PSTN交换机与传输系统的STM-1接口互通测试

唐雄燕，肖建国　中国电信集团北京市电信公司

　　1 引言

　　为了适应电信网络宽带化和分组化的趋势，PSTN交换机在不断改进和发展。PSTN交换机发展的主要方向是：提高交换处理能力，直接提供SDH STM-1接口来取代2Mbit/s中继接口，集成数据业务处理模块及数据话音网关，集成拨号接入服务器及ADSL模块，加入分组交换模块与电路交换共存或者用分组交换完全替代电路交换等。PSTN交换机的宽带化给传统运营商的网络演进开辟了一条新的道路。由于交换机容量的不断扩大，在交换机中直接引入STM-1接口来替代2Mbit/s中继接口已成为PSTN交换机的一个重要发展趋势，也是目前PSTN交换机演进过程中最有现实意义和实用价值的手段。采用交换机STM-1接口组网对交换与传输网络的结构演进都有非常深远的影响，它将极大地简化与优化网络结构，减少机房占用面积，节省设备，减少配线故障，提高网络的可靠性，降低运营维护成本。

　　北京电信早在1999年就考虑尝试在PSTN组网中采用STM-1接口，但是在交换机中采用STM-1接口终究是新生事物，国家也无相关的标准与规范，所以北京电信在2000年初对交换机STM-1接口及其与北京电信传输系统的互通特性进行了较为全面的测试，了解了这一技术方案的可行性及可能存在的问题，为北京电信以后采用交换机STM-1接口组网积累了许多技术经验。在此基础上，北京电信随后开始在PSTN网上推广使用STM-1接口，已经收到了很好的效果。本文主要介绍北京电信2000年初所做的PSTN交换机STM-1接口及其与SDH系统互通的测试工作和测试结果。

　　2 测试目的及内容

　　北京电信进行PSTN交换机STM-1接口及其与SDH传输系统互通测试的主要目的有：

　　（1）了解被测交换机的STM-1光接口及电接口是否符合国家及ITU-T相关规范；

　　（2）了解被测交换机STM-1接口与北京电信的传输系统互通及不同被测交换机间STM-1互通的可行性、可能存在的问题及解决方案；

　　（3）测试结果作为北京电信未来交换机选型的依据之一；

　　（4）为北京电信采用交换机STM-1接口进行组网探索路子、积累经验，推动北京电信网络结构的简化与优化。

　　当时参加测试的机型有上海贝尔公司的P3S交换机、华为公司的C&C08交换机和爱立信公司的AXE10交换机，这几种机型都是北京电信电话网中的主流机型，而且这3种交换机在1999年均已能够提供STM-1接口。
北京电信在信息产业部电信传输所的协助下制定了"北京电信交换机与SDH系统STM-1接口互通测试"的测试规范和测试方案，主要内容包括交换机传输部分STM-1光接口的性能指标及其测试方法；交换机传输部分STM-1电接口的性能指标及其测试方法；STM-1信号开销字节（包括段开销字节和通道开销字节）一致性的测试方法；交换机与SDH系统之间同步的测试方法；交换机侧1+1复用段保护倒换MSP对SDH侧的影响；交换机网管对系统插入误码的响应及交换机连接到SDH传输系统后的系统误码性能测试等。
进行的主要测试工作有：

　　（1） 接口参数测试：分别对交换机的STM-1光接口与电接口进行测试，从测试结果看其符合国家及ITU-T标准的程度，找出其存在的问题。

　　（2） 互通试验：互通试验包括交换机与北京电信的传输系统（包括朗讯公司与马可尼公司的传输设备）间的STM-1互通测试，不同交换机STM-1接口直接互通测试及通过传输系统后的互通测试。互通测试分为基本互通能力和高层次互通能力测试。基本互通能力测试包括：检查物理连接是否告警，检查信息传送有无差错，交换机STM-1经过传输系统进行2Mbit/s交叉连接的测试；高层次互通能力测试包括：开销字节产生和读出的一致性，告警一致性，性能监视一致性，同步，保护倒换，网管信息互通的可能性及维护操作能力的测试等。

　　3 测试结果

　　下面分别给出2000年初对C&C08、AXE10和P3S这3种机型测试的主要结果。

　　3.1 华为交换机

　　测试结果表明，华为交换机STM-1接口性能指标完全满足ITU-T标准，与Lucent传输设备进行光/电155Mbit/s接口互通无异常，与GPT传输设备进行155Mbit/s电接口互通无异常。华为交换机通过STM-1信号能够同步于来自SDH网的时钟。除帧丢失告警不能完全支持外，华为交换机能够完全支持所有其它的SDH告警功能。定帧字节中A1字节单独不起作用，只有同时修改A1、A2字节后才能够产生帧丢失告警。另外，华为交换机不支持复用段保护K1字节，即测试时的版本无1+1复用段保护功能。可以人工设置S1字节，但不能够自动生成S1字节。

　　测试结果表明，华为交换机能够与网上SDH系统进行互通，能够较好地支持SDH传输告警功能，并能够通过STM-1接口与其它交换机实现呼叫处理功能。建议华为交换机STM-1接口进一步完善其帧同步检测功能。

　　3.2 爱立信交换机

　　测试结果表明，爱立信交换机STM-1接口性能指标完全满足ITU-T标准，与Lucent传输设备进行光/电155Mbit/s接口互通无异常，与GPT传输设备进行155Mbit/s电接口互通无异常。爱立信交换机通过STM-1信号能够同步于来自SDH网的时钟。爱立信交换机支持1+1复用段保护功能，并支持大部分SDH告警功能，但是定帧字节中A1字节不能单独起作用，修改一个A2字节后就能够产生帧丢失告警。交换机可设置向外发送的S1字节，但交换机网管不显示所接收的S1字节。无M1字节，不支持复用段远端差错指示功能，不支持高阶通道远端差错指示功能、低阶通道远端差错指示功能和低阶通道远端失效指示功能。

　　测试结果表明，爱立信交换机能够与网上SDH系统进行互通，能够支持大部分SDH传输告警功能，并能够通过STM-1接口与其它交换机实现呼叫处理功能。建议爱立信交换机STM-1接口完善其帧同步检测功能和S1字节显示功能，并增加复用段远端差错指示功能、高阶通道远端差错指示功能、低阶通道远端差错指示功能和低阶通道远端失效指示功能等传输告警功能。

　　3.3 上海贝尔P3S交换机

　　测试结果表明，上海贝尔P3S交换机STM-1接口性能指标完全满足ITU-T标准，与Lucent传输设备进行光/电155Mbit/s接口互通无异常。上海贝尔P3S交换机通过STM-1信号能够同步于来自SDH网的时钟。但是，必须同时修改定帧字节中第一个A1字节和第一个A2字节、或第二个A1字节和第一个A2字节、或第三个A1字节和第一个A2字节时，才产生帧丢失告警。上海贝尔P3S交换机不能人工设置S1，也不能够自动生成，其值始终为"00"。上海贝尔P3S交换机不能终结M1字节、高阶通道远端差错指示信号、N1字节、低阶通道远端差错指示信号、N2字节、K4字节、低阶通道远端失效指示，而是将这些字节回传给发送端。同时，P3S交换机不支持复用段远端差错指示功能，不支持高阶通道远端差错指示功能、低阶通道远端差错指示功能和低阶通道远端失效指示功能等告警显示功能。

　　测试结果表明，上海贝尔P3S交换机不能够终结某些告警开销字节，而是将这些字节进行回传，从而将本端的错误误认为是远端的错误，建议上海贝尔P3S交换机按终结方式处理这些字节，完善帧同步检测功能和对S1字节的处理，并增加复用段远端差错指示功能、高阶通道远端差错指示功能、低阶通道远端差错指示功能和低阶通道远端失效指示功能等传输告警功能。

　　另外，还对上海贝尔P3S交换机与华为C&C08交换机进行了呼叫测试。通过Lucent SDH传输设备将上海贝尔P3S交换机和华为C&C08交换机连接起来，并在这两个交换机之间进行了呼叫测试，测试结果证实能够完成电话呼叫。

　　 4、结束语

　　2000年初所做的测试表明，所测交换机STM-1接口的性能指标都完全满足ITU-T标准，而且与北京电信的传输设备进行光/电STM-1接口连接在低层互通上没有任何问题，完全能够满足通信的基本要求，从而通过测试论证了采用交换机STM-1接口取代2Mbit/s中继接口组网的可行性。测试发现主要问题是各交换机STM-1信号的部分开销字节与传输系统不一致，这会在一定程度上影响交换机与传输系统二者的网络管理功能的有效配合，影响告警的判断与定位，影响保护倒换功能的实现。根据测试结果，北京电信给各交换机厂商提出了修改建议，后来各厂商在新的版本中已做了许多改善。

　　交换机利用STM-1链路作为局间中继线路，可以减少数字配线架DDF的数量与规模，从而大大节省局房占用面积，解决局房面积紧张的问题；还可大大减少配线数量，去除因配线引起的故障；另外，交换机利用STM-1链路作为局间中继线路，可以减少出局中继线路数量，从而可以减少维护人员对中继线路进行维护的工作量，提高维护效率。所以，采用STM-1链路，甚至将来采用速率更高的链路来替代目前的2Mbit/s中继线路作为局间中继线路，是交换网发展的重要方向。由于一条STM-1链路将承载大量的话路，电路故障会产生重大影响，因此交换机采用STM-1接口，必须认真考虑电路的备份和保护倒换以及路由的迂回。交换机的STM-1接口首先会在话务量集中的汇接节点引入，然后逐步在需要30多条2Mbit/s中继电路以上的大型节点推广应用。使用交换机STM-1组网对整个传输网的发展也将产生重大影响，因为过去传输网都是以提供2Mbit/s电路为目标，很少使用155Mbit/s用户电路，如果大量使用155Mbit/s电路，目前的SDH网势必难以适应，需要建设155Mbit/s颗粒的宽带SDH平台。

　　个人简介

　　唐雄燕：中国电信集团北京市电信公司副总工程师，北京邮电大学兼职教授。1994年在北京邮电大学获博士学位，1994-1996年为新加坡南洋理工大学博士后，1996-1997年为德国柏林工业大学洪堡基金研究员。主要专业领域为光纤通信、宽带IP/ATM网络、接入网技术、网络规划等，现已在国内外发表学术论文50多篇。

摘自《电信建设》2002.1