面向全业务的城域传送网的目标网络架构的探讨
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摘?要 本文在详细分析全业务各个业务网络对传送网的需求基础上，结合传输技术的发展和应用，提出了城域传送网的目标网络架构。
关键词 全业务；城域传送网；目标网络架构
中图分类号 TN915 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)062-0154-01
随着3G网络和FTTX的同时展开、城域网“窄带网向宽带网的转变”与“全业务运营的转变”，全业务运营对现有网络带来了极大的挑战，以视频业务为核心的三网融合，对IP承载网络将带来一次革命性的改变；当前视频类业务呈现向高清、3D的发展趋势，高清终端已经越来越普及，带宽提速将是三网融合不可避免的问题；当前各种业务都向IP化方向发展，新型业务均是建立在IP基础之上，IP已经成为下一代网络的基础，必须推动未来网络业务的IP化转变，而业务的IP化最终将导致传送网络的IP化；随着云计算、物联网等新技术的兴起和由此带来的产业变革，对现有IP承载网将带来新一轮的冲击，传送承载层也将迎来新的机遇和挑战。面向全业务的城域传送网如何应对成为急需回答的问题。
1 各业务网络对城域传送网的要求
1.1 无线接入网对传输的需求
综合考虑多方面因素，未来5年无线网络必然是2G、3G、LTE和WIFI多网并存的立体结构；语音业务主要由2G和3G（VoIP）网络承载，中高速数据业务由3G和LTE网络承载； WIFI不仅是有线接入网的补充，更成为3G/LTE数据业务分流的重要手段。
现有传输网建设与2G/3G的网络架构相匹配，业务流向为BTS/NodeB至BSC/RNC；不同之处在于LTE阶段增加了X2、S1接口，X2=3%×S1，而现有传输网络架构则无法满足其多归属连接、基站间连接需求；从容量需求的角度， LTE网络主要承载IP化的业务，接入带宽高达300 M，端口类型为GE，传统的传输无法满足其承载需求，需要引入分组化的传输技术；再看看无线网络的安全性对传输网络的要求：2G、3G、LTE均要求电信级50 ms的倒换。
1.2 IP城域网对传输的要求
IP城域网的接入网-接入控制层-核心路由器的逻辑结构基本形成，以架构优化和承载能力提升做为演进方向。IP承载网对传输网络提出了新的需求：
1）城域骨干层扁平化演进，产生大量业务控制层至地市核心的传输通道需求；
2）汇聚交换机至BRAS的GE链路逐年递增，造成区域中心局出局光缆资源非常紧张，严重影响链路扩容及业务开展，提出了新的传输通道需求；
3）部分IP城域网新建城域第二平面，涌现大量业务控制层至地市核心的传输通道需求。
1.3 有线接入网对传输的需求
宽带上网、IPTV、VOIP等各类业务带宽对传输提出了新的需求，主流业务带宽不断提升，2012年以4 M为主，以后逐步提升至8 M、12 M、20 M；业务带宽根据用户选择的业务类型设置，上网和IPTV带宽相互隔离，一般上网业务不超过4 M。根据业务进行测算，OLT上联业务总体容量不超过10T，OLT集中型布局数量（节点）不超过300个，每节点OLT平均上联不超过40 G，OLT上联典型接口类型为10GE/GE。
2 传输技术发展与应用简述
从传输速率上看，由于流量增长带来的压力，40 G逐渐从骨干网络引入到本地网络；同时出现少量100 G传送需求。
本地城域传送网将逐渐向“ALL IP + OTN”方向演进，OTN在增加带宽容量的同时，提高了网络传送效率和简化网络的运维和管理，成为当前传输网络的主要技术之一。 在本地传输网中，OTN的光层和电层交叉的设备都可适用，根据目前业务发展和业务颗粒来看，近期内主要考虑考虑采用电层交叉，当互联网业务激增带宽需求极大且电路调度频繁时可选用光层交叉。中远期采用光、电交叉技术实现业务的灵活调度。OTN技术有以下应用场景。
1）提高网络的OAM：为了提高大颗粒业务的承载效率，采用IP over DWDM的方式承载业务，WDM层面要承担起传送网的管理维护、灵活组网、保护和调度功能。OTN可有效解决业务的可维护性及业务的端到端性能检测
2）提供波长级别和子波长级别业务调度和保护：包括光层调度和电层调度，采用ROADM技术，实现环相交、环相切等网络中跨环业务的调度；对2.5G、GE颗粒业务复用采用子波长级别的调度节省波道和板卡资源。
3）有利于大客户业务调度和开通：集团客户业务的增长，快速开通和调度的需求日趋强烈，采用OTN技术可实现跨地区点到点大客户业务、本地跨环点到点业务和政企上网业务的开通。
4）承载OLT上行SR/BRAS的大颗粒电路：PON业务的增加对于OLT上行链路的需求也迅速增加，需要更多的光缆资源以满足需求；PON需要更安全、更长距离的上行链路，裸纤不能满足安全要求；采用OTN节省光纤资源同时为OLT上行提供保护。
5）承载汇聚交换机到SR/BRAS、SR/BRAS到CR等IP城域网电路：核心层光纤直连，安全性差。对于中长距离传输端口成本高；汇聚层大量光纤直连，管理和维护困难，发生故障不易定位；光纤直连方案，可扩展性差，升级扩容困难。
3.1 城域传送网网目标网络架构
随着业务和网络IP化，为匹配新业务模型和高带宽需求，传送网必须从接口到交换内核都实现IP化，原有的以TDM交换为内核的MSTP 网络必须向更高效的以IP分组交换为内核的分组化传送网发展；ROADM/MS-OTN/ASON/GMPLS等技术和控制平面的引入，开启综合业务接入（PTN/IPRAN）网络的三层功能，实现业务的灵活调度，最终实现宽带云/池的提供能力。
面向全业务的城域传送网主要由PTN设备/IP RAN设备和OTN设备构成。其中，核心层为40 G/10 G WDM/OTN平台，初期应以环网为主，具有多个核心节点（3个以上）逐渐演进为MESH网，提升传送容量和安全性。市到县、城区汇聚层以40 G/10 G WDM/OTN平台为主，发达部分乡镇及县城域建设10G WDM/OTN平台 ，一般乡镇和县城域以10GE PTN/IPRAN为主。接入网以10GE/GE PTN/IPRAN为主。现有的SDH/MSTP平面在一定程度上共存，继续承载现有的TDM业务。
网络发展的扁平化趋势，传输网络尤其是其光缆网物理层将决定未来网络的整体布局，多个运营商提出以“无线+IP网+光缆网”的发展模式来组建本地网。因此本文中我们对本地光缆网络演进策略也进行了分析。
作为长途出口以及本地网关口局、汇接局、传输网核心节点、数据网核心节点设备的节点，承载2 G/3 G、LTE的业务调度、政企客户专线业务的互联及IP城域网核心节点间的业务传送，要求网络具有更高的安全性和可靠性，建议中继光缆网的多核心节点间采用网状网结构，双核心节点间可建设三路由；汇聚层网络架构以环形为主，可以适当考虑部分节点的直达；接入主干层光缆为“环形＋树形”结构，对于还没有主干光缆覆盖的区域，建议可先考虑将主干光缆组环，后续扩容主要采用树形结构，对于已有主干光缆环覆盖的区域，建议新增主干光缆主要采用树形结构。
4 结束语
如何快速有效的构建面向全业务的城域传送网，成为各运营商日益关注的话题，本文通过对于面向全业务城域传送网的建设策略的研究，希望可以抛砖引玉，对今后各运营商的网络建设有所帮助。
参考文献
[1]张建新.移动城域光传送网发展探讨[J].电信工程技术与标准化,2006,19(11):24-27.
[2]袁野,倪玮.面向LTE的承载网技术解决方案及网络架构研究[J].电信技术,2011,9:115-120.