城域承载网多专业协同规划研究

2017-03-17余君

电子技术与软件工程 2016年16期

关键词：网络规划城域网协同

摘要

本文首先通过OLT节点在网络部署中的地位，提出城域承载网多专业协同规划的必要性和重要性，然后介绍了城域网技术发展趋势及承载的业务类型。在此基础上提出城域网多专业协同规划流程以及各专业协同规划的重点。

【关键词】城域网协同网络规划

1 引言

随着中国电信“宽带中国，光网城市”战略的实施，以及云计算、IPTV、互联网视频、LTE、大颗粒政企专线等新业务的快速发展，FTTX以其自身的优势，成为宽带接入层应用的最优选择。

其中，OLT在FTTX发展中，起着承上启下的作用。OLT上联城域网，接入层的宽带流量全部通过OLT汇聚到城域网，城域网域将有超过一半的流量来源于OLT。同时，OLT需要ODN的承载方可接入到每个宽带用户，OLT的承载的用户数量将决定光缆专业建设规模。另一方面，随着无线上网应用的不断推广，原有的基站传输设备已无法满足日益增加的带宽需求，IP RAN技术的产生有效地支撑了无线数据网络，而IPRAN也是同时接入到城域网，并依赖原有的ODN进行业务承载组网，如图1所示，OLT、城域网、IP RAN设备、ODN、ODN节点之间组成了一个较为复杂的网络，网络中的各个部分互相依赖，互相制约，只有协调好网络内部的需求关系，才能发挥各种类型的网络资源，从而实现投资利益最大化。因此，城域网络规划中，各专业协同规划，对于运营商提升网络综合投资效益，有着重要的意义，如图1所示。

2 城域网技术发展趋势

未来IP城域网将成为城域内的最主要的多业务综合承载网络，承载包括互联网业务、互联视频业务、话音业务、政企业务和基站回传等业务。IP路由器设备将持续向大容量、多业务承载的智能化平台演进；IP城域网的CR设备将普遍为100G平台；城域网内接入控制层设备将普遍为40G平台，城域网内的带宽颗粒将普遍为10GE颗粒。

下一代MSE设备能够同时完成目前IP城域网中的BRAS和SR功能，能够同时具备PPPoE接入和IpoE接入能力，具备承载较大规模MPLS VPN业务能力；同时，随着业务和终端向开放式、融合的互联网平台演进，单边缘将成为未来IP城域网的主要业务接入模式。城域内的多种自营业务将逐步由封闭式形态转变至开放式形态，在单一平面上承载多业务网络效率最高、业务部署最方便。未来IP城域网将坚持在单一平面上承载多种业务，已有的第二平面将逐步融合至单一平面上，如图2所示。

3 城域网业务承载多样化

近年来，城域网的业务类型和流量规模迅速增加，对城域网的网络架构提出更高的要求；IPv6、100G IP和传输链路、MSE、BRAS集群、OTN二层汇聚、IP RAN、GPON等新技术发展也为城域承载网架构发展奠定了技术基础。因此，在城域网总体网络架构进一步向“大容量、少节点、扁平化”的方向发展的基础上，研究细化城域承载网目标架构，推动现网逐步向更加合理的目标架构平滑演进，成为当前城域网网络规划的重点工作之一。要规划出合理的城域网目标架构，必须对城域范围内的IP、传输、接入等各专业网络进行统筹考虑，协同规划。

3.1 互联网业务

互联网业务是城域内主要的业务类型，互联网流量仍然是IP城域网中流量占比最大的流量。随着“宽带中国光网城市”战略的推进，今后城市区域将全面提供20M及以上的接入能力，用户平均流量可能出现突发性增长。在规划时应关注以下几点：

3.1.1 用户规模

包括公众客户和政企专线客户；主要用于城域网流量预测及ODN光缆纤芯预测。

3.1.2 用户平均流量

包括公众客户和政企专线客户。主要用作城域网设备、OLT设备的带宽规划，流量预测是互联网业务的关键参数；为保证目标网规划的前瞻性，在规划流量时，定义两组数据，分别对应保守型的流量预测和激进型流量预测。后续网络规划时可同时参考这两组流量预测数据。

3.1.3 流量流向

城域内的互联网业务仍然按照直上直下的汇聚型规划，本地业务流量规模预测在10%以下（进入CR流量占进入BRAS流量的90%）。对于城域内部署有IDC的本地网，IDC流量和普通用户的流量分开规划和计算，IDC流量只直接占用CR资源，城域内IDC流量全部为城域内用户服务。

3.2 互联网视频业务

互联网视频业务是指通过中国电信自营CDN平台分发的视频业务（未使用中国电信自营CDN的视频业务，纳入普通互联网业务规划），包括IPTV业务、互联网视频业务和未来的互联网电视业务。

在规划时，对IPTV业务和互联网视频业务分开规划。确定目标网架构下各种视频业务的用户规模、用户行为特征和节目码率特征。自营业务的CDN需求满足包括IPTV业务和互联网视频等全部自营视频业务需求，采用融合平台满足需求。

（1）用戶规模，包括IPTV业务、互联网视频业务等。

（2）用户行为和码率。

（3）CDN需求，可参考本地网已有CDN节点流能力，根据用户规模情况，计算CDN节点总的流能力需求与节点数目需求。

（4）视频业务在城域内的命中率，城域内部署了区域中心和POP点的，按照POP点命中70%，区域中心+POP点命中95%计算流量。

3.3 话音业务

未来的话音业务将全面向IP化转变，未来的IP化话音的主要类型应包括FTTH/E8-C话音业务、SIP终端话音业务和软终端话音业务。本地网可根据这三类业务分开描述。由于话音业务的流量较小，在容量规划时可暂不考虑用户侧流量。

BAC设备是未来城域内话音业务的主要终结网关，在目标网规划中，应根据话音用户规模和BAC设备容量，计算并规划城域范围内的BAC设备数量和部署位置。

3.4 基站回传业务

LTE基站增加了X2、S1接口，要求承载网能满足基站多归属连接及基站间连接需求，本质是要求具备点到多点间通信的能力，现有MSTP无法满足该需求，LTE网络将采用IPRAN技术承载，其核心层直接与BSC或者IP城域网相连，因此这部分的业务流量在网络规划中应加以重点考虑。

3.5 政企业务

对于大颗粒业务（GE以上），应引入OTN承载；小颗粒业务，建设IP RAN的本地网，由前端部门逐步引导本地组网型大客户业务由MSTP向综合接入网迁移。对于专线业务竞争激烈的区域，大客户业务可继续采用MSTP承载。

4 城域网多专业协同规划流程

城域承载网多专业协同规划工作中，重点需要在接入网、IP城域网业务接入控制层和传输网之间进行协同规划，规划总体流程和主要成果如图3所示。

根据用户和业务需求预测，对OLT现有布局进行优化，并对每个OLT节点的上联链路进行规划；根据CDN的结构和CDN节点部署情况，业务接入控制层节点数有相对集中和相对分散两种思路：集中式部署与CDN同局址，分散式部署接入控制层节点数较CDN节点多。按照该两种思路确定接入控制层节点数两套方案。

结合OLT节点布局和OLT上联链路，针对每套方案确定每个接入控制层节点对应的OLT节点组（原则上不同OLT节点组流量需求在同一量级），以及接入控制层局点设备上下行端口配置。在统筹考虑IP、OLT、政企客户等对传输和光缆的承载需求，进行传输、光缆和业务接入控制层的协同规划，得出业务接入控制层物理位置、OTN规划方案、光缆规划方案。

5 城域网与其他专业协同

如何设置接入控制层设备物理局点，参考接入网OLT局点情况和上联电路需求，综合考虑不同布局模式下的光纤/传输资源消耗情况，选择最优的物理局点。可以对不同布局方案进行比较和综合成本分析。

如何确定IP城域网设备的带宽颗粒，主要聚焦在接入控制层设备。上行带宽选择10GE电路为主，根据局点设置情况和上行总容量需求，对光纤和传输系统资源的消耗情况进行统计，与传输专业共同确定规模；下联带宽颗粒应以GE或是10GE为主，城域网专业提供各业务接入控制层的BRAS/SR节点资源以及汇聚交换机资源情况，供接入网专业选择OLT上行配置类型及归属节点。OLT专业根据业务发展情况，确定新增网元节点，并向城域网专业提出上联设备与端口需求。城域网专业再根据现有设备情况，如端口利用率、槽位使用情况以及承载用户现状，向OLT专业提出反馈，对于部分存在承载用户数过高，设备端口紧缺情况的设备，建议改接到另外一台上联设备；或根据OLT专业提供的业务及流量预测情况，建议采用通过交换机汇聚或直联业务控制层设备。城域网专业可根据实际电路数量与接入专业、传输专业共同确定。

如何确定CDN节点布局：总的目标是希望可以实现区域中心+POP点命中城域内95%的业务流量。与CDN专业沟通，尽量从CDN的角度出发选择其在城域网内的分布范围；在IP城域网CR设备扩展性收到影响时，推动CDN节点分布式部署。

6 传输专业与其他专业协同

传输网络是多专业协同的底层基础承载网络，需要向上满足IP城域网、接入网等多专业的承载需求。在其他专业传输需求输入下，传输专业应根据波分、光缆现状和传输网络的新技术应用，如OTN部署等，制定目标网络架构。

传输及光缆专业向IP城域网专业提供中继层OTN节点分布情况，中继光缆资源情况，供IP城域网业务控制层节点选择参考。同时，根据光缆传输的造价对比，为城域网选择最优的承载方式。

传输及光缆专业根据PON和IPRAN网络提供的节点分布情况和上行链路需求情况，设置汇聚层OTN节点，制定网络拓扑，并在光缆和OTN间选择最优的承载方式。

积极跟踪OTN端口汇聚功能的应用，与数据、接入专业协同，以提高链路利用率、减低综合建设成本为原则，研究在OLT上行链路GE-10GE端口汇聚功能应用的可能性。

7 结束语

城域承载网是由OLT、城域网、IP RAN设备、ODN、ODN节点之间组成了一个较为复杂的网络，只有做好各专业协同规划，才能有利于周边专业围绕数据网络节点布局提前做好资源规划和储备，才能把握整个城域承载网规划的方向，为运营商的网络规划提供正确的指引。

參考文献

[1]李章明，李树盛.围绕OLT的多专业协同规划[J].电信技术，2015（03）：74-78.

[2]陈乐.城域承载网网格化协同规划方法研究[J].电信技术，2015（10）：7-11.

[3]邵昱瑞，王忠勇.关于光分配网（ODN）的规划浅析[J].科技信息，2010（23）：77.