承載全業務的城域傳輸網發展規劃

1網絡發展的現狀和趨勢

1.1信息產業的現狀和發展趨勢

信息產業是發展最快的行業之一，移動互聯網和物聯網都將在未來大幅改變我們的生活方式，通信運營商面臨的主要挑戰是分組化高帶寬和連續化移動性。城域傳輸網作為各種業務的基礎承載網絡，一是要提供跨越空間的高帶寬，二是要增大區域覆蓋密度。例如LTE基站，峰值傳輸帶寬高達720M，而無線覆蓋范圍更小。

100G波分將是未來傳輸骨干網絡高帶寬的主要提供者，其相干解調技術的優越性，將使其全面超越傳統的10G波分和尚在搖籃中的40G波分。

傳輸網絡承載的信號類型，從時隙類為主向分組類轉變，并且要求多個站點的接入業務具備帶寬共享、網絡層互通能力。PTN和GPON是接入層網絡的主要選擇。

1.2城域傳輸網現狀和發展趨勢

1.2.1網絡現狀

城域傳輸網有核心、匯聚、接入三級環網結構，歷經多年的建設、擴容、調整。核心層、匯聚層有SDH、DWDM、PTN三種組網，接入層有SDH、PTN二種組網，但PTN網絡因為纖芯、機房空間、電源等方面的不足，覆蓋范圍很小。

現網面臨的主要困難：一是容量不足，很多基站、WLAN、集客業務無法正常開通；二是網絡結構惡化，大環、長鏈、單節點問題嚴重，制約網絡安全；三是覆蓋密度低，很多區域，無光纜路由可以通達。

產生以上問題的主要根源有：一是用戶業務發展迅猛，引發傳輸網絡資源不足；二是從時隙到分組的快速業務轉型，傳輸網絡準備不足；三是傳輸網絡長期定位于配套從屬地位，缺少長遠規劃和資金投入。

1.2.2發展趨勢

（1）重點建設OTN、PTN、GPON網絡，與傳統的SDH、DWDM網絡協同發展，分別承載適合業務；

（2）增建二級匯聚節點，重組接入層，形成雙節點雙平面網狀多歸屬架構，其中骨干層向網狀發展，接入層從現有環網向弧形雙跨和星形多跨發展，以提高網絡安全和覆蓋密度；

（3）傳輸網絡與數據承載網絡交叉融合，取長補短，協同發展，應對各類分組業務。

2技術體制的分析和選擇

2.1技術體制分析

傳輸網絡由傳輸媒介和傳輸設備共同組成。光纖是主要的傳輸媒介，市縣城區因環境限制可以發展少量微波。與光纖匹配的傳輸設備，其技術體制發展快速，從PDH到SDH，從傳統波分到OTN，以及新出現的PTN和GPON。

應用何種技術體制，關鍵是能否滿足業務需求。傳輸業務需求非常廣泛，無線接入有GSM、3G、WLAN，未來還將有LTE和4G；有線接入有集團客戶專線、小區寬帶等。而對任何一種網絡，技術越單純越簡單應該是最佳的。因此，傳輸網絡為滿足現狀，短期將是多網協同，未來則趨向于演進為一種或兩種技術，滿足所有業務需求。

2.2技術體制選擇

（1）SDH網絡繼續承載GSM基站，高安全要求的集客專線，3～5年后，有可能逐漸被PTN網絡取代，但對時隙業務的傳送質量和自愈能力將會下降。

（2）傳統波分WDM雖然有高帶寬，但調度能力有限，將逐步被OTN取代。

（3）OTN將是匯聚、核心層，以及長途干線的必選技術，PID的出現，將使OTN更容易向接入層熱點區域延伸，并實現復雜組網。單波將向100G發展，相干解調技術既降低了光纜要求，又簡化了設備結構。

（4）PTN技術雖然廣受爭議，但在大規模復雜組網、帶寬共享、分組業務實現電信級保護等方面的綜合考量，是目前最優的技術體制，尤其適合3G、LTE基站接入業務。未來面對LTE的高帶寬，其接入層帶寬要達到10G以上，匯聚層達到40G或100G。

（5）GPON是實現家庭寬帶接入的首選技術，速率高、成本低、纖芯少、無源。在傳輸網中，市縣城區中SLA級別較低的集客業務、家客業務、WLAN業務將主要由GPON網絡承載。

3網絡結構優化調整

3.1現網情況

傳輸現網拓撲主體為核心、匯聚、接入三級環形結構，以及至用戶駐地網的引入層星形結構。現網結構的主要問題有

1、匯聚單節點：每個縣區只有縣公司一個匯聚節點，掛接本縣區所有站點，最多近300個網元，一旦匯聚節點失效，將全區阻斷。

2、大環長鏈：接入層網元組環，只能回到縣公司一個匯聚節點，光纜路由有限，形成了較多的大環長鏈，降低了網絡安全。

3、單平面：匯聚層只有一個平面，一旦發生2點故障或網絡級故障，如復用段環倒換失敗，就會多個縣區同時退服。

4、環網覆蓋密度低：環網結構，適合覆蓋環路附近的業務需求，處于環路的內外區域，都接入困難，即使接入，也可能出現無保護的鏈形。

3.2結構優化策略

1、增建縣區第二匯聚節點，與縣公司共同掛接接入層，形成雙節點；

2、增建鄉鎮級的二級匯聚節點，重組接入層，實現弧形雙跨或星形多跨組網。

3、一、二級匯聚層由環網逐漸向網狀發展，在提高安全的同時，又將接入層區域分割成多個網格，網格內站點，連接到周邊任意2個以上二級匯聚節點，就能形成比環網更安全的弧形雙跨或星形多跨。

3.3雙節點雙平面網狀多歸屬傳輸網主要優點

1、安全提升：傳輸電路源宿間有2條以上的獨立物理通道，相對環網更安全。

2、覆蓋密度高：網格狀覆蓋相對環網覆蓋，用戶接入能力更強，適合全業務競爭。

4多路徑保護

現有環網結構，絕大部分業務都具有1條保護通道，可以應對大部分單點故障。但如果出現多點故障或嚴重自然災害，傳輸網絡將面臨大面積業務阻斷。多路徑保護是工作業務有2條以上可以利用的保護通道，以提高重要業務的安全，增強抗災應急能力。

實現多路徑保護需要2個重要條件：一是光纜線路、局址組成的網絡架構，可以提供2條以上的物理路徑；二是傳輸設備的接入與控制能力。

4.1多路徑保護方式介紹

4.1.1SNCMP

子網連接多路徑保護（SNCMP）功能是子網連接保護（SNCP）功能擴展，區別在于SNCP是1+1的保護，而SNCMP是N+1保護，即N條備用通道保護1條主用通道，華為SDH傳輸設備支持1≤N≤3。子網連接多路徑保護的原理，是業務源向多個業務路由廣播發送業務，業務宿對接收到的業務按優先級進行判斷，根據質量的好壞進行選收。

4.1.2OLP/SNCP保護嵌套

OTN設備客戶側1+1保護，可再嵌套客戶側1+1保護和ODUk SNCP保護，實現N+1（N≥2）的保護能力。

4.1.3ASON

ASON的突出特點是拓撲自動發現和重路由能力，可以充分發揮網狀組網拓撲優勢。重要業務配置成鉆石級或金級，就獲得了多路徑保護能力。

在雙節點雙平面網狀多歸屬傳輸網絡中，核心層、一級匯聚層、二級匯聚層可共同組成一個智能域，開啟ASON。ASON目前支持SDH和OTN，未來還可能支持PTN。

4.1.4PTN TUNNEL人工替換

PTN通過路由協議控制的重路由保護，業務中斷時長高達秒級，而且在大規模組網中運行不穩定。PTN網絡目前還不支持ASON控制，建議應引入。PTN現在常用保護為TUNNEL APS保護，是1+1或1：1的單路徑保護；

鑒于以上不足，可以對PTN網絡進行人工TUNNEL替換，實現進行多路徑保護。當重要業務出現主用或備用TUNNEL都故障后，將PWE3業務人工切換到其它路徑上已預創建的TUNNEL。

4.1.5保護總結

多路徑保護有安全提高的優點，但也有投資增加、配置復雜的缺點。在現在的傳輸網絡中，還將以簡單實用的單路徑保護為主，如MSP、SNCP；而多路徑保護較少，主要應用于網絡架構較好的重要業務。未來，雙節點雙平面網狀多歸屬網絡建成后，多路徑將有較大應用空間，并能顯著提高傳輸網絡抵御多點故障、抗災應急的能力。

5業務組織

雙節點雙平面網狀多歸屬傳輸網適合OTN、PTN、SDH設備獨立或混合組網，并掛接引入層GPON設備。OTN網絡容量大，但組網和調度不靈活，適合傳送IP承載網、CMENT、WLAN等大顆粒業務；PTN網絡作為分組類傳輸設備，適合傳送3G和LTE基站、集團客戶等各類小顆粒的分組電路；SDH作為時隙類傳輸設備，主要支撐GSM網絡；GPON節省光纖資源，適合接入家庭用戶，是三網融合的首選技術，SLA等級較低的集客業務也能承載。這4種網絡，能夠傳送2M～10G的多種速率電路，滿足未來業務發展。

傳輸網絡與數據承載網將處于交融狀態，傳輸網絡提供空間跨越和線路側保護，數據承載網則逐漸向用戶側延伸，發揮對小顆粒業務的匯聚整合及帶寬共享優勢。

總結：

本文對城域傳輸網的網絡架構、設備應用、業務組織等方面進行了長遠規劃，核心是雙節點雙平面網狀多歸屬的網絡架構，相對現在的環網是一次革命性演進，很多內容尚無應用先例，需要在實踐中逐步檢驗。