大帶寬城域網(wǎng)布局建設方案探討

辛向軍

【摘要】在移動互聯(lián)網(wǎng)時代，大帶寬、多業(yè)務的步伐不斷加快，城域網(wǎng)需要成為同時承載各種業(yè)務的綜合平臺，不管是核心層面，還是匯聚層面、接入層面都朝著光傳送網(wǎng)（OTN）以及分組傳送網(wǎng)（PTN）方向發(fā)展。本方案立足網(wǎng)絡、業(yè)務發(fā)展的現(xiàn)狀，通過對未來業(yè)務發(fā)展的預估和建模，提出了近期和遠期平滑演進的運營建設思路。重點闡述了機房配套、光纜管道資源、網(wǎng)絡承載融合遷移的建設發(fā)展計劃，并最終演進為一張以OTN為基礎，PTN網(wǎng)絡、PON網(wǎng)絡共存的、大容量、扁平化的綜合承載網(wǎng)絡。

【關(guān)鍵詞】核心；匯聚；接入；機房；光纜；管道

【Abstract】In the era of mobile Internet， the pace of large bandwidth and multi-service is accelerating. The metropolitan area network needs to be a comprehensive platform for carrying various services at the same time. Whether it is the core level or the convergence level， the access level is towards the optical transport network （OTN） As well as packet transmission network （PTN） direction. Based on the current situation of network and business development， this program puts forward the idea of running and running in the near future and forward smoothly through the forecast and modeling of future business development. This paper focuses on the construction and development plan of the engine room supporting， the cable pipeline resources and the network carrying the integration and migration， and finally evolves into a large-capacity， flat-based integrated bearer network based on OTN， PTN network and PON network.

【Key words】Core；Convergence；Access；Room；Fiber optic cable；

1. 前言

1.1 傳輸網(wǎng)絡是電信運營企業(yè)的基礎網(wǎng)絡，隨著業(yè)務發(fā)展和網(wǎng)絡演進，傳輸網(wǎng)絡逐步從附屬配套網(wǎng)絡轉(zhuǎn)變成核心業(yè)務網(wǎng)絡，流量迅猛增長、新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)給傳輸網(wǎng)絡規(guī)劃和運維帶來新的挑戰(zhàn)，同時，業(yè)務發(fā)展的多樣性和快速性、新站點的大量涌現(xiàn)和接入，與傳輸承載網(wǎng)系統(tǒng)專業(yè)的規(guī)劃節(jié)奏形成了矛盾，隨著矛盾的日積月累，組網(wǎng)結(jié)構(gòu)的不規(guī)范、接入方式混亂等問題日趨嚴重，大大降低了網(wǎng)絡的運營質(zhì)量并日益凸顯為網(wǎng)絡瓶頸、網(wǎng)絡隱患。

1.2 為了滿足業(yè)務發(fā)展和網(wǎng)絡安全的需求，從點、線、面三個緯度進行網(wǎng)絡的布局和建設：

1.2 .1 “點”的元素分為核心節(jié)點、匯聚節(jié)點、業(yè)務接入?yún)R聚節(jié)點：

（1）核心節(jié)點：根據(jù)現(xiàn)有核心機房條件和整體規(guī)劃；

（2）匯聚節(jié)點：綜合業(yè)務區(qū)機房；

業(yè)務接入?yún)R聚節(jié)點：根據(jù)業(yè)務的需求，采用多種靈活形式進行布局。

（3）“線”的元素分為管道、光交和光纜。以連接綜合業(yè)務區(qū)的最佳路由為目的。5G端到端時延在ms量級，這要求光纜網(wǎng)有最短最優(yōu)路由組網(wǎng)。接入層光纜以微格化為基礎，以滿足用戶100～150米的接入為目標進行接入層光纜和光交的部署。光交以綜合業(yè)務區(qū)為基礎進行主干光交的建設，以微格化為目標進行接入層光交建設。

1.2 .2 “面”的元素就是網(wǎng)絡，分為SDH網(wǎng)絡、PTN網(wǎng)絡、OTN網(wǎng)絡和PON網(wǎng)絡。

（1）SDH網(wǎng)絡：以維持現(xiàn)狀為主，輔以適當?shù)膬?yōu)化，主要承載2G和現(xiàn)有專線；

（2）PTN網(wǎng)絡：以承載小顆粒（2G、3G、4G和GE以下專線）的業(yè)務回傳為目的，以立體雙平面為目標進行網(wǎng)絡建設和優(yōu)化，核心層在目前40GE基礎上升級為100GE，匯聚層進行雙10GE和40GE的升級和優(yōu)化，并且具備向100G演進的能力。接入層對流量較大區(qū)域進行10GE的升級改造；

（3）OTN網(wǎng)絡：以承載大顆粒（OLT、GE以上大顆粒專線）的業(yè)務為目的，以端到端自由調(diào)度為目標進行網(wǎng)絡的規(guī)劃和建設；

（4）PON網(wǎng)絡：主要面向可靠性和QoS要求相對較低的業(yè)務接入，WLAN、4G小基站、普通集團客戶專線和家庭寬帶均以PON技術(shù)為主接入。

2. 從新技術(shù)應用和創(chuàng)新方面看

（1） PTN網(wǎng)絡在整體規(guī)劃過程中，在綜合業(yè)務區(qū)承載網(wǎng)和基站承載網(wǎng)融合的背景下，為了正確引導傳送網(wǎng)絡向綜合業(yè)務區(qū)網(wǎng)絡的科學有序的遷改，立足 “PTN網(wǎng)絡立體雙平面”的網(wǎng)絡架構(gòu)概念。立體雙平面網(wǎng)絡實現(xiàn)業(yè)務專網(wǎng)專用，2/3G業(yè)務與LTE業(yè)務在核心層分開調(diào)度，有效避免了業(yè)務繞行和設備交叉資源浪費兩大難題，使得每條業(yè)務的路由更加合理有序，有效降低了業(yè)務轉(zhuǎn)發(fā)跳數(shù)。在網(wǎng)絡架構(gòu)方面，匯聚層采用異局雙歸的方式接入核心層，有效提升了網(wǎng)絡的健壯性。

（2）OTN網(wǎng)絡建設過程中，構(gòu)建OTN端到端組網(wǎng)架構(gòu)方案，為大規(guī)模OTN網(wǎng)絡鋪設提供了網(wǎng)絡架構(gòu)解決方案，匯聚層采用雙節(jié)點上行至核心層，在核心層通過資源分層、配置專門用于承載匯聚層業(yè)務調(diào)度的獨立電子架，實現(xiàn)業(yè)務從匯聚層到核心層的穿通、落地，實現(xiàn)ODUK級的端到端調(diào)度。endprint

（3）在光纜線路維護方面，積極創(chuàng)新，申報多項技術(shù)創(chuàng)新成果，在實際工作中，確保創(chuàng)新成果落地，提高工作效率，節(jié)約費用開支，不斷提高精細化管理水平。

（4）在新技術(shù)應用方面，為應對大規(guī)模市政施工對網(wǎng)絡的沖擊，降低Tunnel APS 保護組主備通道全阻的風險，完成PTN網(wǎng)絡全網(wǎng)匯聚環(huán)和核心環(huán)環(huán)網(wǎng)保護的部署，確保光纜中斷時業(yè)務可以通過環(huán)網(wǎng)的另一個方向迂回，環(huán)網(wǎng)和Tunnel APS的雙重保護有效避免了業(yè)務的中斷。

3. 從承載業(yè)務發(fā)展看

業(yè)務需求主要分為：無線業(yè)務、家客業(yè)務和集客業(yè)務需求。

3.1 無線業(yè)務需求中，在規(guī)劃期內(nèi)，2G基站新增規(guī)模較小，3G基站逐步退網(wǎng)，4G基站繼續(xù)增加，另外，4.5G基站也在不斷增長。對于帶寬需求，綜合考慮無線基站的建設節(jié)奏，不同類型基站的帶寬需求，以及不同區(qū)域流量的差異確定如下帶寬需求模型（見圖1）：

（1）結(jié)合不同類型基站建設的差異性，對不同類型基站的發(fā)展情況分別規(guī)劃。

（2）考慮4.5G基站帶寬的逐步演進。根據(jù)現(xiàn)狀當前部署為2載波，帶寬取4G基站帶寬的2倍。隨著無線業(yè)務對帶寬需求的持續(xù)快速增長，將逐步提升4.5G基站傳輸帶寬，預計到2022 年4.5G基站技術(shù)支持到4載波、8*8MIMO和256QAM，基站平均帶寬需求將達到600Mbps。帶寬模型中，對4.5G基站帶寬按照逐步演進的節(jié)奏進行規(guī)劃。

（3）根據(jù)現(xiàn)網(wǎng)的業(yè)務分布統(tǒng)計，區(qū)分流量密集區(qū)域、一般區(qū)域，和稀疏區(qū)域，不同類型區(qū)域采用不同的流量系數(shù)，通過流量系數(shù)對基站帶寬模型進行調(diào)整，使帶寬需求預測更貼合各區(qū)域業(yè)務的實際情況。

（4）對現(xiàn)有4G基站，根據(jù)現(xiàn)網(wǎng)流量統(tǒng)計分析，建立帶寬估算模型。

3.2 對于集客業(yè)務，我們按照業(yè)務類型（數(shù)據(jù)專線、互聯(lián)網(wǎng)專線）和平均帶寬大小進行分類；同時規(guī)劃不同的承載方式（PTN、PON、SDH、OTN）。我們給出如下預測模型：

（1）數(shù)據(jù)專線：70%通過PON承載，25%通過PTN/SDH承載，5%通過OTN承載；

（2）互聯(lián)網(wǎng)專線：70%通過PON網(wǎng)絡承載，25%通過PTN承載，5%通過OTN承載；

帶寬需求計算方法（見圖2）：

3.3 對于家客業(yè)務，根據(jù)本地區(qū)家客實際流量情況，結(jié)合2018～2022年4K等視頻新業(yè)務規(guī)劃需求，制定家客業(yè)務的流量模型，同時考慮到城區(qū)和郊縣發(fā)展不平衡因素，針對城區(qū)和郊縣的家客業(yè)務模型進行分別評估計算。

4. 結(jié)束語

4.1 通過上述分析，可以看出，未來業(yè)務需求帶寬增長迅速，目前的城域傳送網(wǎng)無法滿足。因此，必須加強城域傳送網(wǎng)的建設，查漏補缺。

4.2 在網(wǎng)絡能力現(xiàn)狀和業(yè)務發(fā)展模型預測的基礎上，提出面向2022網(wǎng)絡的“321”建網(wǎng)方針和策略：其中3代表圍繞“點、線、面”三個建設方面，2代表近期和遠期兩個階段分步建設步驟，1代表面向2022的一張目標網(wǎng)絡架構(gòu)。下面分別對“321”戰(zhàn)略方針進行闡述：

4.2 .1 “3”——圍繞“點、線、面”三個建設優(yōu)化：

4.2.2 “2”——按照近期和遠期分兩個階段建設演進：

針對目標網(wǎng)絡架構(gòu)，按照分階段兩步走的戰(zhàn)略：

（1）第一階段（近期2018年）：以綜合業(yè)務接入?yún)^(qū)為基礎全業(yè)務接入承載發(fā)展思路，實現(xiàn)基站匯聚機房與綜合業(yè)務接入?yún)^(qū)的融合，并加大在業(yè)務匯聚機房的OTN部署，形成以綜合業(yè)務接入?yún)^(qū)為核心的多業(yè)務承載的大帶寬、扁平化的網(wǎng)絡架構(gòu)。

（2）第二階段（中遠期2022年）：目標以“一張傳送網(wǎng)”架構(gòu)，業(yè)務層逐步形成以核心云-“Core-DC”，邊緣云（Edge-DC），以及綜合接入機房“CO-DC”的網(wǎng)絡架構(gòu)，通過以DC機房建設為基礎構(gòu)建一張大帶寬、扁平化傳送承載網(wǎng)架構(gòu)。如下圖3所示：

4.2.3 “1”--構(gòu)建一張目標架構(gòu)網(wǎng)：

在面向2022年全業(yè)務承載的遠期目標中，打造“一張傳送網(wǎng)”的目標網(wǎng)絡架構(gòu)。一張傳送網(wǎng)，是以OTN為基礎承載網(wǎng)絡，對光纖資源進行統(tǒng)一管理，PTN網(wǎng)絡、PON網(wǎng)絡承載至OTN網(wǎng)絡上。PTN網(wǎng)絡由目前的環(huán)形網(wǎng)逐步向Mesh化、扁平化目標演進，PON網(wǎng)絡實現(xiàn)OLT跨不同物理局址雙歸于BRAS的網(wǎng)絡目標架構(gòu)。在新技術(shù)方面逐步引入超100G技術(shù)、EOTDR、SDN等新技術(shù)，提高網(wǎng)絡的運維效率。

參考文獻

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[文章編號]1619-2737（2017）07-20-671endprint