新形势下基础通信网络架构的建设和优化策略

刘敏

摘要

随着4G网络的不断建设和5G时代的日渐来临，移动BBS池组化逐渐成为移动网络的技术选择和未来的发展趋势。为满足业务需求，中国联通经过三年的时间搭建了一个分层分区、面向4/5G业务发展的基础网络架构以及相应的UTN传送网络。但随着基站机房移交、市政迁改、集中化比例提高等诸多新形势下的内外变化因素影响，这个基础网络架构的稳定性和完整性面临着越来越大的挑战。如何梳理相关影响因素，讨论解决方案并制定对应的建设和优化措施，成为目前需要认真探讨的重要课题。

【关键词】网络架构 建设和优化 策略

合理有效的网络架构是通信网各专业稳定运行和持续发展的根基，中国联通的基础网络架构，以主要乡镇/村落、城市支局/端局机房及业务量大条件较好的的基站机房为框架节点，以机房和主干光交为业务接入节点，以主干光缆进行连接，纤芯分层使用，利于末梢業务以最短距离接入就近的综合业务节点机房，并便于移动设备池组化设置和运行。以北方某省联通为例，架构基本搭建完成后，市区平均每平方公里有2.26个主干光交，末梢接入距离控制在0.9公里以内，每业务占用主干光缆6.55芯，能够保障业务的快速开通和末梢接入成本的有效控制。然而近一年来，部分关键指标有劣化趋势，基础网络架构的稳定性和完整性面临挑战。

1 面向未来的网络架构的必要性和合理性分析

核心、汇聚及综合业务接入点是基础网络架构和UTN传输系统组织的关键节点，节点的合理性和稳定性是传输系统稳定发展的前提，是移动、宽带、大客户等其他业务普遍接入的基础保障，必须从业务长远发展进行布局规划。节点及节点机房的选择是重点和难点。

在架构搭建的过程中，各地联通公司综合考虑了当地光缆、管道、机房等特点，制定细化的架构目标、各层次机房条件要求，并结合本地拥有的各类机房资源实际情况，形成适合本地发展的机房标准。

机房选定后，通过分级设置核心、汇聚、主干光缆网、合理设置光交布局并做好纤芯分配，使光缆网的覆盖与纤芯容量和业务需求相匹配，构建相应的主干光缆网和设备系统。传输OTN/UTN设备、IP城域网BRAS/AR设备、宽带OLT设备、移动BBU设备均按照设备层次与机房定位匹配的原则，选点安装或集中建设。

移动BBU设备的集中池组化建设，是面向未来网络发展的必经之路，也是建设合理的基础网络架构价值的体现。结合机房、传输资源情况和后续无线新功能引入等因素，对BBU集中数量尤其是4G BBU集中的规模进行测算确定，测算时应充分考虑后期BBU间协同的需要。根据测算数据和工程经验，在密集城区场景BBU集中数量应有10个及以上站点（对应30个以上RRU），机房、电源等资源条件允许时，可适当增加BBU集中规模，务必确保集中放置在同一机房的BBU设备所带RRU，在地理区域上实现连片覆盖，同时尽量提高该机房的传输安全保障。通过架构节点的机房保障和BBU的集中布放，确保了建成的4G网络可持续高效运行和顺利演进，也为5G网络的到来奠定坚实基础。

综合业务接入节点作为UTN、OTN、OLT、MSTP、MSAP等设备的共同安装节点，除强力支撑移动业务外，也便于宽带、集团大客户等业务的集中收敛和上行，进一步发挥传送网络面向全业务统一接入、统一传送的一体化支撑平台功能。

2 新形势下网络架构完整性及稳定性受到各方面影响

铁塔公司成立后随着大量基站机房的移交，尤其是被定义为架构节点的重点机房移交后，一些问题逐步显现。进出机房手续办理环节多，网络扩容新增的电源、电池和空调需求和存量能力的协同难度大，机房空间受限，租金费用不菲等因素，提高了工程建设的实施难度和协调成本，也给存量设备运行维护带来压力，认为此类机房不再适宜继续作为架构节点机房的呼声日益高涨。

市政建设是引发基础通信设施大规模拆除迁改的主要因素。近年来随着城市发展，道路修建呈现两类需求，一类是老城区承载能力不足，交通拥塞严重，市政道路和危旧管网均有迫切拓宽和改造需求，此类项目往往与城中村改造交叉覆盖，同步实施；一类是城市区域拓展，需要有前瞻性的市政管网与之配套，主干道路主动提前规划建设，助力城市发展提速。两类市政建设均带来网络架构节点机房和通信管线光缆的建设和改造需求。

2015年中国联通实施了全国范围内的光改专项工程，光改完成后有的机房退服退租，在用机房也有大量老旧设备断电退网，但受仓库容量等因素影响，无法及时拆除退库，依然占据机房空间，该问题普遍存在，不利于节点机房高效利用。同时，受机房原始条件影响，现网综合业务机房仍有部分面积小于20平米，难以满足长期发展需求。某省2791个综合业务点机房中共有526个机房面积小于20平米，占比19%；共有134个机房空余机架位置低于1个，占比5%，其中均有可断电设备可供拆除退库。对架构节点机房布局进行优化调整势在必行。

此外，随着4G网络不断扩容和联通公司的聚焦战略的落地，BBU池组化集中建设比

例日渐提高，架构节点数量略显不足；原有MSTP网络基本饱和以及集团客户业务大颗粒化趋势带来MSTP网改造压力；山区地形原因使主干光缆不能成环组网，影响整体架构的安全性等上述问题均提出新的建设和优化需求，促使现有网络架构尽快调整，以有效支撑业务发展和市场改善。

3 对应建设和优化策略

统筹考虑建设、维护、基层网格的一致意见，对有必要的节点，在已移交的机房附近重新选点设置一对一替代机房，在其附近设置新的主干光交，建设补充主干光缆和机房引入光缆，将新的架构节点机房纳入原有主干光缆环中，组织设备搬迁和业务割接，将原机房中的架构设备迁移至新设机房，完成节点替换。原机房中的其他接入类设备可根据具体运维实际有选择的进行搬迁割接，最终实现架构更新。

市政道路修建及城中村改造会大量引发沿线机房拆除以及主干光缆网络迁改，应在被拆除的架构机房附近临时选择2-3个接入机房作为过渡，将不同专业线的设备按类别拆分安装至过渡机房，新建绕行光缆环网进行接入，或选择其他可环回光缆路由空余光纤资源实现接入，在道路修建和城中村改造完成后，仍需在原节点附近位置重建节点机房，完成主干光缆复原和设备回迁割接，使网络架构最终符合目标网架构要求；第二类城市新拓展区域通常是以往城市发展薄弱和规划空白区，也是通信网络中业务量较少的区域，随着市政大规模建设铺开，通信网络需要同期合理布局，统筹考虑拓展区域内公众用户宽带、商企客户、移动基站、室内分布等业务需求和发展预测，结合用户分布、业务类型、接入方式、地形地貌等因素选择租赁或建设条件合适的机房，设置为架构节点机房，作为基础网络架构的合理补充，同期完善通信管道和主干光缆的敷设，以确保架构的完整性。

对于基础扎实、定位合理的机房，在投资允许的情况下应考虑实施机房整改专项工作，逐一对其内断电退网的老旧设备进行拆除清退，增加机房实际可用机架位置，使条件满足近期发展需求。此类机房问题整改通常涉及计划、运维、物资、财务等各部门各方面，操作环节多，流程长，实施难度较大，难以一蹴而就，因此若考虑投资紧张的因素，也可随着逐年的建设工程推进，实施涉及到的机房整改工作，最终完成全部整改。

随着4G网络持续深度覆盖，架构机房尤其是县城中心机房以及市区密集区域的节点机房，设备安装增量较大，应结合RRU就近连片覆盖原则，对其上联的BBU安装进行梳理，不合理的BBU池组应及时打散调整安装到合理的节点，结合BBU调整及时整合机房空间完成优化整改；需要统筹UTN系统和MSTP系统进行移动回传业务和大颗粒即可业务的迁移割接，同时在北方联通应考虑建设县乡波分系统以承载刚性需求强的集客业务，及时支撑市场发展；对于山势地形影响，成环困难的链型结构，可建设跨县或跨乡的主干光缆，联通其他业务区的光缆成环，在其上建设跨域县乡波分系统，利用系统波道成环己解决系统架构，彻底解决系统稳定性和安全性隐患。

4 架构优化需关注的重点问题

合理完善的基础网络架构是各专业通信系统安全稳定运行的有效保障，但因其不直接产生经营效益，重要性虽高但受重视程度相对不足，往往因小失大，带来整体投资效益的损失。应给予网络架构的建设和优化工作充分重视并在公司战略层面提供投资保障。

应促进网络架构的投资效益与业务效益分析结合工作，并在效益型评价中得到体现，有利于形成支撑网和业务网一致的统一观念，使架构的概念不仅仅在传送网、基础建设的专业得到认可，还要在移动网、宽带网等业务网中深度贯彻，提高基础网络架构的高效使用和发挥作用。

5 结语

综上所述，研究主要针对目前中国联通基础网络架构合理稳定运行面临的影响因素进行简要分析，对其后续建设优化措施进行讨论。笔者认为因以合理、高效、扩展性强的原則选择机房，完善架构节点，跟进建设和改造架构光缆，使节点机房和主干光缆有效衔接，建维协同，战略保障，投资到位，切实使中国联通的基础网络架构不仅在当前发挥应有的作用，更为5G时代的到来提前做好布局奠定扎实的网络基础。

参考文献

[1]孙攀，韩磊，侯全心.基于本地电信基础网络架构的光缆网络规划[J].邮电设计技术，2015（03）：49-53.

[2]尚丽莎.通信网络架构的分析与设计[J].中国新通信，2014（02）：123-123.