基于影响移动传输网络安全的因素分析

摘　要：

关键词：
中图分类号：P624.8　　文献标识码：A　　 文章编号：
　　随着各运营商逐步完善自己的基础网络，无线网络覆盖率将不再是影响移动网络质量的主要原因，通信网络的服务质量主要取决于无线网络优化和通信设备的稳定性。随着各业务对传输需求的不断增加，传输网络的规模不断扩大，网络组织日益复杂，传输网络的安全性成为评估通信网络服务质量的重要因素。针对本地移动通信传输网的特点，如何进一步完善现有的本地移动传输网络，优化传输网络组织结构、提高网络的安全性，成为本地移动传输网建设和优化中的重点问题。结合我多年对传输网络的规划建设和维护经验，粗略地探讨如何提高本地移动通信网中传输网络的安全性。　
一、针对影响安全因素，采取的措施
　　针对目前影响本地移动传输网络安全的因素，可以考虑在传输网络建设初期进行合理的规划线路路由和组网方式，在网络建设后期进行合理的传输网络优化来提高传输网络的安全性。
　　（一）光缆路由方面
　　在传输网络建设前期，根据工程投资和实际情况合理的规划工程建设，尽量避免形成传输重要节点出入局同缆现象。
　　对于已经形成的节点出入局同缆和同缆组环，考虑采用新建或者租用不同路由加以优化解决。在传输工程设计之初和线路施工中，尽量避免形成星型网络结构和长链路结构。
　　（二）传输组网方面
　　工程前期做好前期规划、工程建设中期做好组网设计、工程建设后期做好传输网络优化，尽量采用SDH环路保护，甚至采用网状网保护。
　　对于大容量或重要业务环路，考虑采用双节点保护组网；对大容量或多节点环路，考虑物理上组成双平面传输环或者多平面传输环。
不能新建线路改造的星型结构，考虑采用较分支结构安全的同缆组环方式或跳纤分散支路的方式。
　　不能成环的重要分支链路，考虑利用同速率的SDH微波和传输设备进行混合组网，完成环路保护。
　　传输网络的组网应尽量避免过于复杂，宜采用两层组网结构（骨干层和接入层）。
　　SDH传输环内时钟规划也相当重要，一定要避免时钟互锁或构成环路，尽量避免时钟链路过长。
　　（三）传输设备方面
　　对重要传输节点关键单盘进行1:1或者n:1热备保护。对重要电路采用业务分流或者负荷分担的方式进行调整。环路上设备尽量采用同一家、同一型号的传输设备，避开不同厂家设备的对接；采用具备过压保护功能的传输设备。在传输本地网中不建议大量的采用微波和PDH组网。
二、复用方式
  由于低速SDH信号是以字节间插方式复用进高速SDH信号的帧结构中的，这样就使低速SDH信号在高速SDH信号的帧中的位置是固定的、有规律的，也就是说是可预见的。这样就能从高速SDH信号例如2.5Gbit/s（STM-16）中直接分/插出低速SDH信号例如155Mbit/s（STM-1），从而简化了信号的复接和分接，使SDH体制特别适合于高速大容量的光纤通信系统。
　　另外，由于采用了同步复用方式和灵活的映射结构，可将PDH低速支路信号（例如2Mbit/s）复用进SDH信号的帧中去（STM-N），这样使低速支路信号在STM-N帧中的位置也是可预见的，于是可以从STM-N信号中直接分/插出低速支路信号。注意此处不同于前面所说的从高速SDH信号中直接分插出低速SDH信号，此处是指从SDH信号中直接分/插出低速支路信号，例如2Mbit/s，34Mbit/s与140Mbit/s等低速信号。从而节省了大量的复接/分接设备（背靠背设备），增加了可靠性，减少了信号损伤、设备成本、功耗、复杂性等，使业务的上、下更加简便。
　　SDH的这种复用方式使数字交叉连接（DXC）功能更易于实现，使网络具有了很强的自愈功能，便于用户按需动态组网，实现灵活的业务调配。
　　网络自愈是指当业务信道损坏导致业务中断时，网络会自动将业务切换到备用业务信道，使业务能在较短的时间（ITU-T规定为50ms以内）得以恢复正常传输。注意这里仅是指业务得以恢复，而发生故障的设备和发生故障的信道则还是要人去修复。
三、运行维护方面
　　SDH信号的帧结构中安排了丰富的用于运行维护（OAM）功能的开销字节，使网络的监控功能大大加强，也就是说维护的自动化程度大大加强。PDH的信号中开销字节不多，以致于在对线路进行性能监控时，还要通过在线路编码时加入冗余比特来完成。以PCM30/32信号为例，其帧结构中仅有TS0时隙和TS16时隙中的比特是用于OAM功能。
　　SDH信号丰富的开销占用整个帧所有比特的1/20，大大加强了OAM功能。这样就使系统的维护费用大大降低，而在通信设备的综合成本中，维护费用占相当大的一部分，于是SDH系统的综合成本要比PDH系统的综合成本低，据估算仅为PDH系统的65.8%。
SDH传输网兼容性的实现 
　　SDH有很强的兼容性，这也就意味着当组建SDH传输网时，原有的PDH传输网不会作废，两种传输网可以共同存在。也就是说可以用SDH网传送PDH业务，另外，异步转移模式的信号（ATM）、FDDI信号等其他体制的信号也可用SDH网来传输。
　　SDH网中用SDH信号的基本传输模块（STM-1）可以容纳PDH的三个数字信号系列和其它的各种体制的数字信号系列——ATM、FDDI、DQDB等，从而体现了SDH的前向兼容性和后向兼容性，确保了PDH向SDH及SDH向ATM的顺利过渡。　　
五、SDH的缺陷所在
　　凡事有利就有弊，SDH的这些优点是以牺牲其他方面为代价的。
（一）频带利用率低
　　我们知道有效性和可靠性是一对矛盾，增加了有效性必将降低可靠性，增加可靠性也会相应的使有效性降低。例如，收音机的选择性增加，可选的电台就增多，这样就提高了选择性。但是由于这时通频带相应的会变窄，必然会使音质下降，也就是可靠性下降。相应的，SDH的一个很大的优势是系统的可靠性大大的增强了（运行维护的自动化程度高），这是由于在SDH的信号－－STM-N帧中加入了大量的用于OAM功能的开销字节，这样必然会使在传输同样多有效信息的情况下，PDH信号所占用的频带（传输速率）要比SDH信号所占用的频带（传输速率）窄，即PDH信号所用的速率低。例如：SDH的STM-1信号可复用进63个2Mbit/s或3个34Mbit/s（相当于48×2Mbit/s）或1个140Mbit/s（相当于64×2Mbit/s）的PDH信号。只有当PDH信号是以140Mbit/s的信号复用进STM-1信号的帧时，STM-1信号才能容纳64×2Mbit/s的信息量，但此时它的信号速率是155Mbit/s，速率要高于PDH同样信息容量的E 4信号（140Mbit/s），也就是说STM-1所占用的传输频带要大于PDH E4信号的传输频带。
（二）指针调整机理复杂
　　SDH体制可从高速信号（例如STM-1）中直接下低速信号（例如2Mbit/s），省去了多级复用/解复用过程。而这种功能的实现是通过指针机理来完成的，指针的作用就是时刻指示低速信号的位置，以便在“拆包”时能正确地拆分出所需的低速信号，保证了SDH从高速信号中直接下低速信号的功能的实现。可以说指针是SDH的一大特色。
但是指针功能的实现增加了系统的复杂性。最重要的是使系统产生SDH的一种特有抖动－－由指针调整引起的结合抖动。这种抖动多发于网络边界处（SDH/PDH），其频率低、幅度大，会导致低速信号在拆出后性能劣化，这种抖动的滤除会相当困难。
（三）软件的大量使用对系统安全性的影响
　　SDH的一大特点是OAM的自动化程度高，这也意味着软件在系统中占用相当大的比重，这就使系统很容易受到计算机病毒的侵害，特别是在计算机病毒无处不在的今天。另外，在网络层上人为的错误操作、软件故障，对系统的影响也是致命的。这样，系统的安全性就成了很重要的一个方面。
　　SDH体制是一种在发展中不断成熟的体制，尽管还有这样那样的缺陷，但它已在传输网的发展中，显露出了强大的生命力，传输网从PDH过渡到SDH是一个不争的事实。
六、结论
　　传输网络是电信网络的基础，承载着电信运营商的所有业务，传输网络的质量的好坏直接影响着运营商能够提供服务的质量水平。传输网络的安全性主要受光缆线路路由、组网结构性、传输设备性能，及其他外部环境等因数影响。为有效的提高传输网络的安全性，在传输网络建设前合理的规划传输网络；在网络建设期间严格的对传输设备进行选型、合理的规划网管数据；在网络建设后期，积极的优化传输网络；在日常维护中，严格的保持设备正常的工作环境等。