城市全业务网络演进趋势

2012-10-26韩莹

中国科技信息 2012年12期

韩莹

城市全业务网络演进趋势

韩莹

前言

近年来，网络技术发展越来越迅速，基于网络的各种应用也越来越丰富，随着数据业务量的迅猛增长，带来了对网络带宽的巨大需求，而且由于数据流量的不可预见和不确定性，运营商非常需要对网络带宽做动态分配。在中国数据业务的发展速度更是惊人，每年各大运营商都有数以百亿计的资金投入到基础光传输网络的建设中。随着网络需求的多样化和网络规模的不断扩大，如何更好地规划、建设光传输网络是各运营商面临的一个重要的课题。

1 全业务网络的现状

三大运营商为满足后续业务发展，逐渐在进行SDH退网，加大PTN、OTN传输设备在城域网中的使用。为满足客户随时随地的业务接入需求，加大驻地网、光缆承载网的建设。考虑到业务的平稳过渡，目前运营商都是几张传输网同时运营，造成资源浪费、建设冗余。

2 全业务网络规划、管理发展面临的问题

首先，各大电信运营商之间的竞争越来越激烈，如何更好地利用网络资源、提供质量更好的服务、降低运营成本就成为立足于竞争市场的关键。其次，网络的中远期规划决定了运营商业务的可持续发展。另一方面传输设备处理能力和稳定性决定了网络建设的时间。

此外，网络业务正由原来单一的基础业务向多元化的数据业务发展。这就要求运营商要能够有针对性的对不同的用户要求提供不同场景的不同服务质量（QOS）的业务。另外，物联网的逐步试商用也要求光传输网络具有更多的灵活性，能够对不同的客户需求和带宽需求迅速做出响应，并进行建设和监控。运营商要适应业务发展，提高整体竞争力，增加运营收入就必须解决好以上问题。

3 城市全业务网络演进趋势

3.1 向大容量传输演进

追求大容量、传输距离灵活调整一直是光通信发展的基本方向，近年新业务层出不穷要求传输网向更高速率、传输距离可调演进增添了新的动力。从现有的技术水平，可以采用40-100Gbit/s系统和波分复用技术来实现传输网容量的提升。由于100Gbit/s系统的实现成本较高，目前100Gbit/s系统的规模商用还有很大障碍。现阶段还是重点依赖10Gbit/s～40Gbit/s系统技术来满足传输网更大容量的需求。

3.2 向多业务承载演进

光网络为业务网提供支撑和服务，业务网的需求决定了光传输网的发展。目前以IP为主的数据业务增长极其迅速，而传统光传送网主要是根据基础业务的需求进行设计，存在着业务调整复杂、带宽扩容性差、传输数据业务成本高等缺陷，不具备对IP业务的优化传送和对宽带数据业务进行汇聚和疏导的能力。另一方面，接入网占整个网络建设成本很大的比重，如果OTN、PTN以及SDH等网络独立地发展，必然导致接入网和驻地网的重复建设，同时错综复杂的网络结构也会加大网络运行维护成本。如果能够利用一张光网络和综合化的多业务平台实现各个网络在接入层和汇聚层的业务融合，必然极大地降低网络建设和维护成本，并有利于向用户提供综合业务。

3.3 向网络智能化演进

一张光网络是光传送网由静态基础网向动态业务网转化和更好地适应新业务发展的必然要求。

（1）波分技术可以解决传输带宽问题，要使传输带宽得到更有效的利用，还要赖于网络的合理结构。物联网等新业务的快速发展使得整个通信网络向着高容量IP化发展。

（2）向不同客户分场景提供差异化服务是提升运营商竞争力的关键。光传送网正在演变为满足各种业务就近接入，快速开通，便于管理的一张光缆网。

（3）基于SDH的传统光传送网大量采用环性结构进行建设，各环之间相互独立，网络结构扩展性差，资源利用率低。另外，传送层的环网拓扑结构与数据业务层的汇聚型拓扑结构的差异还会造成带宽资源的巨大浪费。因此，光传送网必然要向一张光缆网方向发展，通过综合业务平台实现业务分离。

基于以上考虑，智能功能的部署将实现一张光网络和综合业务平台的全面建设，一张智能网成为了光传送网发展的必然选择。

4 城市全业务网络建设目标

把城市划分为若干个业务区，每个业务区有一个综合汇聚机房，对于业务密集区域可做综合接入机房下沉，就近收敛业务，然后收敛到该区的汇聚机房。汇聚机房和综合接入机房组建光交环，由光交环承载所有业务，实现一张光缆网的目标。建设方式如下：

4.1 核心层建设目标：远期需要在每个核心局新增百GE OTN波分设备满足超大颗粒业务的处理能力，同时核心局做到动态调整自有业务带宽，以应对局部区域业务量突发，造成阻塞。核心局之间实现网状网光缆结构网。建成管道化网状网结构的核心层光缆网；机房进出路由建议在三个以上，且各出局路由的分离，便于光缆集散和调度安全。光缆中途不开口，光缆一般选择144芯及以上，建议优先选择带状光缆。

4.2 汇聚层建设目标：远期需要在每个汇聚新增40GE 或以上的OTN波分设备满足大颗粒业务的处理能力，同时汇聚机房做到动态调整自有业务带宽，以应对局部区域业务量突发，造成阻塞。汇聚机房组建物理汇聚环路，同时汇聚机房组建光交环路由光交承载业务。建成环形、异路由化的汇聚层光缆网；实现路由直达，中途不开口的汇聚层光缆连接各汇聚节点；单个汇聚环节点控制在4～6个；实现汇聚层光缆满足不断扩大的业务网络的对光缆纤芯的需求，芯数一般为48～96芯。实现汇聚环双路由归属到2个核心局，稳定的汇聚点实现2个以上路由出局，逐步实现汇聚机房网状网结构。

4.3 接入层建设目标：对于业务密集型的区域采用下沉综合接入机房（安装miniOTN设备），综合接入机房组建环路，采用综合接入机房带光交环，由光交环承载宏站、宽带、专线、无线城市等业务，实现就近收敛大颗粒传送。对于业务量一般或偏少的区域采用汇聚机房带光交环，由光交环承载宏站、宽带、专线、无线城市等业务，实现就近收敛大颗粒传送。建成覆盖广、接入率高、业务接入灵活便捷的接入层光缆网；利用网格化细分+分区域覆盖的方法在规划期内建成若干个综合业务区，按计划分阶段进行接入层光缆的建设。

4.4 业务区建设目标：规划业务区是一个短期整体规划的产物，在未来会出现很多规划期内无法预见的事物，就需要根据现实去做局部修正。为保证光交环发挥其最好效益，必须采用主配+辅配环的建设思路，做光纤资源二次收敛。

4.5 管道建设目标：管道作为线缆的承载对象，对运营商的业务发展起到制约作用。在如今的现代化城市中管道作为基础资源建设受到多方面因素的制约，结果就是不可能短期完成整体管道建设计划。根据道路建设的周期及其允许开挖的年限限制，计划5～6年完成城市管道建设目标，实现有路就有通信管道，有业务需求的地方就有运营商的管道资源。管道建设要达到目标需要采用先把握城区外围（开发区，城乡结合部，城市扩展区域）和郊区做重点建设（政府支持区域）。每年对老城区做攻坚战采用蚕食技术扩张移动管线资源。对于新建小区、园区等新建区域采用跟随策略建设。对于老社区、园区采用先共建共享其它运营商资源和电力资源后采用顶管等其它方式逐步完善园区内主干管道，减少其它单位对运营商后续业务发展的制约。根据城域传送网和有线接入网建设及客户接入需求，充分利用社会资源，采用多种方式解决。建设原则如下：

(1) 储备资源：结合市政道路建设，按效益优先的原则建设城市核心区及业务密集区的管道资源，规划期末实现对新建区域的城域管道覆盖，实现对集团客户、商务楼宇、园区、高校等重要客户的管道预覆盖。

(2) 根据工建部管线办的划分标准，以接入目标客户的局前井为界，将管道分为道路管道和驻地网管道两大类。

(3) 道路管道：建设建成符合战略定位和业务运营要求的管道网络，管道道路覆盖率逐步提升。

(4) 驻地网管道：对商务楼宇、园区、宾馆酒楼、大学校区等商业客户，其新增楼宇的管道接入率应达到100%，原有楼宇管道接入逐年递增,规模和定位符合要求的新建小区管道接入率应达到100%，规模和定位符合要求的原有小区的管道接入应根据效益优先的原则适度开展建设。

(5) 城区密集业务区主干道采用道路两侧同时新建管道，管孔数为6～8孔；

(6) 城区一般主干道采用道路两侧同时新建管道，管孔数为4～6孔；

(7) 城区次干道及郊区主干道根据业务量确定是否道路两侧同时新建管道，管孔数为4～6孔，郊区次干道建设孔数为2～4孔；

(8) 每隔250米～350米做2～4孔过路，郊区城区或业务不密集区可适度拉大距离；

(9) 高校、企事业单位、大型社区内建设管孔数一般为1～2孔；

(10) 选取条件比较好的机房对其周边进行管道建设，为全业务建设做准备。

4.6 光交建设目标：

主配层光交建设目标和原则：

(1) 4到7个光交组成一个主配光交环，光交环应尽量跨双汇聚点；光交之间布放288芯光缆，接入基站光缆采用24芯光缆。主配层光缆交接箱至业务接入点距离为300米左右，郊区城区为500米左右。

(2) 光交箱应位于管道光缆资源丰富或容易进出的位置，重要街道路口，便于接入基站。光交同时也作为全业务接入使用；

(3)光交在汇聚点附近的以1152芯为主，其余以576芯为主，县城的可均为576芯。

(4)室内分布站点也从光交箱接入，但在逻辑环层面应为链型结构。

(5)加强光交环路中主配光缆的纤芯管理，使得网络分界清晰，分纤芯使用基站环路，全业务光纤等。

(6)为防止主干光缆频繁开口而产生反射损耗，光缆交接箱间距至少要大于400m。

(7)光交接箱可采用落地或架空两种安装方式。建议使用室外落地方式安装。

辅配层光交建设目标和原则：

(1)基于主配线层的规划、预接入客户的分布及管线资源情况，结合前期全业务主配层完成覆盖情况进行全业务辅配层的规划。

(2)辅配层建设按照 “总体规划、分步实施”的原则安排；

(3)辅配层规划主要集中在城区、城郊及开发区等区域；

(4)辅配层规划综合考虑主配光交的设置情况、预覆盖区域的道路情况、配线光缆延伸距离、辅配层光交的数量及预接入客户至辅配层光分配点的距离等因素，合理布局；

(5)辅配层的组网结构以树型结构为主，针对部分重要客户，在管线资源具备条件时建议采用环形结构，纤芯分配不递减式；

(6)辅配层光分配点一般考虑放置交接箱；

(7)辅配层建设要充分利用现有接入资源(如基站、自办营业厅及较为稳定的代办点等)作为辅配层的收敛点，通过合理设置全业务接入区、全业务接入点和光分配点，提高基础资源的利用率，使得全业务接入更灵活、便捷；

(8)辅配层光交的数量应与主配光交的可用纤芯数相匹配，一般宜为2～4个；

(9)辅配层光分配点至接入客户所在建筑局前井的距离一般在300米以内，最大不超过500米。

从中国网通的实践看，运营商光传送网发展的基本状况与趋势如下。

(1)SDH、PTN、OTN传输网并存

目前各运营商处于传输网络更新升级阶段，为保证网络安全及设备平滑升级，各运营商均采用SDH、PTN、OTN传输网并存，同时控制SDH建设规模，加大PTN、OTN建设力度，分阶段淘汰SDH网络。在这个过度阶段势必造成网络的复杂化，为避免重复建设，采用建设一张光缆网的方法来解决传输线路重复建设的问题。

(2)管道建设成为业务发展的瓶颈

目前城域传送网的建设都依赖于通信管道，随着城市化进程的加快，政府管理部门要求严格，城市开挖成为制约管道的首要问题。没有管道资源或管道资源匮乏将造成无线城市、宽带中国将及物联网将无法建设。

( 3)网格建设

采用把城市划分为若干个网格，每个网格为一个业务区，业务区内的所有业务由区内的汇聚机房收敛。采用化整为零的方式进行业务建设和管理。

(4)建设一张光缆网

运营商都非常关注智能光网络的发展，所谓智能光网路就是一张光缆网实现各种业务承载。目前各大运营商都在研究智能光网络的建设。通过综合汇聚机房组建光交环或综合接入环路（利用已有接入机房、营业厅、基站机房等运营商稳定的资源建设业务承载环路）。网格内建设业务支撑网（光交环或综合接入环路）、由光分配点（光交或机房）到用户建设业务接入网。

(5)传送网在由基础网向业务网发展

光传送网正在由仅仅是为运营商自身的业务网提供传输支撑的基础网逐步发展为可以直接为客户提供资源出租业务的业务网。由基础传输网转变为业务网有一系列问题需要研究和解决，如业务定义、业务管理、业务接入、服务保障等，而且组网方式、网络结构、网络覆盖也要相应地调整，网络管理维护体制、电路调度手段、商业运营模式等都要适应业务网的需要进行相应变革。这些工作都是光传送网发展中的新生事物和运营商目前关注的重点。