于棟梁 屠小娟 李 勝

1.中國聯(lián)通南通市分公司；2.中國聯(lián)通徐州市分公司；3.中國聯(lián)通江蘇省分公司

1 研究背景

1.1 現(xiàn)狀分析

寬帶業(yè)務和移網(wǎng)業(yè)務是運營商核心業(yè)務，目前寬帶業(yè)務已成為運營商業(yè)務增長的主要驅(qū)動力之一。目前寬帶和固話業(yè)務主要采用PON（Passive Optical Network，點到多點的無源光接入技術）方式接入，基站端通過OLT（optical line terminal，無源光網(wǎng)絡接入終端）開通業(yè)務；互聯(lián)網(wǎng)專線目前主要采用LAN(Local Area Network，有線局域網(wǎng)接入技術)方式接入，基站端通過城域網(wǎng)接入交換機進行業(yè)務開通；以太網(wǎng)電路通過運營商傳輸網(wǎng)絡進行業(yè)務開通，運營商目前用于接入工程的傳輸網(wǎng)絡主要有SDH（Synchronous Digital Hierarchy，同步數(shù)字傳輸體系）網(wǎng)絡和IPRAN（IP Radio Access Network，以IP/MPLS 協(xié)議及關鍵技術為基礎的業(yè)務承載）網(wǎng)絡。

1.2 以太網(wǎng)電路業(yè)務開通方式問題分析

2008 年左右，運營商為3G 網(wǎng)絡配套建設了SDH 傳輸網(wǎng)絡。SDH 傳輸設備用于接入工程的業(yè)務板卡均為電口，需通過光電轉(zhuǎn)換設備進行轉(zhuǎn)接。在該背景下，基于 SDH 技術，運營商建設了MSAP 多業(yè)務接入平臺（Muti-Services Access Platform，基于傳統(tǒng)SDH 技術的多業(yè)務接入平臺），解決了SDH 設備接入能力不足的問題，實現(xiàn)了光電信號轉(zhuǎn)換并將業(yè)務納入網(wǎng)管進行監(jiān)控管理。但經(jīng)過多年的更新?lián)Q代，目前SDH+MSAP 網(wǎng)絡在客戶接入工程中承載能力弱、設備造價高的問題日益凸顯。

圖1 基于SDH+MSAP 網(wǎng)絡的以太網(wǎng)電路開通方式

2013 年左右，運營商為建設4G 網(wǎng)絡，配套建設了承載能力強、數(shù)據(jù)IP 化的IPRAN 網(wǎng)絡。IPRAN 網(wǎng)絡主要為了承載4G 業(yè)務，同時逐步割接3G 業(yè)務至IPRAN 網(wǎng)絡，同時，SDH網(wǎng)絡逐步清退，僅用于金融等固定客戶群。IPRAN 網(wǎng)絡能承載的電路帶寬遠高于SDH 網(wǎng)絡，符合業(yè)務發(fā)展趨勢，目前運營商以太網(wǎng)電路業(yè)務主要通過IPRAN 網(wǎng)絡進行。但是IPRAN網(wǎng)絡在組建時未能考慮到政企客戶的接入需求，網(wǎng)絡建設初期投入的設備僅能滿足無線網(wǎng)接入需求，留給接入網(wǎng)的端口不足，所以在客戶接入工程業(yè)務開通時，不得不在同一個基站內(nèi)新增多臺IPRAN 設備，造成資源的浪費。

圖2 基于IPRAN 網(wǎng)絡的以太網(wǎng)電路開通方式

1.3 互聯(lián)網(wǎng)專線業(yè)務開通方式問題分析

運營商用于互聯(lián)網(wǎng)專線接入的交換機是電口交換機，需通過光電轉(zhuǎn)換設備接入業(yè)務光纜。多年以來，機房端的光電轉(zhuǎn)換設備從48V 光纖收發(fā)器，升級成集中式光纖收發(fā)器，再升級到可網(wǎng)管的MSAP。這樣的業(yè)務開通方式接入成本高，中間設備多，增加了業(yè)務開通時間，也增加了網(wǎng)絡故障的排查難度。

圖3 電口交換機+MSAP 設備互聯(lián)網(wǎng)專線開通方式

2 接入側(cè)多業(yè)務承載能力優(yōu)化方案

為響應集團公司降本增效，建設精品匠心網(wǎng)絡的戰(zhàn)略思想，本文提出了基站端采用全光口交換機，擴容IPRAN 網(wǎng)絡傳輸端口，同時將城域網(wǎng)接入交換機，全面升級為全光口交換機的改造方案。

2.1 利用全光口交換機擴容IPRAN 網(wǎng)絡傳輸端口

針對IPRAN 傳輸網(wǎng)絡端口不足的問題，方案提出在基站端新增全光口交換機，交換機的光口通過不同的VLAN 收斂至IPRAN 傳輸設備一個端口上，接入網(wǎng)的電路開通全通過該光口交換機進行。

圖4 改造后的以太網(wǎng)電路開通方式

舉例場景一：

業(yè)務需求：X 市公路處需新增36 條監(jiān)控電路，A 端為X市公路管理處，Z 端為32 個公路監(jiān)控桿。

改造前設計方案：Z 端利舊現(xiàn)有IPRAN 網(wǎng)絡，A 端利舊原有IPRAN 設備2 個光口，同時新增IPRAN 設備兩臺，共配4 塊8 口GE 板卡，設備總投資約3 萬元。

改造后設計方案：Z 端利舊現(xiàn)有IPRAN 網(wǎng)絡，A 端利舊原有IPRAN 設備一個端口，新增全光口交換機一臺，配光模塊37 個，設備總投資約5100 元。

結論：經(jīng)對比可以看到，改造后的設備投資減少了83%，且占用現(xiàn)網(wǎng)的端口和機架位更少，設備能耗也更少。

圖5 改造前后接入成本對比

2.2 城域網(wǎng)接入交換機升級全光口

針對城域網(wǎng)交換機端口為電口的問題，方案提出在基站內(nèi)新增全光口交換機，上聯(lián)至城域網(wǎng)匯聚設備。互聯(lián)網(wǎng)專線業(yè)務接入從全光口交換機進行；改造后的業(yè)務開通方式如圖6所示。

圖6 改造后的互聯(lián)網(wǎng)專線開通方式

舉例場景二：

X 單位需新增互聯(lián)網(wǎng)專線一條。

改造前設計方案：X 基站交換機（電口）第16 口，轉(zhuǎn)接至本基站MSAP 設備4 板1 口（MSAP 設備機框電源板造價約1 萬元，滿配可承載12 塊4 口板卡，單板造價約3000 元），單端口造價約1000 元。

改造后設計方案：X基站交換機（光口）（采購價約1400元，光模塊約100 元/個）第0 口，單端口造價約129 元。

結論：經(jīng)過對比可以看到，改造后的設備投資減少了87.1%，且在基站端開通業(yè)務時無須做網(wǎng)線轉(zhuǎn)接，也無須后臺配置MSAP 網(wǎng)絡數(shù)據(jù)，可大幅縮短業(yè)務開通時間。

圖7 改造前后單端口造價對比

3 實施結果分析

接入側(cè)多業(yè)務承載能力的優(yōu)化是當下和未來的發(fā)展趨勢，在企業(yè)降本增效，打造匠心網(wǎng)絡的戰(zhàn)略指引下，部署全光口交換機來進行低成本的端口擴容和升級，有利于減少投資和業(yè)務開通環(huán)節(jié)，縮短業(yè)務開通時間，也有利于維護。本文通過分析全光口交換機接入方式與傳統(tǒng)接入方式的優(yōu)缺點，助力運營商實現(xiàn)接入層網(wǎng)絡的演進和升級。