155M；（2）南北郊华为10G；（3）南北郊中兴10G。资源利用现状：1、线缆资源占用情况城域网组建时全部使用的是地区光缆资源接入，随着地区业务的不断大量开通，裸光纤的大量使用使地区光缆资源已相当紧张，如果要进一步进行业务拓展，无疑地区资源将告急。需要新铺线缆。但这需要大量的耗资，显然是不可取得。2、时隙资源占用情况及数据业务承载情况西安城域网承载西安市本地业务接入及长途业务的本地接入。业务汇聚点为西安的南郊、北郊。目前城域网全网SDH时隙平均利用率达70％，其中汇聚层南环的时隙利用率已达88%，从时隙的占用情况来看已近饱和。现城域网除承载2M中继电路、大客户电路业务以外，还承载了百兆以下的共462个vc12（约1G）数据业务。第2页共6页2存在问题：（1）既有城域网的速率无法满足宽带业务接入需求。（2）百兆及百兆以下速率的宽带业务（共计约1G）占据了大量的城域网SDH传输资源，造成了其他2M业务的接入困难，需不断扩容满足需求，加大了投入成本。综上所述，我们必须尽快采取优化方案来对西安城域网进行优化或改造，主要有三套构思方案：一是对现有的城域网SDH设备进行扩容或是增加SDH设备来满足日益开展的各类业务。二是实施DWCM方案，三是实施CWDM方案二、为何要采用CWDM优化方案下面我们对三种优化方案进行对比分析，从资金、资源、可实施性、网络的安全性、长远的发展性及企业发展的需求性各方面权衡来选择一套最适合我们铁通自身发展的优化或改造方案。对既有城域网SDH设备进行扩容或是增加SDH设备如果对既有城域网SDH设备进行扩容，就要增加单板或是新增设备，若是增加单板，纯购置单板价格是非常昂贵的，而且必须在既有网络上进行优化，对原有在用的城域网业务会造成影响，不利于网络安全性的保障。若是增加设备，那将是一笔非常庞大的投资，而且地区光缆资源也不允许再建SDH网络。SDH带宽不足，STM-1/4/16环不足以承载多个GE的业务,成本偏高，用STM-64承载多GE，每节点成本达十多万RMB，无法支持多个10GE,存在多点掉电问题，需要备用电池等DWDM方案：DWDM通道间隔:1.6nm、0.8nm、0.4nm，广泛应用在长途和城域骨干网,由于我们长途骨干网采用的DWDM，对此技术及维护较为熟悉，但是对于城域网业务及未来业务发展的前景估算，如果采用DWDM，城域网业务发展需求没有如此之大，这无疑是增加投资成本，造成业务资源浪费。CWDM方案：CWDM通道间隔:20nm，主要应用在城域接入和企业网CWDM也不是新技术，出现在20世纪80年代.Quante公司推出第一代CWDM系统，工作在800nm窗口，复用了四个光通道，单波长最大速率140Mb/s。低成本需求驱动CWDM发展：随着城域宽带业务的迅猛发展，光纤耗尽，各通信商开始关注低成本的CWDM。在特定条件下，使用CWDM确实可以降低建网成本。CWDM本身有以下特点：a、低成本,低功耗（在波数较少时才有成本优势）DWDM激光器的芯片和温度控制装置集成封装在一起，再加上温度监控电路和温度控制电路，总功耗约为4W/波长；而无制冷的CWDM激光器功耗仅0.5W/波长；第3页共6页3b、无光放,短途应用（单波跨段距离80km）最常使用的也是业界已经产品化的S+C+L波段8个波长就涵盖了140nm，业界根本没有这样大带宽的光放大器，如果有也将是极其昂贵的，就失去了使用CWDM产品低成本组网的初衷；另外从光纤随不同波长变化剧烈的衰耗曲线来看，要解决整个CWDM波带的放大器平坦问题，现有手段也是比较困难的；而目前2.5G激光器不加光放能够传送的距离大约是80Km，这就意味着CWDM产品将在较长一段时间内只能够实现不超过80Km的点对点业务传送。c、速率限制在2.5Gbps以下目前已有少数10GCWDM激光器提供，但过短的传送距离，将应用范围限定在了企业网。d、应用范围：适合小的网络，城域接入，小的本地网，企业网；e、波长间隔宽：20nm，无制冷激光器，波长不固定，随着温度的变化而变化，由于省掉昂贵的制冷材料，成本只有采用制冷激光器的1/3f、带宽更宽的光滤波器-1dB带宽达13nm，镀膜层数少，成品率高g、无光放，传输距离短，通常不超过80Kmh、不采用OSC进行远程监控降低网络管理成本i、总系统成本相对DWDM成本低、功耗低总之，CWDM技术是在一定范围内可应用于城域接入层以及企业网等的一种低成本解决方案下面我们来看看三套方案的对比：网络最大速率适合网络功耗波道容量网络稳定性波道稳定性线路要求及距离价格（城域网）SDH10G适应于省际或地区业务接入，应用于省内传输及城域网传输中高一般DWDM2.5G适用于大容量或长距离传输，应用于城域核心层或LH传输，强调性能中40中高一般（无距离限制）196万CWDM2.5G适用于短距离传输，应用于接入和边缘层，强调成本低8低低高（环网距离小于80KM）78万通过比较我们可以看出三套优化方案各有优缺，但是本着低成本解决城域网优化的理念，我们可以看出CWDM比较适合我们的优化要求。三、CWDM的网络搭建构思示意图及各环资源规划：根据整体规划及各专业的业务需求，西安城域粗网波分需组建五个环网，如下图所示：第4页共6页4西安粗波分城域网网络拓扑图西安粗波分城域网网络拓扑图(1)主环资源规划南郊1、北郊1、西高新1、东站1四个OADM网元构成主环，主环为整个粗波分网络的业务骨干层，南郊至北郊共有4个GE业务，占用2个波道，南郊至东郊、西高新分别有2个GE业务，各占用1个波道，主环共占用4个波道，每个波道采用1+1保护方式。(2)东环资源规划CWDM-4OADMCWDM-4OADMCWDM-4OADMCWDM-4OADMCWDM-4OADMCWDM-4OADMCWDM-4OADMCWDM-4OADMCWDM-3OADMCWDM-3OADMCWDM-3OADMCWDM-4OADMCWDM-4OADMCWDM-4OADMCWDM-4OADMCWDM-4OADMCWDM-4OADMCWDM-4OADMCWDM-4OADMCWDM-4OADMCWDM-4OADM南环主环西环东环北环北郊东站南郊西高新大明宫运校铁一村航校新西北三桥车辆厂三民村明德门铁通商务长安大学四总队灞桥理工大家属区CWDM-3OADM纺织城纺织四厂第5页共6页5东站2、理工大家属院、纺织四厂、灞桥4个OADM网元构成东环。东环为整个粗波分网络的业务汇聚层。东站至灞桥、理工大各有2个GE业务，各占用1个波道，东站至纺织城有1个GE业务，占用1个波道，东环共运用3个波道。每个波道采用1+1保护方式。(3)南环资源规划南郊2、明德门、铁通商务、长安大学、四总队共5个OADM网元构成南环。南环为整个粗波分网络的业务汇聚层。南郊至四总队、长安大学、铁通商务各有1个GE业务，各占用1个波道，南郊至明德门有2个GE业务，占用1个波道，南环共占用4个波道。环上每个波道采用1+1保护方式。(4)西环资源规划西高新2、航校、新西北、三桥车辆厂、三民村共5个OADM网元构成北环。西环为整个粗波分网络的业务汇聚层。西高新至航校、新西北、三桥车辆厂、三民村各有1个GE业务，各占用1个波道，西环共占用4个波道，每个波道采用1+1保护方式。(5)北环资源规划北郊2、铁一村、大明宫、运校共4个OADM网元构成西环。北环为整个粗波分网络的业务汇聚层。北郊至铁一村、大明宫、运校各有1个GE业务，各占用1个波道，北环共占用3个波道，每个波道采用1+1保护方式。四、城域网CWDM实施后解决的相关问题进一步提高传输网络的安全性，合理利用了光路资源，从业务流向、网络架构、网络保护等方面都会有所提高。提高宽带业务的安全性，并与原西安城域网SDH传输网络形成两层网络架构。(1)宽带业务组网及流量情况将大大得到改善原有城域网网络有12个GE汇聚节点，所有节点通过光纤直联到南郊或北郊S8505，接入速率1000Mbps。其余节点除铁通商务、长安大学、纺织城外均通过光纤直联到南郊或北郊S8505。接入层DSLAM或交换机根据光路或传输资源就近接入到相应的汇聚节点，窑村、临潼工程处通过传输网接入至灞桥，西站通过传输网接入至东站。其余全部采用光纤方式接入，接入速率为100Mbps。CWDM实施后所有IP大颗粒宽带业务将通过CWDM的LDG单板进行畅通传输。根据业务需求可在数据业务流量较大的站点设置粗波分网元，利用西安城域网光缆组成环网结构，满足12个节点业务接入的需求。提高IP大颗粒宽带业务的安全性。（2）利用数据网路由器汇聚业务及粗波分网络，解决城域网SDH网络资源紧张问题利用互联网路由器将原承载在城域网上的百兆以下电口业务汇聚后，接入粗波分。可缓解城域网SDH网络的资源紧张的问题，为其它业务接入城域网提供条件。六、结束语第6页共6页6通过对城域网采取CWDM优化后，给互联网的发展提供了更好的后台支撑，使互联网的发展保持更高更好的长期持续发展。作者简介赵亚娥，现为铁通西安分公司传输室主任。