城市全業(yè)務網絡演進趨勢

韓瑩

城市全業(yè)務網絡演進趨勢

韓瑩

前言

近年來，網絡技術發(fā)展越來越迅速，基于網絡的各種應用也越來越豐富，隨著數(shù)據業(yè)務量的迅猛增長，帶來了對網絡帶寬的巨大需求，而且由于數(shù)據流量的不可預見和不確定性，運營商非常需要對網絡帶寬做動態(tài)分配。在中國數(shù)據業(yè)務的發(fā)展速度更是驚人，每年各大運營商都有數(shù)以百億計的資金投入到基礎光傳輸網絡的建設中。隨著網絡需求的多樣化和網絡規(guī)模的不斷擴大，如何更好地規(guī)劃、建設光傳輸網絡是各運營商面臨的一個重要的課題。

1 全業(yè)務網絡的現(xiàn)狀

三大運營商為滿足后續(xù)業(yè)務發(fā)展，逐漸在進行SDH退網，加大PTN、OTN傳輸設備在城域網中的使用。為滿足客戶隨時隨地的業(yè)務接入需求，加大駐地網、光纜承載網的建設?？紤]到業(yè)務的平穩(wěn)過渡，目前運營商都是幾張傳輸網同時運營，造成資源浪費、建設冗余。

2 全業(yè)務網絡規(guī)劃、管理發(fā)展面臨的問題

首先，各大電信運營商之間的競爭越來越激烈，如何更好地利用網絡資源、提供質量更好的服務、降低運營成本就成為立足于競爭市場的關鍵。其次，網絡的中遠期規(guī)劃決定了運營商業(yè)務的可持續(xù)發(fā)展。另一方面?zhèn)鬏斣O備處理能力和穩(wěn)定性決定了網絡建設的時間。

此外，網絡業(yè)務正由原來單一的基礎業(yè)務向多元化的數(shù)據業(yè)務發(fā)展。這就要求運營商要能夠有針對性的對不同的用戶要求提供不同場景的不同服務質量（QOS）的業(yè)務。另外，物聯(lián)網的逐步試商用也要求光傳輸網絡具有更多的靈活性，能夠對不同的客戶需求和帶寬需求迅速做出響應，并進行建設和監(jiān)控。運營商要適應業(yè)務發(fā)展，提高整體競爭力，增加運營收入就必須解決好以上問題。

3 城市全業(yè)務網絡演進趨勢

3.1 向大容量傳輸演進

追求大容量、傳輸距離靈活調整一直是光通信發(fā)展的基本方向，近年新業(yè)務層出不窮要求傳輸網向更高速率、傳輸距離可調演進增添了新的動力。從現(xiàn)有的技術水平，可以采用40-100Gbit/s系統(tǒng)和波分復用技術來實現(xiàn)傳輸網容量的提升。由于100Gbit/s系統(tǒng)的實現(xiàn)成本較高，目前100Gbit/s系統(tǒng)的規(guī)模商用還有很大障礙?，F(xiàn)階段還是重點依賴10Gbit/s～40Gbit/s系統(tǒng)技術來滿足傳輸網更大容量的需求。

3.2 向多業(yè)務承載演進

光網絡為業(yè)務網提供支撐和服務，業(yè)務網的需求決定了光傳輸網的發(fā)展。目前以IP為主的數(shù)據業(yè)務增長極其迅速，而傳統(tǒng)光傳送網主要是根據基礎業(yè)務的需求進行設計，存在著業(yè)務調整復雜、帶寬擴容性差、傳輸數(shù)據業(yè)務成本高等缺陷，不具備對IP業(yè)務的優(yōu)化傳送和對寬帶數(shù)據業(yè)務進行匯聚和疏導的能力。另一方面，接入網占整個網絡建設成本很大的比重，如果OTN、PTN以及SDH等網絡獨立地發(fā)展，必然導致接入網和駐地網的重復建設，同時錯綜復雜的網絡結構也會加大網絡運行維護成本。如果能夠利用一張光網絡和綜合化的多業(yè)務平臺實現(xiàn)各個網絡在接入層和匯聚層的業(yè)務融合，必然極大地降低網絡建設和維護成本，并有利于向用戶提供綜合業(yè)務。

3.3 向網絡智能化演進

一張光網絡是光傳送網由靜態(tài)基礎網向動態(tài)業(yè)務網轉化和更好地適應新業(yè)務發(fā)展的必然要求。

（1）波分技術可以解決傳輸帶寬問題，要使傳輸帶寬得到更有效的利用，還要賴于網絡的合理結構。物聯(lián)網等新業(yè)務的快速發(fā)展使得整個通信網絡向著高容量IP化發(fā)展。

（2）向不同客戶分場景提供差異化服務是提升運營商競爭力的關鍵。光傳送網正在演變?yōu)闈M足各種業(yè)務就近接入，快速開通，便于管理的一張光纜網。

（3）基于SDH的傳統(tǒng)光傳送網大量采用環(huán)性結構進行建設，各環(huán)之間相互獨立，網絡結構擴展性差，資源利用率低。另外，傳送層的環(huán)網拓撲結構與數(shù)據業(yè)務層的匯聚型拓撲結構的差異還會造成帶寬資源的巨大浪費。因此，光傳送網必然要向一張光纜網方向發(fā)展，通過綜合業(yè)務平臺實現(xiàn)業(yè)務分離。

基于以上考慮，智能功能的部署將實現(xiàn)一張光網絡和綜合業(yè)務平臺的全面建設，一張智能網成為了光傳送網發(fā)展的必然選擇。

4 城市全業(yè)務網絡建設目標

把城市劃分為若干個業(yè)務區(qū)，每個業(yè)務區(qū)有一個綜合匯聚機房，對于業(yè)務密集區(qū)域可做綜合接入機房下沉，就近收斂業(yè)務，然后收斂到該區(qū)的匯聚機房。匯聚機房和綜合接入機房組建光交環(huán)，由光交環(huán)承載所有業(yè)務，實現(xiàn)一張光纜網的目標。建設方式如下：

4.1 核心層建設目標：遠期需要在每個核心局新增百GE OTN波分設備滿足超大顆粒業(yè)務的處理能力，同時核心局做到動態(tài)調整自有業(yè)務帶寬，以應對局部區(qū)域業(yè)務量突發(fā)，造成阻塞。核心局之間實現(xiàn)網狀網光纜結構網。建成管道化網狀網結構的核心層光纜網；機房進出路由建議在三個以上，且各出局路由的分離，便于光纜集散和調度安全。光纜中途不開口，光纜一般選擇144芯及以上，建議優(yōu)先選擇帶狀光纜。

4.2 匯聚層建設目標：遠期需要在每個匯聚新增40GE 或以上的OTN波分設備滿足大顆粒業(yè)務的處理能力，同時匯聚機房做到動態(tài)調整自有業(yè)務帶寬，以應對局部區(qū)域業(yè)務量突發(fā)，造成阻塞。匯聚機房組建物理匯聚環(huán)路，同時匯聚機房組建光交環(huán)路由光交承載業(yè)務。建成環(huán)形、異路由化的匯聚層光纜網；實現(xiàn)路由直達，中途不開口的匯聚層光纜連接各匯聚節(jié)點；單個匯聚環(huán)節(jié)點控制在4～6個；實現(xiàn)匯聚層光纜滿足不斷擴大的業(yè)務網絡的對光纜纖芯的需求，芯數(shù)一般為48～96芯。實現(xiàn)匯聚環(huán)雙路由歸屬到2個核心局，穩(wěn)定的匯聚點實現(xiàn)2個以上路由出局，逐步實現(xiàn)匯聚機房網狀網結構。

4.3 接入層建設目標：對于業(yè)務密集型的區(qū)域采用下沉綜合接入機房（安裝miniOTN設備），綜合接入機房組建環(huán)路，采用綜合接入機房帶光交環(huán)，由光交環(huán)承載宏站、寬帶、專線、無線城市等業(yè)務，實現(xiàn)就近收斂大顆粒傳送。對于業(yè)務量一般或偏少的區(qū)域采用匯聚機房帶光交環(huán)，由光交環(huán)承載宏站、寬帶、專線、無線城市等業(yè)務，實現(xiàn)就近收斂大顆粒傳送。建成覆蓋廣、接入率高、業(yè)務接入靈活便捷的接入層光纜網；利用網格化細分+分區(qū)域覆蓋的方法在規(guī)劃期內建成若干個綜合業(yè)務區(qū)，按計劃分階段進行接入層光纜的建設。

4.4 業(yè)務區(qū)建設目標：規(guī)劃業(yè)務區(qū)是一個短期整體規(guī)劃的產物，在未來會出現(xiàn)很多規(guī)劃期內無法預見的事物，就需要根據現(xiàn)實去做局部修正。為保證光交環(huán)發(fā)揮其最好效益，必須采用主配+輔配環(huán)的建設思路，做光纖資源二次收斂。

4.5 管道建設目標：管道作為線纜的承載對象，對運營商的業(yè)務發(fā)展起到制約作用。在如今的現(xiàn)代化城市中管道作為基礎資源建設受到多方面因素的制約，結果就是不可能短期完成整體管道建設計劃。根據道路建設的周期及其允許開挖的年限限制，計劃5～6年完成城市管道建設目標，實現(xiàn)有路就有通信管道，有業(yè)務需求的地方就有運營商的管道資源。管道建設要達到目標需要采用先把握城區(qū)外圍（開發(fā)區(qū)，城鄉(xiāng)結合部，城市擴展區(qū)域）和郊區(qū)做重點建設（政府支持區(qū)域）。每年對老城區(qū)做攻堅戰(zhàn)采用蠶食技術擴張移動管線資源。對于新建小區(qū)、園區(qū)等新建區(qū)域采用跟隨策略建設。對于老社區(qū)、園區(qū)采用先共建共享其它運營商資源和電力資源后采用頂管等其它方式逐步完善園區(qū)內主干管道，減少其它單位對運營商后續(xù)業(yè)務發(fā)展的制約。根據城域傳送網和有線接入網建設及客戶接入需求，充分利用社會資源，采用多種方式解決。建設原則如下：

(1) 儲備資源：結合市政道路建設，按效益優(yōu)先的原則建設城市核心區(qū)及業(yè)務密集區(qū)的管道資源，規(guī)劃期末實現(xiàn)對新建區(qū)域的城域管道覆蓋，實現(xiàn)對集團客戶、商務樓宇、園區(qū)、高校等重要客戶的管道預覆蓋。

(2) 根據工建部管線辦的劃分標準，以接入目標客戶的局前井為界，將管道分為道路管道和駐地網管道兩大類。

(3) 道路管道：建設建成符合戰(zhàn)略定位和業(yè)務運營要求的管道網絡，管道道路覆蓋率逐步提升。

(4) 駐地網管道：對商務樓宇、園區(qū)、賓館酒樓、大學校區(qū)等商業(yè)客戶，其新增樓宇的管道接入率應達到100%，原有樓宇管道接入逐年遞增,規(guī)模和定位符合要求的新建小區(qū)管道接入率應達到100%，規(guī)模和定位符合要求的原有小區(qū)的管道接入應根據效益優(yōu)先的原則適度開展建設。

(5) 城區(qū)密集業(yè)務區(qū)主干道采用道路兩側同時新建管道，管孔數(shù)為6～8孔；

(6) 城區(qū)一般主干道采用道路兩側同時新建管道，管孔數(shù)為4～6孔；

(7) 城區(qū)次干道及郊區(qū)主干道根據業(yè)務量確定是否道路兩側同時新建管道，管孔數(shù)為4～6孔，郊區(qū)次干道建設孔數(shù)為2～4孔；

(8) 每隔250米～350米做2～4孔過路，郊區(qū)城區(qū)或業(yè)務不密集區(qū)可適度拉大距離；

(9) 高校、企事業(yè)單位、大型社區(qū)內建設管孔數(shù)一般為1～2孔；

(10) 選取條件比較好的機房對其周邊進行管道建設，為全業(yè)務建設做準備。

4.6 光交建設目標：

主配層光交建設目標和原則：

(1) 4到7個光交組成一個主配光交環(huán)，光交環(huán)應盡量跨雙匯聚點；光交之間布放288芯光纜，接入基站光纜采用24芯光纜。主配層光纜交接箱至業(yè)務接入點距離為300米左右，郊區(qū)城區(qū)為500米左右。

(2) 光交箱應位于管道光纜資源豐富或容易進出的位置，重要街道路口，便于接入基站。光交同時也作為全業(yè)務接入使用；

(3)光交在匯聚點附近的以1152芯為主，其余以576芯為主，縣城的可均為576芯。

(4)室內分布站點也從光交箱接入，但在邏輯環(huán)層面應為鏈型結構。

(5)加強光交環(huán)路中主配光纜的纖芯管理，使得網絡分界清晰，分纖芯使用基站環(huán)路，全業(yè)務光纖等。

(6)為防止主干光纜頻繁開口而產生反射損耗，光纜交接箱間距至少要大于400m。

(7)光交接箱可采用落地或架空兩種安裝方式。建議使用室外落地方式安裝。

輔配層光交建設目標和原則：

(1)基于主配線層的規(guī)劃、預接入客戶的分布及管線資源情況，結合前期全業(yè)務主配層完成覆蓋情況進行全業(yè)務輔配層的規(guī)劃。

(2)輔配層建設按照 “總體規(guī)劃、分步實施”的原則安排；

(3)輔配層規(guī)劃主要集中在城區(qū)、城郊及開發(fā)區(qū)等區(qū)域；

(4)輔配層規(guī)劃綜合考慮主配光交的設置情況、預覆蓋區(qū)域的道路情況、配線光纜延伸距離、輔配層光交的數(shù)量及預接入客戶至輔配層光分配點的距離等因素，合理布局；

(5)輔配層的組網結構以樹型結構為主，針對部分重要客戶，在管線資源具備條件時建議采用環(huán)形結構，纖芯分配不遞減式；

(6)輔配層光分配點一般考慮放置交接箱；

(7)輔配層建設要充分利用現(xiàn)有接入資源(如基站、自辦營業(yè)廳及較為穩(wěn)定的代辦點等)作為輔配層的收斂點，通過合理設置全業(yè)務接入區(qū)、全業(yè)務接入點和光分配點，提高基礎資源的利用率，使得全業(yè)務接入更靈活、便捷；

(8)輔配層光交的數(shù)量應與主配光交的可用纖芯數(shù)相匹配，一般宜為2～4個；

(9)輔配層光分配點至接入客戶所在建筑局前井的距離一般在300米以內，最大不超過500米。

從中國網通的實踐看，運營商光傳送網發(fā)展的基本狀況與趨勢如下。

(1)SDH、PTN、OTN傳輸網并存

目前各運營商處于傳輸網絡更新升級階段，為保證網絡安全及設備平滑升級，各運營商均采用SDH、PTN、OTN傳輸網并存，同時控制SDH建設規(guī)模，加大PTN、OTN建設力度，分階段淘汰SDH網絡。在這個過度階段勢必造成網絡的復雜化，為避免重復建設，采用建設一張光纜網的方法來解決傳輸線路重復建設的問題。

(2)管道建設成為業(yè)務發(fā)展的瓶頸

目前城域傳送網的建設都依賴于通信管道，隨著城市化進程的加快，政府管理部門要求嚴格，城市開挖成為制約管道的首要問題。沒有管道資源或管道資源匱乏將造成無線城市、寬帶中國將及物聯(lián)網將無法建設。

( 3)網格建設

采用把城市劃分為若干個網格，每個網格為一個業(yè)務區(qū)，業(yè)務區(qū)內的所有業(yè)務由區(qū)內的匯聚機房收斂。采用化整為零的方式進行業(yè)務建設和管理。

(4)建設一張光纜網

運營商都非常關注智能光網絡的發(fā)展，所謂智能光網路就是一張光纜網實現(xiàn)各種業(yè)務承載。目前各大運營商都在研究智能光網絡的建設。通過綜合匯聚機房組建光交環(huán)或綜合接入環(huán)路（利用已有接入機房、營業(yè)廳、基站機房等運營商穩(wěn)定的資源建設業(yè)務承載環(huán)路）。網格內建設業(yè)務支撐網（光交環(huán)或綜合接入環(huán)路）、由光分配點（光交或機房）到用戶建設業(yè)務接入網。

(5)傳送網在由基礎網向業(yè)務網發(fā)展

光傳送網正在由僅僅是為運營商自身的業(yè)務網提供傳輸支撐的基礎網逐步發(fā)展為可以直接為客戶提供資源出租業(yè)務的業(yè)務網。由基礎傳輸網轉變?yōu)闃I(yè)務網有一系列問題需要研究和解決，如業(yè)務定義、業(yè)務管理、業(yè)務接入、服務保障等，而且組網方式、網絡結構、網絡覆蓋也要相應地調整，網絡管理維護體制、電路調度手段、商業(yè)運營模式等都要適應業(yè)務網的需要進行相應變革。這些工作都是光傳送網發(fā)展中的新生事物和運營商目前關注的重點。

5 結語

光傳送網將向大容量、多業(yè)務承載、網絡智能化的傳輸方向演進。電信運營商加快PTN、OTN的建設同時限制SDH的發(fā)展，加大管道建設力度，加大駐地網建設規(guī)模，實現(xiàn)一張光纜網的目標。

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.12.138