面向全業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)承載網(wǎng)融合組網(wǎng)演進(jìn)模型探討

袁小明，袁 野（華信郵電咨詢設(shè)計(jì)研究院有限公司，浙江 杭州 310014）

0 前言

隨著全業(yè)務(wù)時代的到來及全網(wǎng)IP化的逐步深入，作為中國移動有線接入的基礎(chǔ)承載網(wǎng)——城域傳送網(wǎng)、IP數(shù)據(jù)網(wǎng)及全業(yè)務(wù)接入網(wǎng)，其間存在著融合發(fā)展的需求和趨勢。實(shí)現(xiàn)三網(wǎng)融合發(fā)展，可更加科學(xué)地規(guī)劃分配業(yè)務(wù)承載，更加有效地利用網(wǎng)絡(luò)資源，更能綜合地提升網(wǎng)絡(luò)價值。如何實(shí)現(xiàn)三網(wǎng)融合演進(jìn)發(fā)展，正在成為中國移動的一個熱點(diǎn)課題。本文結(jié)合中國移動城域網(wǎng)現(xiàn)狀和需求，提出了三網(wǎng)融合組網(wǎng)演進(jìn)策略及其各階段建設(shè)模型，并說明了相關(guān)業(yè)務(wù)的開放模式。

1 三網(wǎng)定位

中國移動正大規(guī)模部署的城域PTN是適應(yīng)IP化發(fā)展、面向基站和全業(yè)務(wù)的新一代城域傳送網(wǎng)，它為2G、3G和未來的LTE基站提供回傳，為重要集團(tuán)客戶的語音、數(shù)據(jù)、視頻等業(yè)務(wù)提供承載，為PON等寬帶接入網(wǎng)提供城域傳送和匯聚。

城域PTN、IP數(shù)據(jù)網(wǎng)及以PON技術(shù)為代表的全業(yè)務(wù)接入網(wǎng)在2層以下是統(tǒng)一的融合網(wǎng)絡(luò)，只是面向不同的業(yè)務(wù)對象。

PTN采用2層面向連接技術(shù)，并集成了2層設(shè)備的統(tǒng)計(jì)復(fù)用、組播等功能，可基于LSP實(shí)現(xiàn)端到端電信級以太網(wǎng)的業(yè)務(wù)保護(hù)及帶寬規(guī)劃等，特別適用于高等級基站類業(yè)務(wù)及大客戶專線類業(yè)務(wù)的承載。

IP數(shù)據(jù)城域網(wǎng)采用2層交換設(shè)備，適用于接入實(shí)時性及可靠性要求不高的低等級IP業(yè)務(wù)。

全業(yè)務(wù)接入網(wǎng)側(cè)重于密集型普通用戶接入。常見的解決方案有PON+LAN、PON+PBX及PON+交換機(jī)等，以滿足不同用戶群體的需求。全業(yè)務(wù)接入網(wǎng)主要完成OLT以下語音和數(shù)據(jù)的接入與匯聚，而OLT上行則可據(jù)各地移動城域建設(shè)情況，通過交換機(jī)＋裸纖、PTN傳送平臺或WDM/OTN平臺進(jìn)入IP城域網(wǎng)。

2 基礎(chǔ)承載網(wǎng)融合演進(jìn)模型

2.1 前期模型

在中國移動基礎(chǔ)承載網(wǎng)融合演進(jìn)前期 （即過渡期），PTN平臺尚未完全覆蓋至所有傳輸匯聚節(jié)點(diǎn)和OLT節(jié)點(diǎn)，全業(yè)務(wù)PON也尚未建成，OLT上行帶寬以GE為主。基礎(chǔ)承載網(wǎng)融合演進(jìn)前期模型見圖1。

由圖1可知，基礎(chǔ)承載網(wǎng)融合演進(jìn)前期采用了OTN+PTN的聯(lián)合組網(wǎng)模型。IP化的3G和部分新建2G基站 （新建2G站點(diǎn)在PTN接入網(wǎng)覆蓋范圍內(nèi)）通過PTN平臺進(jìn)行接入承載，CMnet網(wǎng)絡(luò)SR以上層面通過OTN進(jìn)行承載。對于OLT上行業(yè)務(wù)，若OLT節(jié)點(diǎn)已成為PTN匯聚節(jié)點(diǎn)，可通過PTN匯聚層調(diào)度至SR/BRAS設(shè)備，否則則通過裸纖就近連接至CMnet節(jié)點(diǎn)或PTN節(jié)點(diǎn)；對于重要集團(tuán)客戶專線，PTN覆蓋區(qū)可通過PTN承載，未覆蓋區(qū)則沿用原MSTP承載方式；對于普通集團(tuán)客戶及其他綜合接入，PON覆蓋區(qū)可通過PON承載，未覆蓋區(qū)則沿用原MSTP承載方式。

2.2 初期模型

在中國移動基礎(chǔ)承載網(wǎng)融合演進(jìn)初期，PTN匯聚以上層面及全業(yè)務(wù)PON的建設(shè)已初步完成，PTN匯聚層單個10 GE環(huán)路可滿足基站、重要客戶專線及OLT上行業(yè)務(wù)需求，OLT上行帶寬收斂后以1～2 GE為主。基礎(chǔ)承載網(wǎng)融合演進(jìn)初期模型見圖2。

由圖2可知，基礎(chǔ)承載網(wǎng)融合演進(jìn)初期采用OTN+PTN聯(lián)合組網(wǎng)模型。IP化的3G和部分新建2G基站 （新建2G站點(diǎn)在PTN接入網(wǎng)覆蓋范圍內(nèi)）通過PTN平臺進(jìn)行接入承載，CMnet網(wǎng)絡(luò)SR以上層面通過OTN進(jìn)行承載，OLT上行業(yè)務(wù)通過PTN匯聚層調(diào)度至SR/BRAS設(shè)備，PTN已覆蓋區(qū)的重要集團(tuán)客戶專線通過PTN承載，有TDM業(yè)務(wù)特殊需求的客戶沿用原MSTP承載方式，重要集團(tuán)GE專線業(yè)務(wù)通過PTN接入設(shè)備直接上聯(lián)至PTN匯聚節(jié)點(diǎn)解決，普通集團(tuán)客戶及其他綜合接入則通過PON承載。網(wǎng)絡(luò)融合演進(jìn)初期各類IP化接入業(yè)務(wù)帶寬預(yù)測見表1。

每個PTN匯聚點(diǎn)接入的Nobe B數(shù)量一般控制在60～80個。若每個Node B帶寬按15～30 Mbit/s計(jì)，則每個PTN匯聚點(diǎn)接入的Node B帶寬為0.9～2.4 GE。若每個匯聚環(huán)上按2～4個匯聚點(diǎn)計(jì)，則1個10 GE匯聚環(huán)路接入的Nobe B帶寬為1.8～9.6 GE，而所余的0.4～8.2 GE可用于家庭用戶和綜合信息點(diǎn)接入。在極值接入情況下，家庭用戶數(shù)量為（0.4～8.2 GE）/（4～7 M）=55～2 050（個），綜合信息點(diǎn)數(shù)量為（0.4～8.2 GE）/（30～40 M）=10～270（個），即當(dāng)單10 GE匯聚環(huán)接入的家庭用戶或綜合信息點(diǎn)數(shù)量分別超過2 050個或270個時必須進(jìn)行擴(kuò)容。

2.3 中期模型

圖1 基礎(chǔ)承載網(wǎng)融合演進(jìn)前期模型

圖2 基礎(chǔ)承載網(wǎng)融合演進(jìn)初期模型

表1 網(wǎng)絡(luò)融合演進(jìn)初期各類IP化接入業(yè)務(wù)帶寬預(yù)測

在中國移動基礎(chǔ)承載網(wǎng)融合演進(jìn)中期，全業(yè)務(wù)發(fā)展到中期階段，基站數(shù)量及帶寬需求增加，OLT上行帶寬在收斂后以2～4 GE為主，單10 GE匯聚環(huán)路將無法滿足接入需求。基礎(chǔ)承載網(wǎng)融合演進(jìn)中期模型見圖3。

由圖3可知，基礎(chǔ)承載網(wǎng)融合演進(jìn)中期繼續(xù)沿用初期的OTN+PTN聯(lián)合組網(wǎng)模式。隨著業(yè)務(wù)發(fā)展，部分匯聚環(huán)帶寬受限，可考慮在原環(huán)路基礎(chǔ)上疊加擴(kuò)容為雙10 GE環(huán)以滿足帶寬需求。由于PTN設(shè)備本身具備2層匯聚及業(yè)務(wù)收斂能力，因此無需再通過城域匯聚交換機(jī)進(jìn)行收斂。IP化的3G和2G基站通過PTN平臺進(jìn)行接入承載，CMnet網(wǎng)絡(luò)SR以上層面通過OTN進(jìn)行承載，OLT上行業(yè)務(wù)通過PTN匯聚層調(diào)度至SR/BRAS設(shè)備，重要集團(tuán)客戶專線的TDM及IP化接口需求分別通過MSTP及PTN承載，重要集團(tuán)GE專線業(yè)務(wù)通過PTN接入設(shè)備直接上聯(lián)至PTN匯聚節(jié)點(diǎn)解決，普通集團(tuán)客戶及其他綜合接入需求則通過PON承載。網(wǎng)絡(luò)融合演進(jìn)中期各類IP化接入業(yè)務(wù)帶寬預(yù)測見表2。

每個PTN匯聚點(diǎn)接入的Nobe B數(shù)量一般控制在60～80個。若每個Node B帶寬按15～40 Mbit/s計(jì)，則每個PTN匯聚點(diǎn)接入的Node B帶寬為0.9～3.2 GE。若每個匯聚環(huán)上按2～4個匯聚點(diǎn)計(jì)，匯聚環(huán)路中需接入的Nobe B帶寬為1.8～12.8 GE。2個10 GE匯聚環(huán)路除Nobe B業(yè)務(wù)外，所余的7.2～18.2 GE可用于家庭用戶和綜合信息點(diǎn)接入。在極值接入情況下，家庭用戶數(shù)量為（7.2～18.2 GE）/（4～10 M）=720～4 550（個），綜合信息點(diǎn)數(shù)量為（7.2～18.2 GE）/（30～50 M）=124～600（個），即在雙10 GE匯聚環(huán)接入的家庭用戶或綜合信息點(diǎn)數(shù)量超過4 550個或600個時需考慮OTN下沉。

2.4 遠(yuǎn)期模型

在基礎(chǔ)承載網(wǎng)融合建設(shè)遠(yuǎn)期，IP化業(yè)務(wù)爆炸式增長，PTN帶寬嚴(yán)重不足，10 GE PON將投入使用，OTN網(wǎng)絡(luò)下沉至匯聚層的OLT節(jié)點(diǎn)。基礎(chǔ)承載網(wǎng)融合演進(jìn)遠(yuǎn)期模型見圖3。

圖3 基礎(chǔ)承載網(wǎng)融合演進(jìn)中期模型

由圖4可知，在基礎(chǔ)承載網(wǎng)融合演進(jìn)遠(yuǎn)期，面對IP化業(yè)務(wù)的爆炸式增長及10 GE PON的投入，PTN已不再適于承載OLT上聯(lián)業(yè)務(wù)，需將OTN下沉至OLT所在節(jié)點(diǎn)，通過OTN平臺將10 GE顆粒業(yè)務(wù)直接上傳至SR/BRAS，部分GE以上顆粒的高等級用戶也將直接承載于OTN上。PTN匯聚層已普遍建成了雙10 GE環(huán)路，在OLT上聯(lián)業(yè)務(wù)割接到OTN后，充足的帶寬可滿足大帶寬無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求。此時，重要集團(tuán)客戶專線需求基本上全為IP化接口，F(xiàn)E級別業(yè)務(wù)可通過PTN承載，GE顆粒需求可直接上聯(lián)至PTN匯聚節(jié)點(diǎn)（若附近有匯聚層OTN節(jié)點(diǎn)則可直接上聯(lián)至OTN）；在極端情況下，若遠(yuǎn)期重要客戶專線有大量的GE和10 GE需求，則可考慮將OTN下沉至所有匯聚層節(jié)點(diǎn)；普通集團(tuán)客戶及其他綜合接入需求可完全通過PON承載。遠(yuǎn)期發(fā)展策略應(yīng)同時結(jié)合CMnet發(fā)展規(guī)劃，若將SR/BRAS下沉到匯聚節(jié)點(diǎn)時，OTN也需下沉到對應(yīng)的節(jié)點(diǎn)上。

圖4 基礎(chǔ)承載網(wǎng)融合演進(jìn)遠(yuǎn)期模型

3 融合期間各類業(yè)務(wù)的開放模式

在3G和全業(yè)務(wù)時代，移動城域網(wǎng)主要解決以下幾類業(yè)務(wù)的接入?yún)R聚或調(diào)度疏導(dǎo)。

a）3G基站業(yè)務(wù)。IP化的3G基站業(yè)務(wù)對傳輸質(zhì)量、安全性的要求最高，業(yè)務(wù)接口以FE為主，開放在PTN上。

b）新建2G基站。新建2G基站開放在PTN上，利用PTN設(shè)備進(jìn)行少量的2G業(yè)務(wù)承載，在匯聚節(jié)點(diǎn)或骨干節(jié)點(diǎn)以STM-1/4形式轉(zhuǎn)接至現(xiàn)SDH匯聚層或骨干層網(wǎng)絡(luò)上。

c）2G基站及有TDM專線需求的客戶。這類業(yè)務(wù)開放在現(xiàn)SDH網(wǎng)絡(luò)上。

d）點(diǎn)到點(diǎn)專線客戶及有L3 VPN組網(wǎng)需求的客戶。這類專線業(yè)務(wù)要求同基站業(yè)務(wù)，業(yè)務(wù)接口以FE、GE為主，開放在PTN上，并接入IP城域網(wǎng)SR設(shè)備。

e）企業(yè)普通上網(wǎng)業(yè)務(wù)與話音業(yè)務(wù)、個人家庭客戶。這類業(yè)務(wù)利用PON收斂。經(jīng)PON匯聚后的OLT上行業(yè)務(wù)顆粒，在PTN未到位時通過裸纖方式接入城域數(shù)據(jù)網(wǎng)（該方式簡單快捷，但大量消耗光纜資源，業(yè)務(wù)安全難以保證），PTN到位時建議開放在PTN上，通過PTN傳送至IP城域網(wǎng)路由器。在全業(yè)務(wù)爆炸式增長期，OLT上行業(yè)務(wù)帶寬需求很大，此時IP over WDM/OTN已覆蓋到匯聚層面，OLT的上行業(yè)務(wù)可直接通過IP over WDM/OTN調(diào)度至IP承載網(wǎng)。

4 結(jié)束語

本文探討的網(wǎng)絡(luò)融合演進(jìn)策略及其各階段建設(shè)模型，是基于區(qū)域內(nèi)的PTN建設(shè)及業(yè)務(wù)量情況考慮的。鑒于地區(qū)經(jīng)濟(jì)、業(yè)務(wù)發(fā)展的差異性，完全有可能存在某些區(qū)域處于演進(jìn)初期而某些區(qū)域已發(fā)展演進(jìn)到遠(yuǎn)期的情況，或存在某些區(qū)域PTN匯聚環(huán)在建設(shè)之初就需進(jìn)行雙10 GE環(huán)路建設(shè)的可能性。

本文的亮點(diǎn)在于，針對中國移動城域網(wǎng)建設(shè)提出了具體的融合組網(wǎng)策略和不同階段的演進(jìn)建設(shè)模型，以希望能對中國移動基礎(chǔ)承載網(wǎng)的融合建設(shè)提供一定的借鑒。

［1］王曉義.基于PTN的城域傳輸網(wǎng)建設(shè)策略探討［J］.電信技術(shù)，2009（6）.

［2］田君.城域PTN傳輸網(wǎng)的業(yè)務(wù)開放模式分析 ［J］.電信技術(shù)，2009（6）.