5G技術(shù)條件下太原有線(xiàn)城域網(wǎng)建設(shè)思路

韓旭峰

(太原有線(xiàn)電視網(wǎng)絡(luò)有限公司，山西 太原 030012)

0 引言

5G技術(shù)正在廣泛應(yīng)用于未來(lái)的數(shù)字工業(yè)和技術(shù)領(lǐng)域。有線(xiàn)電視通信網(wǎng)絡(luò)不再僅僅用于視頻收視、數(shù)據(jù)通信，正在演變成為下一代互聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，以及依賴(lài)于這一基礎(chǔ)設(shè)施的下一代工業(yè)體系的中樞神經(jīng)系統(tǒng)。在5G技術(shù)條件下，打造適用于未來(lái)5G技術(shù)支撐的太原有線(xiàn)城域網(wǎng)，在國(guó)家大力推動(dòng)智慧廣電建設(shè)、加快形成以全國(guó)互聯(lián)互通平臺(tái)為基礎(chǔ)的有線(xiàn)電視網(wǎng)絡(luò)智能化升級(jí)改造的新格局下，為行業(yè)的振興打好基礎(chǔ)[1]。

1 太原有線(xiàn)城域網(wǎng)規(guī)劃思路

太原有線(xiàn)內(nèi)部各平臺(tái)的骨干業(yè)務(wù)目前采用裸纖直連的方式進(jìn)行承載，存在傳輸距離短、可靠性低、占用纖芯多和維護(hù)難度高等問(wèn)題。為滿(mǎn)足太原“智慧廣電”網(wǎng)絡(luò)長(zhǎng)距離、大帶寬、高可靠的業(yè)務(wù)發(fā)展需求，減少纖芯占用量，降低維護(hù)難度，有效承載安全播出、IP城域網(wǎng)和集團(tuán)客戶(hù)等需求，在5G技術(shù)條件下應(yīng)結(jié)合太原有線(xiàn)骨干光纜情況和節(jié)點(diǎn)局房情況新建城域網(wǎng)OTN傳輸系統(tǒng)。

網(wǎng)絡(luò)改造共覆蓋16個(gè)機(jī)房，包括1個(gè)總前端核心機(jī)房、11個(gè)城區(qū)分前端匯聚機(jī)房和5個(gè)郊區(qū)分前端匯聚機(jī)房。新建6個(gè)匯聚環(huán)，其中城區(qū)4個(gè)匯聚環(huán)，郊區(qū)2個(gè)匯聚環(huán)。

為滿(mǎn)足IP城域網(wǎng)和政企客戶(hù)等電路需求，計(jì)劃新建一套100 G OTN波分系統(tǒng)。計(jì)劃在8樓核心等機(jī)房新增電子架13端，新增光子架84端，新增雙機(jī)熱備智能網(wǎng)管系統(tǒng)1套。

2 太原有線(xiàn)城域傳輸網(wǎng)現(xiàn)狀

截至目前，太原有線(xiàn)骨干光纜已投產(chǎn)37條，共624.62公里。其中十年前建設(shè)的光纜有19條，占比為52.78%；剩余纖芯數(shù)小于8芯的光纜有18條，占比為50%。由此可見(jiàn)，太原有線(xiàn)骨干光纜網(wǎng)存在光纜指標(biāo)劣化和剩余纖芯緊張的問(wèn)題。

太原有線(xiàn)骨干光纜的相關(guān)指標(biāo)如表1所示。

表1 太原有線(xiàn)骨干光纜現(xiàn)狀

3 太原有線(xiàn)城域傳輸網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃的需求分析

太原有線(xiàn)尚未建立基于密集波分復(fù)用的城域傳輸網(wǎng)。擬新建的城域網(wǎng)傳輸系統(tǒng)(OTN)主要承載IP城域網(wǎng)和政企客戶(hù)。

3.1 IP城域網(wǎng)需求

根據(jù)IP城域網(wǎng)的規(guī)劃，IP城域網(wǎng)共包含1個(gè)核心節(jié)點(diǎn)和19個(gè)匯聚節(jié)點(diǎn)，每個(gè)匯聚點(diǎn)至核心節(jié)點(diǎn)的帶寬為2*4*10 G，每個(gè)節(jié)點(diǎn)的電路需求如表2所示。

表2 太原有線(xiàn)IP城域網(wǎng)需求

由于IP城域網(wǎng)初期的帶寬較小，因此在傳輸層采用共享環(huán)的方式進(jìn)行承載。考慮到IP承載網(wǎng)本身已經(jīng)配置了雙節(jié)點(diǎn)和雙鏈路保護(hù)，因此在傳輸層不再為每條業(yè)務(wù)單獨(dú)配置保護(hù)，而是通過(guò)雙路由規(guī)劃的方式保證同一匯聚節(jié)點(diǎn)的2條電路不同時(shí)中斷，同時(shí)引入SDN智能網(wǎng)管并對(duì)部分中繼段/復(fù)用段配置OLP保護(hù)來(lái)提高業(yè)務(wù)的安全性。

3.2 政企客戶(hù)需求

政企客戶(hù)需求是未來(lái)廣電業(yè)務(wù)的重要增長(zhǎng)點(diǎn)，因此擬新建城域網(wǎng)OTN傳輸系統(tǒng)應(yīng)充分考慮政企客戶(hù)對(duì)傳輸?shù)男枨?。政企客?hù)需求通常具有高可靠、低時(shí)延、業(yè)務(wù)類(lèi)型多樣化和快速開(kāi)通的要求。

1) 高可靠性：擬新建城域網(wǎng)可對(duì)政企客戶(hù)提供各類(lèi)保護(hù)，包括輔助類(lèi)板卡1+1保護(hù)、OLP/OMSP保護(hù)、ODUk SNCP保護(hù)和基于SDN智能網(wǎng)管的ASON保護(hù)，充分滿(mǎn)足政企客戶(hù)高可靠性的要求。

2) 低時(shí)延：城域網(wǎng)的特質(zhì)之一就是天然具備低時(shí)延的性能。

3) 業(yè)務(wù)類(lèi)型多樣化：擬新建城域網(wǎng)OTN傳輸系統(tǒng)具備多業(yè)務(wù)傳送能力，能滿(mǎn)足2M～100G各種帶寬線(xiàn)路的調(diào)度傳輸。

4) 快速開(kāi)通：擬新建城域網(wǎng)配置支持SDN功能的網(wǎng)管系統(tǒng)，在傳輸資源滿(mǎn)足的條件下可以實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的快速開(kāi)通。

由于太原有線(xiàn)暫無(wú)明確的政企客戶(hù)需求，因此擬新建城域網(wǎng)近期僅利用冗余的電路帶寬和支路側(cè)端口承載緊急的政企客戶(hù)需求。

4 太原有線(xiàn)城域傳輸網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃的技術(shù)選擇

擬新建城域網(wǎng)將采用業(yè)界成熟且性?xún)r(jià)比較高的100G/200G、FOADM、SDN和多業(yè)務(wù)承載等新技術(shù)[2]，各種技術(shù)對(duì)比如下。

4.1 100G/200G混傳

OTN光層目前主要有10G/100G混傳和100G/200G混傳兩種技術(shù)，由于擬新建城域網(wǎng)初期每站點(diǎn)的帶寬已經(jīng)達(dá)到2*40G，考慮到傳輸網(wǎng)的長(zhǎng)期效益和維護(hù)便利，結(jié)合目前各主流運(yùn)營(yíng)商的建設(shè)情況，若選擇100G/200G混傳技術(shù)，即初期配置單波100G，后期升級(jí)為單波200G[3]。

為保持網(wǎng)絡(luò)一致性，本項(xiàng)目N×100G/200G系統(tǒng)，波道間隔選用50GHz。

4.2 FOADM

OTN光層組網(wǎng)主要有FOADM、ROADM和OXC三種組網(wǎng)模式。FOADM主要適用于站點(diǎn)局向較少，業(yè)務(wù)局向簡(jiǎn)單的情況；ROADM主要適用于站點(diǎn)局向較多，業(yè)務(wù)局向復(fù)雜需要?jiǎng)討B(tài)調(diào)度的情況；OXC是在ROADM基礎(chǔ)上的集成化，主要適用于站點(diǎn)局向極多，業(yè)務(wù)局向復(fù)雜需要?jiǎng)討B(tài)調(diào)度的情況。

擬新建城域網(wǎng)主要采用環(huán)形組網(wǎng)，業(yè)務(wù)局向較為簡(jiǎn)單，考慮到性?xún)r(jià)比，擬在初期采用FOADM的組網(wǎng)方式，后期按需升級(jí)至ROADM。

4.3 SDN技術(shù)應(yīng)用

SDN為軟件定義網(wǎng)絡(luò)(Software Defined Network)，由于通信網(wǎng)絡(luò)中各專(zhuān)業(yè)網(wǎng)絡(luò)的差異，及專(zhuān)業(yè)網(wǎng)絡(luò)中又存在不同技術(shù)，SDN實(shí)現(xiàn)各有千秋，本傳送網(wǎng)絡(luò)采用OTN組網(wǎng)，故為基于OTN的SDN網(wǎng)絡(luò)。

SDN網(wǎng)絡(luò)通常包含物理層、控制層、協(xié)同層、應(yīng)用層。

根據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品成熟狀況，擬新建城域網(wǎng)將負(fù)責(zé)物理層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、域控制器，以及傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)管理部分建設(shè)工作，其它部分在其它項(xiàng)目實(shí)施。

4.4 多業(yè)務(wù)承載技術(shù)

擬新建城域網(wǎng)配置支持多業(yè)務(wù)承載技術(shù)的OTN，采用OTN/Packet/VC統(tǒng)一交叉平臺(tái)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)各種業(yè)務(wù)的統(tǒng)一接入、交換、傳送。對(duì)剛性管道的柔性化處理，提高了帶寬利用率，大幅度緩解IP帶寬壓力，做到針對(duì)IP流量的智能化疏導(dǎo)，適應(yīng)未來(lái)電信網(wǎng)發(fā)展趨勢(shì)[4]。

5 結(jié)束語(yǔ)

本文所述網(wǎng)絡(luò)改造規(guī)劃思想主要利用光纖、同軸電纜和以太網(wǎng)線(xiàn)傳送視音頻、互動(dòng)業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)等多媒體業(yè)務(wù)。要打造全新5G時(shí)代的有線(xiàn)電視網(wǎng)絡(luò)，以主渠道作為黨和政府聲音傳入千家萬(wàn)戶(hù)的通道，將是滿(mǎn)足人民群眾美好生活的重要陣地，是重要的國(guó)家基礎(chǔ)信息設(shè)施，是戰(zhàn)略性網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國(guó)和建設(shè)數(shù)字中國(guó)的重要資源。通過(guò)對(duì)城域網(wǎng)的改造，打造智慧廣電業(yè)務(wù)承載基礎(chǔ)，智慧廣電將浸入社會(huì)各個(gè)細(xì)胞，通過(guò)云端共享和大數(shù)據(jù)分析，為用戶(hù)提供可自由轉(zhuǎn)屏的超媒體、精準(zhǔn)化、定制化服務(wù)，實(shí)現(xiàn)由內(nèi)容提供商到平臺(tái)運(yùn)營(yíng)商的跨越式轉(zhuǎn)變。