貴州聯通分組傳送網建設探索

【摘要】 在全業務時代，數據用戶數和數據業務流量正呈指數增長態勢，隨著移動和固定網絡融合，多業務綜合承載趨勢也日益明顯。貴州聯通結合自身傳送網現網資源，以業務需求為驅動確定了更加適合自身發展的分組傳送網建設方案—在縣鄉區域進行分組傳送網建設，公眾業務在縣城分流由波分系統進行承載。分組傳送網建設對貴州聯通業務發展起到了非常好的支撐效果，節省投資的同時推動業務迅速發展。

【關鍵字】 分組傳送網 綜合業務一、引言

隨著移動業務IP化進程提速、LTE日漸升溫。在無線通信領域，語音業務己遠遠不能滿足人們的日常需求。移動數據業務的迅猛發展、新業務類型和應用不斷涌現，移動寬帶的市場需求越來越重要，這給通信運營商的無線接入網也帶來了挑戰。在構建業務傳送網時，除了要考慮基站回傳業務之外，還需要考慮專線業務、視頻業務、公眾業務以及未來越來越多的IP高價值新業務承載的需求。為更好支撐移動數據、專線和寬帶業務發展，節省建網成本和運維復雜度，建設一張具備全業務綜合承載和未來演進能力的網絡已成全球運營商共識。

中國聯通在2012年本地傳輸網的建設中，在重點解決基礎網絡建設的同時引入分組技術。從業務的服務質量要求、對承載傳送網絡的要求、流量特點等方面綜合考慮，將本地網絡中的業務劃分為兩大類：一類是普通互聯網業務，主要包括固定寬帶業務、集團客戶的互聯網專線接入。業務關鍵特點為流量大、突發性強、控制難度大；無明確質量要求，均為盡力而為業務，承載網絡要求高度開放性。另一類是電信級業務，主要包括移動回傳、固定語音、IPTV、集團客戶專線等業務。業務關鍵特點為流量模型相對穩定，便于控制；主要是運營商網內業務或集團客戶業務安全可控；有嚴格的質量要求；承載網絡的封閉性要求強。

根據本地網絡業務需求分析，中國聯通本地承載與傳送網絡的目標架構如圖1所示。

目標網采用“兩張網”的網絡架構即：傳統的“IP城域網”承載普通互聯網業務、IP互聯網專線及IPTV等業務；分組承載傳送網承載以基站回傳業務、移動軟交換、固定軟交換、IMS、集團客戶業務、其他網內業務等為主的電信級業務。

分組傳送網絡的主要目標為：1.網絡層次清晰化：形成清晰的網絡功能層次，核心匯聚層采用三層（IP/MPLS）網絡實現業務的靈活承載，邊緣接入層可采用多種技術（IP/MPLS、MPLS-TP等）實現經濟、可靠的高帶寬業務接入和傳送。2.網絡結構扁平化：整合各種業務統一采用IP/MPLS技術構建“分組傳送網”承載電信級業務。3.可靠的網絡保護和維護管理：采用可靠的網絡保護手段，滿足各種業務承載的性能需求。在同一網管系統下，實現從接入到核心層端到端的網絡管理，并提供圖形化網管功能。

貴州聯通根據“以業務發展為導向，以技術演進為基礎，兼顧工程投資成本”的原則，結合本省現網資源，針對未來大量分組IP業務承載需求，以移動回傳業務為主，逐步優化網絡結構，提升網絡安全性，綜合考慮全業務承載。提出了鄉鎮-縣級由分組傳送網綜合承載，即鄉鎮寬帶業務通過縣鄉接入分組網的主干環路，回傳至各縣匯聚節點后與數據交換機對接，通過IP承域網回傳公眾業務，在縣城分流由波分系統承載的傳送網綜合業務承載建設方案。

二、綜合業務運營對傳送網建設需求分析

目前各運營商都積極向綜合業務運營轉型，移動互聯網、寬帶業務都成為其市場和業務發展的重點，因此要實現無線回傳，促使普通互聯網業務、電信級業務得到更大的發展，對綜合承載傳送網提出更高的要求。

2.1無線回傳業務對傳送網要求

目前，考慮到今后3G及LTE業務IP化的趨勢以及高帶寬需求，同時為了提高網絡的利用率，降低單比特傳送成本，無線回傳網有必要進行IP化的改造。同時為了兼顧現網大量的基于TDM接口的2G基站，無線回傳網應具備以下功能：1）除了傳統的TDM接口的2G基站，還要考慮基于IP接口的3G及LTE基站；除了傳統的語音業務，還要考慮大流量的數據業務。因此今后的無線回傳網必須具備多種業務的統一承載功能，具備不同的接口類型。2）無線回傳業務發展趨勢整體表現為：數據業務流量遠大于語音業務流量，而且帶寬需求日益增大；站點部署靠近用戶，且越來越密集；業務趨于IP化，且高可靠性；以LTE業務為代表，站點部署以資源池加遠端拉遠為主要方式，實現資源共享和多站點的協作。近年來微蜂窩、Femtocel站及室內分布的飛速發展，已經體現出無線網絡發展的基本趨勢，無線回傳網需要滿足無線業務的高帶寬、IP化、高可靠性、站間資源共享與多站點協作等基本要求。3）傳統的3G網絡依靠GPS及同步網提供時鐘、時間同步，但是GPS網絡的安全性和難以滿足網絡深度覆蓋的缺點，已經束縛了3G網絡的發展，所以無線回傳網需要提供時鐘、時間同步信號的傳送功能。4）傳統的2G網絡選擇SDH網絡作為回程網是基于“電信級業務傳送和管理”的需求，既有QOs保證，又有快速的故障檢測倒換機制和完善的網管措施，新一代的無線回傳網應保持原有網絡的這種能力。

2.2普通互聯網業務對傳送網要求

貴州聯通公司為了滿足普通用戶互聯網業務需求，必然會考慮將固定類業務（如語音業務和寬帶業務）在城域網上統一承載。這樣的網絡也區別于傳統的數據城域網，其需要具備以下功能：1）傳統互聯網業務、固定語音業務及視頻點播、IfrIV等多種不同類型業務的統一承載，要求城域網具備強大的Qos能力，同時滿足實時業務和非實時業務的統一傳送。2）固定業務主要針對單位、家庭客戶，這就要求固定網絡能夠覆蓋家庭及辦公場所。3）傳統的互聯網業務對OAM及網絡可靠性沒有嚴格的要求，采取盡力而為的服務方式，但是隨著固定IP語音業務及IPTV等電信運營級業務的發展，用戶對業務的可靠性要求越來越高，所以IP城域網應具備相應的“電信級業務傳送和管理”能力。

2.3集團客戶專線業務對傳送網要求

集團客戶專線包括兩類：第一類是集團數據專線，基本特點為可靠性高、QoS要求嚴格、一般不考慮復用性；第二類是集團互聯網專線，相比之下，在可靠性，QoS方面要求高于普通互聯網業務，低于集團數據專線業務，一般帶寬需求較大，但可考慮一定的復用性。總體來說，集團專線要求承載網安全可控，同時有較嚴格的質量要求；特別是集團數據專線，對網絡的可靠性和安全性要求特別高。

三、貴州聯通分組傳送網建設方案及效果

3.1分組傳送網組網原則

本地傳送網作為各個業務網的基礎，傳送平臺建設方案必須在對各個業務網的業務需求和后續發展做充分的認識和調研的基礎上，結合本地傳輸系統現狀、現有光纖網絡情況、局站資源等進行設計，同時還要遵循各項技術標準、規范、制度。因此新建網絡應依據下列原則：1）新建本地傳送網要充分利用原有各類傳輸資源，完善現有傳輸網的網絡結構以降低投資規模。2）新建傳送網絡應要在確保業務傳輸的可靠性、便于后續維護管理、縮短建設周期的基本原則下進行規劃，對部分資源可以考慮利舊，盡量做到不重復建設。3）新建傳送網以滿足本地聯通市場發展為原則，考慮各種業務的后續發展情況，如傳統語音、無線數據、光纖到戶、集團客戶通信業務及信令網、網管網、同步網的傳輸要求，特別是應充分考慮后期無線數據業務的快速發展。4）本地傳送網絡組織和構架規劃要保證新建網絡的分層模型合理、網絡組織構架清晰，對后續網絡維護做好基礎，還考慮今后網絡發展的一致性、協調性而不至于為以后的網絡發展、升級留下隱患。5）通信網建設是滾動發展的過程，要保證方案的技術先進性、安全可靠性和經濟合理性，同時還考慮本地傳輸網現狀，做好本地傳送網的平滑升級。

3.2貴州聯通縣級綜合業務傳送解決方案

近年來，城市寬帶接入用戶數增長緩慢，用戶數接近飽和，但是鄉鎮寬帶接入用戶數逐年遞增，鄉鎮業務在今后將會成為公司新的利潤增長點。2012年貴州省內開展“百萬寬帶工程”、“30個經濟強縣發展”活動，為滿足全省1165個鄉鎮寬帶接入OLT上行帶寬需求，并保障網絡具備一定安全性。傳送網建設提出三種方案：

方案一：在縣鄉建設光纜網，利用裸纖解決OLT上行至城域網交換機，網絡建成后，能極大提高綜合業務接入能力，業務有一定安全性。

比較以上方案可以看出，方案一在當期新建光纜規模較大、投資成本較高，綜合投入產出比較低；方案二系統容量最大為10G，可以在一定時期內滿足綜合業務的接入需求，兼顧大、小顆粒業務，如基站，大客戶業務等有一定承載，投資較低。方案三不能直接滿足小顆粒業務回傳，小顆粒業務回傳需要利用MSTP/分組完成，造價高。從綜合性價比、滿足近期業務需求及符合中國聯通集團公司建設指導意見中分組網中遠期目標構架角度考慮，貴州聯通2012年最終選用方案二。另外，分組傳送網按需部署在縣鄉，為將來無線網擴容引入更高速率設備做好傳輸支撐。公眾網業務在縣城分流，由波分系統承載。綜合業務承載以盡快形成縣鄉有效覆蓋為目標，快速突破縣鄉帶寬容量瓶頸，滿足鄉鎮綜合業務快速接入需求。于2013年4月完成省內本地波分系統擴容，以滿足分組系統的核心、匯聚承載需求，極大提高綜合業務接入能力。

3.3畢節地區業務承載分析及成果

3.3.1織金縣建網前評估

隨機選取畢節業務區織金縣寬帶業務作為分析模型：織金縣用戶數2012年底達到1805戶、2013年底達到6790戶、預計2014年底達到12930戶（用戶帶寬10M）；根據：

上行帶寬=用戶數預測/中繼利用率×忙時用戶集中系數×每用戶平均接入帶寬×用戶平均帶寬占用率。其中參數取定：（忙時用戶集中系數=55%；中繼利用率=50%；用戶平均帶寬占用率=18%）

經測算可預見，2015年分組傳送接入主干系統將相繼出現系統容量過飽和，且無法滿足寬帶業務承載需求。

3.3.2織金縣建網現狀

2013年織金縣共搭建成3個10GE縣鄉分組傳送接入主干環路，新建成縣鄉光纜235.05公里，主要承載2013年新建3G基站業務、鄉鎮寬帶業務、動力環境監控業務、IP大客戶專線等業務。OLT優先選擇在經濟條件好、用戶規模大的9個鄉鎮進行部署，業務在織金匯聚設備完成收斂后分流轉承在匯聚層波分系統回傳。具體分布如圖2所示（標為紅色站點部署有OLT）。

2013年分組傳送網建成后，對金沙縣3個10GE接入主干環進行業務測算：

寬帶業務測算：業務帶寬=（用戶數/中繼利用率×忙時用戶集中系數×每用戶平均接入帶寬×用戶平均帶寬占用率）其中：忙時用戶集中系數=50%，中繼利用率=60%平均寬帶占用率=18%（現網每用戶平均接入帶寬按5M測算）。

3G業務測算：3G基站帶寬=3G基站數×12M（現網3G基站按每站12M帶寬測算）

2G業務測算：2G基站帶寬=2G基站數×4M（現網2G基站按照每站4M帶寬測算），帶寬需全保護。測算結果如表2所示。

經24小時網管監控，現網業務容量估算與實際網元上下行流量監測數據基本一致。由此可得：織金縣分組傳送網建設可以滿足基本業務增長需求。

3.3.3畢節地區分組傳送網建設成果

經過2013年的分組傳送網的建設，畢節聯通已建成以中心機房、毛紡廠為節點的核心層10GE環路；大方、黔西、金沙為節點的匯聚層10GE東環；納雍、織金為節點的匯聚層10GE南環；赫章、威寧為節點的匯聚層10GE西環（如圖3所示），其中聯通大樓（核心/匯聚共址）為10GE雙上聯單匯聚節點，為以縣行政區劃為單位的業務分區收斂網絡結構奠定基礎。縣城以下的鄉鎮綜合業務通過縣鄉分組傳送接入主干環路回傳至各縣匯聚節點，寬帶業務在分組傳送網匯聚節點分流至IP城域網。

畢節業務區21個縣鄉分組傳送接入主干環路中，單環路承載鄉鎮分組節點最多達到26個，按每個3G業務節點開通HSPA+，提供30M帶寬需求測算，10GE環上3G基站業務帶寬需求為780M，所以考慮縣鄉主干10GE環路帶寬分配為：分配2GE為環路冗余帶寬；分配2GE為3G/2G移動基站業務和大客戶專線業務預留帶寬（帶寬可靠保證，而全保護）；剩余6GE帶寬用于滿足鄉鎮寬帶上行至縣城匯聚節點需求（帶寬盡力而為）。

如果每寬帶用戶提速至8Mb/s（測算系數為1.2）每個縣鄉主干10GE環路可滿足5120戶開通8Mb/s帶寬的業務承載。現網縣鄉分組傳送接入主干環路中，以發展寬帶用戶最多金沙10GE分組傳送接入主干環路3為例，目前共發展1024個寬帶用戶。現網用戶數遠沒有達到5120戶，所以畢節地區在網的所有分組承載的鄉鎮寬帶用戶提速至8Mb/s不需要增加投資，現網縣鄉接入分組網絡即可以滿足以上傳輸需求。（圖4）

3.4分組傳送網總體建設成果

貴州聯通根據“以業務需求為驅動，以滿足業務需求為目的”的思路進行分組網建設，為現階段縣鄉移動網業務發展及寬帶業務的前期發展提供了良好支撐。

2013年貴州省聯通新增3G站點2351個，2G站點527個。縣鄉分組系統100%滿足鄉鎮站點開通需求，并且100%滿足3G站點數據域24M帶寬需求，極大提升了鄉鎮3G覆蓋及用戶感知。

2013年貴州省聯通鄉鎮寬帶新增用戶數占用戶增量總量的35%，截止2013年底，寬帶用戶數達到60萬戶，相比2012年底同期寬帶用戶數34.6萬戶，增長73%；市場份額占行業市場用戶比例22%，較2012年同期市場份額10%，增長12%；寬帶業務收入增速119%，相比2012年同期業務收入增速67%，提高52%；寬帶收入2.55億元相比2012年同期寬帶收入1.47億元提高1.08億元；用戶結構持續改善，4M以上用戶占比達到77%，較2012年提升21%；包年以上套餐用戶占比升至80.2%，較2012年提升4%，寬帶ARPU值平均為54.2元，比去年略有提升。具體如圖5所示。

四、網絡發展需關注的問題

貴州省聯通經過2012年和2013年兩年的分組傳送網建設，已基本建成一個完整的分組承載網絡，能滿足現階段業務發展的承載需求，但對于滿足LTE回傳、互聯網專線及大客戶專線等業務后期發展的承載需求，還需要繼續關注如下問題。

1）從網絡架構方面來看，網絡架構需按業務發展需求進行完善。依據地理狀況、行政區劃、業務分布等從網絡組網的合理性和管理維護的方便性出發，匯聚區內保持網絡獨立性，通過匯聚節點實現區域業務收斂，匯聚區域劃分已完成一次成型規劃，滿足規劃期內業務發展需求。后期將根據用戶分布、業務類型、接入方式，繼續在匯聚區內劃分綜合業務接入區域，通過綜合業務接入點實現小范圍分區收斂。2）從網絡覆蓋方面來看，縣鄉主干光纜容量不足、縣城城區管道覆蓋率低，導致綜合業務接入點設置較困難。3）隨著分組傳送網建設日益加快，MSTP系統逐步輕載，原有MSTP系統如何挖潛是即將面對的問題。4） 此建設思路僅為解決現階段移動網業務及鄉鎮數據類業務前期承載需求，分組傳送網建成后，需重點關注數據類業務的流量，實時監控進行合理分流。

五、結束語

面向未來的綜合多業務承載的網絡，目前沒有一種完美的解決方案可以完全滿足電信級業務承載的綜合需求，但展望未來隨著城市移動網業務及寬帶接入增長接近飽和，縣鄉還有更大的市場潛力。快速在縣鄉部署分組傳送網承載鄉鎮綜合業務，在縣城分組匯聚節點分流公眾寬帶業務的承載方案，更符合貴州分公司現階段的業務發展趨勢，同時也能達到降本增效的目的。

參 考 文 獻

[1]中國聯通2013年本地傳送網建設指導意見

[2]中國聯通城域（本地）多業務承載與傳送研究報告

[3]陸培雋.基于IPRAN技術的綜合業務接入網建設探討[J].廣西通信技術，2012（2）

[4]徐偉民.IPRAN網絡及其試商用規劃設計探討[J].通信技術，2012，（6）

[5]李昭暉.寬帶IP城域網的建設與業務開展[J].計算技術與自動化，2002（04）