联通本地传送网基础资源的规划建设

徐振鹏

摘 要：为了适应联通网络覆盖的日益扩大，本文提出建设以传输本体为主，弱化基站等业务布局影响的、可适应今后业务发展、快速响应业务接入需求的本地传送网，对本地传送网进行固化建设，实现联通网络运行的快速、安全、高效。

关键词：本地传送网；基础架构；综合业务接入区；综合业务接入点；接入主干光缆；县乡主干光缆

中图分类号：TN925.93 文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2018）17-0026-05

The Planning and Construction of the Basic Resources of

China Unicom's Local Transmission Network

XU Zhenpeng

Abstract： In order to adapt to the expansion of the network coverage of China Unicom， this paper proposed to build a local transmission network， which was based on the transmission of the main body， weakening the base station and other business layout， which could adapt to the future business development and quickly respond to the service access demand. It could solidify the local transmission network and realize the rapid， safe and efficient network operation of the Unicom.

Keywords： local transport network； infrastructure；integrated service access area； integrated service access point；access backbone optical cable；county and township backbone optical cable

1 概述

随着联通本地传送网覆盖范围和承载业务量不断扩大，承载业务的种类也由以移动回传为主发展为多业务承载。以4K视频、物联网和DC等业务为代表的高带宽业务发展趋势日趋明朗，在本地网内，特别是城域内业务的分布与之前相比更加均衡。由于承载了海量的业务及运营商之间的激烈竞争，对本地传送网的安全性和稳定性的要求被提到了前所未有的高度，快速响应业务接入的能力更是考验本地传送网是否适应市场竞争、变化的关键因素。

由于移动业务一直以来都是联通公司最重要的收入来源，因此，在联通网络建设初期，大都是围绕基站接入来逐步搭建本地传送网的。随着基站数量的增加，为了便于系统组织和业务汇聚，以及便于光缆网络建设，特别是为了降低核心、汇聚机房的光缆出入局的压力，在本地传送网的建设中引入了划分核心、汇聚和接入层的层次化的网络模型，较好地解决了本地传送网的结构目标问题，从网络架构上极大提升了安全可靠性和可扩展性。但对于以大量租用机房为网络节点搭建的本地传送网来说，其节点机房的稳定性一直受到各种各样外因的干扰，每年都有一定数量的汇聚节点机房和接入层节点机房搬迁。随着承载业务量的逐年增长，机房搬迁对业务的影响越来越大，搬迁费用也随着网络规模的扩大而增长，一些重要的汇聚机房搬迁工程要花费近百万的投资。部分处于网络拓扑关键位置或接入重要的大客户业务的接入层节点机房搬迁造成的不良影响也不容小觑。此外，部分机房还存在外因导致的无法新增设备、光缆，甚至无法进行日常维护检查等诸多问题。这些都对本地传送网的安全可靠性构成了极大的威胁。

在光缆建设方面，初期也是以基站和宽带接入为主要建设目的，受限于投资和细分专业。经过十几年的建设后，形成的光缆网络布局不甚理想，存在缺少整体规划、层次不清晰、业务响应效率低、重要路由光缆和重要节点出入局光缆容量小、数量多、光缆掏芯情况多、核心和汇聚节点间光缆接头多、衰耗大等问题。在本地传送网规模和覆盖达到一定程度的情况下，原先的光缆建设模式已不能满足业务接入的同时提高投资的精准性和有效性的要求，也直接影响了市场竞争。

随着通信运营商向全业务运营发展，本地传送网作为整体网络最基础的部分，其重要地位日益凸显。作为本地传送网中战略性基础资源的重要节点机房、管道资源和光缆资源，对运营商的业务发展起着重要的支撑作用。

为了满足业务发展和市场竞争的需求，提升投资的精准性和有效性，以构建高安全可靠的、快速响应业务需求的、可扩展性强的、满足今后相当长的一段时期内业务发展和技术发展需求的本地传送网络架构为目标，结合本地传送网的实际情况，按照“垂直分层，水平分区”的理念，规划建设了本地传送网基础架构目标，并在此基础上规划建设了光缆目标网和管道目标网，对本地传送网最基本的组成要素进行固化建设。

2 本地传送网的总体构成

構成本地传送网的要素分别为基础架构、管道网、光缆网和传送系统（见图1）。其中，基础架构、管道网、光缆网属于基础资源[1]。

2.1 基础架构

基础架构主要包含节点和网格化分区2部分内容。

2.1.1 节点

①核心节点。业务核心设备所在机房，包括移动网交换局、PSTN汇接局、软交换TG局、城域网IP核心节点、传输核心节点和骨干网等设备所在机房。

②汇聚节点。业务汇聚设备所在机房，包括传输汇聚节点、PSTN端局、IP网汇聚节点或业务控制层（BRAS/SR）等。

③综合业务接入节点。小范围业务收敛设备所在机房，包括集中设置BBU、OLT和传输边缘汇聚等设备，是区域内传输汇聚节点的延伸，也是汇聚节点和末端接入点之间的衔接节点。

2.1.2 网格化分区

①汇聚区。依据地理状况、行政区划和业务分布等，从网络组网的合理性和管理维护的方便性出发，将本地网划分为多个汇聚区，汇聚区内保持一定的网络独立性。每个汇聚区内设置2个或1个汇聚节点。

②综合业务接入区。主要以服务公众用户宽带、商企客户和移动基站等综合业务接入的区域，根据用户分布、业务类型和接入方式将一个汇聚区划分为多个综合业务接入区。每个综合业务接入区设置若干综合业务接入节点。

2.2 管道网

管道网分为主干管道和支线管道。其中，主干管道是覆盖城市干线道路和连接核心汇聚节点的管道，包括出局管道；支线管道是覆盖一般支线道路的管道。

2.3 光缆网

本地光缆网分为3层结构，分别是核心层、汇聚层和接入层。其中，接入层又分为接入主干层、接入配线层/用户引入层。本地光缆网分层分区结构如图2所示。

各层级光缆定义如下：①核心层光缆：核心节点之间的专用光缆；②汇聚层光缆：汇聚节点之间，或汇聚节点与核心节点之间的专用光缆；③接入主干层光缆：综合业务接入点之间，或综合业务接入点与汇聚节点之间的光缆；④接入配线层/用户引入层光缆：末端接入点之间的光缆。

2.4 传送系统

基于传送设备搭建的各种业务承载平台，包括OTN/WDM、UTN和SDH。

3 本地传送网基础资源的规划建设

3.1 基础架构

基础架构是搭建本地传送网最基本的要素。有了不同层次的节点机房及业务按网格化区域集中接入的理念，坚持以本地传送网自身发展为主体的建设思路，才能保障本地传送网中上层网络结构的长期稳定；才能提高本地传送网的安全可靠性；才能实现业务接入的快速响应；才能更好地提升投资的有效性和精准度；才能充分适应激烈的市场竞争。4G基站广泛采用拉远方式建设，这也有力推动了传送网建设基础架构的进程。

3.1.1 核心节点。根据前述核心节点的定义可知，一般本地网设置2个较为适宜，特大型本地网考虑设置超过2个核心节点。

3.1.2 汇聚区的划分。根据本地传送网分层分区的建设原则，需要依据地理状况、行政区划和业务分布等，从网络组网的合理性和管理维护的方便性出发，将本地网划分为多个汇聚区，汇聚区内保持一定的网络独立性。

汇聚区的划分以现有的区县管辖范围为主，将大多数业务和网络规模较小的区县整体划分为1个汇聚区；主城区及部分业务和网络规模较大的区县划分多个汇聚区，在今后相当长一段时期的网络建设中，与业务承载相关的所有传送专业的建设、业务接入、收敛都在本汇聚区内完成。这就为区域内业务的接入、收敛指明了方向，避免了业务接入、收敛的随意性，可以更好地对网络规模、承载带宽进行规划，有效提升汇聚层网络的利用率，以便根据业务大小、等级、发生时段等设置合理的收敛比，有助于市场部门制定更为灵活的业务发展策略来服务于用户。

3.1.3 汇聚节点的选择。汇聚节点设置了传输、数据网络的汇聚层设备，承担着汇聚区内所有业务汇聚、收敛的功能，是汇聚区内最重要的节点。综合考虑传送系统汇聚层设备的汇聚、收敛能力，以及网络组织、光缆建设的复杂程度，单个汇聚区内不宜设置过多的汇聚节点，同时，考虑到业务的负荷分担和传送系统的保护功能，每个汇聚区内设置2个汇聚节点为宜。

汇聚节点是汇聚区内业务的集中收敛点，汇聚节点机房的稳定是本地传送网整体架构稳定的关键。鉴于以往的运行维护经验，应梳理现有的汇聚机房，从中选出地理位置适宜、尚有可利用空间的自有或长租的机房作为基础架构中的汇聚节点机房，其余机房均降级使用，不再承担汇聚功能。另外，还应新购置若干汇聚机房作为补充，力争使整个汇聚机房产权自有率达到90%以上，从而为基础架构的稳定奠定基础。

对于新购置的汇聚机房，为了提高投资的精准性和有效性，可通过估算机房内各种承载设备、业务设备及配套设备的种类和数量，以及各种设备的功耗和运维要求等，给出机房面积、外市电引入功率、蓄电池组容量等相关指标，并综合诸如承重要求、油机对进排气的要求等其他因素制定新购汇聚机房的指导意见，下发各区县分公司，用于指导分公司选择满足今后业务发展需求的汇聚机房。

汇聚节点的中长期规划，为本地传送网汇聚節点的建设指明了方向和目标，基本上杜绝了除市政改造之外的其他因素导致的汇聚机房搬迁。汇聚节点机房产权的高自有率，是整个基础架构稳定不可或缺的重要前提。

3.1.4 综合业务接入区的划分。汇聚区划分和汇聚节点确定后，并不能解决汇聚区内业务的接入问题。为了提升业务接入效率，降低业务接入成本，就必须进一步在汇聚区内划分若干个网格区域，使细分区域内的业务综合接入做到有的放矢。综合业务接入区是本地传送网基础架构中的基本的区域，直接关系到业务接入的统筹安排和综合考量。

综合业务接入区的划分，是综合考虑汇聚区内的地理环境、道路情况，现有业务及潜在用户的大致规模和分布情况等因素而完成的。城区范围内业务量大，业务分布密集，单个综合业务接入区的覆盖范围较小，乡镇及农村地区则反之。

综合业务接入区的划分，为本地传送网接入层的建设搭建了框架，为业务的综合接入划定了范围和界限，进一步规范了业务接入的方向，有助于传送网合理有效地引导业务接入，提升传送网接入层建设和运行维护的效率。

3.1.5 综合业务接入点的选择。综合业务接入点是本地传送网基础架构最基础的组成要素，是实现以传送网本体为主的网络发展策略最基本、最关键的环节，承担着综合业务接入区内所有业务的接入和收敛。为便于业务的接入，综合业务接入点应设置在业务较为集中的区域。结合业务发展情况，单个综合业务接入区内应部署4～6个综合业务接入点为宜。若综合业务接入节点机房因可用面积、电源配套等因素导致综合接入能力偏低时，可通过适当扩大综合业务接入点的数量来弥补。原则上，综合业务接入点均应成环保护，这是本地传送网整体安全可靠性的重要保障。

综合业务接入点是综合业务接入区内小范围的业务集中收敛点，是本地传送网基础架构中与业务直接相关的部分，综合业务接入点的布局，将直接影响本地传送网是否可以长期稳定发展，快速响应业务需求等网络发展目标。由于综合业务接入节点数量多，分布广，对其机房高比例的要求自有产权并不现实，但必须保证这些机房处于长期稳定状态。综合业务接入点的目标网规划还应覆盖每个乡镇，用以保障城区以外的业务接入和收敛。

为保证传送网的安全稳定，就要转变以往业务设备布局到哪里，传送设备及相应的配套资源就布局到哪里的传统建设模式，应要求新建和已经在网运行的BBU集中点、OLT均应设置或逐步调整至选定的综合业务接入机房中，以提升业务稳定性，减少传送设备数量，从原先的注重基站成环率转为聚焦综合业务接入点的安全保障，降低运维的广度和难度，提升网络保障层级。这既能降低本地传送网的建设和运维成本，又能提升对业务支撑的效果，有力助推了网络和业务的进一步发展，拓展了生存空间。

3.2 管道网

根据我国现有的城市发展及管理水平，在管道中敷设光缆基本上已经成为城区业务接入的唯一手段。根据城市发展规划和统筹安排，规划建设、购买或租用管道，是每个运营商都必须面对的现实问题。

管道的规划建设与市政规划建设密切相关。由于运营商与市政部门信息渠道不同，运营商管道的建设计划与实际实施在时间上不易重合，而由于市政规划需要建设或购买的管道是必须考虑的。管道网必须制订统揽全局的目标网规划，运营商要根据业务发展策略规划城市道路上的管道并确定容量，这样才能既有计划，又能适应市政建设需要。

运营商的管道分为主干管道和支线管道。主干管道包括覆盖城市干线道路和连接核心汇聚节点的管道，包括出局管道；支线管道是指覆盖一般支线道路的管道。应按照以下原则进行管道目标网的规划：①管道资源应统筹规划、统一使用、统一管理；②加强对现有管道资源的统计梳理工作，逐步实现基础资源的电子化管理；③根据工信部资源共享的要求，管道建设应采用灵活的建设方式，如自建、共建、租用和购置等，在保证质量的前提下尽量节约建设资金；④结合节点布局和城市规划进行层次化管道布局，主干道路全覆盖，和支线管道有机结合。减少管道断点，形成纵横贯通的基础管道网；⑤管道建设综合考虑光缆布放、断点沟通、网络扩容和随路建设的需求；⑥管道容量结合业务发展需要考虑，保证一定的管孔富余量，新建主干管道重点城区容量不小于3孔，其他区县原则上不小于2孔；⑦新建核心节点出局管道总容量不小于48孔，汇聚节点出局管道总容量不小于8孔，核心/汇聚节点进出局管道路由应不少于2个物理方向。

3.3 光缆网

与基础架构中节点的划分对应，光缆网也应采用分层分区的架构，核心、汇聚层光缆应专缆专用，接入主干光缆用于综合业务接入区内的业务接入，县乡主干光缆以覆盖所有乡镇为远期目标。

鉴于核心、汇聚、接入主干和县乡主干光缆均以基础架构中相对应的核心节点、汇聚节点和综合业务接入点中心建设，因此，建议在本地网范围内对除接入配线层/用户引入层光缆之外的光缆网规划目标网，并在之后的工程建设中，结合业务需求和网络布局需要，逐步完善、优化，与基础架构、管道网一起，为本地传送网提供完整的、稳定的战略性基础资源。

3.3.1 核心层光缆。本地网内应以业务需求为驱动，以环状网或格状网（超过2个核心节点时）为目标来进行核心层光缆网的规划，并综合考虑新增节点的需求、现有光缆容量、网络结构、网络安全、光纤光缆质量等因素，逐年减少问题段落（存在安全隐患、光纤光缆性能劣化等）占比，要求出局光缆平均路由数应不低于2个，以满足未来5～10年业务发展需要来选择光缆纤芯容量。考虑到运维的便利性，一般选用144芯容量的光缆。

3.3.2 汇聚层光缆。这部分光缆是基础架构中定义的汇聚节点之间的光缆，均为直达或准直达光缆（跳接点不多于2个）。汇聚节点原则上应有2个以上光缆出局方向。新建独立汇聚光缆纤芯容量应适当冗余，满足宽带业务发展，提高管孔使用效率。在业务发展较好的区域新建独立的汇聚光缆芯数应不小于144/96芯，其他区域独立汇聚层光缆芯数应不小于96/48芯。

3.3.3 城区接入主干光缆。这部分光缆是以汇聚节点/综合业务接入点为中心，以综合业务接入区为单位，面向业务接入进行光交节点布局和路由规划的大芯数光缆，网络结构以环形为主。一级主干光缆承担区域内业务接入的主要功能，并沟通汇聚节点和综合业务接入点；在业务密度比较大的局部区域，可建设二级主干。新建接入主干光纜的容量应能满足覆盖区域内未来5～10年的综合业务承载需求。

城区接入主干光缆的目标架构搭建完成后，业务接入只需建设业务节点至本综合业务区内最近的光交接箱的引入光缆，跳接至接入主干光缆进入综合业务接入点即可，避免了长距离反复建设，减少了投资浪费，并且集约化地使用城市管道资源，有效提高了基础资源的使用效率。城区接入主干光缆示意图见图3。

应根据基础架构中选定的汇聚点、综合业务接入点，在每个城区的综合业务接入区内都规划建设大芯数的城区接入主干光缆，主要遵循以下原则。

①业务量较大的重点城区的芯数不少于144芯，其余区县芯数不少于96芯。②光缆芯数应根据综合业务接入点的功能定位（OLT、BBU集中）、业务节点分布、业务归属关系测算主干光缆网的容量，并合理分配公共纤芯、独享纤芯和直通纤芯。③网络架构应以环形为主，对于不具备成环条件的区域可采用链形结构。环形结构主要采用环形无递减配线方式。每个主干环上光节点以12芯为单位进行成端纤芯分配的原则，并保留至少12芯的公共纤芯，在各个主干光节点处成端。④接入层主干光缆环上节点数量原则上市区不超过6个，郊县城区不超过10个，环长控制在10km以内。⑤二级主干光缆以综合接入点为业务收敛点，综合接入点附近的各类业务可通过二级主干光缆进行汇聚，如分组接入组网、宽带接入和大客户接入等。⑥为避免宽带业务直接占用一级主干光缆的纤芯，二级主干光缆上联节点必须放置有OLT的综合接入点，或者通过一级主干光交可以直接跳接至放置有OLT的综合接入点。⑦芯数根据业务需求进行建设，并做适当预留，原则上不少于96芯。环上节点数量原则上不超过4个。

为便于业务接入，在主干光缆环上还应合理设置光交接箱，主要遵循以下原则：①应满足末端平均接入距离规划要求，主干节点在城区业务密集区覆盖半径可按500m左右考虑，一般区域覆盖半径按1 000m左右考慮；②设置光交节点的地点或机房，应有充足的管孔资源，原则上应具备双路由；③室外光交应尽量设置在安全、隐蔽、施工维护方便、易于进出线、不易受外界损伤及自然灾害影响，同时又符合城市规划、不妨碍城市交通、不影响市容观瞻的地方；④对于无法长期租用或引入条件困难的部分机房或地段，多条光缆难以一起引入机房时，可根据其重要性在其局前增加室外光交箱，解决引入问题。

3.3.4 县乡主干光缆。这部分光缆是以各区县的汇聚节点为中心，面向业务接入进行光交节点布局，以乡镇综合业务接入点的分布进行路由规划的光缆，网络结构以环形为主。

在前期建设中，已经随着基站接入的建设，完成了覆盖各乡镇的光缆网络布局。鉴于业务发展水平及投资，初期建设的光缆容量偏小，8芯、12芯的占了很大比重。基站接入、大客户等业务也占用了不少纤芯。经过时间积累和多次割接，质量堪忧，无法承担起县乡主干光缆的功能。应结合可利用的部分光缆，根据每个区县乡镇综合业务接入点的分布和道路情况，规划覆盖全域的县乡主干光缆网。在业务分布密集的区域，还应设置光交接箱。

县乡主干光缆的规划主要遵循以下原则：①业务量较大的区域选用48芯光缆，其余区县选用24芯光缆；②网络架构应以环形为主，地处边远的乡镇综合业务接入点可采用链形接入；③光缆环上节点数量原则上以4～6个为宜，环长控制在200km以内；④县乡光缆建设应遵循以县城为中心、向外逐段建设的顺序，避免出现瓶颈。县乡主干光缆示意图见图4。

县乡主干光缆进行目标网规划，是为了构建完善的县乡光缆网络框架，综合承载县乡无线、宽带数据、大客户等各种业务。在有资金投入和业务需求时，将建设方案全部统一到目标网建构上来，有效避免光缆建设的随意性，从而提升投资效率。

4 结语

本地传送网基础资源的规划建设应在已有的本地传送网相关资源基础上，充分结合业务发展趋势和地理环境特点，坚持“有所为，有所不为”的网络发展原则，对本地传送网的战略性基础资源进行目标网规划。应建成以传输本体为主，弱化基站等业务布局影响的、可适应今后业务发展、快速响应业务接入需求的本地传送网。通过上层节点机房与网格分区的固化，以及管道网和上层光缆网络的统筹规划，网络主体的安全性和稳定性与之前相比有了大幅度提高，同时投资的有效性和精准性也得到了更高的保障。

参考文献：

[1]李文海.现代通信网[M].北京：北京邮电大学出版社，2005.