大帶寬城域網布局建設方案探討

辛向軍

【摘要】在移動互聯網時代，大帶寬、多業務的步伐不斷加快，城域網需要成為同時承載各種業務的綜合平臺，不管是核心層面，還是匯聚層面、接入層面都朝著光傳送網（OTN）以及分組傳送網（PTN）方向發展。本方案立足網絡、業務發展的現狀，通過對未來業務發展的預估和建模，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、網絡承載融合遷移的建設發展計劃，并最終演進為一張以OTN為基礎，PTN網絡、PON網絡共存的、大容量、扁平化的綜合承載網絡。

【關鍵詞】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 傳輸網絡是電信運營企業的基礎網絡，隨著業務發展和網絡演進，傳輸網絡逐步從附屬配套網絡轉變成核心業務網絡，流量迅猛增長、新技術的不斷涌現給傳輸網絡規劃和運維帶來新的挑戰，同時，業務發展的多樣性和快速性、新站點的大量涌現和接入，與傳輸承載網系統專業的規劃節奏形成了矛盾，隨著矛盾的日積月累，組網結構的不規范、接入方式混亂等問題日趨嚴重，大大降低了網絡的運營質量并日益凸顯為網絡瓶頸、網絡隱患。

1.2 為了滿足業務發展和網絡安全的需求，從點、線、面三個緯度進行網絡的布局和建設：

1.2 .1 “點”的元素分為核心節點、匯聚節點、業務接入匯聚節點：

（1）核心節點：根據現有核心機房條件和整體規劃；

（2）匯聚節點：綜合業務區機房；

業務接入匯聚節點：根據業務的需求，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。以連接綜合業務區的最佳路由為目的。5G端到端時延在ms量級，這要求光纜網有最短最優路由組網。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。光交以綜合業務區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”的元素就是網絡，分為SDH網絡、PTN網絡、OTN網絡和PON網絡。

（1）SDH網絡：以維持現狀為主，輔以適當的優化，主要承載2G和現有專線；

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

（3）OTN網絡：以承載大顆粒（OLT、GE以上大顆粒專線）的業務為目的，以端到端自由調度為目標進行網絡的規劃和建設；

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

2. 從新技術應用和創新方面看

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

（2）OTN網絡建設過程中，構建OTN端到端組網架構方案，為大規模OTN網絡鋪設提供了網絡架構解決方案，匯聚層采用雙節點上行至核心層，在核心層通過資源分層、配置專門用于承載匯聚層業務調度的獨立電子架，實現業務從匯聚層到核心層的穿通、落地，實現ODUK級的端到端調度。endprint

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

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

3. 從承載業務發展看

業務需求主要分為：無線業務、家客業務和集客業務需求。

3.1 無線業務需求中，在規劃期內，2G基站新增規模較小，3G基站逐步退網，4G基站繼續增加，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奏，不同類型基站的帶寬需求，以及不同區域流量的差異確定如下帶寬需求模型（見圖1）：

（1）結合不同類型基站建設的差異性，對不同類型基站的發展情況分別規劃。

（2）考慮4.5G基站帶寬的逐步演進。根據現狀當前部署為2載波，帶寬取4G基站帶寬的2倍。隨著無線業務對帶寬需求的持續快速增長，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奏進行規劃。

（3）根據現網的業務分布統計，區分流量密集區域、一般區域，和稀疏區域，不同類型區域采用不同的流量系數，通過流量系數對基站帶寬模型進行調整，使帶寬需求預測更貼合各區域業務的實際情況。

（4）對現有4G基站，根據現網流量統計分析，建立帶寬估算模型。

3.2 對于集客業務，我們按照業務類型（數據專線、互聯網專線）和平均帶寬大小進行分類；同時規劃不同的承載方式（PTN、PON、SDH、OTN）。我們給出如下預測模型：

（1）數據專線：70%通過PON承載，25%通過PTN/SDH承載，5%通過OTN承載；

（2）互聯網專線：70%通過PON網絡承載，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 對于家客業務，根據本地區家客實際流量情況，結合2018～2022年4K等視頻新業務規劃需求，制定家客業務的流量模型，同時考慮到城區和郊縣發展不平衡因素，針對城區和郊縣的家客業務模型進行分別評估計算。

4. 結束語

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

4.2 在網絡能力現狀和業務發展模型預測的基礎上，提出面向2022網絡的“321”建網方針和策略：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的一張目標網絡架構。下面分別對“321”戰略方針進行闡述：

4.2 .1 “3”——圍繞“點、線、面”三個建設優化：

4.2.2 “2”——按照近期和遠期分兩個階段建設演進：

針對目標網絡架構，按照分階段兩步走的戰略：

（1）第一階段（近期2018年）：以綜合業務接入區為基礎全業務接入承載發展思路，實現基站匯聚機房與綜合業務接入區的融合，并加大在業務匯聚機房的OTN部署，形成以綜合業務接入區為核心的多業務承載的大帶寬、扁平化的網絡架構。

（2）第二階段（中遠期2022年）：目標以“一張傳送網”架構，業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”的網絡架構，通過以DC機房建設為基礎構建一張大帶寬、扁平化傳送承載網架構。如下圖3所示：

4.2.3 “1”--構建一張目標架構網：

在面向2022年全業務承載的遠期目標中，打造“一張傳送網”的目標網絡架構。一張傳送網，是以OTN為基礎承載網絡，對光纖資源進行統一管理，PTN網絡、PON網絡承載至OTN網絡上。PTN網絡由目前的環形網逐步向Mesh化、扁平化目標演進，PON網絡實現OLT跨不同物理局址雙歸于BRAS的網絡目標架構。在新技術方面逐步引入超100G技術、EOTDR、SDN等新技術，提高網絡的運維效率。

參考文獻

[1] 試論寬帶IP城域網的優化策略及應用[J]. 張素青，王冬梅. 信息通信. 2015（03）.

[2] IP城域網優化及實現分析[J]. 林忠陽. 科技傳播. 2016（15）.

[3] 超寬帶城域網架構設計思路和關鍵技術探討[J]. 陳振，賀方. 中國新通信. 2015（23）.

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