信息产业部电信传输研究所RTNet
摘 要 介绍了通信网综合实验模拟验证中心（RTNet）的网络建设概况，着重讨论了RTNet传送网、接入网、交换网的建设运行现状及技术发展思路，还论述了RTNet运行发展的原则和应注意的几个问题。
关键词 通信网 实验 模拟 验证
一、引言
我们所面对的未来10年将是世界电信史上技术发展最活跃的时期，也是100多年以来电信管理体制全面转轨的时期。随着WDM光传送网、IP选路和交换、Web应用和无线通信（包括第三代移动通信系统）等战略性技术和产业的发展，我国电信网有可能成为世界第一大电信网，成为本世纪的信息大国。面对这样的形势、这样的市场，如何使这样庞大的电信网能高效安全地运行是21世纪电信网技术需要解决的难题之一。我们迫切需要一个模拟公网的网络环境来研究解决我国独特复杂的网络结构所存在的问题。
为了适应我国对21世纪电信科学研究、设备入网试运行和研制开发等的要求及解决我国电信网规模不断扩大且新业务不断增加所引起的新问题的需要，由原邮电部出资、由电信研究院电信传输研究所负责具体兴建模拟目前及未来电信网络环境的大型综合实验室——RTNet（通信网综合实验模拟验证中心，简称电信参考网）已通过信息产业部验收。
二、RTNet技术概述
根据组建目标，RTNet网络逻辑功能构成应尽可能与当前和将来的中国电信网相一致，具有一定的代表性。
由此RTNet建立起A、B、C3点组成的环状网，综合了SDH传输、窄带交换及信令、宽带交换、接入网等技术。
传送网技术以SDH技术为主，为RTNet组网提供传输通道，采用了已成熟的大容量光通信技术。交换及数据通信技术选用ATM骨干交换机及接入交换机和IP交换机。RTNet程控交换及信令网的结构反映了当前我国信令信号在公用信令网中的传输转接情况，建成的信令网可对RTNet其它业务网，如电话网、综合业务数字网、智能网等提供支持。网同步技术（LPR＋BITS）与我国采用的网同步技术一致并能支持RTNet组网需要。RTNet中将引入一个典型网管平台的骨干设施，提供研究网管软件和与不同系统网管接口连接的环境。RTNet接入网选用了HFC、ADSL、PON、FMUX、无线接入等多种接入网技术及多媒体视频技术，如VOD等技术。
三、RTNet的建设运行和发展
1.RTNet传送网
RTNet中的传送网采用2.5G容量SDH自愈环结构，模拟我国干线传送网的主要功能和性能，共设3个节点，每个节点采用一个ADM－16，3点构成一个STM－16的自愈环作为RTNet的骨干传送网。ADM－16支路口主要采用STM－1电接口（也有140Mbit/s的电接口），另配若干TM－1以提供34Mbit/s或2Mbit/s的较低速率通道。
RTNet的网络设备仿真3个地域（A，B，C）广域网，支持此3个地域互联组成RTNet的传送网。如图3所示的．RTNet传输系统结构在每一点均可上下电路。由3个ADM－16组成的传输系统在每一点都能直接上下用于连接程控交换机的2048kbit/s的基群电路也能直接上下用于连接ATM交换机和百兆比级路由器的STM－1链路。
鉴于当前网上尚有PDH系统存在和对34Mbit/s等级设备实验/试验和研究的环境，RTNet ADM－16设备具有可以上下140Mbit/s和34Mbit/s的能力。为了灵活配置电路并使RTNet传输系统具有网络功能，RTNet的ADM－16具有较完备的网管能力，可以灵活配置电路（有交叉连接功能）。为了保证RTNet在全网同步的情况下运行和支持时钟传输损伤的研究，RTNet网有接入外同步时钟的能力。RTNet用300km光纤作为传输媒体，如果需要，可介入仿真器人为生成受控损伤，可用于检测设备和研究对业务的影响。
目前，ITU一T、IETF、ATM论坛、OIF论坛、WAP论坛等国际标准化组织，正在联合众多的网络设备开发商以及网络运营商共同制定、改造Internet骨干网方案。于是IP over ATM、IP over SDH/SONET、IP over DTM、IP overWDM/Optical等传送技术应运而生。从传输链路的容量看，SDH的速率已高达10Gbit/s，40Gbit/s系统也即将在1－2年内问世，但光纤的容量仅利用了不到1％。显然，只有采用WDM技术才可能充分利用这一巨大的带宽资源。然而，IP业务量的增长是指数式的，现有的IP网络基础设施每隔1－2年就需要全面升级换代一次，IP网络运营者已无法忍受这样频繁的网络升级换代，能够可持续发展的新一代高性能超大容量路由器、各种太比特路由器应运而生。RTNet应注意到在未来10年内太比特路由器将会在核心网上大量应用。其单个机架的吞吐量大约可达1Tbit/s以上，互联后可达数百Tbit/s的吞吐量，也就是说，仅从容量上看，太比特路由器几个机架的容量就可以相当于现在全国的交换机总容量。
2.RTNet宽带交换网
根据RTNet网拟定的总技术要求，RTNet宽带网以ATM技术为主。原拟RTNet ATM骨干网由3个骨干交换机按网状网组成ATM骨干网。
ATM拓扑结构由3个吞吐量为25Gbit/s的GX550通过SDH STM－1链路互联组成。如图2所示，在周边挂接ATM接入交换机、ATM复用器和具有ATM接口的路由器、LAN Switch等，除实装端口数不足外，其总体构成和瑞口种类与我国ATM网结构相同。组建的RTNet网中利用ATM多业务交换机（PBX8600，1E6）做帧中继交换节点，使之具有帧中继环境。
电信网的主要业务一直是电话业务，呈平稳而缓慢的增长趋势。然而，近年来，数据业务正呈现指数式增长态势，用不了几年，网上的数据业务将会超过电话业务。从数据通信联网协议的使用率看，发达国家IP协议已超过80％，而我国已超过90％，IP确实已经成为占绝对主导地位的数据通信联网协议。预计5－10年期间，以IP为代表的数据业务将占据90％的网络业务量，我国也将超过50％。届时，IP over Eeverything和Everything on IP将不只是口号，而逐渐成为现实，这是不以主观意志为转移的战略趋势，因此RTNet必须有足够的思想准备。未雨绸缎，做好技术、心理和观念上的转变准备是唯一正确、现实而又万无一失的对策。
鉴于IP网技术发展很快，在ATM接入交换机定型时引入了在ATM交换机上附加IP控制器构成重叠方式的IP交换机（IE6）。此外，在不增加投资的情况下利用Cisco7500、Cisco2522、HUAWEI2501（4个）和HUAWI4000（2个）共8个路由器组成IP网（环境）。并通过Modem、ISDN PRI端口、ATM交换机PBX8600 UNI STM－1端口与RTNet程控交换网、RTNet ATM网以及电信技术研究院Internet和Internet互联。利用Lucent两个IP Phone网关，使其分别与RTNet程控交换网中EWSD和C&C08互联，并利用所构成的IP网（环境）使RTNet网可提供IP电话业务。
目前的RTNet宽带交换网具有与公用ATM网相同的结构和接口（NNI/PNNI接口），并具有PVC和SVC（不同机型间）功能，可与同类设备互联；具有多种业务接口（ATM UNI、CES、FR、10/100BaseT等），能为研究ATM网上各种业务的行为、损伤、组网、寻址等提供实验/试验验证环境；具有多种业务接口，可接入多种终端设备和网络能用于对其提供检验的环境；在IE6ATM交换机上附有IP控制器，使之具有IP交换功能；通过Cisco7500路由器，可通过ATM网传送高速IP流支持宽带IP网业务，并可研究试验网间互通等问题。
值得注意的是千兆比特以太网交换机已不是只能提供高速度，而且还具备了高端口密度、智能路由选择及服务质量等性能。RTNet正密切关注千兆比特以太网交换机性能的改进对ATM发出的挑战，及时调整RTNet宽带交换网的结构，以期适应发展需要。
3.RTNet程控交换网
RTNet网是一个以科学实验和检测等非运营为目标的网络，因此利用5个交换机和8个信令转接点按长途网和本地网组成以两套编号方式构成的网络。
为了今后在功能和容量上能提供多种网络。多种业务实验/试验，RTNet有4个高级信令转接点（HSTP）和4个低级信令转接点（LSTP），LSTP和HSTP分别按两个平面连接，完全与我国公用电信网的信令网结构一致。
RTNet程控交换网提供一个与我国当前长途程控交换网结构一致的3级程控交换网环境和网状网连接的本地程控网环境，可提供同类产品入网前的实验/试验验证环境以及提供在现有网络运行中存在问题的模拟研究环境。
RTNet程控交换网可以提供多种业务接入的UNI接口，其中包括：POTS Z接口（实装2270端口，不含接入网）；ISDN BRI接口（实装750端口，不含接入网）；ISDN PRI接口； V5.1/V5.2接口。因此，RTNet程控交换网可以提供电信终端接入的检测认证以及研究开放各种新业务和支持解决公网上开放业务所遇到问题的研究和进行实验/试验。
RTNet信令网和交换机预留与智能网连接的各种接口为今后扩展提供了条件。RTNet信令网每个信令转接点实装10条中继，每条中继4条链路。其8个信令转接点、320条链路有较大的容量，可为今后实验测试服务。
值得一提的是，RTNet在注重传统电话技术发展的同时，还要关注IP电话技术的发展。作为分组话音通信的IP电话技术不断成熟，IP传真、IP寻呼、统一传信、IP电话会议、远程教育等增强了IP电话等传统电话的竞争力。因此，RTNet应考虑组建IP电话实验网，对网络结构、计费、编号、业务流程、互通技术等问题进行研究，支撑我国IP电话网的技术体制、技术规范和设备规范，为在全国范围内开放IP电话业务做好准备。
目前，世界上许多交换机厂家正在开发能够提供语音和各种多媒体业务的窄带、宽带与IP相结合的混合交换机。如上海贝尔的P3交换机、富士通的E－cube交换机、日电的∑交换机、西门子的超节点交换机等等。RTNet应适时引入这些基于ATM的交换网络，开发出使原有话路接口具有宽带接口的新型交换机。
4.RTNet接入网
RTNet的接入网采用了国际上最先进的主要接入设备，门类齐全（7种机型，11家产品），具有标准的V5接口。综合数字环路载波系统（IDLC）具有多种组网形态，其建设和维护运行成本经济。无源光网络（PON）使用无源光分路技术可以将光纤延伸到路边和大楼内，为将来宽带业务的发展准备了条件。不对称数字用户线（ADSL）采用先进的数字处理技术，利用现有的铜线环路传送高速的图像和数据业务。光纤/同轴混合网（HFC）通过改造的有线电视网络，提供广播电视、电话和高速数据业务。灵活复用器（FMUX）可同时为用户提供宽带和窄带的多种丰富的数据业务接口。作为有线接入网的补充，RTNet的PHS系统提供了方便、快捷的无线接入手段。此外，RTNet还十分注重数据通信的发展，组建了LAN接入网环境。
RTNet的接入网中还有两个155M的SDH接入环。每个环由3个紧凑型的SDH复用设备构成，安装十分灵活方便。SDH接入环用于接入网干线部分的传输，可任意上下电路，具有保护倒换功能，是接入网的重要组成部分。
RTNet的接入网窄带业务以标准的VS接口与程控数字交换机相连，宽带业务一般经ATM UNI接口与ATM交换机通信。
建成的RTNet接入网具有多种实用技术，可用于研究比较各种技术的特点、实用场所、成本和优缺点，并可提供评估各种接入网设备性能的参考信息。此外，RTNet接入网还具有标准的SNI如V5等）和UNI接口及传输性能，可用于生成各种业务信号流，检测验证网络设备和网络对接入网设备的接入能力。RTNet接入网可以提供研究和检测电信终端通过接入网接入电信网的能力和损伤分配。RTNet接入网建设中配备了长达5km不同线径的用户线缆，能为当前和未来出现各种使用对称用户线缆做传输媒质的接入设备提供传输能力的评估环境。
对于有线接入网而言，在解决宽带接入时，光纤进一步向用户延伸是不可避免的。虽然目前各种接入技术争奇斗妍，除了以提供窄带业务为主的IDLC会继续发展外，ADSL特别是其中的UDSL和Cable Modem将开始扮演主要角色。从长远的观点看，面对日益丰富多彩的多媒体业务和呈爆炸式增长的IP业务的压力，APON可能是一种结合ATM多业务多比特率支持能力和无源光网络透明宽带传送能力的比较理想的长远解决方案，代表了宽带接入技术的最新发展方向之一。就目前的经济、技术和市场来看，RTNet接入网应将FTTB、FTTC、FTTCabinet和FTTZ作为目前和近期光接入网络发展的重点。
RTNet的无线接入采用PHS这种无线本地环路WLL技术。实际上DECT、PHS、CDMA、FDMA、SCDMA等窄带技术主要应用于不易敷设有线、低用户密度和应急场合，只能作为有线通信的补充。RTNet还应该注意包括本地多路分配业务（LMDS）和直播卫星业务接入系统（DBS）在内的宽带无线接入技术的发展。
5.RTNet网管系统及同步网
按照TMN的模型，RTNet的网管系统由管理各个网络设备的网元管理系统及统一的网络管理系统组成，通过统一分配网络地址，形成塔形的独立管理网。当前，RTNet有两个网管平台，即：Sun Solstice和Vertel AgentToolkit。此外，还接受了上海Bell赠送的一套S－1240的网管系统。RTNet网管系统能提供网管开发环境，支持网管应用程序的开发与运行，并为今后实现RTNet统一网管提供了条件。
RTNet的同步网由5个区域基准时钟（LPR）和5个大楼定时系统（BITS）组成，时钟的传输使用SDH的155Mbit/s数字线路，时钟信号传送的总体布局以ADM节点的布局为基础。RTNet同步网为全网和待检设备提供了同步时钟基准，并为仿真当前我国电信网采用独立接受GPS时钟信号同步全网提供环境。
四、RTNet建设和运行发展的原则
1.支持电信网技术体制和标准的研究
我国电信网标准化工作多采用国际标准。但我国电信网络相当复杂，很多问题国际上并没有给出明确的答案。RTNet为我国电信网标准化研究提供了理想的实验环境，可以根据我国电信网络的情况灵活地设计实验，得到的数据将作为制定我国标准的基本依据。对于国际标准中的重要参数，也可以在RTNet上通过实验进行验证。但是，RTNet的建设和发展需要跟踪国际电信新技术，不断更新RTNet网络构架，因此也离不开电信标准体制的支撑。
2.支持电信设备的入网检测和验证工作
电信设备具有体积大、功能复杂、互通性要求高等特点，进行全面的测试比较困难。RTNet拥有理想的网络实验环境和先进的测试仪表，因此RTNet在建设和发展期间需要有意识地积累测试经验，逐步达到具有测试各类电信设备的能力。另外，虽然RTNet是重要的标准体制研究基地，同时还有权威标准研究机构的支持，但只有真正对电信设备的功能和技术指标有相对深刻的理解，才能提供电信设备入网检测的理想条件。
3.对新设备实施网络试运行实验
投入中国电信市场的新设备在功能、质量和性能上存在很大差异。因此，运营单位在使用时需要进行网络试运行实验，然而这类实验的增多给公众网添加了额外的负担和潜在的危险。因为RTNet是一个完整但又封闭的实验网络，不会影响公网业务，因此试运行实验既可以在正常的网络环境下，也可在模拟的恶劣网络环境下进行。这样的试运行实验可以充分地反映出设备的各种问题，而实验所需的资金和时间却减少了。根据信息产业部的电信管理要求，进入中国市场的电信新设备应首先在RTNet上进行试运行实验。因此，RTNet的建设和发展必须要满足新设备网络试运行的要求。
4.为开发电信新业务和新设备提供实验环境
电信网络是一个有机的整体，新的电信业务或设备的实施往往需要网络中的多个功能实体进行配合，产生的问题反馈给开发商，开发商可以迅速改进，经过多次反复后，一个比较成熟的产品就形成了。RTNet本身的实验网特性必须适合于这种开发平台的角色，不仅是新业务或设备适应网络，网络本身也应随时调整以适应新业务和设备。只有这样，才能加快新业务和设备的成熟周期，提高电信设备的研究和开发水平。
五、结束语
1.将科研与检测相结合
检测既是RTNet承担的主要任务，也是RTNet研究的重要课题。新技术的发展推动了电信网络的现代化，但也带来了新的测试问题，许多新设备已无法使用传统的手段进行测量，因此需要对测量方法进行研究。同时，开发仪表的功能，研究自动化测试，甚至研制仪表也是测试工作者面临的任务。RTNet以科研支持检测，以检测带动科研，在研究测量技术方面无论是理论还是实践上都具有独特的优势。
2.技术领先模式和发展策略
目前，电信技术发展日新月异，不但网络设备更新加快，网络的总体构架也不断改变。这就要求RTNet必须有先进的网络设备和灵活的组网方式。因此，作为国家投资建设的非盈利开放实验室的RTNet必须依托国内电信运营商、面向各电信设备制造商，与国内外电信市场厂家和研究机构展开多方位、多层面的合作。只有真正具备了为各运营制造商解决实际问题，树立RTNet在中国乃至世界电信界的权威地位，RTNet才有可能从根本上解决RTNet的技术发展和网络设备更新升级等问题。
3.抓隹WTO带来的机遇
WTO的大门已近在眼前，它不但给中国通信运营业和通信设备制造业带来冲击，而且作为国家电信开放实验室的RTNet同样面临着机遇和挑战。虽然国家降低了国外电信业进军中国市场的关税壁垒，但技术上和安全上的要求不但没有降低，反而更加严格。这一方面给承担信息产业部入网试运行任务的RTNet提出了更高的要求，同时也为RTNet的进一步发展提供了机遇。为了应对面临的挑战、抓住机遇，RTNet就必须苦练内功、增强竞争力，在跟踪世界先进电信技术、提高技术水平的同时，学习国际著名实验室的成功经验，引入现代管理运营理念，树立服务观念、增强服务能力、改善服务质量。只有这样，RTNet才能成为真正的面向21世纪的具有国际先进水平的电信实验室。
摘自《电信网技术》
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