概述：
農村信息化是整個國民經(jīng)濟和社會信息化的重要方面，信息產業(yè)部提出十一五“村通工程”目標，2010年農村實現(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。由于地域較廣、居民分散、電壓不穩(wěn)、運維不便等一些農村特有的因素，使得農村通信網(wǎng)絡建設有一些與城市不同的地方。本文主要介紹烽火網(wǎng)絡CWDM和CESP產品在農村鄉(xiāng)鎮(zhèn)業(yè)務匯聚到縣的應用方案。
農村鄉(xiāng)鎮(zhèn)業(yè)務如何匯聚（傳輸）到縣城？
對于農村網(wǎng)絡接入層建設，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，目前主流運營商的建網(wǎng)指導意見分析了點到點、點到多點、DSL等多種技術選擇。一般認為EPON在鄉(xiāng)鎮(zhèn)往下是非常重要的一個新技術，具有技術和成本優(yōu)勢。但從鄉(xiāng)鎮(zhèn)到縣城這一段，總部指導意見不明確，實際組網(wǎng)技術選擇較多。我們下面做一個簡要分析。
縣鄉(xiāng)匯聚組網(wǎng)方案拓撲
一、傳統(tǒng)的“交換機+光纖直驅”方式
目前的數(shù)據(jù)網(wǎng)基本上采用傳統(tǒng)的星型拓撲、直驅光纖來傳送數(shù)據(jù)業(yè)務，并通過雙歸屬模式實現(xiàn)業(yè)務的保護倒換。這種方式大量用于城市，用到農村組網(wǎng)拓撲如下：
縣鄉(xiāng)業(yè)務匯聚（雙星型+光纖直驅）組網(wǎng)拓撲
用戶業(yè)務接入情況：
1）數(shù)據(jù)業(yè)務：通過CPE接入，經(jīng)由大鄉(xiāng)鎮(zhèn)匯聚交換機匯聚，然后直接接入BRAS；
2）軟交換業(yè)務：通過CPE接入，經(jīng)由大鄉(xiāng)鎮(zhèn)匯聚交換機匯聚后再到縣局的匯聚交換機再匯聚一次，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組網(wǎng)）最后上SR。
主要缺點：
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）對縣局匯聚交換機的GE光端口占用較多。對縣局設備要求較高。
3）帶寬擴容成本較高。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，農村地域分布廣、業(yè)務密度低的特點使得該方案具有較大的劣勢。
二、基于MSTP的匯聚方式
以SDH技術為基礎發(fā)展的MSTP（多業(yè)務傳送平臺）技術，是適應數(shù)據(jù)業(yè)務接入的需求，在原有的SDH技術上增加了相關的數(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)）等技術的優(yōu)點，在SDH技術的基礎上，對業(yè)務接口進行了豐富，并且在業(yè)務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)務的多業(yè)務傳送平臺。
當前國內運營商的本地網(wǎng)SDH網(wǎng)絡層次不一樣，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，而后者通常也說農話網(wǎng)，是電信承載網(wǎng)的第三層接入層，這樣的分層結構，更有利與業(yè)務分配和設備維護管理。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)約光纜線路和設備投資，但是給業(yè)務分配和網(wǎng)絡優(yōu)化帶來的更為復雜的問題。
在縣鄉(xiāng)級別MSTP網(wǎng)絡一般采用155M、622M環(huán)型拓撲或者鏈型拓撲及其混合形態(tài)。如下圖所示。
縣鄉(xiāng)MSTP傳輸網(wǎng)絡圖
現(xiàn)在的SDH傳輸網(wǎng)主要承載大客戶專線和語音業(yè)務。由于SDH網(wǎng)絡傳輸數(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。
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)絡來說是個巨大的占用，而MSTP環(huán)網(wǎng)絡的帶寬升級往往成本較高。
綜合以上可以看出，農村縣鄉(xiāng)MSTP傳輸網(wǎng)對數(shù)據(jù)承載的能力有限，擴容成本昂貴，使得該方案具有較大的劣勢。
三、烽火網(wǎng)絡縣鄉(xiāng)匯聚CWDM解決方案
對于數(shù)據(jù)業(yè)務，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進行接入層建設，采用DWDM進行匯聚層和匯聚層以上建設。
縣鄉(xiāng)CWDM傳輸方案拓撲圖
如圖所示，烽火網(wǎng)絡在縣匯聚中心節(jié)點及各個鄉(xiāng)鎮(zhèn)節(jié)點設置CWDM設備節(jié)點，各節(jié)點通過一對纖芯連接成環(huán)，通過波分復用技術將一對纖芯中傳輸多達8-16路業(yè)務，最大環(huán)容量達到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。而且大部分預先敷設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，實現(xiàn)帶寬加倍。提供2個GE信號復用到一個2.5G波長的能力。復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轉發(fā)盤技術
支持通道保護，實現(xiàn)50ms保護倒換。
業(yè)務物理隔離，去除安全隱患；
波長帶寬預先確定，業(yè)務QoS有保證。
四、CESP技術
1、電信級以太網(wǎng)的定義
隨著通信業(yè)務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峻的挑戰(zhàn)。尤其是IP城域網(wǎng)的二層平面，廣泛應用的以太網(wǎng)技術如何適應多業(yè)務承載的新需求，成為運營商和各大設備商高度關注的課題。在這個背景下，電信級以太網(wǎng)的概念應運而生。電信級以太網(wǎng)的一個根本目的是，要把以太網(wǎng)應用從局域網(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)的幀結構的基礎上，通過擴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的自動保護倒換。
端到端的QoS保障能力。具備業(yè)務區(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）和可管理性。提供網(wǎng)絡級的故障管理和性能管理，方便運維。
多業(yè)務。能夠綜合承載語音、數(shù)據(jù)和視頻等多種業(yè)務，并針對不同業(yè)務提供相應的QoS等級。
標準化。具備良好的互聯(lián)互通性，實現(xiàn)不同廠商和運營商之間的業(yè)務互通。
圍繞上述5個特征，各大設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。目前，主流的電信級以太網(wǎng)技術包括：增強型以太網(wǎng)、PBB-TE和MPLS-TP。
從幀結構的角度區(qū)分，增強型以太網(wǎng)采用標準的以太網(wǎng)幀頭，并通過IEEE 802.1ad QinQ的方式來實現(xiàn)擴展，解決單層VLAN ID空間的局限性。PBB-TE技術是在MAC in MAC（IEEE 802.1ah）基礎上的擴展。它通過區(qū)分運營商和用戶MAC提高了設備的安全性，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。和MPLS相比，MPLS-TP去掉了對路由信令的需求，并在數(shù)據(jù)平面進行了相應的簡化。
從技術成熟度來看，增強型以太網(wǎng)的主要技術近兩年來已經(jīng)在傳統(tǒng)固網(wǎng)運營商的寬帶接入網(wǎng)中得到了廣泛應用，如靈活Q-in-Q、雙上行、QoS等技術已成為匯聚層設備招標的必選要求。而PBT和MPLS-TP相對來說，受標準化和核心芯片的不成熟影響，目前主要處于測試和試點期，其正式規(guī)模商用預計在1-2年之后。
2、電信級以太網(wǎng)的EAN應用
EAN應用是電信級以太網(wǎng)技術在現(xiàn)階段最主要的應用方式。它用于城域網(wǎng)中業(yè)務控制點（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、IP DSLAM、FTTx、軟交換AG、Wi-Fi和WiMAX的上行以太網(wǎng)流量進行接入和匯聚，并通過高速的以太網(wǎng)接口上行到業(yè)務控制點。
與其他匯聚方式相比，EAN中采用電信級以太網(wǎng)技術有以下優(yōu)勢：
可以有效地實現(xiàn)對大粒度（GE和10GE）的數(shù)據(jù)業(yè)務進行接入和調度；
可以通過雙星型和環(huán)型的拓撲提供對數(shù)據(jù)業(yè)務的小于50 ms保護倒換；
利用電信級以太網(wǎng)技術的OAM機制實現(xiàn)故障定位和性能監(jiān)控。
EAN應用比較適合采用增強型以太網(wǎng)技術，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)絡實現(xiàn)平滑升級過渡。此外，增強型以太網(wǎng)技術由于對組播的支持較好，可以滿足IPTV等業(yè)務大規(guī)模部署的需求。
五、烽火網(wǎng)絡縣鄉(xiāng)匯聚CESP解決方案
如下圖所示。CESP應用于市到縣或者縣到鄉(xiāng)鎮(zhèn)的業(yè)務承載網(wǎng)絡。烽火網(wǎng)絡在縣匯聚中心節(jié)點及各個鄉(xiāng)鎮(zhèn)節(jié)點設置CESP設備節(jié)點，各節(jié)點通過一對纖芯連接成環(huán)；通過EPON OLT、DSLAM、交換機等設備接入上來的業(yè)務，可以通過CESP以太環(huán)網(wǎng)進行傳送。
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)等農村網(wǎng)絡中，由于相鄰節(jié)點間的距離較遠（比城市要遠得多），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
CESP方案支持環(huán)網(wǎng)和接入雙歸屬50ms保護倒換，極大的提升了對關鍵業(yè)務（如軟交換語音、IPTV等）的可靠承載能力。
3、QoS能力增強
支持靈活Q-in-Q、深度解析等強大的業(yè)務區(qū)分和QoS功能，可保障大客戶的業(yè)務隔離和服務質量。
支持硬件高效動態(tài)組播功能，對于IPTV等流媒體業(yè)務提供了良好的支持，可以滿足未來業(yè)務發(fā)展的需要。
4、靈活的擴展能力
前期業(yè)務量小可以先部署GE環(huán),如果后期業(yè)務量增大,或者業(yè)務對網(wǎng)絡帶寬的要求比較大(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
基于目前農村網(wǎng)絡的特點、現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，運營商采用CWDM技術或CESP技術實現(xiàn)縣鄉(xiāng)業(yè)務匯聚是最佳的技術選擇。烽火網(wǎng)絡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，為接入業(yè)務提供無阻礙的、低成本、高質量的透明接入。
