大带宽城域网布局建设方案探讨

辛向军

【摘要】在移动互联网时代，大带宽、多业务的步伐不断加快，城域网需要成为同时承载各种业务的综合平台，不管是核心层面，还是汇聚层面、接入层面都朝着光传送网（OTN）以及分组传送网（PTN）方向发展。本方案立足网络、业务发展的现状，通过对未来业务发展的预估和建模，提出了近期和远期平滑演进的运营建设思路。重点阐述了机房配套、光缆管道资源、网络承载融合迁移的建设发展计划，并最终演进为一张以OTN为基础，PTN网络、PON网络共存的、大容量、扁平化的综合承载网络。

【关键词】核心；汇聚；接入；机房；光缆；管道

【Abstract】In the era of mobile Internet， the pace of large bandwidth and multi-service is accelerating. The metropolitan area network needs to be a comprehensive platform for carrying various services at the same time. Whether it is the core level or the convergence level， the access level is towards the optical transport network （OTN） As well as packet transmission network （PTN） direction. Based on the current situation of network and business development， this program puts forward the idea of running and running in the near future and forward smoothly through the forecast and modeling of future business development. This paper focuses on the construction and development plan of the engine room supporting， the cable pipeline resources and the network carrying the integration and migration， and finally evolves into a large-capacity， flat-based integrated bearer network based on OTN， PTN network and PON network.

【Key words】Core；Convergence；Access；Room；Fiber optic cable；

1. 前言

1.1 傳输网络是电信运营企业的基础网络，随着业务发展和网络演进，传输网络逐步从附属配套网络转变成核心业务网络，流量迅猛增长、新技术的不断涌现给传输网络规划和运维带来新的挑战，同时，业务发展的多样性和快速性、新站点的大量涌现和接入，与传输承载网系统专业的规划节奏形成了矛盾，随着矛盾的日积月累，组网结构的不规范、接入方式混乱等问题日趋严重，大大降低了网络的运营质量并日益凸显为网络瓶颈、网络隐患。

1.2 为了满足业务发展和网络安全的需求，从点、线、面三个纬度进行网络的布局和建设：

1.2 .1 “点”的元素分为核心节点、汇聚节点、业务接入汇聚节点：

（1）核心节点：根据现有核心机房条件和整体规划；

（2）汇聚节点：综合业务区机房；

业务接入汇聚节点：根据业务的需求，采用多种灵活形式进行布局。

（3）“线”的元素分为管道、光交和光缆。以连接综合业务区的最佳路由为目的。5G端到端时延在ms量级，这要求光缆网有最短最优路由组网。接入层光缆以微格化为基础，以满足用户100～150米的接入为目标进行接入层光缆和光交的部署。光交以综合业务区为基础进行主干光交的建设，以微格化为目标进行接入层光交建设。

1.2 .2 “面”的元素就是网络，分为SDH网络、PTN网络、OTN网络和PON网络。

（1）SDH网络：以维持现状为主，辅以适当的优化，主要承载2G和现有专线；

（2）PTN网络：以承载小颗粒（2G、3G、4G和GE以下专线）的业务回传为目的，以立体双平面为目标进行网络建设和优化，核心层在目前40GE基础上升级为100GE，汇聚层进行双10GE和40GE的升级和优化，并且具备向100G演进的能力。接入层对流量较大区域进行10GE的升级改造；

（3）OTN网络：以承载大颗粒（OLT、GE以上大颗粒专线）的业务为目的，以端到端自由调度为目标进行网络的规划和建设；

（4）PON网络：主要面向可靠性和QoS要求相对较低的业务接入，WLAN、4G小基站、普通集团客户专线和家庭宽带均以PON技术为主接入。

2. 从新技术应用和创新方面看

（1） PTN网络在整体规划过程中，在综合业务区承载网和基站承载网融合的背景下，为了正确引导传送网络向综合业务区网络的科学有序的迁改，立足 “PTN网络立体双平面”的网络架构概念。立体双平面网络实现业务专网专用，2/3G业务与LTE业务在核心层分开调度，有效避免了业务绕行和设备交叉资源浪费两大难题，使得每条业务的路由更加合理有序，有效降低了业务转发跳数。在网络架构方面，汇聚层采用异局双归的方式接入核心层，有效提升了网络的健壮性。

（2）OTN网络建设过程中，构建OTN端到端组网架构方案，为大规模OTN网络铺设提供了网络架构解决方案，汇聚层采用双节点上行至核心层，在核心层通过资源分层、配置专门用于承载汇聚层业务调度的独立电子架，实现业务从汇聚层到核心层的穿通、落地，实现ODUK级的端到端调度。endprint

（3）在光缆线路维护方面，积极创新，申报多项技术创新成果，在实际工作中，确保创新成果落地，提高工作效率，节约费用开支，不断提高精细化管理水平。

（4）在新技术应用方面，为应对大规模市政施工对网络的冲击，降低Tunnel APS 保护组主备通道全阻的风险，完成PTN网络全网汇聚环和核心环环网保护的部署，确保光缆中断时业务可以通过环网的另一个方向迂回，环网和Tunnel APS的双重保护有效避免了业务的中断。

3. 从承载业务发展看

业务需求主要分为：无线业务、家客业务和集客业务需求。

3.1 无线业务需求中，在规划期内，2G基站新增规模较小，3G基站逐步退网，4G基站继续增加，另外，4.5G基站也在不断增长。对于带宽需求，综合考虑无线基站的建设节奏，不同类型基站的带宽需求，以及不同区域流量的差异确定如下带宽需求模型（见图1）：

（1）结合不同类型基站建设的差异性，对不同类型基站的发展情况分别规划。

（2）考虑4.5G基站带宽的逐步演进。根据现状当前部署为2载波，带宽取4G基站带宽的2倍。随着无线业务对带宽需求的持续快速增长，将逐步提升4.5G基站传输带宽，预计到2022 年4.5G基站技术支持到4载波、8*8MIMO和256QAM，基站平均带宽需求將达到600Mbps。带宽模型中，对4.5G基站带宽按照逐步演进的节奏进行规划。

（3）根据现网的业务分布统计，区分流量密集区域、一般区域，和稀疏区域，不同类型区域采用不同的流量系数，通过流量系数对基站带宽模型进行调整，使带宽需求预测更贴合各区域业务的实际情况。

（4）对现有4G基站，根据现网流量统计分析，建立带宽估算模型。

3.2 对于集客业务，我们按照业务类型（数据专线、互联网专线）和平均带宽大小进行分类；同时规划不同的承载方式（PTN、PON、SDH、OTN）。我们给出如下预测模型：

（1）数据专线：70%通过PON承载，25%通过PTN/SDH承载，5%通过OTN承载；

（2）互联网专线：70%通过PON网络承载，25%通过PTN承载，5%通过OTN承载；

带宽需求计算方法（见图2）：

3.3 对于家客业务，根据本地区家客实际流量情况，结合2018～2022年4K等视频新业务规划需求，制定家客业务的流量模型，同时考虑到城区和郊县发展不平衡因素，针对城区和郊县的家客业务模型进行分别评估计算。

4. 结束语

4.1 通过上述分析，可以看出，未来业务需求带宽增长迅速，目前的城域传送网无法满足。因此，必须加强城域传送网的建设，查漏补缺。

4.2 在网络能力现状和业务发展模型预测的基础上，提出面向2022网络的“321”建网方针和策略：其中3代表围绕“点、线、面”三个建设方面，2代表近期和远期两个阶段分步建设步骤，1代表面向2022的一张目标网络架构。下面分别对“321”战略方针进行阐述：

4.2 .1 “3”——围绕“点、线、面”三个建设优化：

4.2.2 “2”——按照近期和远期分两个阶段建设演进：

针对目标网络架构，按照分阶段两步走的战略：

（1）第一阶段（近期2018年）：以综合业务接入区为基础全业务接入承载发展思路，实现基站汇聚机房与综合业务接入区的融合，并加大在业务汇聚机房的OTN部署，形成以综合业务接入区为核心的多业务承载的大带宽、扁平化的网络架构。

（2）第二阶段（中远期2022年）：目标以“一张传送网”架构，业务层逐步形成以核心云-“Core-DC”，边缘云（Edge-DC），以及综合接入机房“CO-DC”的网络架构，通过以DC机房建设为基础构建一张大带宽、扁平化传送承载网架构。如下图3所示：

4.2.3 “1”--构建一张目标架构网：

在面向2022年全业务承载的远期目标中，打造“一张传送网”的目标网络架构。一张传送网，是以OTN为基础承载网络，对光纤资源进行统一管理，PTN网络、PON网络承载至OTN网络上。PTN网络由目前的环形网逐步向Mesh化、扁平化目标演进，PON网络实现OLT跨不同物理局址双归于BRAS的网络目标架构。在新技术方面逐步引入超100G技术、EOTDR、SDN等新技术，提高网络的运维效率。

参考文献

[1] 试论宽带IP城域网的优化策略及应用[J]. 张素青，王冬梅. 信息通信. 2015（03）.

[2] IP城域网优化及实现分析[J]. 林忠阳. 科技传播. 2016（15）.

[3] 超宽带城域网架构设计思路和关键技术探讨[J]. 陈振，贺方. 中国新通信. 2015（23）.

[文章编号]1619-2737（2017）07-20-671endprint