新形勢下基礎(chǔ)通信網(wǎng)絡架構(gòu)的建設和優(yōu)化策略

劉敏

摘要

隨著4G網(wǎng)絡的不斷建設和5G時代的日漸來臨，移動BBS池組化逐漸成為移動網(wǎng)絡的技術(shù)選擇和未來的發(fā)展趨勢。為滿足業(yè)務需求，中國聯(lián)通經(jīng)過三年的時間搭建了一個分層分區(qū)、面向4/5G業(yè)務發(fā)展的基礎(chǔ)網(wǎng)絡架構(gòu)以及相應的UTN傳送網(wǎng)絡。但隨著基站機房移交、市政遷改、集中化比例提高等諸多新形勢下的內(nèi)外變化因素影響，這個基礎(chǔ)網(wǎng)絡架構(gòu)的穩(wěn)定性和完整性面臨著越來越大的挑戰(zhàn)。如何梳理相關(guān)影響因素，討論解決方案并制定對應的建設和優(yōu)化措施，成為目前需要認真探討的重要課題。

【關(guān)鍵詞】網(wǎng)絡架構(gòu) 建設和優(yōu)化 策略

合理有效的網(wǎng)絡架構(gòu)是通信網(wǎng)各專業(yè)穩(wěn)定運行和持續(xù)發(fā)展的根基，中國聯(lián)通的基礎(chǔ)網(wǎng)絡架構(gòu)，以主要鄉(xiāng)鎮(zhèn)/村落、城市支局/端局機房及業(yè)務量大條件較好的的基站機房為框架節(jié)點，以機房和主干光交為業(yè)務接入節(jié)點，以主干光纜進行連接，纖芯分層使用，利于末梢業(yè)務以最短距離接入就近的綜合業(yè)務節(jié)點機房，并便于移動設備池組化設置和運行。以北方某省聯(lián)通為例，架構(gòu)基本搭建完成后，市區(qū)平均每平方公里有2.26個主干光交，末梢接入距離控制在0.9公里以內(nèi)，每業(yè)務占用主干光纜6.55芯，能夠保障業(yè)務的快速開通和末梢接入成本的有效控制。然而近一年來，部分關(guān)鍵指標有劣化趨勢，基礎(chǔ)網(wǎng)絡架構(gòu)的穩(wěn)定性和完整性面臨挑戰(zhàn)。

1 面向未來的網(wǎng)絡架構(gòu)的必要性和合理性分析

核心、匯聚及綜合業(yè)務接入點是基礎(chǔ)網(wǎng)絡架構(gòu)和UTN傳輸系統(tǒng)組織的關(guān)鍵節(jié)點，節(jié)點的合理性和穩(wěn)定性是傳輸系統(tǒng)穩(wěn)定發(fā)展的前提，是移動、寬帶、大客戶等其他業(yè)務普遍接入的基礎(chǔ)保障，必須從業(yè)務長遠發(fā)展進行布局規(guī)劃。節(jié)點及節(jié)點機房的選擇是重點和難點。

在架構(gòu)搭建的過程中，各地聯(lián)通公司綜合考慮了當?shù)毓饫|、管道、機房等特點，制定細化的架構(gòu)目標、各層次機房條件要求，并結(jié)合本地擁有的各類機房資源實際情況，形成適合本地發(fā)展的機房標準。

機房選定后，通過分級設置核心、匯聚、主干光纜網(wǎng)、合理設置光交布局并做好纖芯分配，使光纜網(wǎng)的覆蓋與纖芯容量和業(yè)務需求相匹配，構(gòu)建相應的主干光纜網(wǎng)和設備系統(tǒng)。傳輸OTN/UTN設備、IP城域網(wǎng)BRAS/AR設備、寬帶OLT設備、移動BBU設備均按照設備層次與機房定位匹配的原則，選點安裝或集中建設。

移動BBU設備的集中池組化建設，是面向未來網(wǎng)絡發(fā)展的必經(jīng)之路，也是建設合理的基礎(chǔ)網(wǎng)絡架構(gòu)價值的體現(xiàn)。結(jié)合機房、傳輸資源情況和后續(xù)無線新功能引入等因素，對BBU集中數(shù)量尤其是4G BBU集中的規(guī)模進行測算確定，測算時應充分考慮后期BBU間協(xié)同的需要。根據(jù)測算數(shù)據(jù)和工程經(jīng)驗，在密集城區(qū)場景BBU集中數(shù)量應有10個及以上站點（對應30個以上RRU），機房、電源等資源條件允許時，可適當增加BBU集中規(guī)模，務必確保集中放置在同一機房的BBU設備所帶RRU，在地理區(qū)域上實現(xiàn)連片覆蓋，同時盡量提高該機房的傳輸安全保障。通過架構(gòu)節(jié)點的機房保障和BBU的集中布放，確保了建成的4G網(wǎng)絡可持續(xù)高效運行和順利演進，也為5G網(wǎng)絡的到來奠定堅實基礎(chǔ)。

綜合業(yè)務接入節(jié)點作為UTN、OTN、OLT、MSTP、MSAP等設備的共同安裝節(jié)點，除強力支撐移動業(yè)務外，也便于寬帶、集團大客戶等業(yè)務的集中收斂和上行，進一步發(fā)揮傳送網(wǎng)絡面向全業(yè)務統(tǒng)一接入、統(tǒng)一傳送的一體化支撐平臺功能。

2 新形勢下網(wǎng)絡架構(gòu)完整性及穩(wěn)定性受到各方面影響

鐵塔公司成立后隨著大量基站機房的移交，尤其是被定義為架構(gòu)節(jié)點的重點機房移交后，一些問題逐步顯現(xiàn)。進出機房手續(xù)辦理環(huán)節(jié)多，網(wǎng)絡擴容新增的電源、電池和空調(diào)需求和存量能力的協(xié)同難度大，機房空間受限，租金費用不菲等因素，提高了工程建設的實施難度和協(xié)調(diào)成本，也給存量設備運行維護帶來壓力，認為此類機房不再適宜繼續(xù)作為架構(gòu)節(jié)點機房的呼聲日益高漲。

市政建設是引發(fā)基礎(chǔ)通信設施大規(guī)模拆除遷改的主要因素。近年來隨著城市發(fā)展，道路修建呈現(xiàn)兩類需求，一類是老城區(qū)承載能力不足，交通擁塞嚴重，市政道路和危舊管網(wǎng)均有迫切拓寬和改造需求，此類項目往往與城中村改造交叉覆蓋，同步實施；一類是城市區(qū)域拓展，需要有前瞻性的市政管網(wǎng)與之配套，主干道路主動提前規(guī)劃建設，助力城市發(fā)展提速。兩類市政建設均帶來網(wǎng)絡架構(gòu)節(jié)點機房和通信管線光纜的建設和改造需求。

2015年中國聯(lián)通實施了全國范圍內(nèi)的光改專項工程，光改完成后有的機房退服退租，在用機房也有大量老舊設備斷電退網(wǎng)，但受倉庫容量等因素影響，無法及時拆除退庫，依然占據(jù)機房空間，該問題普遍存在，不利于節(jié)點機房高效利用。同時，受機房原始條件影響，現(xiàn)網(wǎng)綜合業(yè)務機房仍有部分面積小于20平米，難以滿足長期發(fā)展需求。某省2791個綜合業(yè)務點機房中共有526個機房面積小于20平米，占比19%；共有134個機房空余機架位置低于1個，占比5%，其中均有可斷電設備可供拆除退庫。對架構(gòu)節(jié)點機房布局進行優(yōu)化調(diào)整勢在必行。

此外，隨著4G網(wǎng)絡不斷擴容和聯(lián)通公司的聚焦戰(zhàn)略的落地，BBU池組化集中建設比

例日漸提高，架構(gòu)節(jié)點數(shù)量略顯不足；原有MSTP網(wǎng)絡基本飽和以及集團客戶業(yè)務大顆粒化趨勢帶來MSTP網(wǎng)改造壓力；山區(qū)地形原因使主干光纜不能成環(huán)組網(wǎng)，影響整體架構(gòu)的安全性等上述問題均提出新的建設和優(yōu)化需求，促使現(xiàn)有網(wǎng)絡架構(gòu)盡快調(diào)整，以有效支撐業(yè)務發(fā)展和市場改善。

3 對應建設和優(yōu)化策略

統(tǒng)籌考慮建設、維護、基層網(wǎng)格的一致意見，對有必要的節(jié)點，在已移交的機房附近重新選點設置一對一替代機房，在其附近設置新的主干光交，建設補充主干光纜和機房引入光纜，將新的架構(gòu)節(jié)點機房納入原有主干光纜環(huán)中，組織設備搬遷和業(yè)務割接，將原機房中的架構(gòu)設備遷移至新設機房，完成節(jié)點替換。原機房中的其他接入類設備可根據(jù)具體運維實際有選擇的進行搬遷割接，最終實現(xiàn)架構(gòu)更新。

市政道路修建及城中村改造會大量引發(fā)沿線機房拆除以及主干光纜網(wǎng)絡遷改，應在被拆除的架構(gòu)機房附近臨時選擇2-3個接入機房作為過渡，將不同專業(yè)線的設備按類別拆分安裝至過渡機房，新建繞行光纜環(huán)網(wǎng)進行接入，或選擇其他可環(huán)回光纜路由空余光纖資源實現(xiàn)接入，在道路修建和城中村改造完成后，仍需在原節(jié)點附近位置重建節(jié)點機房，完成主干光纜復原和設備回遷割接，使網(wǎng)絡架構(gòu)最終符合目標網(wǎng)架構(gòu)要求；第二類城市新拓展區(qū)域通常是以往城市發(fā)展薄弱和規(guī)劃空白區(qū)，也是通信網(wǎng)絡中業(yè)務量較少的區(qū)域，隨著市政大規(guī)模建設鋪開，通信網(wǎng)絡需要同期合理布局，統(tǒng)籌考慮拓展區(qū)域內(nèi)公眾用戶寬帶、商企客戶、移動基站、室內(nèi)分布等業(yè)務需求和發(fā)展預測，結(jié)合用戶分布、業(yè)務類型、接入方式、地形地貌等因素選擇租賃或建設條件合適的機房，設置為架構(gòu)節(jié)點機房，作為基礎(chǔ)網(wǎng)絡架構(gòu)的合理補充，同期完善通信管道和主干光纜的敷設，以確保架構(gòu)的完整性。

對于基礎(chǔ)扎實、定位合理的機房，在投資允許的情況下應考慮實施機房整改專項工作，逐一對其內(nèi)斷電退網(wǎng)的老舊設備進行拆除清退，增加機房實際可用機架位置，使條件滿足近期發(fā)展需求。此類機房問題整改通常涉及計劃、運維、物資、財務等各部門各方面，操作環(huán)節(jié)多，流程長，實施難度較大，難以一蹴而就，因此若考慮投資緊張的因素，也可隨著逐年的建設工程推進，實施涉及到的機房整改工作，最終完成全部整改。

隨著4G網(wǎng)絡持續(xù)深度覆蓋，架構(gòu)機房尤其是縣城中心機房以及市區(qū)密集區(qū)域的節(jié)點機房，設備安裝增量較大，應結(jié)合RRU就近連片覆蓋原則，對其上聯(lián)的BBU安裝進行梳理，不合理的BBU池組應及時打散調(diào)整安裝到合理的節(jié)點，結(jié)合BBU調(diào)整及時整合機房空間完成優(yōu)化整改；需要統(tǒng)籌UTN系統(tǒng)和MSTP系統(tǒng)進行移動回傳業(yè)務和大顆粒即可業(yè)務的遷移割接，同時在北方聯(lián)通應考慮建設縣鄉(xiāng)波分系統(tǒng)以承載剛性需求強的集客業(yè)務，及時支撐市場發(fā)展；對于山勢地形影響，成環(huán)困難的鏈型結(jié)構(gòu)，可建設跨縣或跨鄉(xiāng)的主干光纜，聯(lián)通其他業(yè)務區(qū)的光纜成環(huán)，在其上建設跨域縣鄉(xiāng)波分系統(tǒng)，利用系統(tǒng)波道成環(huán)己解決系統(tǒng)架構(gòu)，徹底解決系統(tǒng)穩(wěn)定性和安全性隱患。

4 架構(gòu)優(yōu)化需關(guān)注的重點問題

合理完善的基礎(chǔ)網(wǎng)絡架構(gòu)是各專業(yè)通信系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的有效保障，但因其不直接產(chǎn)生經(jīng)營效益，重要性雖高但受重視程度相對不足，往往因小失大，帶來整體投資效益的損失。應給予網(wǎng)絡架構(gòu)的建設和優(yōu)化工作充分重視并在公司戰(zhàn)略層面提供投資保障。

應促進網(wǎng)絡架構(gòu)的投資效益與業(yè)務效益分析結(jié)合工作，并在效益型評價中得到體現(xiàn)，有利于形成支撐網(wǎng)和業(yè)務網(wǎng)一致的統(tǒng)一觀念，使架構(gòu)的概念不僅僅在傳送網(wǎng)、基礎(chǔ)建設的專業(yè)得到認可，還要在移動網(wǎng)、寬帶網(wǎng)等業(yè)務網(wǎng)中深度貫徹，提高基礎(chǔ)網(wǎng)絡架構(gòu)的高效使用和發(fā)揮作用。

5 結(jié)語

綜上所述，研究主要針對目前中國聯(lián)通基礎(chǔ)網(wǎng)絡架構(gòu)合理穩(wěn)定運行面臨的影響因素進行簡要分析，對其后續(xù)建設優(yōu)化措施進行討論。筆者認為因以合理、高效、擴展性強的原則選擇機房，完善架構(gòu)節(jié)點，跟進建設和改造架構(gòu)光纜，使節(jié)點機房和主干光纜有效銜接，建維協(xié)同，戰(zhàn)略保障，投資到位，切實使中國聯(lián)通的基礎(chǔ)網(wǎng)絡架構(gòu)不僅在當前發(fā)揮應有的作用，更為5G時代的到來提前做好布局奠定扎實的網(wǎng)絡基礎(chǔ)。

參考文獻

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