基于移动面向客户和未来传送网建设发展新思考

苏剑钊, 王洪剑

（1 河南省邮电规划设计院，郑州 450008；2 黄河科技学院，郑州 450099）

1 概述

随着通信业“十二五规划”实施的倒计时，家客、集客、驻地网建设需求和压力特别大，是各运营商市场激烈竞争的最前沿。可以这样说谁占领了最初的FTTH部署，谁就拥有了未来。集客、家客、物联网的发展需求是遍地开花，无处不在，是当前和今后一段时间通信运营商投资发展建设的重点。就以业务而言，IP化、分组数据、高速率、大带宽变成了刚性的需求。如何响应国家战略，实现绿色发展，对技术的选择与应用、网络建设部署、工程投资效益提出了更高的要求，那么统筹规划、可持续发展变得尤为重要，也是工程建设的重点和难点。

图1 全业务城域传送网总体网络架构现状图

2 网络现状及面临的挑战

2.1 网络现状

全业务城域传送网总体网络架构现状图如图1所示。

城域传送网的主要网络包括SDH/MSTP网络、PTN网络、OTN网络、PON网络。

SDH/MSTP网络在面向客户和未来的全IP化、大带宽、高速率、高安全、全分组业务的的前提下，已经被推到建设的边缘，处于退网的趋势。相反PTN网络的优势更加趋于明显，特别是PTN网络+OTN网络的合理分配使用优势更加明显，这也是近几年系统工程建设的重点。PON网络作为一种基础网络，目前成为移动传送网的一个主要传输承载网络。PON网络增加了网络建设、调度、使用的灵活性，在近年和未来一段时间内会得到长期的发展，特别是在家庭客户、专线接入等方面优势更加明显，大量应用在驻地网、接入网工程建设中。

2.2 面临的需求及挑战

2.2.1 传送网转型时期

（1） 从外部需求看，正在由单一业务向全业务快速转变，由2G/3G向4G快速演进，由M/Gbit带宽向G/Tbit以上带宽转变，对传送网的接入能力、传送能力和响应时效提出了全新要求；

（2） 从传送网自身看，正处于由TDM向IP化的技术转型期，由适应简单业务向适应复杂业务需求的网络结构转型期，而且技术升级换代周期明显缩短（2!3年左右）；

（3） 在结构转型期，满足业务需求时，平衡过渡方案和目标方案的矛盾。采用目标方案，资源和结构还未调整到位，无法快速满足业务需求；采用过渡方案，与目标结构差异较大，长期看对网络规划和管理影响大。如OLT适度集中与过度下沉的矛盾。

图2 省干PTN系统图

2.2.2 TD-LTE基站需求及挑战

（1） 站址更密：根据规划，近期TD-LTE将主要采用F频段和D频段，总体覆盖半径更小，且室分站的比例大大增加，初步测算，基站站址密度预计为TDSCDMA的1.2!1.5倍；

（2）带宽更大：S111的TD-LTE基站的平均流量和峰值流量分别为80 Mbit/s/320 Mbit/s（考虑PTN系统的开销），相比TD-SCDMA的带宽增加10倍以上；

（3）接入、传送能力，保证TD-LTE基站都能接入进来传送出去；

（4） 组网结构需要调整，环网节点数、组环区域更少，需要更为丰富的管线路由进行组环、裂环等优化调整。

2.2.3 系统带宽要求高

（1） TD-LTE中远期，部分接入环需要采用10GE、汇聚环需要40GE以上；

（2）EPC（SAE-GW和MME）拟采用分省集中部署方案，跨地市的流量将达到几百Gbit/s，甚至达到Tbit/s级；

（3）省内骨干传送网PTN、城域核心PTN需要支持三层功能，满足TD-LTE基站的多归属和本地市横向流量转发需求；

（4） 城域核心层、省内骨干传送网需为横向流量准备足够的带宽，尤其是EPC集中在2个及以上城市时；

（5） 省内骨干传送网结构需由环形结构向星型或局部Mesh结构转变，以适应大颗粒、大带宽的业务传送。

2.2.4 集团客户和家庭客户需求

集团客户每年以约10%的速率增长，潜在的专线需求量大； 能够发展为专线用户的随机性较大，业务接入点位置需要签约后确定，建设准备期较短； 传送网规划建设的周期性与集团客户接入的随机性、时效性矛盾。

家庭客户的密度高、投入大，对传送网的资源需求更为密集，密度高； 要求接入资源更为密集：纤芯资源需求量大，带宽需求发生数量级的变化； 家庭宽带的综合效益评估困难，综合成本难以精确计算，间接效益难以准足额测算。短期内资源利用率难以快速提升，效益难以保障。

3 建设要求及设计方案

3.1 建设要求

省干PTN系统图如图2所示。

3.1.1 IP城域网总体目标网络结构

IP城域网总体目标网络结构图如图3所示。根据IP城域网发展趋势及建设原则， IP城域网的目标网络结构分为城域骨干网与宽带接入网两个层面。

3.1.2 IP承载网目标网络结构

现在移动IP承载网分为两张网：一张是中国移动集团的IP承载网和省内的IP承载网，两张网互为补充，各自承载的业务和种类有所差别。

随着全部IP化进程的加快推进，两张网最终会统一到一张网上来，而另一张网会逐渐成为第二个备用网络，形成一主一备的两张网络，就如同现在的口字型结构一样，另一张网主要分担和备份一些重要数据。

图3 IP城域网总体目标网络结构图

3.1.3 网络长期演进结构

核心网对各专业提出带宽需求，CMNet、IP专网对传输提出电路需求，反过来二干、本地网传输根据目标网络架构、基础资源状况，给各个专业提出网络演进思路、选点建议，达到多专业协同组网的目的。

3.2 设计方案

3.2.1 传送网络的建设指导思想

工程建设涉及传送网和承载网，方案涉及本地网传输、省干传输、CMNet、IP城域网、IP承载网等多个建设内容，并与核心网密切相关，应按“一张承载网”协同共进的建设思路，相互协调、统一整体规划，分步实施，逐步实现的方针来实现工程建设的资源节约化、可持续发展的战略。首先采用新工艺、新材料、新技术来实现设备的可扩展型，提高网络的扁平化平滑升级。充分挖掘现有资源，加大投入新技术的应用，采取差别化建设和服务，小步快跑的建设思路来提高工程建设的投资效益。高瞻远瞩的开展干线部分、本地网部分的规划、设计、工程建设工作。

主要业务部署结构图如图4所示。

3.2.2 技术发展的特点

传输媒介线路技术发展相对较慢，在传输线路的方式方法上10余年一更新，在传输设备方面相对技术更新较快，大概3!5年一个技术更新。

3.2.3 技术定位

（1）PON技术：适合点多量大的业务接入，如WLANAP、家庭客户、集团客户专线等；

（2） PTN技术：提供高质量分组业务传送，可跨城域/跨省端到端承载，适合基站、重要集团客户专线等高质量等级业务；

（3） OTN建设：一是直接承载GE以上大颗粒业务（效率比较低），二是为PTN/SDH等系统长距离传送提供通道，节约纤芯资源。

3.2.4 技术转型

（1） 基于IP化电路的带宽规划需要同时关注业务的保证带宽、实际流量和峰值流量，提升业务的传送效率和资源的利用率；

图4 主要业务部署结构图

（2） 制定不同业务或同类业务中不同客户的QoS配置策略，实现统筹考虑，设置合理的保证带宽，预留合理的峰值带宽；

（3） 确定不同业务、不同网络层面的收敛比，保证带宽使用效率。

3.2.5 结构转型

（1） 面向大颗粒、大带宽、多流向的业务需求，在骨干层面，传统的多点环网结构的效率较低，省内骨干传送网结构需要进行调整；

（2） 适应系统层面结构调整的需求，需要建设更为丰富的光缆路由；

（3） 面向全业务接入，有线接入网结构转型；

（4）在结构转型期，努力实现既有结构向目标结构的平滑过渡衔接，统筹各类需求，实现“一张光缆网”的有效落地，满足规划、建设和管理需要。

3.2.6 传送网向IP化转型过程中，多传送技术面临协同部署

（1）面向各类接入需求，选择最佳的接入技术方案，让客户认可新的传送技术；

（2）为适应发展需要，保护投资，应立足于现网，通过PTN对SDH的替代，做好网络结构调整和资源统筹调配，最大限度的保护现网投资；

（3）尽量避免SDH和PTN的混合承载，实现端到端的统一技术承载，充分发挥各类技术优势，提高传送效率。如部分集团客户专线，接入段由PTN承载，干线段由SDH承载，传送质量降低（TDM 2 Mbit/s电路接入PTN网络，业务时延相比接入SDH增加20%）。

3.2.7 PON网络总体建设原则

顺应网络技术演进趋势，合理规划部署PON网络，推进网络扁平化。

（1）OLT应尽量部署在端局，优先考虑放置在传输机房；

（2）OLT与BRAS直连是发展趋势，当单个OLT 汇聚用户较多、上联流量超过1 Gbit/s时，可直接上联BRAS设备，并做好OLT的双上联保护；

图5 主要业务部署结构图

（3）OLT在功能和物理位置上与汇聚交换机相近，在组网和部署中应充分考虑OLT与汇聚交换机的融合；

（4）ODN网络应尽量采用一级分光方式，并尽可能靠近用户集中设置。农村地区可根据主干光缆纤芯占用、传输距离等情况，采用逐级分光方式，但原则上应控制在二级以内，最大不超过三级。

适应以PON星型结构为主的接入网建设模式，做好接入光缆网的统筹规划。

（1）接入光缆网的组织应与城域边缘控制设备和OLT设备设置统筹考虑，尽可能节省出局光缆和相关管道资源；

（2）综合考虑光进铜退和基站传输需求，统筹优化接入光缆网络结构。接入层的主干光缆结构应以“环型＋公共纤”为主、“树型＋公共纤”为辅；

（3）随着FTTH建设力度的加大，应加大144!288芯及以上大芯数主干光缆的部署。在未来光纤需求量大的区域，应采用大容量光交接箱，在建设上尽可能一步到位。城区进楼光纤应至少布放6芯光缆，用户密集的高层楼宇也可直接布放12芯光缆。

FTTH中OLT设置位置及原则：

（1）OLT设置位置，集中式设置于端局便于设备的集中管理，节约网络上联所需传输资源。

分布式设置于接入点可节约接入网管线资源和局端机房资源。

（2） 基本原则， 考虑到接入点资源相对比较充足（且可以选用无线基站机房安装OLT设备），OLT分布式设置将是普遍采用的方式。

旧城区FTTB/C改造过程，如接入点难以寻址，可采用OLT集中设置方式。

新区的建设时，无接入点战略性需求，可以考虑采用OLT集中设置的方式，减少接入点的投资。

4 未来全业务IP城域承载网建设思路

4.1 一体化承载方案

传送网一直作为基础网络存在，是各种业务网络的承载网络。传送网是具备传输网和数据承载网各方优势的融合承载网，担负着本地各种业务的承载。如今IP网作为电信网络平台的思路和做法已经十分流行，形成更高层面上的基础网络，这样原来的传送网加上IP承载网形成了更高层面上的融合的大承载网。设计方案应努力做好PTN、OTN、PON的协同建设，确保传送网的一体化承载发展方向。

全业务IP城域承载网示意图如图5所示。

4.2 网络发展的趋势及展望

传送网和IP承载网络都具备提高业务可用性的功能，甚至局部重叠，随着技术的发展、网络的不断融合、新业务的涌现，在面向IP业务应用的承载、传送以及新业务的提供，电信网络由传统网络向下一代网络演进越来越明显。为了适应这种发展趋势，传统的电路交换网络向分组交换网络转化，传送网络与承载网络逐步进行融合，我们将看到具备传送网和数据承载网各方优势的融合承载网的逐渐形成。