城域承載網多專業協同規劃研究

摘 要

本文首先通過OLT節點在網絡部署中的地位，提出城域承載網多專業協同規劃的必要性和重要性，然后介紹了城域網技術發展趨勢及承載的業務類型。在此基礎上提出城域網多專業協同規劃流程以及各專業協同規劃的重點。

【關鍵詞】城域網 協同 網絡規劃

1 引言

隨著中國電信“寬帶中國，光網城市”戰略的實施，以及云計算、IPTV、互聯網視頻、LTE、大顆粒政企專線等新業務的快速發展，FTTX以其自身的優勢，成為寬帶接入層應用的最優選擇。

其中，OLT在FTTX發展中，起著承上啟下的作用。OLT上聯城域網，接入層的寬帶流量全部通過OLT匯聚到城域網，城域網域將有超過一半的流量來源于OLT。同時，OLT需要ODN的承載方可接入到每個寬帶用戶，OLT的承載的用戶數量將決定光纜專業建設規模。另一方面，隨著無線上網應用的不斷推廣，原有的基站傳輸設備已無法滿足日益增加的帶寬需求，IP RAN技術的產生有效地支撐了無線數據網絡，而IPRAN也是同時接入到城域網，并依賴原有的ODN進行業務承載組網，如圖1所示，OLT、城域網、IP RAN設備、ODN、ODN節點之間組成了一個較為復雜的網絡，網絡中的各個部分互相依賴，互相制約，只有協調好網絡內部的需求關系，才能發揮各種類型的網絡資源，從而實現投資利益最大化。因此，城域網絡規劃中，各專業協同規劃，對于運營商提升網絡綜合投資效益，有著重要的意義，如圖1所示。

2 城域網技術發展趨勢

未來IP城域網將成為城域內的最主要的多業務綜合承載網絡，承載包括互聯網業務、互聯視頻業務、話音業務、政企業務和基站回傳等業務。IP路由器設備將持續向大容量、多業務承載的智能化平臺演進；IP城域網的CR設備將普遍為100G平臺；城域網內接入控制層設備將普遍為40G平臺，城域網內的帶寬顆粒將普遍為10GE顆粒。

下一代MSE設備能夠同時完成目前IP城域網中的BRAS和SR功能，能夠同時具備PPPoE接入和IpoE接入能力，具備承載較大規模MPLS VPN業務能力；同時，隨著業務和終端向開放式、融合的互聯網平臺演進，單邊緣將成為未來IP城域網的主要業務接入模式。城域內的多種自營業務將逐步由封閉式形態轉變至開放式形態，在單一平面上承載多業務網絡效率最高、業務部署最方便。未來IP城域網將堅持在單一平面上承載多種業務，已有的第二平面將逐步融合至單一平面上，如圖2所示。

3 城域網業務承載多樣化

近年來，城域網的業務類型和流量規模迅速增加，對城域網的網絡架構提出更高的要求；IPv6、100G IP和傳輸鏈路、MSE、BRAS集群、OTN二層匯聚、IP RAN、GPON等新技術發展也為城域承載網架構發展奠定了技術基礎。因此，在城域網總體網絡架構進一步向“大容量、少節點、扁平化”的方向發展的基礎上，研究細化城域承載網目標架構，推動現網逐步向更加合理的目標架構平滑演進，成為當前城域網網絡規劃的重點工作之一。要規劃出合理的城域網目標架構，必須對城域范圍內的IP、傳輸、接入等各專業網絡進行統籌考慮，協同規劃。

3.1 互聯網業務

互聯網業務是城域內主要的業務類型，互聯網流量仍然是IP城域網中流量占比最大的流量。隨著“寬帶中國光網城市”戰略的推進，今后城市區域將全面提供20M及以上的接入能力，用戶平均流量可能出現突發性增長。在規劃時應關注以下幾點：

3.1.1 用戶規模

包括公眾客戶和政企專線客戶；主要用于城域網流量預測及ODN光纜纖芯預測。

3.1.2 用戶平均流量

包括公眾客戶和政企專線客戶。主要用作城域網設備、OLT設備的帶寬規劃，流量預測是互聯網業務的關鍵參數；為保證目標網規劃的前瞻性，在規劃流量時，定義兩組數據，分別對應保守型的流量預測和激進型流量預測。后續網絡規劃時可同時參考這兩組流量預測數據。

3.1.3 流量流向

城域內的互聯網業務仍然按照直上直下的匯聚型規劃，本地業務流量規模預測在10%以下（進入CR流量占進入BRAS流量的90%）。對于城域內部署有IDC的本地網，IDC流量和普通用戶的流量分開規劃和計算，IDC流量只直接占用CR資源，城域內IDC流量全部為城域內用戶服務。

3.2 互聯網視頻業務

互聯網視頻業務是指通過中國電信自營CDN平臺分發的視頻業務（未使用中國電信自營CDN的視頻業務，納入普通互聯網業務規劃），包括IPTV業務、互聯網視頻業務和未來的互聯網電視業務。

在規劃時，對IPTV業務和互聯網視頻業務分開規劃。確定目標網架構下各種視頻業務的用戶規模、用戶行為特征和節目碼率特征。自營業務的CDN需求滿足包括IPTV業務和互聯網視頻等全部自營視頻業務需求，采用融合平臺滿足需求。

（1）用戶規模，包括IPTV業務、互聯網視頻業務等。

（2）用戶行為和碼率。

（3）CDN需求，可參考本地網已有CDN節點流能力，根據用戶規模情況，計算CDN節點總的流能力需求與節點數目需求。

（4）視頻業務在城域內的命中率，城域內部署了區域中心和POP點的，按照POP點命中70%，區域中心+POP點命中95%計算流量。

3.3 話音業務

未來的話音業務將全面向IP化轉變，未來的IP化話音的主要類型應包括FTTH/E8-C話音業務、SIP終端話音業務和軟終端話音業務。本地網可根據這三類業務分開描述。由于話音業務的流量較小，在容量規劃時可暫不考慮用戶側流量。

BAC設備是未來城域內話音業務的主要終結網關，在目標網規劃中，應根據話音用戶規模和BAC設備容量，計算并規劃城域范圍內的BAC設備數量和部署位置。

3.4 基站回傳業務

LTE基站增加了X2、S1接口，要求承載網能滿足基站多歸屬連接及基站間連接需求，本質是要求具備點到多點間通信的能力，現有MSTP無法滿足該需求，LTE網絡將采用IPRAN技術承載，其核心層直接與BSC或者IP城域網相連，因此這部分的業務流量在網絡規劃中應加以重點考慮。

3.5 政企業務

對于大顆粒業務（GE以上），應引入OTN承載；小顆粒業務，建設IP RAN的本地網，由前端部門逐步引導本地組網型大客戶業務由MSTP向綜合接入網遷移。對于專線業務競爭激烈的區域，大客戶業務可繼續采用MSTP承載。

4 城域網多專業協同規劃流程

城域承載網多專業協同規劃工作中，重點需要在接入網、IP城域網業務接入控制層和傳輸網之間進行協同規劃，規劃總體流程和主要成果如圖3所示。

根據用戶和業務需求預測，對OLT現有布局進行優化，并對每個OLT節點的上聯鏈路進行規劃；根據CDN的結構和CDN節點部署情況，業務接入控制層節點數有相對集中和相對分散兩種思路：集中式部署與CDN同局址，分散式部署接入控制層節點數較CDN節點多。按照該兩種思路確定接入控制層節點數兩套方案。

結合OLT節點布局和OLT上聯鏈路，針對每套方案確定每個接入控制層節點對應的OLT節點組（原則上不同OLT節點組流量需求在同一量級），以及接入控制層局點設備上下行端口配置。在統籌考慮IP、OLT、政企客戶等對傳輸和光纜的承載需求，進行傳輸、光纜和業務接入控制層的協同規劃，得出業務接入控制層物理位置、OTN規劃方案、光纜規劃方案。

5 城域網與其他專業協同

如何設置接入控制層設備物理局點，參考接入網OLT局點情況和上聯電路需求，綜合考慮不同布局模式下的光纖/傳輸資源消耗情況，選擇最優的物理局點。可以對不同布局方案進行比較和綜合成本分析。

如何確定IP城域網設備的帶寬顆粒，主要聚焦在接入控制層設備。上行帶寬選擇10GE電路為主，根據局點設置情況和上行總容量需求，對光纖和傳輸系統資源的消耗情況進行統計，與傳輸專業共同確定規模；下聯帶寬顆粒應以GE或是10GE為主，城域網專業提供各業務接入控制層的BRAS/SR節點資源以及匯聚交換機資源情況，供接入網專業選擇OLT上行配置類型及歸屬節點。OLT專業根據業務發展情況，確定新增網元節點，并向城域網專業提出上聯設備與端口需求。城域網專業再根據現有設備情況，如端口利用率、槽位使用情況以及承載用戶現狀，向OLT專業提出反饋，對于部分存在承載用戶數過高，設備端口緊缺情況的設備，建議改接到另外一臺上聯設備；或根據OLT專業提供的業務及流量預測情況，建議采用通過交換機匯聚或直聯業務控制層設備。城域網專業可根據實際電路數量與接入專業、傳輸專業共同確定。

如何確定CDN節點布局：總的目標是希望可以實現區域中心+POP點命中城域內95%的業務流量。與CDN專業溝通，盡量從CDN的角度出發選擇其在城域網內的分布范圍；在IP城域網CR設備擴展性收到影響時，推動CDN節點分布式部署。

6 傳輸專業與其他專業協同

傳輸網絡是多專業協同的底層基礎承載網絡，需要向上滿足IP城域網、接入網等多專業的承載需求。在其他專業傳輸需求輸入下，傳輸專業應根據波分、光纜現狀和傳輸網絡的新技術應用，如OTN部署等，制定目標網絡架構。

傳輸及光纜專業向IP城域網專業提供中繼層OTN節點分布情況，中繼光纜資源情況，供IP城域網業務控制層節點選擇參考。同時，根據光纜傳輸的造價對比，為城域網選擇最優的承載方式。

傳輸及光纜專業根據PON和IPRAN網絡提供的節點分布情況和上行鏈路需求情況，設置匯聚層OTN節點，制定網絡拓撲，并在光纜和OTN間選擇最優的承載方式。

積極跟蹤OTN端口匯聚功能的應用，與數據、接入專業協同，以提高鏈路利用率、減低綜合建設成本為原則，研究在OLT上行鏈路GE-10GE端口匯聚功能應用的可能性。

7 結束語

城域承載網是由OLT、城域網、IP RAN設備、ODN、ODN節點之間組成了一個較為復雜的網絡，只有做好各專業協同規劃，才能有利于周邊專業圍繞數據網絡節點布局提前做好資源規劃和儲備，才能把握整個城域承載網規劃的方向，為運營商的網絡規劃提供正確的指引。

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作者簡介

余君（1982-），男，安徽省黃山市人。工程碩士學位?，F為廣東科學技術職業學院電子技術工程師。主要研究方向為有線傳輸通信、IT項目管理等。

作者單位

廣東科學技術職業學院 廣東省珠海市 519090