《建瓯电话网优化的探索》

摘要：本文就建瓯市电话网的现状，根据通信发展的趋势，对传输网、交换网、接入网技术 应用情况进行分析，提出建市电话网优化的思路。关键词：接入网交换网传输网网路优化一、引言本地电话网，主要由中继传输网、交换网和用户接入网三大部分组成，目前在本地电话网上 传送的除少量的低速数据业务外，主要仍是传送话音信号。随着改革开放的深化，市场经济日益 活跃，人们不仅不满足于话音通信，而且对数据通信的速率也提出了更高的要求，随着计算机事 业的发展人们还要求通信线路上传递高速率的数据及图像。有线电视(CATV)的推广，为了不因重 复建设造成浪费，要求通信线路能承载CATV。也就是说，用户线传送的信号由单一的话音信号变 为多种业务信号，在数字网中把各种通信业务综合在一起，如将电话、传真、电报、图像、数据 等均纳入一个网中，这就是综合业务数字网(ISDN)。近年来，建瓯市电话网中的中继传输和交换 两部分已实现数字化，只要将用户接入网数字化后，就可向用户提供端到端的数字连接，即可实 现综合业务数字网(ISDN)，因此，灵活地采用各种用户接入网技术来解决通信的需要便显得非常 重要。这也就是我们要探索建瓯用户接入网发展方向的原因之所在。二、接入网技术的应用分析建瓯市地处福建省北部，武夷山的东南侧，全市面积4233.1平方公里，人口约50万人，电话 普及率不高。目前，城区的用户接入全部仍采用主干电缆，配线电缆等双绞铜线，部分乡镇村采 用光纤数字用户环路载波和铜缆方式收容到相应的端局，因此，城区的用户接入网主要应考虑解 决话音，数据、图像三网合一的问题，乡镇村主要是满足话音通信，尽可能具备传送CATV条件。 为了充分发挥现有铜缆接入网的能力和降低通信网建设的成本，同时考虑适应未来通信业务的发 展。我们必须深入了解接入网技术，明确接入网发展趋势，确立采用接入网技术对策。(一)线对增容(PairGain)传输系统线对增容系统是利用普通电路线在交换局与用户终端之间传送多路电话的复用技术，采用不 同的高效话音编码技术，在一对用户线上可以双向传送2路(0+2)、4路(0+4)、8路(0+8)数字话音， 或在二对用户线上双向传送7路数字话音的数字环路复用设备，传送距离一般为3-5KM。由于这种 线对增容系统不能保证用户间实现64Kbit/s端口到端口的透明传输，过多采用这类系统必将对全 网的通信质量造成影响。因此，这种设备只能作为临时解决用户线不足的应急措施，而不能纳入 接入网发展规划。(二)高速数字用户环路设备(HDSC)高速数字用户环路传输技术是一种基于现有普通铜线的传输技术，它采用先进的数字信号自 适应均衡技术和回波抵消技术，以此消除传输线路中近端串音、脉冲噪声、波形噪声和线路阻抗 不匹配而产生的回波对信号的干扰，从而能够在现有的普通电话双绞铜线(两对或三对)上全双工 传输2Mbit/s速率的数字信号，无中继传输距离达3-5KM。目前HDSL技术已经比较成熟，它为用 户提供30B+D，2Mbit/s业务，也可以用来传送30路话音进行普通电话业务的扩容。考虑HDSL技术 现状，近期采用HDSL系统，充分利用现有铜线资源实现用户扩容和解决部分用户对宽带业务的需 求是可行的。但HDSL系统不能传送2Mbit/s以上的信息，传输距离不超过5KM。只能作为建设接入 网的过渡措施。(三)非对称数字用户环路(ADSL)传输系统非对称数字用户环路(ADSL)技术是基于普通电话线传送宽带业务。ADSL系统由局端收发机和 用户端收发机两部分组成。这种收发机实际上是一种高速调制解调器。ADSL的非对称性表现在局 端到用户端下行速率一般在1.5-6Mbit/s之间，在0.5mm双绞铜线上传送距离可达3.6KM,低速上行 信道速率一般在16-640Kbit/s之间。ADSL信号和基本音频电话信号(4KHZ以下)通过普通电话业务 分离器无源藕合到普通电话线上，其高速下行信道可向用户传送视频、音频信息及控制、开销信 号。低速上行信道可传输普通电话业务，或通向网络的控制开销信号，也就是说ADSL在普通电话 线上传送电话业务的同时，可向用户单向提供6Mbit/s速率的宽带业务。但是ADSL技术目前还不成熟，设备价格昂贵，近期不可采用。(四)混合光纤/同轴电缆(HFC)系统混合光纤/同轴电缆(HFC)系统是以光纤为主要传输媒介，采用有源光纤技术，同轴电缆到用 户，HFC系统是一种宽带综合业务接入平台，通过频分复用方式,可传送话音、数据、模拟广播电 视、数字视频等业务，从信号在节点进行光电转换后，经同轴电缆送至设置在用户家中网络接口 单元，网络接口单元将送至用户设备的信号分解成两个电话信号（或一个电话信号与一个话带数 据信号)和一个视像信号，用户利用现有的电视机就能通过外接电缆接收模拟电视信号。HFC具有 频带宽、容量大、点到多点传输的特点,因此发展HFC更适合有线电视传输的需要。目前建瓯市未 与广电部分达成建设CATV的有关协议，而且在建瓯电话业务已基本做到一户一线，故此方案不论 在经济上还是技术上是不可取的。然而，广电部门正试图以HFC技术竞争电信业务市场。(五)光纤数字环路载波系统(ODLC)ODLC系统一般由局端机(LOT)和远端机(RT)组成，其基本原理如图一所示。从图中可以看出， ODLC系统首先要从交换局Z接口取出模拟信号进行模拟变换成数字信号，复用后再经过光电转换 变成光信号进行传输，远端将收到的光信号经过光电变换成电信号后，再经反复用和数模转换后 和用户话机相连。ODLC系统是过去几年使用的光纤接入设备，它在建瓯的农村电话建设中发挥了一定的作用， 但随着技术的进步，其技术手段、经济性能显得落后，突出表现在：①需要模数、数模变换设备； ②在局端和远端都要配备用户电路板，不仅增加成本，而且也增加故障点；③在局端还要占用交 换机的用户电路板、浪费号码资源等；④难以向用户提供ISDN、数据等新业务，且不能向宽带用 户接入网升级；⑤不能实现112集中测试。基于上述原因，应停止发展这类ODLC设备。当然，ODLC 也在发展，如：新型采用V5接口的单端开放式ODLC，市场前景看好。(六)远端模块远端模块 是将交换机的用户级通过光纤数字传输设备延伸至远端，解决电话用户的远端接入问题。从严格 意义上讲不属于接入网的范畴，但由于它可推进光纤到用户的建设，尤其是在经济性和技术性方 面具有一定的优势，同时，模块局在减少局所数量，优化网络结构等方面也有着十分重要的作用， 因而得到广泛应用。但是，在应用远端模块时要求模块和母局是同一厂家的设备，接口使用的是 内部协议，在扩容时需要根据母局交换机型进行扩容，需要配置专用的接口电路板，在实现ISDN 时，要求模块局的一个机框内全部是ISDN用户板，配置不够灵活，将来也不能提供宽带业务的接 入。RASM3是上海贝尔公司推出的S—1240型机的新型远端用户模块，推出的还有IRSU(ISDN远端用 户单元)和RASM1(远端用户模块)。设计比较全面，性能较好。(七)光纤接入网(OAN)系统光纤接入网是指在本地交换机或远端交换模块与用户之间，采用光纤通信的传输系统，用光 纤作为主要传输媒体来取代传统的双绞铜线。主要由光线路终端(OLT)，光配线网(ODN)，光网络 单元(ONU)等部分组成，光接入网目前主要要求与带V51和V52接口的交换机互连；ODN主要完 成光信号功率分配。为OLT和OUN之间提供光传输手段；ON U主要是为光接入网提供直接或远端的 用户侧接口，并将光信号进行光电转换后送至用户设备。根据光纤向用户延伸的距离，即ONU在 光接入网中处的具体位置不同，光接入网可划分为光纤到路边(FTTC)、光纤到大楼(FTTB)、光纤 到家(FTTH)和光纤到办公室(FTTO)等几种基本应用形式光纤接入网的组网有点对点、星形、链 形、环形等组网方式，通过V5接口主要支持以下三类业务：(1)电话网用户的接入支持模拟用户和用户交换机的接入。(2)ISDN接入支持2B+D的基本速率接入和30B+D的基群速率接入(3)用于无带外信令的半永久租用线路或永久租用线路，可以是模拟用户，也可以是数字用户。 半永久租用线路通过V5接口，永久租用线路旁通V5接口。除了话音、数据、图像等窄带业务外，主要接入网还将承担未来宽带业务的接入，目前主要 提供CATV的传输功能。从经济角度看，当用户主干电缆容量达2000线以上，长度超过2KM时，光 纤接入比现有铜线用户环路更经济。此外，它还具有占管孔少，维护方便，适应未来发展等诸多优 点。(八)固定无线接入系统固定无线接入系统又称无线本地环路(WLL)系统，用来代替用户网 中铜线，提供连接交换机与固定电话(办公室、家庭等)之间的用户环路，与移动通信系统的技术要 求有本质的不同。无线本地环路系统主要由3部分组成：基站控制器(BSC)、基站(BS)和用户终端(SU)。用户终端 分布在各个用户所在地，直接或通过室内、楼内配线与各种通信终端(电话、传真机、计算机等)相 连。基站提供与用户终端之间的无线收发信道。控制器一方面对全系统，尤其是无线信道的分配进 行控制。无线本地环路(WLL)主要采用两种技术：1、公用移动网技术如FDMA、TDMA、CDMA蜂窝系统技术，主要用于人口密度低或业务普及率低的欠发达地区，或地 形条件差难以铺设线路的地区，其基站输出功率高，频率相对较低，覆盖半径可达50KM左右(无阻挡 )，即采用大区制，一般无需考虑越区切换和漫游等问题，且多为固定用户。用户侧无线终端经转换 设备直接和固定话机相连。2、无绳电话技术如DECT、PHS等。这种系统主要用于人口密度较高， 已难再增设新线路的地方。基站功率小，至室内无线终端的距离通常仅为500-1500M左右。无绳技术 还能向用户提供有限范围的移动性，如在住宅附近100M左右移动，这时基站密度较大，并需考虑越 区切换。较为完备的系统可发展为具有个人通信性能的域内第二通信网。(九)关于接入网的V5接口ISDN业务的引入，要求用户终端设备与本地交换局之间实现透明的数字连接，为此交换应具有 数字用户接入的数字接口称为V接口。由于V1-V4接口标准程度不足，难以适应用户接入网范围的多 种传输媒介，多种接入配置和业务的要求。因此，产生了V5接口。V5接口按照连接的2Mbit/s的 PCM链路数及用户接入网具有的功能又分为V5.1和V5.2接口。V5.1接口用一条2Mbit/s链路(PCM30)连接交换机与用户接入网，用户接入网不含集中器功能， 它支持PSTN(包括单用户和PABX)接入、ISDN基本接入。V5.2接口最多可接16条2Mbit/s链路，它所对应的用户接入网里可含集中器功能，它除了支持 V5.1接口的业务外，还可支持ISDN基群速率接入(即支持30B+或支持HO、H12和n×64Kbit/s业务)。今后还会提出支持STM-1速率的V5.3接口和支持宽带ISDN的V5.B接口。二、交换网现状分析目前建瓯本地电话交换网为星形结构，市内设一个中心汇接局，它是全市电话交换的汇接中心， 负责本市农村各端局的长途电话和本地网电话的汇接，隶属南平C3本地网。市局交换机采用S1240E型机，有五个乡镇端局采用DS-2000B型机，有四个乡镇端局采用HAX-80 00型机，有二个乡镇端局采用HJD-268型机，有二个乡镇采用S-1240远端模块RSU，装机容量除南雅、 东峰为1000门外，其余均为500门，各端局与汇接局间采用中国1号随路信令(即R2信令)RSU局与母局 采用内部共路信令。S-1240E型机，采用分散控制方式，话务承载能力强，软件修改灵活、功能较全、性能稳定、技 术后援有保障，但该机耗电大，无N-ISDN功能，未提供V5接口。其远端模块RSU容量小，无内部交换 功能，一遇“死机”救“活”很费时。上海贝尔公司新进推出的S-1240J型机具有N-ISDN功能，在此 基础上于1998年上半年将提供V5接口，同时推出新设计的大容量远端模块RASM3。DS-2000B和HAX- 8000型机，性能较稳定，容量小，业务功能少，难以开通NO7信令，不能提供V5接口，维护简单， 这两种机型不能满足未来通信业务发展的需要，不能平滑扩容，HAX-8000型机CPU故障较多，计费部 分工作稳定性较差。现行组网方式存在着以下问题：(1)端局数量多且容量小，各端局均接至一个 中心汇接局，若该汇接局出现意外灾情或全局性阻断，各端局通信将全面阻断。(2)市区只有一个交 换局，不能实现服务区重叠覆盖，无法保障重要用户单位的通信安全可靠性。(3)交换设备机型多， 不易实现集中监控和集中维护。(4)转接次数多。(5)大部分端局急待扩容。三、中继传输网现状分析中心汇接局至端局均采用AT&T公司的8T2664、8TR663设备，采用线型点对点光纤传输，每点只 开1个8Mb/s数字电路。数字段内满容量业务电路数为480路，该设备性能稳定，但下电路不方便， 存在问题有：(1)传输线路和传输容量小，电路调度不灵活；(2)传输网络无自愈能力，出局中继电 路只有一个方向，且为34Mb/s PDH设备，几个端局串在一条光缆上，一旦光纤中断或端机发生故障， 均会造成后面各端局通信阻断。由此看来，传输网是通信的基础网，它承载着所有的业务网及支撑网等网络。其合理的网络结 构，灵活的组网方式，特别是安全可靠性显得尤为重要。光同步数字传输系列(SDH)因具有诸多优 势，已被认为是未来信息高速公路理想的物理传输平台。近两年已在我国的通信网中普遍采用。四、建瓯本地网优化的思路1、市局汇接局扩容一万门，装机容量达2.6万门，将采用S-1240J型机，并将原S1240E机改为 J型机，引入N-ISDN等新功能，为实现“大容量、少局数”奠定基础。同时将东峰、东游这两个较 大的端局改用上海贝尔公司生产的新型模块RASM3，容量均为2000门。试用成功后，推广至各大乡 镇的使用，将原有端局设备采取“同类机型，逐步归并，充分利用，直至退网”的方式进行改造。2、在城区水西火车站新开发区再建一个汇接局，采用国产大型交换机，并逐渐将徐墩、吉阳、 房道、南雅、迪口、玉山、小桥七个乡镇的用户采用模块或光纤接入网设备收容到水西端局，并 用光纤接入网实现对市委、市政府、金融、公安等重要单位的“重叠覆盖”。这样，在建瓯建成 双汇接局，对全市的话务负荷负担，减少呼损，增强安全可靠性。3、选择光纤接入网设备着手接入网试验,经过考察，决定选用中兴新公司的接入网设备进行 试验，网络结构图(如图二所示)。鉴于S-1240E型机尚未开放V5接口，暂设置信令转换器(STE)， 待98年上半年上海贝尔公司提供V5接口后再撤除。因此，STE和OLT安装在中心汇接局机房。由于 发展接入网对成本十分敏感，故在试验网成功的基础上，应做好规划工作，根据用户业务发展的 需求，划分不同的接入网小区，如住宅小区、金融小区等，并考虑用户属性、业务需求种类、覆 盖区域大小、自然地理界限等因素，以此确定AN网络规模、设备类型以及维护管理和业务管理等。在村话建设中，本着“高起点”的原则上，基本上都采用光缆根据接入网试验的情况，确定 部分乡镇的端局改用光纤接入设备并将ONU安装到相应的行政村。4、随着建瓯电话网容量的增大，中继传输网的容量成为“瓶颈”,为解决这个问题首先建立 光缆网状网，为PDH过渡到SDH打好基础。结合村话工程，拟在全市建立三个环形系统(见图三)：环一系统：将建瓯-东峰-东游-川石-龙村-小松-建瓯的光缆组成一个环网；环二系统：将建瓯-小桥-玉山-迪口-南雅-建瓯的光缆组成一个环形；环三系统：将建瓯-徐墩-吉阳-房道-建瓯的光缆连接组成一个环形。环网形成后，环内各端局的传输电路增加，基本上能满足近二年的发展需要，均实现中继传 输双物理路由，同时还应根据业务需要，分段加芯，SDH 传输的建设可采取总体规划、分步实施 的方法。初期，可先建设业务需求紧迫的链路，当条件允许，再逐步完善网的结构。5、对于新建接入网馈线段，当距离≥2KM时，原则上不再新铺电缆，一律采用光缆，具体传 输技术可根据业务需要和网络环境灵活选用，接入网的建设，应充分利用铜缆，新建光缆，以OAN 接入技术为主，HDSL、ADSL以及无线接入为铺，在设备选型上要注意是否满足维护和网管的要求。由于建瓯的乡镇村都在群山环抱之中，不宜采用无线本地环路(WLL)技术，但市区平坦、开阔， 可待CDMA技术成熟后小容量使用，主要用于弥补有线的不足。结束语建瓯电话网的优化工作，要从交换网、中继传输网和用户接入网三个部分展开，由于接入网 的投资所占的比重大，接入网技术种类多，且还不很成熟，因此，应在试验取得经验后推广，尤 其是V5接口的试验，模块技术较成熟,在应用中要注意其特殊的中继传输技术。SDH对整个电话网 的安全可靠性显得至关重要，要适时从PDH过渡到SDH。建瓯的主线普及率，正好处在从起飞时期 到大发展时期的转折点，未来几年建瓯电话将处于大发展阶段，市场前景十分看好，对电信业务 的种类要求也会日益提高，我们一定要抓紧时间，紧跟通信新技术走向，做好通信网的建设规划， 及时调整补充，让通信建设健康有序的展开，使通信网不断得到优化。参考文献：1、蒋百顺、许继金，“接入网应用中的几个问题及其发展策略”《电信技术》NO8(1997)， P152、车力军、沙维谨，“光纤数字环路载波系统的发展”《世界电信》第9卷第3期(1996)，P 303、邬江兴，柴远波，“谈谈V5接口”《电信技术》NO4 1997 P14、深圳中兴新通信设备有限公司《ZXOAN中兴光接入网技术简介》5、区惟煦，“再论用户接入网的建设”《现代电信科技》NO.7.1996.7.P6图一光纤环路系统(ODLC)原理图图二试验中的光纤用户接入网网络结构图图三建瓯市光缆路由示意图此新闻会造成后面各端局通信阻断。由此看来，传输网是通信的基础网，它承载着所有的业务网及支撑网等网络。其合理的网络结 构，灵活的组网方式，特别是安全可靠性显得尤为重要。光同步数字传输系列(SDH)因具有诸多优 势，已被认为是未来信息高速公路理想的物理传输平台。近两年已在我国的通信网中普遍采用。四、建瓯本地网优化的思路1、市局汇接局扩容一万门，装机容量达2.6万门，将采用S-1240J型机，并将原S1240E机改为 J型机，引入N-ISDN等新功能，为实现“大容量、少局数”奠定基础。同时将东峰、东游这两个较 大的端局改用上海贝尔公司生产的新型模块RASM3，容量均为2000门。试用成功后，推广至各大乡 镇的使用，将原有端局设备采取“同类机型，逐步归并，充分利用，直至退网”的方式进行改造。2、在城区水西火车站新开发区再建一个汇接局，采用国产大型交换机，并逐渐将徐墩、吉阳、 房道、南雅、迪口、玉山、小桥七个乡镇的用户采用模块或光纤接入网设备收容到水西端局，并 用光纤接入网实现对市委、市政府、金融、公安等重要单位的“重叠覆盖”。这样，在建瓯建成 双汇接局，对全市的话务负荷负担，减少呼损，增强安全可靠性。3、选择光纤接入网设备着手接入网试验,经过考察，决定选用中兴新公司的接入网设备进行 试验，网络结构图(如图二所示)。鉴于S-1240E型机尚未开放V5接口，暂设置信令转换器(STE)， 待98年上半年上海贝尔公司提供V5接口后再撤除。因此，STE和OLT安装在中心汇接局机房。由于 发展接入网对成本十分敏感，故在试验网成功的基础上，应做好规划工作，根据用户业务发展的 需求，划分不同的接入网小区，如住宅小区、金融小区等，并考虑用户属性、业务需求种类、覆 盖区域大小、自然地理界限等因素，以此确定AN网络规模、设备类型以及维护管理和业务管理等。在村话建设中，本着“高起点”的原则上，基本上都采用光缆根据接入网试验的情况，确定 部分乡镇的端局改用光纤接入设备并将ONU安装到相应的行政村。4、随着建瓯电话网容量的增大，中继传输网的容量成为“瓶颈”,为解决这个问题首先建立 光缆网状网，为PDH过渡到SDH打好基础。结合村话工程，拟在全市建立三个环形系统(见图三)：环一系统：将建瓯-东峰-东游-川石-龙村-小松-建瓯的光缆组成一个环网；环二系统：将建瓯-小桥-玉山-迪口-南雅-建瓯的光缆组成一个环形；环三系统：将建瓯-徐墩-吉阳-房道-建瓯的光缆连接组成一个环形。环网形成后，环内各端局的传输电路增加，基本上能满足近二年的发展需要，均实现中继传 输双物理路由，同时还应根据业务需要，分段加芯，SDH 传输的建设可采取总体规划、分步实施 的方法。初期，可先建设业务需求紧迫的链路，当条件允许，再逐步完善网的结构。5、对于新建接入网馈线段，当距离≥2KM时，原则上不再新铺电缆，一律采用光缆，具体传 输技术可根据业务需要和网络环境灵活选用，接入网的建设，应充分利用铜缆，新建光缆，以OAN 接入技术为主，HDSL、ADSL以及无线接入为铺，在设备选型上要注意是否满足维护和网管的要求。由于建瓯的乡镇村都在群山环抱之中，不宜采用无线本地环路(WLL)技术，但市区平坦、开阔， 可待CDMA技术成熟后小容量使用，主要用于弥补有线的不足。结束语建瓯电话网的优化工作，要从交换网、中继传输网和用户接入网三个部分展开，由于接入网 的投资所占的比重大，接入网技术种类多，且还不很成熟，因此，应在试验取得经验后推广，尤 其是V5接口的试验，模块技术较成熟,在应用中要注意其特殊的中继传输技术。SDH对整个电话网 的安全可靠性显得至关重要，要适时从PDH过渡到SDH。建瓯的主线普及率，正好处在从起飞时期 到大发展时期的转折点，未来几年建瓯电话将处于大发展阶段，市场前景十分看好，对电信业务 的种类要求也会日益提高，我们一定要抓紧时间，紧跟通信新技术走向，做好通信网的建设规划， 及时调整补充，让通信建设健康有序的展开，使通信网不断得到优化。参考文献：1、蒋百顺、许继金，“接入网应用中的几个问题及其发展策略”《电信技术》NO8(1997)， P152、车力军、沙维谨，“光纤数字环路载波系统的发展”《世界电信》第9卷第3期(1996)，P 303、邬江兴，柴远波，“谈谈V5接口”《电信技术》NO4 1997 P14、深圳中兴新通信设备有限公司《ZXOAN中兴光接入网技术简介》5、区惟煦，“再论用户接入网的建设”《现代电信科技》NO.7.1996.7.P6