本地传送网综合业务承载方式研究

鲍文义

（中国联通滁州分公司网络建设部，安徽 滁州 239000）

本地承载与传送网络中的业务主要包括：移动回传业务（2G移动回传、3G移动回传，及未来的LTE移动回传等）、家庭客户接入业务（固定宽带、语音，及IPTV业务等）、WLAN热点接入，以及集团客户业务（TDM专线、ATM专线、以太网专线，及L3VPN业务等）。

一、本地传送网承载的业务类型

从业务的服务质量要求、对承载传送网络的要求、流量特点等方面综合考虑，可将本地网络中的业务划分为两大类：

（一）普通互联网业务

主要包括固定宽带业务，包括集团客户的互联网专线接入。业务关键特点为流量大、突发性强、控制难度大；承载网络要求高度开放性。

（二）电信级业务

主要包括移动回传、固定语音、IPTV、集团客户专线等业务。业务关键特点为流量相对稳定，便于控制；主要是运营商网内业务或集团客户业务，安全可控；有严格的质量要求；承载网络的封闭性要求强。

二、移动网基站业务承载方式

（一）移动网基站业务承载

现阶段，移动网基站业务主要包括2G移动回传业务、3G移动回传业务。

2G业务接入是通过E1接口接入；3G业务采用双栈接入，语音流量采用E1接口，由TDM链路传送，数据流量采用FE接入，由以太链路传送。两者均可通过MSTP网络或者分组网络承载。

现阶段，分组传送网主要定位于3G移动回传FE业务，同时还应兼顾部分大客户专线业务，及少量2G/3G移动回传TDM业务。

在与原有MSTP系统共址的基站内，3G基站和2G基站的E1电路等TDM业务暂不考虑在分组传送网络上传送；对于新建站点及MSTP设备被替换的站点，分组传送设备应解决该站点所有业务的接入和传送。

随着基站IP化改造及分组网络的逐步建成，在TDM业务较少的区域，应逐步将TDM业务割接到分组网络上，拆除MSTP设备。

2G/3G TDM业务分组传送网承载：对于2G和3G基站的E1业务，应采用伪线方式（PWE3）实现。并在核心节点采用CSTM-1端口进行汇聚。E1业务一般采用SAToP方式，封装帧数和抖动缓存暂按设备缺省值取定。

3G基站FE业务分组传送网承载：分组传送网络承载移动回传FE业务有3种解决方案，详见图1。

图1 基站FE业务承载方案

方案1：采用层次化L3VPN的方式，直接为基站提供IP L3VPN接入。需要为每个与3G基站相连的分组设备端口分配互联IP地址。

方案2和3：均采用PW+L3VPN的方式，基站FE业务以以太网专线（E-Line） 的方式接入，并通过L2/L3桥接进入L3VPN。两个方案的区别在于L2/L3桥接点的位置不同，方案2位于汇聚节点，方案3位于核心节点。

从需求和操作的方便性、运行维护的难度等方面分析，在一般近期的工程中，推荐采用方案3。

（二）移动网基站光缆承载

基站光缆主要解决基站传输设备至汇聚节点传输设备之间业务的承载，属于配线层光缆。配线光缆应依托于接入层主干光缆网进行建设，通过接入主干节点（接入主干光交或者接入主干机房）跳纤至汇聚节点。

图2 接入层主干光缆环配纤示意图

接入主干光缆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型无递减配线方式。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。接入层主干光缆环配纤示意图见图2。

三、室内分布承载方式

对于室内分布的建设，目前经常应用的情况主要分为三类：传输设备下沉+微蜂窝；BBU+RRU光纤拉远；直放站；

前两种方式中，采用微蜂窝，将会产生较大的噪音、并且需要较高昂的传输设备下沉的投资，将占用较多的汇聚层传输STM-1端口资源等问题，但由于微蜂窝及基站可分担宏基站的话务量，目前仍处在应用阶段；而采用直放站的方式，依然存在最后一公里的室内铜轴馈线及外延的天线等信号较易劣化、设备硬件性能弱化的问题。

目前主流建站方式多采用BBU+RUU方式，而该方式中，若将BBU放置于宏基站侧，从宏基站至楼宇分布的同一管道的光缆将占用大量的接入段光缆，或占用大量的精力用于光缆铺设工程，从而影响信号覆盖，进而导致室内信号覆盖不完全等问题，影响最终用户对于运营商的网络稳定性的感知。

室分系统业务承载方面主要还是通过上联基站纳入现有传送网进行保护，通过基站业务回传进行其自有业务的承载。

四、WLAN热点承载方式

WLAN热点主要通过MSTP、PON、裸光纤以及PTN四种方式接入WLAN承载网。WLAN汇聚交换机通过WLAN承载网核心路由器接入CMNET城域网。WLAN热点接入示意图见图3。

（一）MTSP方式承载WLAN业务

图3 WLAN热点接入示意图

前期WLAN业务主要通过MSTP网络承载，在骨干汇聚点进行端口汇聚，以VLAN进行业务的区分，每条FE电路中为3～5个WLAN热点用户，通过独立的传输连接至WLAN承载网的汇聚交换机。但是由于MSTP网络容量和端口有限，这样的承载方式已经无法满足WLAN业务全面铺开的资源需求。

（二）PON方式承载WLAN业务

根据WLAN的业务特性，WLAN业务属于低QOS业务，且PON采用GEM封装格式，本身支持以太数据的传送，并且有较高的传送效率，所以WLAN业务非常适合通过PON承载。

在网络拓扑结构上，PON网络也顺应着WLAN业务的发展。PON通过共享城域网的接入资源，使用城域网多业务交换机分流至WLAN承载网汇聚交换机，并且多业务分流交换机与WLAN汇聚层交换机已建立大量GE连接。WLAN热点接入PON网络后，通过GE接口上联至多业务分流交换机，直接可以经多业务分流交换机接入WLAN承载网，实现WLAN业务的快速开通。

根据定义2.1及命题2.1，上述迭代序列经过整理可得到算法4。同时，由定理1.2可知，序列和强收敛于问题(2.2)的解。

（三）PTN方式承载WLAN业务

WLAN热点通过PTN设备来承载，AP通过末端PTN设备，接入PTN网络后，经骨干汇聚点PTN设备以GE形式接入WLAN汇聚层交换机，由于WLAN数据业务属于低QOS业务，所以PTN方式承载基本能满足AP的回传业务。

光纤直驱方式：对于高宽带的热点例如校园覆盖，目前主要通过裸光纤直驱方式接入、WLAN汇聚交换机。由于AP回传带宽需求较高，如果采用设备来承载，需占用大量高带宽的传输通道，在目前传输资源紧张的情况下是不利的。

（四）WLAN承载方式遇到的问题

WLAN的传输接入方式存在以下这些问题，阻碍了WLAN业务的快速发展。

1、MSTP资源紧张：前期热点大多通过MSTP的FE口接入，大量占用了MSTP的FE端口，影响了其他业务的传输资源申请。而且郊县部分节点需要通过传输跨环才能上联到汇聚交换机，对MSTP骨干层资源消耗较大。

2、GPON接入存在限制：由于GPON网络处于建设初期，覆盖范围有限，无法满足AP设备部署密度要求，很多WLAN覆盖需求区域只有E1接入资源，没有以太网端口资源。而且目前每个多业务分流交换机根据规划可有512个SVLAN用于WLAN承载，而WLAN设备由于某些限制，只能采用单层VLAN方式接入，每个PON需要规划一个SVLAN用于WLAN承载。现在每个AP最大可支持32个用户同时上线，每个ONU接入不超过80个AP。所以GPON方式承载除了资源限制之外，还存在一定的数量限制。

3、传输资源消耗：目前校园WLAN这类高带宽要求的热点覆盖均通过光纤上联至WLAN汇聚交换机。随着后续AP热点数量的增加，WLAN覆盖率的提高对传输光缆资源和波分资源存在一定的压力。

这几种承载方式中，我们优先选择PON接入方式承载WLAN业务。

五、大客户集团专线承载方式

（一）大客户集团专线接入的中心节点

在大客户集团专线接入的应用中，基本上都是汇聚型业务，对于大客户集团专线接入的中心节点或者多2M带宽接入的节点，应该更多的考虑它的网络安全性，优先选用MSTP（或SDH），并以双路由形成保护，具体组网有以下2种方式。

1、在用户端安装MSTP设备接入方式

在用户端安装MSTP设备，向用户提供FE、V.35或E1接口，MSTP设备通过光纤和局端传输设备相连接入传输网，可通过2路光纤实现自愈保护。这种方式适用于用户需要同时提供多个以太口或2M（V.35接口或E1接口）电路。在分支机构使用PDH的组网中，由于PDH另接的协议转换器与MSTP多业务接口不能互通，在中心节点也只能采用这种组网方式，并通过E1接口外加协议转换器实现。

2、MSTP设备安装在局端的接入方式

在局端安放MSTP设备，通过光纤和用户端的光纤收发器相连，为了实现业务的保护，可提供一主一备的双路由接入（需要用户端设备实现自愈切换）。这种方式只适用于以太口接口，通过MSTP网络将各分支机构的专线通道汇聚成一个FE口接入。由于PDH外接协议转换器不能与MSTP互通，这种方式在分支机构使用PDH组网应用中不能应用。

（二）大客户集团专线接入的分支机构节点

对于大客户集团专线接入的分支机构节点或者带宽要求不高的单一通道接入节点，则应该结合经济性、维护性等方面综合考虑，有下面几种接入方式。

1、PDH 接入方式

在用户端和局端安装PDH光端机，通过光纤相连构筑传输通道，同时根据用户侧接口不同（如V.35和FE），在用户侧安装相应的协议转换器。

这种接入方式存在很多弊端：首先是不能与中心节点的MSTP多业务接口互通，要求中心节点的MSTP（SDH）设备也只能采用E1接口加协议转换器的方式，这也制约了MSTP的应用；其次各个接入模块局提供的PDH设备需要通过E1电路进行跳接，占用大量的2M线路，也增加很多故障转接点，维护管理上存在很多的问题；再者PDH本身的技术不规范，各个厂家设备的兼容性存在问题，又需要协议转换器配套使用，业务的全程网管监控很难实现；然后，由于在接入层面存在的PDH设备过多，导致机房空间占用的越来越多，不利于机房设备的合理规划；最后，无法满足用户对于接入带宽需求逐步提高和灵活组网的需要。

2、SDH（MSTP）接入方式

类似于设备安装在用户端的大客户集团中心节点接入组网方式，将SDH（或MSTP）设备安装在用户机房内，通过光纤接入局端设备，往往采用多节点组成自愈保护环网络，使用MSTP时可以直接通过MSTP本身具有的FE、V.35等多业务接口接入用户设备，而在我们的实际应用中从成本的角度考虑，通常还是喜欢使用SDH的E1接口再外接协议转换器的方式。

很显然，这种接入方式能够满足用户业务需求，组网灵活，也能实现全程网络监控，但为了单一的专线通道使用，成本实在太高，缺乏经济性，仅适合在非常重要的业务组网中应用。

3、MSTP加光纤收发器接入方式

类似于仅在局端安装MSTP设备的大客户中心节点接入组网方式，由局端的MSTP设备引出FE光接口，通过光纤与用户端的光纤收发器相连。

这种组网方式由于局端的MSTP设备可以综合利用，相对于设备安装在用户端的SDH组网方式，经济性有很大的提高，其缺点是仅能满足于FE接口的应用，且因远端的光纤收发器往往不能接入网管而失去用户机房到局端接入段的监控能力，不能做到业务的全程监控，再者也可能受局端MSTP设备的覆盖范围限制（由于MSTP设备的高成本，不太可能广泛布点），延长了光纤接入的距离，也减低了其维护性。

4、MSAP组网接入方式

MSAP是一种定位在接入层面为用户提供多业务接口的新型接入设备，以SDH技术为内核，采用模块化设计，提供多个业务扩展槽，通过集成多种接入方案，实现对用户需求的按需提供。上行可以通过155M接口或622M直接接入现有的SDH传输网和MSTP传输网，下行可以根据业务的需要随时插入以太网接口板、PDH模式光板等多种业务接口板，通过以太网光口直接接入用户分支点的收发器设备，或者通过PDH模式光口接入用户分支点PDH模式并直接提供V35、E1接口的远端接入设备，从而提供不同的V35、以太网、E1接口，省去原有接入方式上的接口转换部分。

MSAP作为综合接入平台性的设备，可以根据应用的不同，提供多种解决方案，针对E1/V.35接口的接入组网方案中，在接入机房安装MSAP机框式设备，提供STM-1光接口连接城域传输网，用户侧安装不同类型的PDH光端机，直接提供E1接口或V.35接口。

针对FE接口的组网方案中，用户机房安装光纤收发器向用户提供以太网接口，在局端MSAP机框中，通过标准GFP封装将以太网业务封装在SDH网上进行传输，由于该以太网接口与MSTP以太网接口封装格式一样，可以实现互通，也就方便了与中心节点MSTP接入方式配合使用，即在用户的中心节点按照上述的两种接入方式使用MSTP的以太网接口接入，并使用以太网汇聚板将多个分支机构的业务数据进行汇聚，连接至用户内部网络。

六、宽带数据业务承载方式

（一）铜线接入技术（DSL技术）

1、ADSL2+技术：ADSL2+技术成熟，成本低，互通性好，下行速率能够达到16Mbit/s，上行速率能达到1Mbit/s，采用ANNEX M，上行速率能够进一步提高到2Mbit/s左右，是提供中低速率接入的主要手段。

2、VDSL2技术：VDSL2技术传输速率高，能够与ADSL和ADSL2+模式实现后向兼容。初步测试表明，VDSL2设备在500米以内的下行速率可以超过50Mbit/s，1km以内的下行速率可以超过20Mbit/s，是提供高速率接入的重要手段。但是目前VDSL2设备的互通性尚需进一步完善，设备成本仍然较高。

3、以太网（LAN）技术：以太网是采用载波监听多路访问/冲突检测的共享访问方案。从本质上讲，以太网技术是一种用于局域网（LAN） 组网的技术。IEEE802.3以太网标准在1989年成为国际标准，20多年来标准不断发展，产生了多种技术标准。目前，广泛用于运营商组网的为100Base-TX标准，能在100米的距离内提供100M的带宽。由于以太网是一种局域网技术，在用于宽带接入上存在着OAM较差的问题，目前主要通过与PON技术结合来开展业务。

（二）光接入技术：

宽带光接入的主要技术包括点对点技术（P2P，如点对点光以太网）和点对多点无源光网络技术（PON，目前主流为EPON、GPON等）两大类。

1、点到点光接入技术：

以太网光纤收发器：以太网光纤收发器也称为光电转换器，是一种将短距离的电信号和长距离的光信号进行互换的以太网传输媒体转换单元，是一种单纯的光/电或电/光转换器，并不对协议和以太网数据帧进行处理。上下联业务接口均为10/100M/1000M以太网电接口，中间传输接口为10/100M/1000M以太网光接口。以太网光纤收发器具有产品成熟、结构简单、价格低廉、信息安全性较好的特点，但管理维护功能较弱，因此不适合大规模应用环境。

PDH光端机：PDH光端机在传统的PDH设备上发展而来，其传输方式仍沿用传统的PDH帧结构，但采用光纤作为远距离传输媒质，同时业务接入能力有所增强，可提供FE＋E1＋V.35/V.24等接口。PDH光端机提供E1业务时可具有E1环回测试功能和告警功能，并可监控对端告警状态。它提供了一种低成本的传统电信业务与以太网业务综合接入的解决方案，适合分布较分散、同时具有IP业务需求和TDM业务需求但带宽需求较小的中低端客户，性价比较高。

2、无源光网络技术（PON）

无源光网络（PON）技术与点对点（P2P）方式相比，能够大量节省主干光纤和局端设备光接口、高密集用户区域成本低，标准化程度高，业务透明性较好，用户带宽配置调整灵活，综合优势明显，是未来宽带光接入及FTTH方式的主要技术选择。PON技术的发展经历了 APON/BPON、EPON、GPON、WDM-PON 和 10GEPON的过程。

EPON技术：EPON技术于2003年由IEEE完成标准化工作，它以千兆以太网技术为基础，通过MAC层之上的点到多点控制协议（MPCP）来实现PON的点到多点传输方式，协议实现简单，但OAM能力稍弱。目前技术已基本成熟，商用芯片和设备均较多，产品成熟度较好，成本不断下降，已基本解决接入IP业务时不同厂商OLT和ONU之间的互通问题，在国外已有百万量级用户的规模商用，国内EPON应用规模已超过1000万线，达到了规模商用水平，是现阶段PON应用的主流技术，能够满足近期宽带业务发展的要求。

GPON技术：GPON技术由ITU在APON技术的基础上发展而来，沿用了APON的标准协议框架，增加了GEM这一新的TC层帧封装方式，对QoS和OAM有严格规定，承载TDM业务的能力较强，协议相对复杂。GPON传输速率高，分路比大，组网成本低，能够提供高定时精度的TDM业务，是欧美主要运营商的技术选择。集团前期实验的结果表明：GPON技术近期发展较快，各厂家GPON产品可以满足FTTB、FTTH、FTTO等应用场景，支持Internet接入、话音、IPTV、视频监控、E1等多种业务的承载，各业务短期测试期间运行稳定，业务质量良好，能基本满足运营商业务开展的需要。各厂家GPON产品具备端口、板卡和设备级保护倒换和故障恢复功能，具备ONU远程维护管理功能，能基本满足运营商维护管理的需求。

七、综合业务接入承载目标架构

本地网综合业务全部承载在光缆网的接入层，框架图见图4。接入层主干光缆每光交可使用纤芯数有限（24-48芯），未来接入业务众多，因此需合理使用。

图4 综合业务接入承载目标架构图

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