蘇劍釗, 王洪劍

（1 河南省郵電規(guī)劃設(shè)計(jì)院，鄭州 450008；2 黃河科技學(xué)院，鄭州 450099）

1 概述

隨著通信業(yè)“十二五規(guī)劃”實(shí)施的倒計(jì)時(shí)，家客、集客、駐地網(wǎng)建設(shè)需求和壓力特別大，是各運(yùn)營商市場激烈競爭的最前沿?？梢赃@樣說誰占領(lǐng)了最初的FTTH部署，誰就擁有了未來。集客、家客、物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展需求是遍地開花，無處不在，是當(dāng)前和今后一段時(shí)間通信運(yùn)營商投資發(fā)展建設(shè)的重點(diǎn)。就以業(yè)務(wù)而言，IP化、分組數(shù)據(jù)、高速率、大帶寬變成了剛性的需求。如何響應(yīng)國家戰(zhàn)略，實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展，對技術(shù)的選擇與應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)建設(shè)部署、工程投資效益提出了更高的要求，那么統(tǒng)籌規(guī)劃、可持續(xù)發(fā)展變得尤為重要，也是工程建設(shè)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

圖1 全業(yè)務(wù)城域傳送網(wǎng)總體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)現(xiàn)狀圖

2 網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀及面臨的挑戰(zhàn)

2.1 網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀

全業(yè)務(wù)城域傳送網(wǎng)總體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)現(xiàn)狀圖如圖1所示。

城域傳送網(wǎng)的主要網(wǎng)絡(luò)包括SDH/MSTP網(wǎng)絡(luò)、PTN網(wǎng)絡(luò)、OTN網(wǎng)絡(luò)、PON網(wǎng)絡(luò)。

SDH/MSTP網(wǎng)絡(luò)在面向客戶和未來的全I(xiàn)P化、大帶寬、高速率、高安全、全分組業(yè)務(wù)的的前提下，已經(jīng)被推到建設(shè)的邊緣，處于退網(wǎng)的趨勢。相反PTN網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢更加趨于明顯，特別是PTN網(wǎng)絡(luò)+OTN網(wǎng)絡(luò)的合理分配使用優(yōu)勢更加明顯，這也是近幾年系統(tǒng)工程建設(shè)的重點(diǎn)。PON網(wǎng)絡(luò)作為一種基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，目前成為移動(dòng)傳送網(wǎng)的一個(gè)主要傳輸承載網(wǎng)絡(luò)。PON網(wǎng)絡(luò)增加了網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、調(diào)度、使用的靈活性，在近年和未來一段時(shí)間內(nèi)會(huì)得到長期的發(fā)展，特別是在家庭客戶、專線接入等方面優(yōu)勢更加明顯，大量應(yīng)用在駐地網(wǎng)、接入網(wǎng)工程建設(shè)中。

2.2 面臨的需求及挑戰(zhàn)

2.2.1 傳送網(wǎng)轉(zhuǎn)型時(shí)期

（1） 從外部需求看，正在由單一業(yè)務(wù)向全業(yè)務(wù)快速轉(zhuǎn)變，由2G/3G向4G快速演進(jìn)，由M/Gbit帶寬向G/Tbit以上帶寬轉(zhuǎn)變，對傳送網(wǎng)的接入能力、傳送能力和響應(yīng)時(shí)效提出了全新要求；

（2） 從傳送網(wǎng)自身看，正處于由TDM向IP化的技術(shù)轉(zhuǎn)型期，由適應(yīng)簡單業(yè)務(wù)向適應(yīng)復(fù)雜業(yè)務(wù)需求的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型期，而且技術(shù)升級換代周期明顯縮短（2!3年左右）；

（3） 在結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型期，滿足業(yè)務(wù)需求時(shí)，平衡過渡方案和目標(biāo)方案的矛盾。采用目標(biāo)方案，資源和結(jié)構(gòu)還未調(diào)整到位，無法快速滿足業(yè)務(wù)需求；采用過渡方案，與目標(biāo)結(jié)構(gòu)差異較大，長期看對網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和管理影響大。如OLT適度集中與過度下沉的矛盾。

圖2 省干PTN系統(tǒng)圖

2.2.2 TD-LTE基站需求及挑戰(zhàn)

（1） 站址更密：根據(jù)規(guī)劃，近期TD-LTE將主要采用F頻段和D頻段，總體覆蓋半徑更小，且室分站的比例大大增加，初步測算，基站站址密度預(yù)計(jì)為TDSCDMA的1.2!1.5倍；

（2）帶寬更大：S111的TD-LTE基站的平均流量和峰值流量分別為80 Mbit/s/320 Mbit/s（考慮PTN系統(tǒng)的開銷），相比TD-SCDMA的帶寬增加10倍以上；

（3）接入、傳送能力，保證TD-LTE基站都能接入進(jìn)來傳送出去；

（4） 組網(wǎng)結(jié)構(gòu)需要調(diào)整，環(huán)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)數(shù)、組環(huán)區(qū)域更少，需要更為豐富的管線路由進(jìn)行組環(huán)、裂環(huán)等優(yōu)化調(diào)整。

2.2.3 系統(tǒng)帶寬要求高

（1） TD-LTE中遠(yuǎn)期，部分接入環(huán)需要采用10GE、匯聚環(huán)需要40GE以上；

（2）EPC（SAE-GW和MME）擬采用分省集中部署方案，跨地市的流量將達(dá)到幾百Gbit/s，甚至達(dá)到Tbit/s級；

（3）省內(nèi)骨干傳送網(wǎng)PTN、城域核心PTN需要支持三層功能，滿足TD-LTE基站的多歸屬和本地市橫向流量轉(zhuǎn)發(fā)需求；

（4） 城域核心層、省內(nèi)骨干傳送網(wǎng)需為橫向流量準(zhǔn)備足夠的帶寬，尤其是EPC集中在2個(gè)及以上城市時(shí)；

（5） 省內(nèi)骨干傳送網(wǎng)結(jié)構(gòu)需由環(huán)形結(jié)構(gòu)向星型或局部Mesh結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，以適應(yīng)大顆粒、大帶寬的業(yè)務(wù)傳送。

2.2.4 集團(tuán)客戶和家庭客戶需求

集團(tuán)客戶每年以約10%的速率增長，潛在的專線需求量大； 能夠發(fā)展為專線用戶的隨機(jī)性較大，業(yè)務(wù)接入點(diǎn)位置需要簽約后確定，建設(shè)準(zhǔn)備期較短； 傳送網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)的周期性與集團(tuán)客戶接入的隨機(jī)性、時(shí)效性矛盾。

家庭客戶的密度高、投入大，對傳送網(wǎng)的資源需求更為密集，密度高； 要求接入資源更為密集：纖芯資源需求量大，帶寬需求發(fā)生數(shù)量級的變化； 家庭寬帶的綜合效益評估困難，綜合成本難以精確計(jì)算，間接效益難以準(zhǔn)足額測算。短期內(nèi)資源利用率難以快速提升，效益難以保障。

3 建設(shè)要求及設(shè)計(jì)方案

3.1 建設(shè)要求

省干PTN系統(tǒng)圖如圖2所示。

3.1.1 IP城域網(wǎng)總體目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

IP城域網(wǎng)總體目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖如圖3所示。根據(jù)IP城域網(wǎng)發(fā)展趨勢及建設(shè)原則， IP城域網(wǎng)的目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分為城域骨干網(wǎng)與寬帶接入網(wǎng)兩個(gè)層面。

3.1.2 IP承載網(wǎng)目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

現(xiàn)在移動(dòng)IP承載網(wǎng)分為兩張網(wǎng)：一張是中國移動(dòng)集團(tuán)的IP承載網(wǎng)和省內(nèi)的IP承載網(wǎng)，兩張網(wǎng)互為補(bǔ)充，各自承載的業(yè)務(wù)和種類有所差別。

隨著全部IP化進(jìn)程的加快推進(jìn)，兩張網(wǎng)最終會(huì)統(tǒng)一到一張網(wǎng)上來，而另一張網(wǎng)會(huì)逐漸成為第二個(gè)備用網(wǎng)絡(luò)，形成一主一備的兩張網(wǎng)絡(luò)，就如同現(xiàn)在的口字型結(jié)構(gòu)一樣，另一張網(wǎng)主要分擔(dān)和備份一些重要數(shù)據(jù)。

圖3 IP城域網(wǎng)總體目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖

3.1.3 網(wǎng)絡(luò)長期演進(jìn)結(jié)構(gòu)

核心網(wǎng)對各專業(yè)提出帶寬需求，CMNet、IP專網(wǎng)對傳輸提出電路需求，反過來二干、本地網(wǎng)傳輸根據(jù)目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、基礎(chǔ)資源狀況，給各個(gè)專業(yè)提出網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)思路、選點(diǎn)建議，達(dá)到多專業(yè)協(xié)同組網(wǎng)的目的。

3.2 設(shè)計(jì)方案

3.2.1 傳送網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)指導(dǎo)思想

工程建設(shè)涉及傳送網(wǎng)和承載網(wǎng)，方案涉及本地網(wǎng)傳輸、省干傳輸、CMNet、IP城域網(wǎng)、IP承載網(wǎng)等多個(gè)建設(shè)內(nèi)容，并與核心網(wǎng)密切相關(guān)，應(yīng)按“一張承載網(wǎng)”協(xié)同共進(jìn)的建設(shè)思路，相互協(xié)調(diào)、統(tǒng)一整體規(guī)劃，分步實(shí)施，逐步實(shí)現(xiàn)的方針來實(shí)現(xiàn)工程建設(shè)的資源節(jié)約化、可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略。首先采用新工藝、新材料、新技術(shù)來實(shí)現(xiàn)設(shè)備的可擴(kuò)展型，提高網(wǎng)絡(luò)的扁平化平滑升級。充分挖掘現(xiàn)有資源，加大投入新技術(shù)的應(yīng)用，采取差別化建設(shè)和服務(wù)，小步快跑的建設(shè)思路來提高工程建設(shè)的投資效益。高瞻遠(yuǎn)矚的開展干線部分、本地網(wǎng)部分的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、工程建設(shè)工作。

主要業(yè)務(wù)部署結(jié)構(gòu)圖如圖4所示。

3.2.2 技術(shù)發(fā)展的特點(diǎn)

傳輸媒介線路技術(shù)發(fā)展相對較慢，在傳輸線路的方式方法上10余年一更新，在傳輸設(shè)備方面相對技術(shù)更新較快，大概3!5年一個(gè)技術(shù)更新。

3.2.3 技術(shù)定位

（1）PON技術(shù)：適合點(diǎn)多量大的業(yè)務(wù)接入，如WLANAP、家庭客戶、集團(tuán)客戶專線等；

（2） PTN技術(shù)：提供高質(zhì)量分組業(yè)務(wù)傳送，可跨城域/跨省端到端承載，適合基站、重要集團(tuán)客戶專線等高質(zhì)量等級業(yè)務(wù)；

（3） OTN建設(shè)：一是直接承載GE以上大顆粒業(yè)務(wù)（效率比較低），二是為PTN/SDH等系統(tǒng)長距離傳送提供通道，節(jié)約纖芯資源。

3.2.4 技術(shù)轉(zhuǎn)型

（1） 基于IP化電路的帶寬規(guī)劃需要同時(shí)關(guān)注業(yè)務(wù)的保證帶寬、實(shí)際流量和峰值流量，提升業(yè)務(wù)的傳送效率和資源的利用率；

圖4 主要業(yè)務(wù)部署結(jié)構(gòu)圖

（2） 制定不同業(yè)務(wù)或同類業(yè)務(wù)中不同客戶的QoS配置策略，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)籌考慮，設(shè)置合理的保證帶寬，預(yù)留合理的峰值帶寬；

（3） 確定不同業(yè)務(wù)、不同網(wǎng)絡(luò)層面的收斂比，保證帶寬使用效率。

3.2.5 結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型

（1） 面向大顆粒、大帶寬、多流向的業(yè)務(wù)需求，在骨干層面，傳統(tǒng)的多點(diǎn)環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)的效率較低，省內(nèi)骨干傳送網(wǎng)結(jié)構(gòu)需要進(jìn)行調(diào)整；

（2） 適應(yīng)系統(tǒng)層面結(jié)構(gòu)調(diào)整的需求，需要建設(shè)更為豐富的光纜路由；

（3） 面向全業(yè)務(wù)接入，有線接入網(wǎng)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型；

（4）在結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型期，努力實(shí)現(xiàn)既有結(jié)構(gòu)向目標(biāo)結(jié)構(gòu)的平滑過渡銜接，統(tǒng)籌各類需求，實(shí)現(xiàn)“一張光纜網(wǎng)”的有效落地，滿足規(guī)劃、建設(shè)和管理需要。

3.2.6 傳送網(wǎng)向IP化轉(zhuǎn)型過程中，多傳送技術(shù)面臨協(xié)同部署

（1）面向各類接入需求，選擇最佳的接入技術(shù)方案，讓客戶認(rèn)可新的傳送技術(shù)；

（2）為適應(yīng)發(fā)展需要，保護(hù)投資，應(yīng)立足于現(xiàn)網(wǎng)，通過PTN對SDH的替代，做好網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)調(diào)整和資源統(tǒng)籌調(diào)配，最大限度的保護(hù)現(xiàn)網(wǎng)投資；

（3）盡量避免SDH和PTN的混合承載，實(shí)現(xiàn)端到端的統(tǒng)一技術(shù)承載，充分發(fā)揮各類技術(shù)優(yōu)勢，提高傳送效率。如部分集團(tuán)客戶專線，接入段由PTN承載，干線段由SDH承載，傳送質(zhì)量降低（TDM 2 Mbit/s電路接入PTN網(wǎng)絡(luò)，業(yè)務(wù)時(shí)延相比接入SDH增加20%）。

3.2.7 PON網(wǎng)絡(luò)總體建設(shè)原則

順應(yīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)演進(jìn)趨勢，合理規(guī)劃部署PON網(wǎng)絡(luò)，推進(jìn)網(wǎng)絡(luò)扁平化。

（1）OLT應(yīng)盡量部署在端局，優(yōu)先考慮放置在傳輸機(jī)房；

（2）OLT與BRAS直連是發(fā)展趨勢，當(dāng)單個(gè)OLT 匯聚用戶較多、上聯(lián)流量超過1 Gbit/s時(shí)，可直接上聯(lián)BRAS設(shè)備，并做好OLT的雙上聯(lián)保護(hù)；

圖5 主要業(yè)務(wù)部署結(jié)構(gòu)圖

（3）OLT在功能和物理位置上與匯聚交換機(jī)相近，在組網(wǎng)和部署中應(yīng)充分考慮OLT與匯聚交換機(jī)的融合；

（4）ODN網(wǎng)絡(luò)應(yīng)盡量采用一級分光方式，并盡可能靠近用戶集中設(shè)置。農(nóng)村地區(qū)可根據(jù)主干光纜纖芯占用、傳輸距離等情況，采用逐級分光方式，但原則上應(yīng)控制在二級以內(nèi)，最大不超過三級。

適應(yīng)以PON星型結(jié)構(gòu)為主的接入網(wǎng)建設(shè)模式，做好接入光纜網(wǎng)的統(tǒng)籌規(guī)劃。

（1）接入光纜網(wǎng)的組織應(yīng)與城域邊緣控制設(shè)備和OLT設(shè)備設(shè)置統(tǒng)籌考慮，盡可能節(jié)省出局光纜和相關(guān)管道資源；

（2）綜合考慮光進(jìn)銅退和基站傳輸需求，統(tǒng)籌優(yōu)化接入光纜網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。接入層的主干光纜結(jié)構(gòu)應(yīng)以“環(huán)型＋公共纖”為主、“樹型＋公共纖”為輔；

（3）隨著FTTH建設(shè)力度的加大，應(yīng)加大144!288芯及以上大芯數(shù)主干光纜的部署。在未來光纖需求量大的區(qū)域，應(yīng)采用大容量光交接箱，在建設(shè)上盡可能一步到位。城區(qū)進(jìn)樓光纖應(yīng)至少布放6芯光纜，用戶密集的高層樓宇也可直接布放12芯光纜。

FTTH中OLT設(shè)置位置及原則：

（1）OLT設(shè)置位置，集中式設(shè)置于端局便于設(shè)備的集中管理，節(jié)約網(wǎng)絡(luò)上聯(lián)所需傳輸資源。

分布式設(shè)置于接入點(diǎn)可節(jié)約接入網(wǎng)管線資源和局端機(jī)房資源。

（2） 基本原則， 考慮到接入點(diǎn)資源相對比較充足（且可以選用無線基站機(jī)房安裝OLT設(shè)備），OLT分布式設(shè)置將是普遍采用的方式。

舊城區(qū)FTTB/C改造過程，如接入點(diǎn)難以尋址，可采用OLT集中設(shè)置方式。

新區(qū)的建設(shè)時(shí)，無接入點(diǎn)戰(zhàn)略性需求，可以考慮采用OLT集中設(shè)置的方式，減少接入點(diǎn)的投資。

4 未來全業(yè)務(wù)IP城域承載網(wǎng)建設(shè)思路

4.1 一體化承載方案

傳送網(wǎng)一直作為基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)存在，是各種業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)的承載網(wǎng)絡(luò)。傳送網(wǎng)是具備傳輸網(wǎng)和數(shù)據(jù)承載網(wǎng)各方優(yōu)勢的融合承載網(wǎng)，擔(dān)負(fù)著本地各種業(yè)務(wù)的承載。如今IP網(wǎng)作為電信網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的思路和做法已經(jīng)十分流行，形成更高層面上的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，這樣原來的傳送網(wǎng)加上IP承載網(wǎng)形成了更高層面上的融合的大承載網(wǎng)。設(shè)計(jì)方案應(yīng)努力做好PTN、OTN、PON的協(xié)同建設(shè)，確保傳送網(wǎng)的一體化承載發(fā)展方向。

全業(yè)務(wù)IP城域承載網(wǎng)示意圖如圖5所示。

4.2 網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的趨勢及展望

傳送網(wǎng)和IP承載網(wǎng)絡(luò)都具備提高業(yè)務(wù)可用性的功能，甚至局部重疊，隨著技術(shù)的發(fā)展、網(wǎng)絡(luò)的不斷融合、新業(yè)務(wù)的涌現(xiàn)，在面向IP業(yè)務(wù)應(yīng)用的承載、傳送以及新業(yè)務(wù)的提供，電信網(wǎng)絡(luò)由傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)向下一代網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)越來越明顯。為了適應(yīng)這種發(fā)展趨勢，傳統(tǒng)的電路交換網(wǎng)絡(luò)向分組交換網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)化，傳送網(wǎng)絡(luò)與承載網(wǎng)絡(luò)逐步進(jìn)行融合，我們將看到具備傳送網(wǎng)和數(shù)據(jù)承載網(wǎng)各方優(yōu)勢的融合承載網(wǎng)的逐漸形成。