| 导语 转眼间又一年快过去了，这一年里，“光网之路”这个专题我做成了一门培训课程，在公司内部讲了几次，反响不错。接下来，继续更新第二部分“网络的搭建与分层”，后面加快更新速度。 传输网是一张以光或电为载体的，传送信息的网络，又叫传送网。广义上来说，即业务侧设备（基站、交换网、数据终端等）中间的网络，由具有发送、传递、接收信息功能的各种节点和链路组成，为业务网络提供传输通道。 01 传输网络的搭建一个完整的传输网络包含了机房、设备、线缆、无源端子等基本构件。搭建一张网络，首先要有机房用来安装设备，有以下几个级别的通信机房。  图1 通信机房分级 城域传输网的最上层机房是核心机房，更准确的说应该是核心局楼，甚至是一个园区。通常与核心交换局、干线节点、数据中心等共址，作为一个城市的业务集中点或者跨地出口。一个城市一般有2~3个核心局楼。 往下是汇聚机房，分为3类：骨干汇聚机房、普通汇聚机房、接入汇聚机房。骨干汇聚机房负责收敛其所属区县的各类业务，是区县一级的传输出口。普通汇聚机房负责收敛其所属综合业务接入区内的各类业务，接入汇聚机房负责收敛其所属的前传网格内的各类业务。汇聚机房的数量一般在数百个左右。 最靠近用户的机房是普通基站以及客户机房，其数量一般在几千个乃至上万个。 有了机房之后，就可以安装设备了。传输设备机柜为600*300*2200或者600*600*2200（宽*深*高，mm）的标准机柜，接入汇聚机房或基站则使用综合机柜。标准设备机柜通常由传输设备厂家提供，只用于安装本厂设备。综合机柜除了安装各类设备外，还可安装分光器、光纤配线模块、数字配线模块等。  图2 传输设备机柜和综合机柜 装好了设备之后，要有电才能运行。在每一列设备机柜的最前或最后端，会有一个特殊的机柜用于设备引电，这个机柜称为列头柜，通常比设备机柜要窄，列头柜内部有若干个引电端子和熔丝。在设备机柜顶端也有电源模块，为本机柜内的设备供电。每个设备机柜的电源模块按照设计文件要求布放电缆到相应的引电端子，完成列头柜——>设备机柜电源模块——>设备的引电过程。  图3 列头柜和设备机柜电源模块 因为设备上的业务端口是高度集成的，为了设备安全以及端口资料的管理，通常不会与业务侧设备过来的线缆直接连接，而是通过室内线缆延申到配线架来统一调度。  图4 设备端口成端线缆及标签 其中，传输设备上的2M电接口，通过电缆成端到DDF架，也就是数字配线架。DDF架上配有若干模块和端口，背面用于连接成端电缆，正面用于不同DDF接口之间的跳线连接施工。2M电接口及电缆、DDF架分为120欧和75欧两种制式。120欧的DDF接口使用铜线绕接的方式，75欧的DDF接口则使用焊接的方式。  图5 机房DDF架（左边120欧，右边75欧） 传输设备上的光模块接口，通过光纤成端到ODF架，也就是光纤配线架。ODF架根据集采的批次有多种不同的样式，但连接方式都是使用法兰头来对接两根光纤。同样，背面用于连接成端光纤，正面用于不同ODF接口之间的跳纤连接施工。  图6 机房ODF架 对于设备上的以太网电接口，也有相应的配线架，为以太网配线架（EDF架），对应的线缆为五类网线或六类网线。  图7 EDF模块 当今传输网络主要使用光纤连接来实现高速率和低损耗，主设备之间的连接使用光纤的比例基本达到了100%。在机房内部，使用光纤跳线（或称尾纤）连接各个光接口。通常每条尾纤内包含一根石英光纤。  图8 尾纤 光纤连接器的种类常见的有三种，分别是FC、SC、LC。FC又称为圆头尾纤连接器，主要用于配线架端口的连接。SC又称为方头尾纤连接器，多用于宽带网络，如PON设备上的光接口。LC通常成为小方头尾纤连接器，用于大多数的传输主设备光接口。尾纤两头的连接器可以相同或不同类型，如FC-FC、FC-LC、FC-SC等。  图9 尾纤连接器（FC、SC、LC） 对于不同机房的设备互连，光纤要经过室外空间，尾纤就不适用了。这时候就要用到光缆。光缆是由一定数量的光纤按照一定方式组成缆芯，加上加强钢丝、填充物和护套等几部分组成。常见的光缆纤芯数一般有96芯、288芯等，大芯数光缆通常用于骨干层。  图10 光缆结构 设备安装好以及上电，光接口对接起来后，传输网络从硬件上就搭建完成了。为了便于运维，还需要有软件用于对网络进行管理和操作，这就是网管系统。分为厂家专用网管和第三方综合网管两类。专用网管通过南向接口管理设备，通过北向接口向上层综合网管传递运维相关信息。  图11 网络管理系统 02 传输网络的分层传输网络是分层分级的。大体上可以分为干线网和城域网，其中干线网分为国干及省干两层，城域网可分为城域核心层、汇聚层、接入层。干线网比较好理解，这里主要讲城域网。顾名思义，城域传输网指的是一个城市范围内的传输网络。  图12 传输网络分层 核心层包含市级核心节点与各区县骨干汇聚节点设备相连所组成的网络。汇聚层包含骨干汇聚节点与普通汇聚节点设备相连所组成的网络。接入层则是普通汇聚节点以下的部分。 前面说到，成千上万个接入节点的业务要上行集中到两三个核心节点，要经过一级一级的汇聚。而这个汇聚的过程，就涉及到对城域范围内业务的划片管理。从市到行政区县再往下划分，就是综合业务接入区。 综合业务接入区通常沿道路河流进行边界划分，视业务密集程度，面积一般为2~5平方千米，每个综合业务接入区内必须部署至少1个普通汇聚机房，也可由核心机房或骨干汇聚机房兼任。综合业务接入区内再细分两级微网格：一级分纤区（简称FP区）和二级分纤区（简称DP区）。DP区是综合业务接入区内最小的网格单位，设一个DP点，每个DP点覆盖半径约100米的区域。FP区面积受制于DP区数量，一个FP区内宜设置3~5个DP区，设置一个FP点。综合业务接入区与FP区、DP区的关系如下图紫、红、蓝色虚线所示。  图13 综合业务接入区及微网格 在5G时代，市县城区以C-RAN架构组网或改造，新的区域划分定义为BBU池辖区。每个综合业务接入区划分3~5个BBU池辖区，每个BBU池覆盖1- 3个FP区内的基站。  图14 BBU池辖区 03 设备组网形态传输设备互连按一定的拓扑结构形成网络。常见的拓扑形态有环形、链形、树形等，应用最广泛的是环形组网。 在环形拓扑中，涉及通信组网的所有点都串联起来，而且首尾相连，没有任何点开放。环形拓扑网络的业务具有很高的生存性，因而被广泛应用于传输设备网络。  图15 环形网络拓扑 如图所示，假设A网元至C网元有一条业务，当A至B线路中断时，可通过A-E-D-C的备用路径实现业务自愈。这也就是传输网络中最重要的概念之一——主备路径保护。 在链形拓扑中，涉及通信组网的所有点都串联起来，并且首末两个端点开放。链形拓扑通常应用于铁路、高速公路、电力等沿线，或其他站点分布呈线状的场合。  图16 链形网络拓扑 传输网络中主要应用于SDH、PTN接入层的监控杆基站、集团客户机房等动环条件不太好的节点。  图17 环带链结构 如图所示，左上角锐柯是位于客户机房的一套SDH设备，当企业用户下班后，有可能为了省电关闭设备机房的电源，导致SDH设备下电脱管。右下角是监控杆下简易室外机柜内的一套SDH设备，停电或损坏的概率也高于常规基站机房的设备。因此在组网规划中，通常把这类设备用环网中拿出来，以单链的形式下挂于环网上的某节点。若是此类设备组在接入环上，掉电脱管时将导致开环，有其他故障同时发生时会影响环上其他正常的设备业务。 在树形拓扑中，将点到点拓扑单元的末端连接到几个特殊节点，像树枝分叉一样，多用于广播型业务。  图18 树形网络拓扑 现网当中，树形拓扑主要应用于家宽网络BRAS—OLT—ODN—ONU的组网连接。  图19 家宽网络架构 如图所示，除了OLT到BRAS之间会有多条连接之外，通常OLT以下的网络都是一级一级分支下去的，不具备环形拓扑那样的主备路由，因此当某一处接入层光缆中断时，将会导致下游的宽带业务中断。 还有一种网络拓扑是网状的结构，涉及通信组网的许多点直接互连。网状拓扑适用于业务量很大、服务等级高、分布又比较均匀的地区，如国家和省级的核心干线网、城域网的核心层。 图20 网状网络拓扑 如图所示，A网元至C网元有多个线路物理连接，当A至B、A至E线路中断时，还有A至C、A至D这样的连接存在，可见业务安全能力比环形拓扑更高了。除了安全能力以外，我们还注意到，相对于环形拓扑的A-B-C路径，A-C直达路径减少了途径网元，提供更低的时延性能。但从另一个角度来说，网状拓扑建设成本更高，以5个网元的组网为例，相比环形拓扑，每套设备要增加两个线路光接口，整体增加5对纤芯资源的占用，因此只用在更高级别、更大业务量的上层网络。 以上两篇是传输网络的通用基础知识，后面将从具体的传输设备技术进行详细的介绍。 上一篇：星云招编译和虚拟机方向工程师,坐标北京上海 下一篇：考研倒计时两周,快来积累小众技术类新传答题语料! |
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