面向全業(yè)務(wù)的城域傳送網(wǎng)的目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的探討

摘 要 本文在詳細(xì)分析全業(yè)務(wù)各個(gè)業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)對(duì)傳送網(wǎng)的需求基礎(chǔ)上，結(jié)合傳輸技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，提出了城域傳送網(wǎng)的目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。

關(guān)鍵詞 全業(yè)務(wù)；城域傳送網(wǎng)；目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

中圖分類(lèi)號(hào) TN915 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1673-9671-(2012)062-0154-01

隨著3G網(wǎng)絡(luò)和FTTX的同時(shí)展開(kāi)、城域網(wǎng)“窄帶網(wǎng)向?qū)拵ЬW(wǎng)的轉(zhuǎn)變”與“全業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)的轉(zhuǎn)變”，全業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)對(duì)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)了極大的挑戰(zhàn)，以視頻業(yè)務(wù)為核心的三網(wǎng)融合，對(duì)IP承載網(wǎng)絡(luò)將帶來(lái)一次革命性的改變；當(dāng)前視頻類(lèi)業(yè)務(wù)呈現(xiàn)向高清、3D的發(fā)展趨勢(shì)，高清終端已經(jīng)越來(lái)越普及，帶寬提速將是三網(wǎng)融合不可避免的問(wèn)題；當(dāng)前各種業(yè)務(wù)都向IP化方向發(fā)展，新型業(yè)務(wù)均是建立在IP基礎(chǔ)之上，IP已經(jīng)成為下一代網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)，必須推動(dòng)未來(lái)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的IP化轉(zhuǎn)變，而業(yè)務(wù)的IP化最終將導(dǎo)致傳送網(wǎng)絡(luò)的IP化；隨著云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)的興起和由此帶來(lái)的產(chǎn)業(yè)變革，對(duì)現(xiàn)有IP承載網(wǎng)將帶來(lái)新一輪的沖擊，傳送承載層也將迎來(lái)新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。面向全業(yè)務(wù)的城域傳送網(wǎng)如何應(yīng)對(duì)成為急需回答的問(wèn)題。

1 各業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)對(duì)城域傳送網(wǎng)的要求

1.1 無(wú)線接入網(wǎng)對(duì)傳輸?shù)男枨?/p>

綜合考慮多方面因素，未來(lái)5年無(wú)線網(wǎng)絡(luò)必然是2G、3G、LTE和WIFI多網(wǎng)并存的立體結(jié)構(gòu)；語(yǔ)音業(yè)務(wù)主要由2G和3G（VoIP）網(wǎng)絡(luò)承載，中高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)由3G和LTE網(wǎng)絡(luò)承載； WIFI不僅是有線接入網(wǎng)的補(bǔ)充，更成為3G/LTE數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)分流的重要手段。

現(xiàn)有傳輸網(wǎng)建設(shè)與2G/3G的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)相匹配，業(yè)務(wù)流向?yàn)锽TS/NodeB至BSC/RNC；不同之處在于LTE階段增加了X2、S1接口，X2=3%×S1，而現(xiàn)有傳輸網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)則無(wú)法滿足其多歸屬連接、基站間連接需求；從容量需求的角度， LTE網(wǎng)絡(luò)主要承載IP化的業(yè)務(wù)，接入帶寬高達(dá)300 M，端口類(lèi)型為GE，傳統(tǒng)的傳輸無(wú)法滿足其承載需求，需要引入分組化的傳輸技術(shù)；再看看無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的安全性對(duì)傳輸網(wǎng)絡(luò)的要求：2G、3G、LTE均要求電信級(jí)50 ms的倒換。

1.2 IP城域網(wǎng)對(duì)傳輸?shù)囊?/p>

IP城域網(wǎng)的接入網(wǎng)-接入控制層-核心路由器的邏輯結(jié)構(gòu)基本形成，以架構(gòu)優(yōu)化和承載能力提升做為演進(jìn)方向。IP承載網(wǎng)對(duì)傳輸網(wǎng)絡(luò)提出了新的需求：

1）城域骨干層扁平化演進(jìn)，產(chǎn)生大量業(yè)務(wù)控制層至地市核心的傳輸通道需求；

2）匯聚交換機(jī)至BRAS的GE鏈路逐年遞增，造成區(qū)域中心局出局光纜資源非常緊張，嚴(yán)重影響鏈路擴(kuò)容及業(yè)務(wù)開(kāi)展，提出了新的傳輸通道需求；

3）部分IP城域網(wǎng)新建城域第二平面，涌現(xiàn)大量業(yè)務(wù)控制層至地市核心的傳輸通道需求。

1.3 有線接入網(wǎng)對(duì)傳輸?shù)男枨?/p>

寬帶上網(wǎng)、IPTV、VOIP等各類(lèi)業(yè)務(wù)帶寬對(duì)傳輸提出了新的需求，主流業(yè)務(wù)帶寬不斷提升，2012年以4 M為主，以后逐步提升至8 M、12 M、20 M；業(yè)務(wù)帶寬根據(jù)用戶選擇的業(yè)務(wù)類(lèi)型設(shè)置，上網(wǎng)和IPTV帶寬相互隔離，一般上網(wǎng)業(yè)務(wù)不超過(guò)4 M。根據(jù)業(yè)務(wù)進(jìn)行測(cè)算，OLT上聯(lián)業(yè)務(wù)總體容量不超過(guò)10T，OLT集中型布局?jǐn)?shù)量（節(jié)點(diǎn)）不超過(guò)300個(gè)，每節(jié)點(diǎn)OLT平均上聯(lián)不超過(guò)40 G，OLT上聯(lián)典型接口類(lèi)型為10GE/GE。

2 傳輸技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用簡(jiǎn)述

從傳輸速率上看，由于流量增長(zhǎng)帶來(lái)的壓力，40 G逐漸從骨干網(wǎng)絡(luò)引入到本地網(wǎng)絡(luò)；同時(shí)出現(xiàn)少量100 G傳送需求。

本地城域傳送網(wǎng)將逐漸向“ALL IP + OTN”方向演進(jìn)，OTN在增加帶寬容量的同時(shí)，提高了網(wǎng)絡(luò)傳送效率和簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)維和管理，成為當(dāng)前傳輸網(wǎng)絡(luò)的主要技術(shù)之一。 在本地傳輸網(wǎng)中，OTN的光層和電層交叉的設(shè)備都可適用，根據(jù)目前業(yè)務(wù)發(fā)展和業(yè)務(wù)顆粒來(lái)看，近期內(nèi)主要考慮考慮采用電層交叉，當(dāng)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)激增帶寬需求極大且電路調(diào)度頻繁時(shí)可選用光層交叉。中遠(yuǎn)期采用光、電交叉技術(shù)實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的靈活調(diào)度。OTN技術(shù)有以下應(yīng)用場(chǎng)景。

1）提高網(wǎng)絡(luò)的OAM：為了提高大顆粒業(yè)務(wù)的承載效率，采用IP over DWDM的方式承載業(yè)務(wù)，WDM層面要承擔(dān)起傳送網(wǎng)的管理維護(hù)、靈活組網(wǎng)、保護(hù)和調(diào)度功能。OTN可有效解決業(yè)務(wù)的可維護(hù)性及業(yè)務(wù)的端到端性能檢測(cè)

2）提供波長(zhǎng)級(jí)別和子波長(zhǎng)級(jí)別業(yè)務(wù)調(diào)度和保護(hù)：包括光層調(diào)度和電層調(diào)度，采用ROADM技術(shù)，實(shí)現(xiàn)環(huán)相交、環(huán)相切等網(wǎng)絡(luò)中跨環(huán)業(yè)務(wù)的調(diào)度；對(duì)2.5G、GE顆粒業(yè)務(wù)復(fù)用采用子波長(zhǎng)級(jí)別的調(diào)度節(jié)省波道和板卡資源。

3）有利于大客戶業(yè)務(wù)調(diào)度和開(kāi)通：集團(tuán)客戶業(yè)務(wù)的增長(zhǎng)，快速開(kāi)通和調(diào)度的需求日趨強(qiáng)烈，采用OTN技術(shù)可實(shí)現(xiàn)跨地區(qū)點(diǎn)到點(diǎn)大客戶業(yè)務(wù)、本地跨環(huán)點(diǎn)到點(diǎn)業(yè)務(wù)和政企上網(wǎng)業(yè)務(wù)的開(kāi)通。

4）承載OLT上行SR/BRAS的大顆粒電路：PON業(yè)務(wù)的增加對(duì)于OLT上行鏈路的需求也迅速增加，需要更多的光纜資源以滿足需求；PON需要更安全、更長(zhǎng)距離的上行鏈路，裸纖不能滿足安全要求；采用OTN節(jié)省光纖資源同時(shí)為OLT上行提供保護(hù)。

5）承載匯聚交換機(jī)到SR/BRAS、SR/BRAS到CR等IP城域網(wǎng)電路：核心層光纖直連，安全性差。對(duì)于中長(zhǎng)距離傳輸端口成本高；匯聚層大量光纖直連，管理和維護(hù)困難，發(fā)生故障不易定位；光纖直連方案，可擴(kuò)展性差，升級(jí)擴(kuò)容困難。

3 面向全業(yè)務(wù)的城域傳送網(wǎng)目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)分析

3.1 城域傳送網(wǎng)網(wǎng)目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

隨著業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)IP化，為匹配新業(yè)務(wù)模型和高帶寬需求，傳送網(wǎng)必須從接口到交換內(nèi)核都實(shí)現(xiàn)IP化，原有的以TDM交換為內(nèi)核的MSTP 網(wǎng)絡(luò)必須向更高效的以IP分組交換為內(nèi)核的分組化傳送網(wǎng)發(fā)展；ROADM/MS-OTN/ASON/GMPLS等技術(shù)和控制平面的引入，開(kāi)啟綜合業(yè)務(wù)接入（PTN/IPRAN）網(wǎng)絡(luò)的三層功能，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的靈活調(diào)度，最終實(shí)現(xiàn)寬帶云/池的提供能力。

面向全業(yè)務(wù)的城域傳送網(wǎng)主要由PTN設(shè)備/IP RAN設(shè)備和OTN設(shè)備構(gòu)成。其中，核心層為40 G/10 G WDM/OTN平臺(tái)，初期應(yīng)以環(huán)網(wǎng)為主，具有多個(gè)核心節(jié)點(diǎn)（3個(gè)以上）逐漸演進(jìn)為MESH網(wǎng)，提升傳送容量和安全性。市到縣、城區(qū)匯聚層以40 G/10 G WDM/OTN平臺(tái)為主，發(fā)達(dá)部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)及縣城域建設(shè)10G WDM/OTN平臺(tái) ，一般鄉(xiāng)鎮(zhèn)和縣城域以10GE PTN/IPRAN為主。接入網(wǎng)以10GE/GE PTN/IPRAN為主。現(xiàn)有的SDH/MSTP平面在一定程度上共存，繼續(xù)承載現(xiàn)有的TDM業(yè)務(wù)。

網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的扁平化趨勢(shì)，傳輸網(wǎng)絡(luò)尤其是其光纜網(wǎng)物理層將決定未來(lái)網(wǎng)絡(luò)的整體布局，多個(gè)運(yùn)營(yíng)商提出以“無(wú)線+IP網(wǎng)+光纜網(wǎng)”的發(fā)展模式來(lái)組建本地網(wǎng)。因此本文中我們對(duì)本地光纜網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)策略也進(jìn)行了分析。

作為長(zhǎng)途出口以及本地網(wǎng)關(guān)口局、匯接局、傳輸網(wǎng)核心節(jié)點(diǎn)、數(shù)據(jù)網(wǎng)核心節(jié)點(diǎn)設(shè)備的節(jié)點(diǎn)，承載2 G/3 G、LTE的業(yè)務(wù)調(diào)度、政企客戶專線業(yè)務(wù)的互聯(lián)及IP城域網(wǎng)核心節(jié)點(diǎn)間的業(yè)務(wù)傳送，要求網(wǎng)絡(luò)具有更高的安全性和可靠性，建議中繼光纜網(wǎng)的多核心節(jié)點(diǎn)間采用網(wǎng)狀網(wǎng)結(jié)構(gòu)，雙核心節(jié)點(diǎn)間可建設(shè)三路由；匯聚層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)以環(huán)形為主，可以適當(dāng)考慮部分節(jié)點(diǎn)的直達(dá)；接入主干層光纜為“環(huán)形＋樹(shù)形”結(jié)構(gòu)，對(duì)于還沒(méi)有主干光纜覆蓋的區(qū)域，建議可先考慮將主干光纜組環(huán)，后續(xù)擴(kuò)容主要采用樹(shù)形結(jié)構(gòu)，對(duì)于已有主干光纜環(huán)覆蓋的區(qū)域，建議新增主干光纜主要采用樹(shù)形結(jié)構(gòu)。

4 結(jié)束語(yǔ)

如何快速有效的構(gòu)建面向全業(yè)務(wù)的城域傳送網(wǎng)，成為各運(yùn)營(yíng)商日益關(guān)注的話題，本文通過(guò)對(duì)于面向全業(yè)務(wù)城域傳送網(wǎng)的建設(shè)策略的研究，希望可以拋磚引玉，對(duì)今后各運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)有所幫助。

參考文獻(xiàn)

[1]張建新.移動(dòng)城域光傳送網(wǎng)發(fā)展探討[J].電信工程技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化，2006，19(11):24-27.

[2]袁野，倪瑋.面向LTE的承載網(wǎng)技術(shù)解決方案及網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)研究[J].電信技術(shù)，2011，9:115-120.