E1无源光复用技术有效改善运营商PDH组网不足

　　SDH（Synchronous Digital Hierarchy，同步数字体系），根据ITU-T的建议定义，是不同速度的数位信号的传输提供相应等级的信息结构，包括复用方法和映射方法，以及相关的同步方法组成的一个技术体制。

　　MSTP（Multi-Service Transfer Platform）（基于SDH 的多业务传送平台）是指基于SDH 平台同时实现TDM、ATM、以太网等业务的接入、处理和传送，提供统一网管的多业务节点。

　　随着SDH/MSTP的技术成熟，大型城域网的汇聚层和中小型城域网的骨干汇聚层一般采用SDH/MSTP组网，而作为SDH/MSTP在技术上的低成本延伸，PDH一度发挥了巨大的作用。如今，各大运营商开始限制PDH大规模使用，部分区域PDH甚至开始退网。

　　在数字通信系统中，传送的信号都是数字化的脉冲序列。这些数字信号流在数字交换设备之间传输时，其速率必须完全保持一致，才能保证信息传送的准确无误，这就叫做“同步”。

　　在数字传输系统中，有两种数字传输系列，一种叫“准同步数字系列”（Plesiochronous Digital Hierarchy），简称PDH；另一种叫“同步数字系列”（Synchronous Digital Hierarchy），简称SDH。

　　采用准同步数字系列（PDH）的系统，是在数字通信网的每个节点上都分别设置高的时钟，这些时钟的信号都具有统一的标准速率。尽管每个时钟的都很高，但总还是有一些微小的差别。为了保证通信的质量，要求这些时钟的差别不能超过规定的范围。因此，这种同步方式严格来说不是真正的同步，所以叫做“准同步”。

　　PDH功能

　　在以往的电信网中，多使用PDH设备。这种系列对传统的点到点通信有较好的适应性。而随着数字通信的迅速发展，点到点的直接传输越来越少，而大部分数字传输都要经过转接，因而PDH系列便不能适合现代电信业务开发的需要，以及现代化电信网管理的需要。SDH就是适应这种新的需要而出现的传输体系。

　　早提出SDH概念的是美国贝尔通信研究所，称为光同步网络（SONET）。它是高速、大容量光纤传输技术和高度灵活、又便于管理控制的智能网技术的有机结合。初的目的是在光路上实现标准化，便于不同厂家的产品能在光路上互通，从而提高网络的灵活性。

　　1988年，国际电报电话咨询委员会（CCITT）接受了SONET的概念，重新命名为“同步数字系列（SDH）”，使它不仅适用于光纤，也适用于微波和卫星传输的技术体制，并且使其网络管理功能大大增强。

　　目前PDH广泛应用于电信运营商专线接入项目中，这种传统的点到点通信有在早期专网中较好的适应性，开通简单，数据传输可靠，在一段时期内成为电信网的主要应用模式。但是这种基于大量PDH/PDH群的组网方式已经远远不适应当前网络的要求，存在以下明显不足：

　　1.每对PDH均要单独占用一对光纤线路，大大耗费运营商的光纤资源，增加了电信运营商的建网成本。

　　2.采用PDH组网结构单一，多数只能组成简单的点对点网络，局端机房将会堆叠大量的PDH和协议转换器，这样业务调度不方便，在改造和扩容时需要现场更换设备或重新跳线，不利于运营商的网络业务融合和结构优化。

　　3.电信机房大量的PDH设备需要配置大量电缆以及DDF配线架，造成网络故障点增多，系统的可靠性降低。

　　4.PDH阻断了汇聚层与接入层之间在网络管理上的有机联系，运营维护成本增加，业务转接复杂，难以实现集中监控以及资源灵活调配，造成了管理上的盲区。

　　5.业务扩展性差，业务拓展缺乏连续性，无法进行前瞻性规划接入网的演进趋势，中继光纤消耗大，光纤投资成本高。

　　什么是E1无源光复用技术

　　烽火网络根据当前PDH组网应用的不足，创造性地推出了E1无源光复用技术。该技术采用时分复用的设计思想，通过一根中继光纤多可接入32个高可靠性大客户业务。E1无源光复用技术集成了SDH技术的高可靠性和无源光网络技术的简约性，SDH技术内核克服了无源光网络技术基于电路仿真提供TDM业务带来的安全风险，同时提高了单中继光纤的用户接入数量，降低光纤投资成本。E1无源光复用系统是高可靠性、高安全性的大客户光纤接入解决方案。

　　E1无源光复用与PON网络结构类似，分为OLT、ODN、ONU三部分，与基于IEEE802.3数据帧结构不同的是，E1无源光复用采用customization帧，具有更高的安全性和可靠性。

　　在ONU注册成功之后，会分配一个的设备ID，ONU接收数据时，仅接收符合自己的ID的数据包或者广播包。由于这个ID不同于EPON的LLID是的设备ID，因此具有极高的安全性。

　　同EPON类似，E1无源光复用技术采用多点控制协议MPCP机制为基础，MPCP通过消息、状态机和定时器来控制访问TDMA方式的P2MP的拓扑结构。MPCP在OLT和ONU之间规定了一种控制机制来协调数据的有效发送和接收，即系统运行过程中上行方向在一个时刻只允许一个ONU发送，位于OLT的高层负责处理发送的定时、不同ONU的状态，从而优化PON系统内部的带宽分配。为了实现系统同步，E1无源光复用技术采用时间标签方式，在OLT侧有一个全局的计数器，OLT根据本地计数器在下行方向插入时钟标签，ONU根据收到的时钟标签修正本地计数器，完成系统同步；ONU根据本地的计数器在上行方向插入时钟标签，OLT根据收到的时钟标签完成测距。

　　改造方案

　　针对PDH组网应用的明显不足，通过E1无源光复用技术对现有PDH网络进行优化和改造，释放出大量的光纤资源，也是对“光进铜退”的一个有力补充。在专网接入侧，将多路点对点PDH网络改造成在客户端部署无源光分路器和E1ONU，再通过一对中继光纤接入运营商局端机房，网络拓扑图如图3。

　　改造后的网络可以节省（N-1）×20KM的光纤资源（N=1～32），而且中间采用无源设备，大大节约了光纤成本和运维压力。

　　在专网汇聚中心，将大对数PDH设备改造为MSAP的STM-1与SDH无缝对接，将多级转换集成到MSAP综合平台之中，组网更简洁、层次更清晰、管理更方便，网络拓扑图如图4。

　　方案特点

　　高安全性：E1无源光复用技术采用TDM方式和customization帧格式，克服了EPON中所有ONU接收全部数据包带来的潜在风险，大大提高了网络的安全性。另外组网的大客户专网与其它网络物理隔离，更加安全可靠。

　　节省光纤资源：采用E1无源光复用技术使网络更加简洁性，带给客户运维便捷，节省运维成本，同时节省大量中继光纤资源，节省光纤投资，通过E1无源光复用技术释放出来的光纤资源可以用于其它线路租赁业务，提高电信运营商的收益。

　　灵活的扩展性：局端系统支持32路E1的汇聚能力，可以一对光纤接入通过1～32路终端客户的能力。另外，整套MSAP系统支持12套OLT，满配支持384路PDH光方向的能力，业务扩展灵活。

　　网络简洁：在局端机房省掉大量的E1跳线工作，省时省力，同时减少了故障点，设备集成度高，接入业务密度高，节省设备空间，组网更简洁，层次更清晰。

　　高性价比：与传统PDH组网方式相比，E1无源光复用技术组网性价比更高，节省了大量的光纤成本，节省了施工周期，网络部署简单。

　　强大的网管能力：E1无源光复用技术提供强大的全局网管功能，无故障盲点，做到主动服务。局端设备不仅可以管理到远端的设备，还增加运营商对末梢网络的管理能力。

　　E1无源光复用产品介绍

　　E1无源光复用技术采用TDM的设计思想，通过一根中继光纤多可接入32个高可靠性大客户业务。E1无源光复用系统是高可靠性、高安全性的大客户光纤接入解决方案。

　　烽火网络E1无源光复用局端设备可配置在烽火网络MSAP系列15/6槽机箱中，可与其他各种接口的线卡混插。符合ITU-TG.703，G.704标准，提供32路E1业务接口，处理16路VC-12通道开销和TU-12指针，对每条业务通道进行配置，监测告警和性能，支持本地时钟光口时钟和E1接口时钟三种时钟模式，支持远端设备ID的自动注册，自动识别远端设备地址，防止非法用户接入，具有极高的安全性。