張壹

【摘要】? ? 傳輸網(wǎng)絡(luò)是運營商通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，是業(yè)務長久可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)保障。網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃建設(shè)應按照面向未來、統(tǒng)籌需求、整體規(guī)劃、分步實施的原則，堅持網(wǎng)格化、IP化、差異化的規(guī)劃思路，彌補基礎(chǔ)資源短板、優(yōu)化系統(tǒng)部署、著力提升網(wǎng)絡(luò)承載能力，推動傳輸網(wǎng)向大容量，低時延的未來目標網(wǎng)絡(luò)平滑演進，建立具有發(fā)展性、延展性、適應性的傳輸網(wǎng)絡(luò)?；诖?， 文章從業(yè)務需求、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、建設(shè)方案等方面分析，指導建立具有發(fā)展性、延展性、適應性的傳輸網(wǎng)絡(luò)，更好地促進通信傳輸網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展與創(chuàng)新。

【關(guān)鍵詞】? ? 通信傳輸網(wǎng)絡(luò)? ? 業(yè)務需求? ? 發(fā)展規(guī)劃? ? 傳輸技術(shù)

一、傳輸網(wǎng)絡(luò)的介紹

傳輸網(wǎng)是通信網(wǎng)絡(luò)中用以傳送業(yè)務的網(wǎng)絡(luò)，一般架構(gòu)在交換網(wǎng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)和核心網(wǎng)之下，用來提供信號傳送和轉(zhuǎn)換，屬于基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。傳輸網(wǎng)系統(tǒng)一般包括微波系統(tǒng)、PDH、SDH、WDM/OTN、PTN/SPN、ASON等多種網(wǎng)絡(luò)形式。

對于運營商傳輸網(wǎng)絡(luò)，常用的傳輸網(wǎng)絡(luò)主要有SDH、PTN/SPN、OTN等網(wǎng)絡(luò)模型。隨著業(yè)務和技術(shù)發(fā)展，SDH網(wǎng)絡(luò)基本不再發(fā)展，PTN/SPN和OTN網(wǎng)絡(luò)則由于其獨特的大帶寬、低時延等特性以及完善的兼容、保護機制，能更好的滿足無線、專線等業(yè)務需求，將持續(xù)得到發(fā)展。

二、業(yè)務對傳輸網(wǎng)絡(luò)的需求

2.1無線業(yè)務

無線業(yè)務主要從無線技術(shù)演進和基站規(guī)模規(guī)劃著手，逐步向4.5G、5G業(yè)務演進，與無線規(guī)劃規(guī)模結(jié)合，進行傳輸網(wǎng)絡(luò)模型預測，測算無線接入基站對傳輸網(wǎng)接入層，匯聚層需求容量。

業(yè)務發(fā)展趨勢傳輸預測：

2020年-2024年：接入環(huán)接入點數(shù)量保持為8，匯聚環(huán)帶接入環(huán)數(shù)量保持20;接入環(huán)承載2G站點數(shù)量保持為8;接入環(huán)承載4G/5G宏站數(shù)量起始為8，每年保持增量為2;接入環(huán)承載4G/5G室分/微站數(shù)量起始為4，每年保持增量為2;全網(wǎng)匯聚環(huán)數(shù)量起始為50，每年增量為2。

無線業(yè)務帶寬預測：

2020-2024年：4/5G宏站峰值從440M達到2G以上，均值從80M達到600M左右;4/5G基站室分及微站均值從40M到300M左右。

傳輸網(wǎng)各層次的帶寬可按照如下公式計算（以2020年為例計算）：

2.2集客業(yè)務

集客業(yè)務是通信公司在信息化時代可持續(xù)發(fā)展的重要基礎(chǔ)，提升集客業(yè)務覆蓋率和客戶體驗是捆綁集客業(yè)務的重要手段。集客業(yè)務顆粒從2M到GE，業(yè)務需求由單一用戶需求到多元化用戶需求最終朝著定制化用戶需求發(fā)展。集客業(yè)務的接入具有靈活多變性，需要根據(jù)客戶的需要進行組網(wǎng)，承載業(yè)務應用朝著多元化發(fā)展。目前集客業(yè)務主要以2M、10M、20M、50M為主，后期業(yè)務發(fā)展將升級為50M、100M及100M以上帶寬，同時對業(yè)務安全要求更高，時延更低。

2.3家客業(yè)務

截止到2020年底家客業(yè)務已經(jīng)以200M、500M為主，預計2021年底200M以下的帶寬將全部升級為500M和1000M，2022年底主要以1000M帶寬為主（預測70%以上比例）業(yè)務。視頻業(yè)務發(fā)展，對網(wǎng)絡(luò)帶寬和服務質(zhì)量要求逐漸提高，家寬業(yè)務高流量、高并發(fā)、高感知的特性，對傳輸網(wǎng)提出更高的要求。

伴隨用戶側(cè)帶寬的提速，必須同步考慮OLT設(shè)備的上聯(lián)帶寬的擴容及城域匯聚層網(wǎng)絡(luò)的擴容。以每用戶500-1000M帶寬考慮，每套OLT設(shè)備按照64個PON口計算，每個PON口按照1：32分光比計算，OLT上聯(lián)帶寬需9.6G-19.2G，同時也要考慮OTL雙上聯(lián)鏈路組網(wǎng)安全性，保證用戶體驗。

隨著4K和VR等新技術(shù)的發(fā)展，用戶對帶寬需求越來越高，根據(jù)業(yè)務帶寬預測模型，擴容10G上聯(lián)和升級XGPON勢在必行，遠期網(wǎng)絡(luò)將引入NGPON2技術(shù)。

三、傳輸網(wǎng)絡(luò)整體規(guī)劃研究

3.1傳輸系統(tǒng)規(guī)劃

（1）PTN/SPN網(wǎng)絡(luò)

PTN/SPN網(wǎng)絡(luò)從核心、匯聚、接入三個層面分析帶寬、分析每個層面是否滿足下帶業(yè)務需求，分析PTN匯聚層忙時流量是否超標、是否存在帶寬利用率過高環(huán)路，合理優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，對槽位利用率過高站點進行設(shè)備替換升級。

（2）PON網(wǎng)絡(luò)

演進方向：新建優(yōu)選GPON，擴容控制EPON，按需引入XG-PON。

結(jié)合業(yè)務發(fā)展分析模型，分析PON網(wǎng)絡(luò)上下行帶寬和流量，通過設(shè)備資源利用率指導設(shè)備的升級。

用戶數(shù)：單臺OLT實裝百兆用戶超過300戶時，升級為10GE上聯(lián)。

利用率：設(shè)備槽位利用率控制在70%以下，槽位利用率超70%，需要新增設(shè)備。

流量： OLT設(shè)備單口上聯(lián)口峰值流量利用率超過50%，設(shè)備上聯(lián)帶寬擴容1個GE。

上聯(lián)流量超70%，需要新增10GE上聯(lián)板卡;上聯(lián)流量超90%，需要新增10GPON設(shè)備。

（3）OTN網(wǎng)絡(luò)

演進方向：考慮業(yè)務帶寬需求，擴容至100GE或N*100GE組網(wǎng)，使用小型OTN設(shè)備，OTN下沉至邊緣，滿足業(yè)務時延需求。

建設(shè)：應選擇100G或支持100G平臺的設(shè)備為主。

容量：當已配置波道數(shù)超過系統(tǒng)可配置波道數(shù)的70%時，可考慮新建波分平臺。核心層的OTN系統(tǒng)應冗余波道數(shù)量不宜超過總配置波道數(shù)的20%。

擴容：老OTN系統(tǒng)選擇增加100G擴展子架提升設(shè)備承載能力。

結(jié)構(gòu)：逐步推進OTN網(wǎng)絡(luò)的下沉，完成OTN全覆蓋，滿足長遠的業(yè)務發(fā)展需要。

3.2傳輸技術(shù)應用

（1）超100G OTN技術(shù)

隨著新興業(yè)務的不斷發(fā)展，業(yè)務流量急劇增長。作為基礎(chǔ)承載網(wǎng)絡(luò)，100G系統(tǒng)已規(guī)模部署，并從骨干和城域核心層向匯聚、接入層延伸，同時業(yè)界在超100G方面也已經(jīng)展開了廣泛的研究，相關(guān)標準完成了正式版本的發(fā)布。

目前商用的100G產(chǎn)品都是基于相干探測的單載波極化復用的QPSK調(diào)制碼技術(shù)，頻譜效率為2bit/s/Hz，單根光纖傳輸容量為8Tbps。超100G光網(wǎng)絡(luò)傳輸頻譜效率可以達到4bit/s/Hz或更高，單纖容量可達16Tbps以上。超100G的應用，在骨干網(wǎng)應用于容量的擴容，具備充足的帶寬容量，以支撐5G業(yè)務量快速增長對PTN/SPN的高帶寬需求;同時，現(xiàn)階段超100G的傳輸距離可以滿足城域網(wǎng)需要，考慮到DC互聯(lián)成為未來城域網(wǎng)業(yè)務流量的主要增長點，因此可以考慮在城域或省干的核心層部署超100G平面實現(xiàn)DC互聯(lián)。

（2）SPN技術(shù)

5G業(yè)務的差異化特性，需要基于統(tǒng)一的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施，針對具體場景需求進行功能剪裁及資源分片，并在其上進行各自的業(yè)務應用和控制，實現(xiàn)面向業(yè)務場景的按需適配，從而滿足5G多樣化場景的差異化需求。

SPN解決方案強化了控制面的功能，實現(xiàn)全網(wǎng)資源統(tǒng)一管理、業(yè)務統(tǒng)一編排與運維，解決了傳統(tǒng)PTN跨域業(yè)務運維效率低下、網(wǎng)絡(luò)抗多點故障的自愈能力較差等問題。

在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)上通過L3部署至邊緣，提供靈活的轉(zhuǎn)發(fā)調(diào)度，滿足低時延應用的需求;另一方面可以滿足5G網(wǎng)絡(luò)部分核心網(wǎng)元功能有可能下沉至接入層的需求（如MEC邊緣計算）。L3到邊緣考慮引入動態(tài)路由協(xié)議，IP任意方向可達，實現(xiàn)mesh網(wǎng)絡(luò)連接，滿足4G、5G、NBIOT的規(guī)模橫向流量。

網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)將更加扁平化，一方面，隨著業(yè)務發(fā)展驅(qū)動及DC下沉，5G核心網(wǎng)將在控制面集中的同時轉(zhuǎn)發(fā)面向城域下沉，需要網(wǎng)絡(luò)扁平化;另一方面，網(wǎng)絡(luò)扁平化可以更好滿足5G大量橫向流量的調(diào)度和業(yè)務端到端的低時延的要求。

四、結(jié)論

隨著通信技術(shù)的進步，通過科學合理的規(guī)劃與建設(shè)，傳輸網(wǎng)絡(luò)會進一步得到技術(shù)的升級和結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，數(shù)據(jù)的傳輸更加快捷、高效和安全，從根本上解決大顆粒、大容量、低時延、高可靠等業(yè)務對通信網(wǎng)絡(luò)的基本需求，促進移動通信行業(yè)向著穩(wěn)定的方向發(fā)展。

參? 考? 文? 獻

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