未来本地传输网的建设与规划

黄伟康

【摘要】随着传输网规模逐渐扩大，将面临业务需求的各种挑战，这往往需要对本地传输网进行很好的前期规划。文章通过对现有本地传输网组成的三要素：管网结构、光缆网络、传输设备及PON技术进行分析和评价，并对未来本地传输网的三要素提出了优化建议及规划，以为本地传输网发展提供借鉴。

【关键词】本地传输网发展规划管网光缆FTTBFTTH

1引言

传输网是运营商的重要基础网络之一，其建设规模和网络质量直接影响全业务发展。随着业务的多样化、IP化、宽带化、动态化及3G业务HSPA+的不断升级，传统的SDH网络已经难以满足业务发展，必须逐步推动传送网、接入网、无线的IP化。传送网骨干层应继续大力建设OTN网络；同时进一步完善IP化的分组传输网的建设，以替代现有的传送TDM业务为主的SDH网络；汇聚层与接入层应逐步实现PTN网络的全面覆盖。这些都对未来本地传输网的建设与规划提出新的、更高的要求。

2传输网的总体发展目标

2.1管网现状

随着电信运营商业务全面开展，对接入的需求从原来仅需要为基站接入提供光纤或2M的单一层面急速提升到为全业务各层面提供不同类型需求，从管道覆盖的广度和深度上对管道资源的延伸和容量提出了更高的要求。而大芯数主干光缆与末端接入光缆的分配，全业务区域的发展不平衡，集团业务的发展，GPON业务的发展，三网融合的实现，室内覆盖、WLAN的建设从而对管道的需求，分布、建设期限，都为整体规划带来新的思考。

2.2管网的发展规划

管道总体的建设目标应在10年内建立起全覆盖型，满足光缆网络需求和接入需求的管道网络资源，管道的总体建设策略将从“提供光缆通道”向“抢占战略资源”的转变，从“网络需求建设”向“资源建设”转变，逐步形成管道网的主体架构，扩大现有主干管道和接入管道的连接，根据骨干和汇聚光缆的结构合理规划管道路由，在不同区域内采用网状、链状、树型结构完善网络构造，为综合业务的发展创造安全、合理的传输通道。

3光缆网络

3.1光缆网络现状

南方联通光缆网络都是以基站接入为主，数据接入为辅，依托汇聚环网络为核心，将业务全部收敛到基站。因此光缆组网上是以基站到基站“串联结构”且光缆芯数小，路由不安全，移网基站光缆基本没有使用光缆交接箱，而是采用原始的光缆接头盒。汇聚节点由于光缆分支多，还有采用接头盒串接接头盒的方式，难以适应目前GPON、点对多点的FTTX宽带业务、数据业务的发展；尤其是未来大量室内覆盖、射频拉远式基站需求，仿路灯站的建设对光缆要求灵活，将面临更多困难。

3.2光缆网络的建设及规划目标

为满足未来全业务的发展需求，接入光缆网络结构应逐步演进为以光缆交接箱为业务核心的“总线结构”，面向“PON”宽带和IP城域网、三网融合的发展，全面开展主干光缆、分支光缆、末端接入光缆，光缆交接箱等的建设规模。为了节约有限的管道容量(资源)，核心(骨干)机房之间(市区主要干道)光缆芯数布放在576芯以上的带状光缆(避免光缆中间随意开分支)，全程采用管道敷设，2.5G以上汇聚机房采用光缆双路由接入，市中心或密集商务楼区附近应合理设置大容量光缆交接箱，条件允许还需从光缆交接箱内做好多条分支管道引入商务楼或小区地下车库，其余道路也应在路口或每3KM～5KM设立光缆交接箱。郊县和乡镇光缆的布放也应在288芯以上或满足未来3～5年的业务发展需求，逐步逐年将光缆线路、管道从点、线、面向网格化发展，网络结构逐步形成核心层、汇聚层、接入层完全独立(一条光缆或一套设备不同时用户接入层业务，又用于汇集层业务收敛)。

业务发展应根据区域的功能合理布局，密集城区以1KM～2KM为半径，设置一个小型全业务接入点(小区也可以做为一个接入点，机房设置在小区的地下车库、物业空置房，并做好防水措施)；一般城区2KM～5KM；郊外或农村可根据业务发展实际情况合理设置接入点，建议以一个乡镇为一个接入汇聚点，为全业务的发展提供充足纤芯资源，为网络的稳定运行提供安全可靠的平台，为公司的发展提供有力的后台支撑。

4传输设备

4.1SDH网现状

SDH技术经过多年发展，形成一套非常成熟的传送设备技术体系，成熟稳定地实现着TDM业务的传送。当前，2G／3G／WLAN／PON／HSPA+升级，未来4G技术的交替、更新，即使MSTP也只能实现端口二层业务以态化，且传输带宽利用率非常低，加之数据、宽带、视频技术不断发展，业务不断IP化、网络不断扁平化、核心层不断膨胀，不停升级、环网不停优化，光缆不停新增也难以满足业务发展需求，SDH显然已经无法承受，无法满足业务的多元化发展。由于价格高昂、端口的单一化，波分复用系统(WDM)仍将朝着大容量、长距离、干线业务的方向发展。

4.2未来传输设备的演进及建设规划思路

网络大融合已成为当今世界电信发展的一大主题，无论是固定网还是移动网，无论是语音业务还是数据业务，无论是核心网还是接入网，都在朝这个大方向发展，而IP技术是网络融合的首选技术。未来传输网将逐步向IP分组传送网演进。

(1)IP UTRAN技术

UTRAN的多种标准接口均采用ATM传输方式，兼顾原有传输网的利旧和演进之间新的技术发展，其存在有很大的合理性。它和IP一样采用包交换技术，传输资源利用率较高，还支持QoS的实现等，改变了原来SDH网络VC／STM-N复用透传的方式传送，采用IP数据包传送，真正意义上改变了传输网的传送方式。但ATM在固定网的发展却不如人意。

如图1所示，IP技术是未来网络发展较推崇的技术，优点如下：

◆随着IP技术的发展，IP正发展成为一种支持多种业务类型的通信技术；

◆由于IP是一种终端技术，在Internet等网络中的广泛应用使得当前大部分应用业务都基于IP技术(UTRAN中引入IP将使数据的传输更符合业务的特点)；

◆与ATM一样，IP也是一种包交换技术，传输资源利用率较高。

(2)IP UTRAN的建设思路

3G传输网可依照接入层、汇聚层和核心层的三层结构划分：接入层和汇聚层主要负责3G业务从Node B到RNC之间的接入与传输。而核心层主要负责RNC到MSC、RNC之间、MSG／GMSC之间、RNC到SGSN以及SGSN／GGSN等设备功能节点之间业务的传输，同时提供与外部网络，如PSTN和internet等的接口。

由UTRAN适用传输技术的分析可见，在其传输网组建时，应平衡传输网的利旧和演进之间的关系，总体建设思路为：在有丰富SDH资源的区域，应尽量利用已有网络；而在传输系统需新建的区域，建设方案需具备一定的前瞻性，故MSTP技术是其较为适宜的承载技术选择。此外，由于Node B和RNC等的业务接口多类型，可采取诸

如IMA E1和STM-1／4 ATM等，因而可采用多种架构方式予以实现。

(3)PTN技术

PTN作为以传送分组业务为主的传送网，能够满足分组业务流量的突发性；带宽利用率高；可自行分配带宽；网络扩展性强，是为了适应市场需要而推出的一种能够面向IP网有效传递分组业务的技术。它主要用于多业务的环境。根据我公司目前实际情况，可从核心层开始建网逐步向汇聚层发展，这样可以在解决3G时代核心层、汇聚层大量业务集中落地承载网问题，又可从投资角度来解决原有SDH网利旧问题。具体PTN组网如图2所示。

业务IP化和大颗粒化，导致城域网将由主要承载现有E1／STM-1(2M／155M速率)TDM业务逐渐转向承载FE／GE IP业务。城域网技术需要由现有“以TDM电路交换为内核”向“以IP分组交换为内核”演进。

3G和全业务竞争，导致城域网不仅承载2G／3G语音和数据业务，还需承载集团客户和家庭业务。

城域网需要扩大规模并考虑多业务统一承载。

(4)城域网引入PTN的组网方式

城域传送网在逻辑上可分为核心层、汇聚层和接入层。主要是以数据业务为主，语音业务为辅的传送网，核心层以各专业网元间互联的大颗粒数据业务的点到点传送为主。混合组网方式下，核心层可采用城域IP over WDM／OTN技术组建环网。汇聚层、接入层具有lP化业务量大、突发性强的特点，PTN可以有效完成大量小颗粒业务的收敛和传输，非常适用于城域网汇聚、接入。

PTN+SDH混合组网方式可以保护原有设备投资，并实现网络的平滑演进。缺点在于PTN与SDH两种技术存在互通性的瓶颈，无法实现PTN的业务分组、带宽动态分配等优势，PTN设备必须兼顾SDH功能，无法发挥其内核IP化的优势；网络发展后期涉及大量业务割接网络维护。因此，不推荐采用混合组网模式建设PTN。

PTN+SDH独立组网是指从接入层至核心层均采用PTN设备，和现网SDH／MSTP设备形成两个独立的承载网。在该方式下，IP化业务采用PTN承载，TDM业务和数据专线业务仍由SDH／MSTP承载。如果MSTP向PTN演进，可以首先在汇聚层转入PTN，其次在接入层转入PTN承载。

独立组网方式网络结构清晰，易于管理和维护；新老两个承载网可采取不同的网络拓扑结构，适应不同的业务流向。但目前PTN组网速度只有GE和10GE两级，且承载业务量大时，环网的倒换成功率较低或倒换时间较长，如果采用多层网络结构，将导致上下层网络速率的不匹配。因此，独立组网模式比较适合核心节点数量较少的小型城域网组建二级PTN。

当网络规模较大时，在核心层采用OTN、汇聚层和接入层PTN组网是比较合理的组网方式。简化了核心节点与汇聚节点之间的网络结构；避免在PTN独立组网方式中，因某节点业务容量升级而引起环路上所有节点设备必须升级的情况，节省了网络投资，同时也有效保障了核心层网络安全。如图3所示。

5PON技术及规划思路

随着宽带视频及数据业务、三网合一的快速发展，用户对网络带宽和传输稳定性的要求越来越高，基于铜线(ADSL)的宽带接入方式将逐步退出市场。传统接入网也将逐步向光纤接入演进，光进铜退的趋势不可避免，PON将逐渐取代DSL技术。FTTB／FTTC也将成为目前乃至未来的主流，FTTH将成为未来宽带接入的发展方向。现阶段PON光接入相对先进和成熟的有EPON和GPON两种技术。其中EPON将以太网的应用范围从局域网扩展至用户接入网，上下行均为1.25Gbit／s；GPON封装机制GEM，能支持下行2.5Gbit／s，上行1.25Gbit／s速率，其速率支持相对高于EPON，QoS实现方式采用T-Cont+GEM_PORT+IEEE802.1P，理论上优于EPON的LLID+IEEE802.1P方式。PON(无源光网络)技术作为“用户最后一公里”的光纤接入技术，在光分支点不需要有源节点设备，只需在靠近用户处安装无源光分路器，具有节省光纤资源、节省机房投资、综合建网成本低、维护成本低、业务提供能力强、带宽资源共享等优点，成为FTTB／FTTH的首选实现技术。城区商务地段或繁华地方条件允许多设立一级核心层、二级汇集层，其他地方合理设置。

5.1FTTB的建设思路

FTTB：光缆布放至楼层(业务类型主要采用EPON方式)，在楼层弱电井内放置网络箱安装ONU设备，从ONU布放五类线至用户，各楼层的光缆经楼内一级或二级分光器汇聚后通过大楼附近的光交转接到汇聚机房的OLT设备，一级光分器尽量不要放置在光交箱内，尽量少占用管道资源。对酒店、学校、医院接入来说，内部语音、数据网络客户已经建成，运营商只需提供出口即可。因此，根据酒店的规模，分光器可选择放置在光交(基站)或用户机房内，分光器下挂。

5.2FTTH在联通的建设思路

FTTH指光纤进入到每个用户家中，将光网络终端(ONT)安装在家庭用户。FTTH的显著技术特点是不但可提供更高带宽，而且提高了接入网络的抗干扰性和业务的综合提供能力；由于用户端设备体积小，家庭环境很容易满足ONT的安装要求，简化了维护和安装；FTTH采用无源网络，从局端到用户可以做到完全的无源；每用户可分配高达30Mbit／s甚至更高的独享带宽。FTTH网络结构图、光分配网图分别如图4、图5所示。

高端家庭客户采用FTTH的接入方式(业务类型主要采用GPON方式)。当用户处于独幢住宅区，分光器放置在小区机房，ONT放置在住宅用户。当用户处于高档住宅楼，分光器放置在小区机房或楼道内，ONT放置在住宅用户家中。

对于城区内的非安置小区，全面进行FTTH建设，根据总体规划光纤到户(FTTH)建设指导意见：由市场引导及促使开发商向FTTH转型。

在经济发展较好的乡镇，将OLT下移到乡镇区域机房(要找合适的机房放置OLT，配置蓄电池组、电源柜)，为2012年全面启动FTTH的建设、为宽带提速打好基础。

6结语

信息技术的不断发展，给电信市场带来发展机遇，也给运营商带来挑战。三足鼎立的局面已形成，信息产业也全面进入“抢占”时代，业务不断IP化、网络结构越来越复杂，传送网作为各种业务的传送载体更需要统一考虑、统一部署、全网规划。未来随着HSDPA及1x EV-DO等高速无线接入技术的突进，IP承载将是新的传输技术演进之必然。相信以目前全IP发展进程，可为未来网络建设、技术更新、设备升级、业务全面发展提供有力的支撑平台。