3G和全業(yè)務(wù)的移動城域網(wǎng)構(gòu)建 - 全文

縱觀國內(nèi)城域傳送網(wǎng)的發(fā)展，可以分為四個階段：第一階段是雛形階段(Original stage)，在此階段，SDH設(shè)備采用數(shù)量較少的通道對以太網(wǎng)業(yè)務(wù)實現(xiàn)透明傳送，可以為運營商提供遠(yuǎn)程局域網(wǎng)互連，通常并不對外開展運營，同時，城域WDM僅僅采用背靠背的OTM設(shè)備組建環(huán)網(wǎng)，整體功能較弱;第二階段是靈活階段(Flexible stage)，在此階段，SDH已經(jīng)演化成為符合國標(biāo)要求的MSTP,除以太網(wǎng)透傳功能外，還能提供以太網(wǎng)L2交換以及ATM業(yè)務(wù)的接入和匯聚功能，同時，城域WDM已經(jīng)采用OADM組建環(huán)網(wǎng)，自適應(yīng)的多業(yè)務(wù)接入、子速率匯聚、多跨距組合、光層保護(hù)等功能均相繼登場、煥然一新;第三階段是動態(tài)階段(Dynamic stage)，在此階段，RPR處理功能已經(jīng)融入MSTP,可以實現(xiàn)以太網(wǎng)帶寬的統(tǒng)計復(fù)用、公平的帶寬分配、更加嚴(yán)格的CoS和QoS以及愈發(fā)安全的用戶隔離功能，同時，城域OADM/OXC可以綜合光交叉和電交叉的處理方式，并可基于OTN制式對所有客戶層信號均能迅捷而動態(tài)地進(jìn)行處理;第四階段是智能階段(Intelligent stage)，即在城域傳送網(wǎng)的層面上，增加智能化的控制層面，從而快速響應(yīng)業(yè)務(wù)層的帶寬實時申請，并更多地采用交換式連接來建立SDH電路或波長通道，還能根據(jù)實際運營的需要隨時拆除、更新或重建電路或通道，為帶寬租用和光虛擬專網(wǎng)(O-VPN)等運營場合提供智能化的策略。

　　高品質(zhì)城域傳送網(wǎng)的應(yīng)用定位及技術(shù)選擇

　　PTN當(dāng)前只能提供10GE和GE二級速率、直接組網(wǎng)距離低于100km,這對大中型城域網(wǎng)絡(luò)中PTN端到端組網(wǎng)應(yīng)用形成了制約，解決方法是采用OTN與PTN聯(lián)合組網(wǎng)：PTN定位于接入、匯聚以及業(yè)務(wù)落地層，完成業(yè)務(wù)接入收斂和最終落地;OTN發(fā)揮超大容量超大顆粒優(yōu)勢，主要定位于核心骨干層的大顆粒業(yè)務(wù)調(diào)度和疏導(dǎo)，條件成熟的情況下逐步下沉做OLT上行業(yè)務(wù)傳送。

　　基于SDH 的多業(yè)務(wù)傳送節(jié)點可根據(jù)網(wǎng)絡(luò)需求應(yīng)用在傳送網(wǎng)的接入層、匯聚層，應(yīng)用在骨干層的情況有待研究。城域網(wǎng)是當(dāng)前電信運營商爭奪的焦點，目前城域網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)種類繁多，大致包括基于SDH結(jié)構(gòu)的城域網(wǎng)、基于以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)的城域網(wǎng)、基于ATM結(jié)構(gòu)的城域網(wǎng)和基于DWDM結(jié)構(gòu)的城域網(wǎng)。其實，SDH、ATM、 Ethernet 、WDM等各種技術(shù)也都在不斷吸取其他技術(shù)的長處，互相取長補(bǔ)短，即要實現(xiàn)快速傳輸，又要滿足多業(yè)務(wù)承載，另外還要提供電信級的QoS,各種城域網(wǎng)技術(shù)之間表現(xiàn)出一種融合的趨勢。

　　中興通訊高品質(zhì)城域傳送網(wǎng)解決方案

　　高品質(zhì)城域傳送網(wǎng)初期組網(wǎng)模型

　　高品質(zhì)城域傳送網(wǎng)組網(wǎng)模型主要參考SDH/MSTP的組網(wǎng)方式，PTN按核心層、匯聚層、接入層三層組網(wǎng)模型進(jìn)行組網(wǎng)(在小型城域網(wǎng)中，核心層和匯聚層可能合并形成核心匯聚層)，如圖1所示。

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　　圖1 高品質(zhì)城域傳送網(wǎng)初期組網(wǎng)模型

　　● 核心層

　　核心層由OTN調(diào)度層、大容量DXC、落地層組成，OTN與大容量PTN DXC設(shè)備主要采用10GE為主的方式組網(wǎng)，大容量PTN DXC設(shè)備與落地設(shè)備間可采用10GE組網(wǎng)，多底層PTN設(shè)備采用多GE方式與RNC對接。幾類設(shè)備的設(shè)置原則如下：

　　OTN調(diào)度設(shè)備--由于大型城域網(wǎng)中業(yè)務(wù)量比較大，業(yè)務(wù)流向比較固定，傾向于直接采用OTN 10GE波長構(gòu)建多個核心機(jī)房間的直達(dá)組網(wǎng)通道;同時，根據(jù)業(yè)務(wù)需求配置一定數(shù)量的GE速率OUT,用于GE及以上顆粒業(yè)務(wù)的疏導(dǎo);OTN調(diào)度設(shè)備要具備按需容量升級的特性。

　　PTN DXC設(shè)備--每核心機(jī)房PTN DXC設(shè)備按雙節(jié)點方式成對設(shè)置。該設(shè)備承擔(dān)了與大量匯聚層設(shè)備組網(wǎng)的需求，建議采用400G以上容量的PTN設(shè)備組網(wǎng)，并具備20個以上10GE的組網(wǎng)能力。

　　PTN落地設(shè)備--PTN落地設(shè)備作為PTN DXC設(shè)備的擴(kuò)展子架，提供靈活的業(yè)務(wù)上下功能，一方面可大大緩解PTN DXC設(shè)備的接口壓力，另一方面增加了樓內(nèi)系統(tǒng)部署的靈活度。PTN DXC設(shè)備與PTN落地設(shè)備共同組成了PTN樓內(nèi)調(diào)度系統(tǒng)。

　　PTN(分組傳送網(wǎng)，Packet Transport Network)是指這樣一種光傳送網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和具體技術(shù)：在IP業(yè)務(wù)和底層光傳輸媒質(zhì)之間設(shè)置了一個層面，它針對分組業(yè)務(wù)流量的突發(fā)性和統(tǒng)計復(fù)用傳送的要求而設(shè)計，以分組業(yè)務(wù)為核心并支持多業(yè)務(wù)提供，具有更低的總體使用成本(TCO)，同時秉承光傳輸?shù)膫鹘y(tǒng)優(yōu)勢，包括高可用性和可靠性、高效的帶寬管理機(jī)制和流量工程、便捷的OAM和網(wǎng)管、可擴(kuò)展、較高的安全性等。

　　● 匯聚層

　　匯聚層分為普通匯聚節(jié)點和骨干匯聚節(jié)點，普通匯聚的節(jié)點用來掛接接入環(huán)并匯聚接入環(huán)業(yè)務(wù);骨干匯聚節(jié)點向下匯聚該環(huán)所掛接的所有接入節(jié)點的業(yè)務(wù)，并作為與核心層OTN連接的出口。每匯聚環(huán)上骨干匯聚節(jié)點按雙點成對設(shè)置，普通匯聚點的數(shù)量保持在4~6個。

　　● 接入層

　　接入層組網(wǎng)分為單歸型、同匯聚環(huán)雙歸型、不同匯聚環(huán)雙歸型，部分光纜不成環(huán)的區(qū)域存在環(huán)帶鏈組網(wǎng)，接入環(huán)組網(wǎng)節(jié)點數(shù)量建議保持在10個左右，不超過15個。在熱點區(qū)域，優(yōu)先選擇可升級提供10GE組網(wǎng)的接入層設(shè)備來支撐業(yè)務(wù)高速發(fā)展的傳送要求。

　　業(yè)務(wù)調(diào)度及保護(hù)

　　● 基站業(yè)務(wù)承載及保護(hù)方案

　　基站業(yè)務(wù)屬于典型的集中型業(yè)務(wù)，傳送網(wǎng)的作用是在NodeB/BTS與RNC/BSCPTN之間提供可靠的業(yè)務(wù)和信令傳送通道，如圖2所示。

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　　圖2 基站業(yè)務(wù)承載及保護(hù)方案

　　業(yè)務(wù)保護(hù)方面，在網(wǎng)絡(luò)側(cè)，業(yè)界通常采用LSP 1:1方式提供保護(hù)，為了提高保護(hù)的可靠性，工作LSP與保護(hù)LSP應(yīng)該盡量分布在完全隔離的物理通道上;在中興通訊解決方案中，為了避免PTN核心設(shè)備單節(jié)點失效對大量業(yè)務(wù)的影響，提供雙歸保護(hù)方案。在客戶側(cè)(基站或RCN/BSC/SR側(cè))，提供標(biāo)準(zhǔn)的LAG保護(hù)、IMA保護(hù)等保護(hù)方式。

　　● 大客戶業(yè)務(wù)承載及保護(hù)方案

　　大客戶業(yè)務(wù)屬于分散型業(yè)務(wù)，按業(yè)務(wù)覆蓋區(qū)域劃分，可分為本區(qū)域業(yè)務(wù)和跨區(qū)域業(yè)務(wù)，按業(yè)務(wù)類型劃分，可分為L2 VPN業(yè)務(wù)和L3 VPN業(yè)務(wù)。在本方案中，對于本區(qū)域L2 VPN業(yè)務(wù)，可直接通過PTN網(wǎng)絡(luò)L2 VPN提供(E-LINE/E-LAN);對于跨區(qū)VPN業(yè)務(wù)，本方案提供客戶設(shè)備與核心業(yè)務(wù)設(shè)備之間的L2 VPN透傳通道。

　　對于大客戶業(yè)務(wù)，PTN通過采用LSP 1:1進(jìn)行保護(hù)。

　　時鐘時間同步方案

　　縱觀業(yè)界分組傳送網(wǎng)同步方案，絕大部分廠商采用單純的IEEE 1588 v2來實現(xiàn)時間同步，中興通訊基于對時鐘網(wǎng)路和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的深入研究，認(rèn)為1588報文經(jīng)過復(fù)雜的數(shù)據(jù)網(wǎng)路，抖動和非對稱性不可控，導(dǎo)致恢復(fù)時鐘和時間精度難以保證。中興通訊率先提出了獨特的"時間同步以太網(wǎng)"解決方案，即在同步以太網(wǎng)基礎(chǔ)上實現(xiàn)1588 v2時間同步，硬件實現(xiàn)1588協(xié)議中精確時戳的插入和提取，有效提高時間同步精度。

　　本方案中，PTN與OTN均能提供IEEE 1588 v2和ITU-T G.8261同步以太網(wǎng)功能，OTN網(wǎng)絡(luò)中IEEE 1588 v2和ITU-T G.8261采用帶外方式傳送，PTN設(shè)備采用業(yè)務(wù)接口(該接口只傳送同步信息)與OTN設(shè)備專用的同步接口對接。為了對同步路徑進(jìn)行保護(hù)，全網(wǎng)運行BMC協(xié)議。

　　方案優(yōu)勢

　　● 有效解決了當(dāng)前業(yè)務(wù)發(fā)展的瓶頸問題

　　本方案在業(yè)務(wù)帶寬、業(yè)務(wù)傳送質(zhì)量兩方面滿足3G/2G業(yè)務(wù)長期傳送需求，并有助于運營商快速拓展新興分組化大客戶業(yè)務(wù)，為其提供物美價廉的服務(wù)。

　　● 平滑升級，有序投資，減低CAPEX

　　CAPEX(Capital Expenditure)一般是指資金、固定資產(chǎn)的投入。對電信運營商來說，有關(guān)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、計算機(jī)、儀器等一次性支出的項目都屬于CAPEX,其中網(wǎng)絡(luò)設(shè)備占最大的部分。OPEX指的是企業(yè)的管理支出。計算公式為：OPEX=維護(hù)費用+營銷費用+人工成本(+折舊)。運營成本主要是指當(dāng)期的付現(xiàn)成本。

　　解決方案中，PTN網(wǎng)絡(luò)可以平滑升級提供更高的組網(wǎng)速率，包括接入層GE向10GE升級、匯聚核心層10GE向40GE/100GE升級;OTN電交叉組網(wǎng)維度可以從二維向四維、八維平滑升級，隨之帶來電交叉容量從800G向3.2T升級;OTN光交叉通過ROADM方式更可以平滑升級提供最大32T的節(jié)點容量。以上特性可以按業(yè)務(wù)發(fā)展和投資進(jìn)行規(guī)劃，實現(xiàn)分期有序投資，降低總體建網(wǎng)成本。

　　● 平滑升級滿足LTE承載要求

　　LTE(Long Term Evolution,長期演進(jìn))項目是3G的演進(jìn)，始于2004年3GPP的多倫多會議。LTE并非人們普遍誤解的4G技術(shù)，而是3G與4G技術(shù)之間的一個過渡，是3.9G的全球標(biāo)準(zhǔn)，它改進(jìn)并增強(qiáng)了3G的空中接入技術(shù)，采用OFDM和MIMO作為其無線網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的唯一標(biāo)準(zhǔn)。在20MHz頻譜帶寬下能夠提供下行326Mbit/s與上行86Mbit/s的峰值速率。改善了小區(qū)邊緣用戶的性能，提高小區(qū)容量和降低系統(tǒng)延遲。

　　本方案后期演進(jìn)中，PTN與OTN可按需部署控制平面功能，可通過PTN設(shè)備提供的L3功能滿足LTE網(wǎng)絡(luò)的S1-flex和X2接口承載要求，實現(xiàn)2G/3G/LTE統(tǒng)一承載。

　　● 可規(guī)劃、易維護(hù)的新型分組傳送網(wǎng)絡(luò)

　　在解決方案初期，PTN網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃主要參考SDH/MSTP網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)方案;在網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)過程中，組網(wǎng)及業(yè)務(wù)流向不斷MESH化，借助中興通訊專業(yè)的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、輔助維護(hù)和評估工具持續(xù)優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)，降低運營成本。