王迎春
【摘 要】面对急剧变化的业务需求,中国移动城域传送网该何去何从?本文从网络结构、新技术演进等方面进行了分析和研究,并提出了其网络演进思路和方案,供网络规划建设人员参考. 【期刊名称】《电信工程技术与标准化》
【年(卷),期】2017(030)009
【总页数】6页(P1-6)
【关键词】城域传送网;网络结构;新技术
【作 者】王迎春
【作者单位】中国移动通信集团设计院有限公司,北京 100080
【正文语种】中 文阻尼电机
酒罐
【中图分类】TN915
王迎春毕业于南京邮电
学院通信工程专业，教授级高级工程师，中国移动通信集团设计院有限公司资深专家，中国移动网络领域专家组成员之一。长期致力于有线通信网络的技术研究、方案咨询、规划设计、标准制定等工作，主持完成了多项国家级、省部级通信工程项目的规划设计，共获得2个国家级、4个省部级奖项；参与编制了2项国家标准、3项行业标准和多项企业标准规范，发表了多篇专业技术论文。
新型业务层出不穷，互联网迅猛发展，逼迫运营商进行转型，作为承载各种业务的基础网络传送网将面临更严峻的挑战和困境，是在已有的网络和技术上进行修补调整，还是打破传统来个天翻地覆的改变？这些都给传送网络建设者带来了困惑和迷茫。本文将基于中国移动传送网网络现状，结合新的业务需求、新的技术发展，探讨城域传送网的演进之路。
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中国移动的城域传送网网络架构是基于历史演进而来的，最初主要承载2G回传业务，形成了接入、汇聚和核心三层环网为主的架构，后期随着业务量的增加，核心层逐步演变成半网状或网状；相应光缆的建设也基于环网结构为主、链路为辅的方式。导光条
2G回传时，接入层主要满足2G业务，为了确保安全，主要采用SDH/MSTP环网结构，随着无线的不断增补，接入环上不断插点扩容，形成了多达10个以上的超大接入环，后期经过不断改造和优化，目前基本控制在10个以内；3G和4G时代，主要采用PTN技术组网，环上节点数量也有所减少。
2009年随着中国移动全业务牌照的发放，部分省份为了应对竞争压力，开始大力发展家庭宽带业务，规划和建设了综合业务接入区，形成了以树状为主的全业务接入光缆，主要选用PON技术组网。
集客业务也是随着全业务的牌照发放不断发展。对于不同客户等级和安全性要求，选用不同的承载方案：对于A/B类集客业务，主要采用回传的网络进行接入；对于C类客户，首选采用PON网络承载，对于PON尚未到达或要求较高的客户，可采用回传网络承载。
回传网络和综合业务接入区的有线接入网络，由于两者用途、接入节点、覆盖范围、建设周期、安全要求、维护管理等的不同，两张网络（包括光缆和系统）均一直在独立发展和演进，目前大部分省份基本形成两张光缆网、两张接入网的局面。
不同业务采用不同的承载方式，回传和集客业务采用环网结构，目前基本都是2（核心节点）+4/6（汇聚节点）结构；家宽业务主要是解决OLT至BRAS/交换机之间的传输，目前有3种方案：光纤直连、OTN、PTN；各地市根据自有资源来灵活选择。
核心层基本保持网状或半网状结构不断演进，随着技术进步，不断更新换代系统，以不断满足日益增加的带宽需求。为满足4G回传需求，PTN在核心层开启了三层功能；同时为了满足大容量需求，基本都部署了WDM/OTN系统；目前的核心层基本都是双节点、多平面的结构。
业务仍是中国移动的重要业务，4G已经基本部署完毕，5G也已提上日程，移动互联网的发展更驱使无线覆盖更密、更广、更深，相应其对传送网的要求发生了天翻地覆的变化，根据3GPP给定的5G指标如表1所示。
根据表1可以看出，在网络功能和性能方面，要求满足密集覆盖（相比4G覆盖半径更小，密度更大）、超大带宽（峰值带宽将达到10 Gbit/s或20 Gbit/s）、超低时延、网络分片、灵活连接、横向流量、智能运维等需求；在网络结构上，无线网络分为三级结构：CU/DU/RRU，其中DU-RRU之间带宽目前一般认为达到 25 Gbit/s或 50 Gbit/s。
家庭宽带业务是一个端到端的概念，传输承载只是末端接入的一部分，根据国家政策和中国移动发展策略，近期大力发展家庭宽带业务，要求以“百兆起步，千兆示范”为基础，建设基于FTTH的有线接入网，并大力发展大视频等业务。
为适应提速和业务发展需求，要求传送网网络具有：广泛覆盖（光纤到重要乡镇）、高速接入、快速开通、提速便捷、网络灵活易扩展等特性，以适应未来业务的快速发展需求。
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集客业务的需求多种多样，但中国移动的集客服务仍处于起步阶段，在网络准备和应用上远远不能满足客户需求，仍需在性能方面（如时延、可靠、带宽等，部分有分组长、协议等）、广域覆盖、快速开通、具有端到端维护管理等进一步提升，以满足各类集客业务需求。
中国移动城域传送网中主要采用的新技术有WDM/OTN、PTN和PON技术，分别对应不同的应用场景，不同技术的发展和演进也将对网络造成影响。
WDM/OTN主要实现扩展带宽、电路复用、光层保护、提升网络安全等方面的作用，在城域网中集中部署在核心和汇聚层。随着带宽需求增加，100 Gbit/s WDM/OTN已经开始大
规模部署；超100 Gbit/s (200 Gbit/s或 400 Gbit/s)平台目前已经有商用案例，但尚未大规模使用，在城域网内，未来在数据中心间可能会有超100 Gbit/s WDM/OTN的需求。
随着5G的建设，会出现满足前传需求的25 Gbit/s或 50 Gbit/s波分设备，放置在RRU端的小设备具有波数少、集成度高、支持远程供电、支持室外安装的前传专用波分设备。
集客大容量需求越来越多，未来可能会出现高带宽少波数的桌面式集成小型化波分设备，满足集客拉远需求。
PTN是目前承载分组业务的一种主要技术，但在支持网切分片方面仍存在问题，可行的方案是可采用信道化进行业务隔离，目前可用的技术包括Flexible Ethernet技术和POTN技术等。
Flexible Ethernet是基于接口通道化实现网络分片的一种技术，其定义为以太网L2/L1层之间的中间层，支持将多个速率的PHY捆绑在一个MAC层以提供更高速率的Bonding方案，满足超密集区域灵活大带宽承载需求；可以实现用户侧接口速率按需配置，不同接口之间业务相互隔离，当前配置颗粒度为5 Gbit/s，在下一代Flexible Ethernet标准中将达到1 Gbi
t/s颗粒度；可以通过专用硬管道来保证服务质量和安全，提供低时延解决方案；未来还将不断与网络新技术相融合，支持承载网持续演进和5G业务的发展。
POTN信道化接口是PTN在链路层采用OTU封装的一种接口技术。POTN设备上所有的分组颗粒及ODU颗粒（甚至是其他颗粒）均通过切片进入统一交换平台处理，实现全业务全无阻集中交换。
PON技术凭借其点到多点的网络架构及无源特征带来的诸多优势，成为FTTx领域最受青睐的解决方案；随着PON网络的规模应用和全业务运营的快速发展，中国移动已将PON作为一体化皮和飞的回传网络的主要技术之一。
随着家宽提速需求，下一代PON的演进可分为两个阶段：10 Gbit/s PON（XG PON和XGS PON）和NG PON2。10 Gbit/s PON属于PON的中期演进，其中XG PON为下行10 Gbit/s、上行2.5 Gbit/s；而XGS PON为上下行对称10 Gbit/s PON。NG PON2则被视为远期发展的解决方案，包含TWDM PON和PtP WDM PON两部分。
由于产业链、技术成熟度、成本以及带宽驱动力等原因，在未来3-5年，WDM-PON在FTTH场景中规模部署的可能性较少，但在5G前传网络中，WDMPON可能存在一定机会。
SDN是为了适应业务快速发展变化、灵活调度、实现端到端管理和维护的一种新兴技术，通过将网络的控制平面与转发平面、硬件和软件的分离，实现集中控制的软件平台控制底层硬件，确保对网络资源灵活的按需调配，以实现快速部署业务和网络创新。
到目前为止，SDN可以实现业务快速发放、运维能力提升两方面功能，但仍未达到设想的转发和控制分离、按需调度电路、快速适配各种业务需求的核心能力，为适应未来IT和CT在传送网络中的融合，仍有很长的路要走；同时SDN技术的应用，将颠覆现有网络的设备形态、建设方式和运维模式，如按照目标网络进行建设，将是一场革命性的变革。
面对新业务需求，结合网络现状及新技术情况，中国移动城域传送网的演进分为以下几个部分。
光缆和机房等基础资源作为传送网建设的基本条件，直接或间接地影响网络布局和演进，对于中国移动来说，有线接入光缆网、接入和汇聚机房是网络发展的短板。
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