未來本地傳輸網(wǎng)的建設(shè)與規(guī)劃

黃偉康

【摘要】隨著傳輸網(wǎng)規(guī)模逐漸擴(kuò)大，將面臨業(yè)務(wù)需求的各種挑戰(zhàn)，這往往需要對本地傳輸網(wǎng)進(jìn)行很好的前期規(guī)劃。文章通過對現(xiàn)有本地傳輸網(wǎng)組成的三要素：管網(wǎng)結(jié)構(gòu)、光纜網(wǎng)絡(luò)、傳輸設(shè)備及PON技術(shù)進(jìn)行分析和評價(jià)，并對未來本地傳輸網(wǎng)的三要素提出了優(yōu)化建議及規(guī)劃，以為本地傳輸網(wǎng)發(fā)展提供借鑒。

【關(guān)鍵詞】本地傳輸網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃管網(wǎng)光纜FTTBFTTH

1引言

傳輸網(wǎng)是運(yùn)營商的重要基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)之一，其建設(shè)規(guī)模和網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量直接影響全業(yè)務(wù)發(fā)展。隨著業(yè)務(wù)的多樣化、IP化、寬帶化、動(dòng)態(tài)化及3G業(yè)務(wù)HSPA+的不斷升級，傳統(tǒng)的SDH網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)難以滿足業(yè)務(wù)發(fā)展，必須逐步推動(dòng)傳送網(wǎng)、接入網(wǎng)、無線的IP化。傳送網(wǎng)骨干層應(yīng)繼續(xù)大力建設(shè)OTN網(wǎng)絡(luò)；同時(shí)進(jìn)一步完善IP化的分組傳輸網(wǎng)的建設(shè)，以替代現(xiàn)有的傳送TDM業(yè)務(wù)為主的SDH網(wǎng)絡(luò)；匯聚層與接入層應(yīng)逐步實(shí)現(xiàn)PTN網(wǎng)絡(luò)的全面覆蓋。這些都對未來本地傳輸網(wǎng)的建設(shè)與規(guī)劃提出新的、更高的要求。

2傳輸網(wǎng)的總體發(fā)展目標(biāo)

2.1管網(wǎng)現(xiàn)狀

隨著電信運(yùn)營商業(yè)務(wù)全面開展，對接入的需求從原來僅需要為基站接入提供光纖或2M的單一層面急速提升到為全業(yè)務(wù)各層面提供不同類型需求，從管道覆蓋的廣度和深度上對管道資源的延伸和容量提出了更高的要求。而大芯數(shù)主干光纜與末端接入光纜的分配，全業(yè)務(wù)區(qū)域的發(fā)展不平衡，集團(tuán)業(yè)務(wù)的發(fā)展，GPON業(yè)務(wù)的發(fā)展，三網(wǎng)融合的實(shí)現(xiàn)，室內(nèi)覆蓋、WLAN的建設(shè)從而對管道的需求，分布、建設(shè)期限，都為整體規(guī)劃帶來新的思考。

2.2管網(wǎng)的發(fā)展規(guī)劃

管道總體的建設(shè)目標(biāo)應(yīng)在10年內(nèi)建立起全覆蓋型，滿足光纜網(wǎng)絡(luò)需求和接入需求的管道網(wǎng)絡(luò)資源，管道的總體建設(shè)策略將從“提供光纜通道”向“搶占戰(zhàn)略資源”的轉(zhuǎn)變，從“網(wǎng)絡(luò)需求建設(shè)”向“資源建設(shè)”轉(zhuǎn)變，逐步形成管道網(wǎng)的主體架構(gòu)，擴(kuò)大現(xiàn)有主干管道和接入管道的連接，根據(jù)骨干和匯聚光纜的結(jié)構(gòu)合理規(guī)劃管道路由，在不同區(qū)域內(nèi)采用網(wǎng)狀、鏈狀、樹型結(jié)構(gòu)完善網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造，為綜合業(yè)務(wù)的發(fā)展創(chuàng)造安全、合理的傳輸通道。

3光纜網(wǎng)絡(luò)

3.1光纜網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀

南方聯(lián)通光纜網(wǎng)絡(luò)都是以基站接入為主，數(shù)據(jù)接入為輔，依托匯聚環(huán)網(wǎng)絡(luò)為核心，將業(yè)務(wù)全部收斂到基站。因此光纜組網(wǎng)上是以基站到基站“串聯(lián)結(jié)構(gòu)”且光纜芯數(shù)小，路由不安全，移網(wǎng)基站光纜基本沒有使用光纜交接箱，而是采用原始的光纜接頭盒。匯聚節(jié)點(diǎn)由于光纜分支多，還有采用接頭盒串接接頭盒的方式，難以適應(yīng)目前GPON、點(diǎn)對多點(diǎn)的FTTX寬帶業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的發(fā)展；尤其是未來大量室內(nèi)覆蓋、射頻拉遠(yuǎn)式基站需求，仿路燈站的建設(shè)對光纜要求靈活，將面臨更多困難。

3.2光纜網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)及規(guī)劃目標(biāo)

為滿足未來全業(yè)務(wù)的發(fā)展需求，接入光纜網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)應(yīng)逐步演進(jìn)為以光纜交接箱為業(yè)務(wù)核心的“總線結(jié)構(gòu)”，面向“PON”寬帶和IP城域網(wǎng)、三網(wǎng)融合的發(fā)展，全面開展主干光纜、分支光纜、末端接入光纜，光纜交接箱等的建設(shè)規(guī)模。為了節(jié)約有限的管道容量(資源)，核心(骨干)機(jī)房之間(市區(qū)主要干道)光纜芯數(shù)布放在576芯以上的帶狀光纜(避免光纜中間隨意開分支)，全程采用管道敷設(shè)，2.5G以上匯聚機(jī)房采用光纜雙路由接入，市中心或密集商務(wù)樓區(qū)附近應(yīng)合理設(shè)置大容量光纜交接箱，條件允許還需從光纜交接箱內(nèi)做好多條分支管道引入商務(wù)樓或小區(qū)地下車庫，其余道路也應(yīng)在路口或每3KM～5KM設(shè)立光纜交接箱。郊縣和鄉(xiāng)鎮(zhèn)光纜的布放也應(yīng)在288芯以上或滿足未來3～5年的業(yè)務(wù)發(fā)展需求，逐步逐年將光纜線路、管道從點(diǎn)、線、面向網(wǎng)格化發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)逐步形成核心層、匯聚層、接入層完全獨(dú)立(一條光纜或一套設(shè)備不同時(shí)用戶接入層業(yè)務(wù)，又用于匯集層業(yè)務(wù)收斂)。

業(yè)務(wù)發(fā)展應(yīng)根據(jù)區(qū)域的功能合理布局，密集城區(qū)以1KM～2KM為半徑，設(shè)置一個(gè)小型全業(yè)務(wù)接入點(diǎn)(小區(qū)也可以做為一個(gè)接入點(diǎn)，機(jī)房設(shè)置在小區(qū)的地下車庫、物業(yè)空置房，并做好防水措施)；一般城區(qū)2KM～5KM；郊外或農(nóng)村可根據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展實(shí)際情況合理設(shè)置接入點(diǎn)，建議以一個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)為一個(gè)接入?yún)R聚點(diǎn)，為全業(yè)務(wù)的發(fā)展提供充足纖芯資源，為網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定運(yùn)行提供安全可靠的平臺，為公司的發(fā)展提供有力的后臺支撐。

4傳輸設(shè)備

4.1SDH網(wǎng)現(xiàn)狀

SDH技術(shù)經(jīng)過多年發(fā)展，形成一套非常成熟的傳送設(shè)備技術(shù)體系，成熟穩(wěn)定地實(shí)現(xiàn)著TDM業(yè)務(wù)的傳送。當(dāng)前，2G／3G／WLAN／PON／HSPA+升級，未來4G技術(shù)的交替、更新，即使MSTP也只能實(shí)現(xiàn)端口二層業(yè)務(wù)以態(tài)化，且傳輸帶寬利用率非常低，加之?dāng)?shù)據(jù)、寬帶、視頻技術(shù)不斷發(fā)展，業(yè)務(wù)不斷IP化、網(wǎng)絡(luò)不斷扁平化、核心層不斷膨脹，不停升級、環(huán)網(wǎng)不停優(yōu)化，光纜不停新增也難以滿足業(yè)務(wù)發(fā)展需求，SDH顯然已經(jīng)無法承受，無法滿足業(yè)務(wù)的多元化發(fā)展。由于價(jià)格高昂、端口的單一化，波分復(fù)用系統(tǒng)(WDM)仍將朝著大容量、長距離、干線業(yè)務(wù)的方向發(fā)展。

4.2未來傳輸設(shè)備的演進(jìn)及建設(shè)規(guī)劃思路

網(wǎng)絡(luò)大融合已成為當(dāng)今世界電信發(fā)展的一大主題，無論是固定網(wǎng)還是移動(dòng)網(wǎng)，無論是語音業(yè)務(wù)還是數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，無論是核心網(wǎng)還是接入網(wǎng)，都在朝這個(gè)大方向發(fā)展，而IP技術(shù)是網(wǎng)絡(luò)融合的首選技術(shù)。未來傳輸網(wǎng)將逐步向IP分組傳送網(wǎng)演進(jìn)。

(1)IP UTRAN技術(shù)

UTRAN的多種標(biāo)準(zhǔn)接口均采用ATM傳輸方式，兼顧原有傳輸網(wǎng)的利舊和演進(jìn)之間新的技術(shù)發(fā)展，其存在有很大的合理性。它和IP一樣采用包交換技術(shù)，傳輸資源利用率較高，還支持QoS的實(shí)現(xiàn)等，改變了原來SDH網(wǎng)絡(luò)VC／STM-N復(fù)用透傳的方式傳送，采用IP數(shù)據(jù)包傳送，真正意義上改變了傳輸網(wǎng)的傳送方式。但ATM在固定網(wǎng)的發(fā)展卻不如人意。

如圖1所示，IP技術(shù)是未來網(wǎng)絡(luò)發(fā)展較推崇的技術(shù)，優(yōu)點(diǎn)如下：

◆隨著IP技術(shù)的發(fā)展，IP正發(fā)展成為一種支持多種業(yè)務(wù)類型的通信技術(shù)；

◆由于IP是一種終端技術(shù)，在Internet等網(wǎng)絡(luò)中的廣泛應(yīng)用使得當(dāng)前大部分應(yīng)用業(yè)務(wù)都基于IP技術(shù)(UTRAN中引入IP將使數(shù)據(jù)的傳輸更符合業(yè)務(wù)的特點(diǎn))；

◆與ATM一樣，IP也是一種包交換技術(shù)，傳輸資源利用率較高。

(2)IP UTRAN的建設(shè)思路

3G傳輸網(wǎng)可依照接入層、匯聚層和核心層的三層結(jié)構(gòu)劃分：接入層和匯聚層主要負(fù)責(zé)3G業(yè)務(wù)從Node B到RNC之間的接入與傳輸。而核心層主要負(fù)責(zé)RNC到MSC、RNC之間、MSG／GMSC之間、RNC到SGSN以及SGSN／GGSN等設(shè)備功能節(jié)點(diǎn)之間業(yè)務(wù)的傳輸，同時(shí)提供與外部網(wǎng)絡(luò)，如PSTN和internet等的接口。

由UTRAN適用傳輸技術(shù)的分析可見，在其傳輸網(wǎng)組建時(shí)，應(yīng)平衡傳輸網(wǎng)的利舊和演進(jìn)之間的關(guān)系，總體建設(shè)思路為：在有豐富SDH資源的區(qū)域，應(yīng)盡量利用已有網(wǎng)絡(luò)；而在傳輸系統(tǒng)需新建的區(qū)域，建設(shè)方案需具備一定的前瞻性，故MSTP技術(shù)是其較為適宜的承載技術(shù)選擇。此外，由于Node B和RNC等的業(yè)務(wù)接口多類型，可采取諸

如IMA E1和STM-1／4 ATM等，因而可采用多種架構(gòu)方式予以實(shí)現(xiàn)。

(3)PTN技術(shù)

PTN作為以傳送分組業(yè)務(wù)為主的傳送網(wǎng)，能夠滿足分組業(yè)務(wù)流量的突發(fā)性；帶寬利用率高；可自行分配帶寬；網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展性強(qiáng)，是為了適應(yīng)市場需要而推出的一種能夠面向IP網(wǎng)有效傳遞分組業(yè)務(wù)的技術(shù)。它主要用于多業(yè)務(wù)的環(huán)境。根據(jù)我公司目前實(shí)際情況，可從核心層開始建網(wǎng)逐步向匯聚層發(fā)展，這樣可以在解決3G時(shí)代核心層、匯聚層大量業(yè)務(wù)集中落地承載網(wǎng)問題，又可從投資角度來解決原有SDH網(wǎng)利舊問題。具體PTN組網(wǎng)如圖2所示。

業(yè)務(wù)IP化和大顆?；?，導(dǎo)致城域網(wǎng)將由主要承載現(xiàn)有E1／STM-1(2M／155M速率)TDM業(yè)務(wù)逐漸轉(zhuǎn)向承載FE／GE IP業(yè)務(wù)。城域網(wǎng)技術(shù)需要由現(xiàn)有“以TDM電路交換為內(nèi)核”向“以IP分組交換為內(nèi)核”演進(jìn)。

3G和全業(yè)務(wù)競爭，導(dǎo)致城域網(wǎng)不僅承載2G／3G語音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，還需承載集團(tuán)客戶和家庭業(yè)務(wù)。

城域網(wǎng)需要擴(kuò)大規(guī)模并考慮多業(yè)務(wù)統(tǒng)一承載。

(4)城域網(wǎng)引入PTN的組網(wǎng)方式

城域傳送網(wǎng)在邏輯上可分為核心層、匯聚層和接入層。主要是以數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)為主，語音業(yè)務(wù)為輔的傳送網(wǎng)，核心層以各專業(yè)網(wǎng)元間互聯(lián)的大顆粒數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的點(diǎn)到點(diǎn)傳送為主。混合組網(wǎng)方式下，核心層可采用城域IP over WDM／OTN技術(shù)組建環(huán)網(wǎng)。匯聚層、接入層具有l(wèi)P化業(yè)務(wù)量大、突發(fā)性強(qiáng)的特點(diǎn)，PTN可以有效完成大量小顆粒業(yè)務(wù)的收斂和傳輸，非常適用于城域網(wǎng)匯聚、接入。

PTN+SDH混合組網(wǎng)方式可以保護(hù)原有設(shè)備投資，并實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的平滑演進(jìn)。缺點(diǎn)在于PTN與SDH兩種技術(shù)存在互通性的瓶頸，無法實(shí)現(xiàn)PTN的業(yè)務(wù)分組、帶寬動(dòng)態(tài)分配等優(yōu)勢，PTN設(shè)備必須兼顧SDH功能，無法發(fā)揮其內(nèi)核IP化的優(yōu)勢；網(wǎng)絡(luò)發(fā)展后期涉及大量業(yè)務(wù)割接網(wǎng)絡(luò)維護(hù)。因此，不推薦采用混合組網(wǎng)模式建設(shè)PTN。

PTN+SDH獨(dú)立組網(wǎng)是指從接入層至核心層均采用PTN設(shè)備，和現(xiàn)網(wǎng)SDH／MSTP設(shè)備形成兩個(gè)獨(dú)立的承載網(wǎng)。在該方式下，IP化業(yè)務(wù)采用PTN承載，TDM業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)專線業(yè)務(wù)仍由SDH／MSTP承載。如果MSTP向PTN演進(jìn)，可以首先在匯聚層轉(zhuǎn)入PTN，其次在接入層轉(zhuǎn)入PTN承載。

獨(dú)立組網(wǎng)方式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)清晰，易于管理和維護(hù)；新老兩個(gè)承載網(wǎng)可采取不同的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，適應(yīng)不同的業(yè)務(wù)流向。但目前PTN組網(wǎng)速度只有GE和10GE兩級，且承載業(yè)務(wù)量大時(shí)，環(huán)網(wǎng)的倒換成功率較低或倒換時(shí)間較長，如果采用多層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，將導(dǎo)致上下層網(wǎng)絡(luò)速率的不匹配。因此，獨(dú)立組網(wǎng)模式比較適合核心節(jié)點(diǎn)數(shù)量較少的小型城域網(wǎng)組建二級PTN。

當(dāng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較大時(shí)，在核心層采用OTN、匯聚層和接入層PTN組網(wǎng)是比較合理的組網(wǎng)方式。簡化了核心節(jié)點(diǎn)與匯聚節(jié)點(diǎn)之間的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；避免在PTN獨(dú)立組網(wǎng)方式中，因某節(jié)點(diǎn)業(yè)務(wù)容量升級而引起環(huán)路上所有節(jié)點(diǎn)設(shè)備必須升級的情況，節(jié)省了網(wǎng)絡(luò)投資，同時(shí)也有效保障了核心層網(wǎng)絡(luò)安全。如圖3所示。

5PON技術(shù)及規(guī)劃思路

隨著寬帶視頻及數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、三網(wǎng)合一的快速發(fā)展，用戶對網(wǎng)絡(luò)帶寬和傳輸穩(wěn)定性的要求越來越高，基于銅線(ADSL)的寬帶接入方式將逐步退出市場。傳統(tǒng)接入網(wǎng)也將逐步向光纖接入演進(jìn)，光進(jìn)銅退的趨勢不可避免，PON將逐漸取代DSL技術(shù)。FTTB／FTTC也將成為目前乃至未來的主流，F(xiàn)TTH將成為未來寬帶接入的發(fā)展方向。現(xiàn)階段PON光接入相對先進(jìn)和成熟的有EPON和GPON兩種技術(shù)。其中EPON將以太網(wǎng)的應(yīng)用范圍從局域網(wǎng)擴(kuò)展至用戶接入網(wǎng)，上下行均為1.25Gbit／s；GPON封裝機(jī)制GEM，能支持下行2.5Gbit／s，上行1.25Gbit／s速率，其速率支持相對高于EPON，QoS實(shí)現(xiàn)方式采用T-Cont+GEM_PORT+IEEE802.1P，理論上優(yōu)于EPON的LLID+IEEE802.1P方式。PON(無源光網(wǎng)絡(luò))技術(shù)作為“用戶最后一公里”的光纖接入技術(shù)，在光分支點(diǎn)不需要有源節(jié)點(diǎn)設(shè)備，只需在靠近用戶處安裝無源光分路器，具有節(jié)省光纖資源、節(jié)省機(jī)房投資、綜合建網(wǎng)成本低、維護(hù)成本低、業(yè)務(wù)提供能力強(qiáng)、帶寬資源共享等優(yōu)點(diǎn)，成為FTTB／FTTH的首選實(shí)現(xiàn)技術(shù)。城區(qū)商務(wù)地段或繁華地方條件允許多設(shè)立一級核心層、二級匯集層，其他地方合理設(shè)置。

5.1FTTB的建設(shè)思路

FTTB：光纜布放至樓層(業(yè)務(wù)類型主要采用EPON方式)，在樓層弱電井內(nèi)放置網(wǎng)絡(luò)箱安裝ONU設(shè)備，從ONU布放五類線至用戶，各樓層的光纜經(jīng)樓內(nèi)一級或二級分光器匯聚后通過大樓附近的光交轉(zhuǎn)接到匯聚機(jī)房的OLT設(shè)備，一級光分器盡量不要放置在光交箱內(nèi)，盡量少占用管道資源。對酒店、學(xué)校、醫(yī)院接入來說，內(nèi)部語音、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)客戶已經(jīng)建成，運(yùn)營商只需提供出口即可。因此，根據(jù)酒店的規(guī)模，分光器可選擇放置在光交(基站)或用戶機(jī)房內(nèi)，分光器下掛。

5.2FTTH在聯(lián)通的建設(shè)思路

FTTH指光纖進(jìn)入到每個(gè)用戶家中，將光網(wǎng)絡(luò)終端(ONT)安裝在家庭用戶。FTTH的顯著技術(shù)特點(diǎn)是不但可提供更高帶寬，而且提高了接入網(wǎng)絡(luò)的抗干擾性和業(yè)務(wù)的綜合提供能力；由于用戶端設(shè)備體積小，家庭環(huán)境很容易滿足ONT的安裝要求，簡化了維護(hù)和安裝；FTTH采用無源網(wǎng)絡(luò)，從局端到用戶可以做到完全的無源；每用戶可分配高達(dá)30Mbit／s甚至更高的獨(dú)享帶寬。FTTH網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖、光分配網(wǎng)圖分別如圖4、圖5所示。

高端家庭客戶采用FTTH的接入方式(業(yè)務(wù)類型主要采用GPON方式)。當(dāng)用戶處于獨(dú)幢住宅區(qū)，分光器放置在小區(qū)機(jī)房，ONT放置在住宅用戶。當(dāng)用戶處于高檔住宅樓，分光器放置在小區(qū)機(jī)房或樓道內(nèi)，ONT放置在住宅用戶家中。

對于城區(qū)內(nèi)的非安置小區(qū)，全面進(jìn)行FTTH建設(shè)，根據(jù)總體規(guī)劃光纖到戶(FTTH)建設(shè)指導(dǎo)意見：由市場引導(dǎo)及促使開發(fā)商向FTTH轉(zhuǎn)型。

在經(jīng)濟(jì)發(fā)展較好的鄉(xiāng)鎮(zhèn)，將OLT下移到鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)域機(jī)房(要找合適的機(jī)房放置OLT，配置蓄電池組、電源柜)，為2012年全面啟動(dòng)FTTH的建設(shè)、為寬帶提速打好基礎(chǔ)。

6結(jié)語

信息技術(shù)的不斷發(fā)展，給電信市場帶來發(fā)展機(jī)遇，也給運(yùn)營商帶來挑戰(zhàn)。三足鼎立的局面已形成，信息產(chǎn)業(yè)也全面進(jìn)入“搶占”時(shí)代，業(yè)務(wù)不斷IP化、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，傳送網(wǎng)作為各種業(yè)務(wù)的傳送載體更需要統(tǒng)一考慮、統(tǒng)一部署、全網(wǎng)規(guī)劃。未來隨著HSDPA及1x EV-DO等高速無線接入技術(shù)的突進(jìn)，IP承載將是新的傳輸技術(shù)演進(jìn)之必然。相信以目前全I(xiàn)P發(fā)展進(jìn)程，可為未來網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、技術(shù)更新、設(shè)備升級、業(yè)務(wù)全面發(fā)展提供有力的支撐平臺。