传输和IP技术相结合的全业务下综合承载网解决方案研究

传输和 IP 技术相结合的全业务下 综合承载网解决方案研究 中国移动通信集团研究院、广东有限公司 完成日期： 2009 年 11月传输和 IP 技术相结合的全业务下综合承载网解决方案研究 1 中国移动通信集团研究院、广东有限公司 目录 1 项目背景 . 1 2 课题研究范围和重点 . 1 3 承载网络现状和发展需求 . 3 3.1 城域网架构及现状 . 3 3.2 广东承载网现状 . 4 3.2.1 城域网 . 4 3.2.2 骨干及长途传输 . 5 3.3 全业务需求和发展趋势 . 7 3.4 全业务主要承载业务和特性分析 . 8 3.5 全业务对承载网的接入需求 . 9 4 承载网关键技术和问题分析 . 10 4.1 城域网传送网关键问题研究 . 10 4.1.1 城域传送网发展趋势 . 10 4.1.2 城域传送网关键技术比较 .11 4.1.3 城域传送网关键问题研究 . 12 4.2 城域网数据网关键问题研究 . 27 4.2.1 IP 骨干网发展重点 . 27 4.2.2 IP 城域网关键问题研究 . 28 5 国内外运营商承载网建设 . 39 5.1 国内运营商承载网现状 . 39 5.2 国内外运营商城域网建设思路 . 40 5.2.1 中国电信 . 40 5.2.2 国外主流运营商 . 41 5.3 国内外运营商 IP RAN 技术选择 . 41 5.3.1 中国电信 . 41 5.3.2 国外主流运营商 . 42 6 综合承载网整体部署方案研究 . 43 6.1 建模 . 43 6.2 大中型本地网模型分析 . 45 6.2.1 业务承载的技术方案选择 . 45 6.2.2 城域网部署方案 . 45 6.3 超大型网络模型分析 . 59 6.4 中小型网络 模型分析 . 63 7 课题总结 . 68 7.1 技术选择总结 . 68 7.2 网络部署策略总结 . 68 7.3 业务系统接入及承载总结 . 68 传输和 IP 技术相结合的全业务下综合承载网解决方案研究 1 中国移动通信集团研究院、广东有限公司 1 项目背景 全业务运营环境下，公司城域范围内的机房、管道、光缆、固定接入等基础网络资源短缺，劣势明显。为此，城域网（含城域传送网和城域数据网）的投资比例将大幅增加，其合理规划与否举足轻重。 随着新技术的发展，传输和 IP 正在逐步相互融合。目前分别独立规划承载网的方式造成无法从全局层面对传输网和 IP 数据网的网络结构、 节点设置、机房资源、安全性能等做出统一规划，出现了传输和数据网络发展相互制约，资源利用率低、整体投资成本高，网络的平滑演进无法得到保证等问题。 本课题结合公司的全业务策略、传输与 IP 网络现状和新技术发展，发挥公司的后发优势，综合规划传输和 IP 数据网络，以 达到合理利用现有资源、提升网络安全性、降低网络建设成本的目的 ；同时，能够 增强我公司的基础网络技术实力、更好的满足上层业务的承载需求 。 2 课题研究范围和重点 图表 1承载网分层结构 目前综合承载网包含骨干和城域两个层面。 其中骨干层包括 CMNET 和 IP 专用承载网两张骨干承载网。 CMNET 网络 作为一张公共、开放的网络，目前主要城域接入 城域汇聚 WDM Core IP化城域传送网 OLT ONU PON 普通集团客户和家庭接入 城域核心 应用层 RNC/BSC GGSN/SGSN CE IP专网 Iub/Abis Iu/A/Gb MSC/MGW AR IP城域网 BRAS/SR 城域核心路由器 CMNET 基站和大客户接入 NodeB/BTS WDM Metro 骨干层 传输和 IP 技术相结合的全业务下综合承载网解决方案研究 2 中国移动通信集团研究院、广东有限公司 承载的业务包括：省级数据业务 （ GPRS、 DSMP、 WAP、短信、彩信、邮件系统、 MDC 等 ） ；地市级数据业务；固定互联网接入； VPN； WLAN 等 。 IP专用承载网 是中国移动新一代能够同时支持语音、视频、数据、企业互联等多种业务的核心承载平台，目前主要负责以下业务的承载和接入需求： 2G 软交换网业务：2G GPRS 核心网 Gn接口、 Gb 接口； 3G 电路域（ CS）核心网； 3G分组域（ PS）核心网 ； 自有业务系统互联等自有业务的承载 。 城域层面分为城域核心、城域汇聚及城域接入三层 ， 其中城域核心及汇聚层即简称为城域网 。 城域核心 /汇聚层作为集团客户、 2G/3G 基站、营业服务点、家庭客户、 WLAN、农村信息化等综合业务的承载。城域接入层：宽带接入网定位为综合业务接入，包括普通集团客户接入、家庭客户接入、 WLAN、农村信息化等宽带业务的接入；另外有基站和大客户的专线接入 。 本课题主要研究 城域内 核心 /汇聚层 的综合承载解决方案 ， 根据业务的发展需求及新技术的发展应用，结合本省的网 络实际情况和资源配备情况，对 IP 城域网、 IP 化城域传送网及 PON 网络做统一规划 。 重点研究的内容包括以下方面： （ 1）深层次的研究全业务下语音、宽带等业务对综合承载网的需求； （ 2）深层次的研究目前 IP、传输新技术的发展及应用 ； 对 IP 和传输网在网络部署建设中需要重点考虑的要点及问题进行深入研究并给出相应解决方案 ； （ 3）深层次的研究国内外其他运营商的全业务承载网建设的经验和遇到的问题； （ 4）从传输和 IP的新技术发展、网络安全、投资成本、网络资源现状等方面深层次的研究 IP 城域网、传输网、宽带接入网 ,形成全业 务综合承载网的 最佳解决方案。 （ 5）探索在全业务综合承载网下 IP数据网和传输网络融合 的实施方案和建设原则 。 传输和 IP 技术相结合的全业务下综合承载网解决方案研究 3 中国移动通信集团研究院、广东有限公司 3 承载网络现状和发展需求 3.1 城域网架构及现状 目前城域网包含城域传送网及城域数据网（即 IP 城域网）。 城域传送网：以多业务光传送网络为基础，采用多种接入技术，为多种业务和通信协议提供综合传送平台。向上与省内干线光传送网相连，向下负责综合业务引入，为移动交换局与基站提供电路、为数据网提供多种业务接口，同时为集团客户提供光纤、电路和以太网接口。 城域数据网：是城域内由路由器、以太网交换机等设备组成的网络。介 于 IP骨干网和用户驻地网或终端用户之间，提供多种业务的城域内互联，以及骨干网（ CMNet 和 IP 专网）接入，并且保证各种业务的安全性和服务质量，实施业务分流、感知和控制功能等。 IP o v e r S DH /W DMIP o v e r S城域网核心层城域网核心层M S TP/ S DHTP/城域网汇聚 / 接入层城域网汇聚 接入层40 10G / 2. 5G/ 2.WDM10G / 2 . 5 G/ .SD H2. 5G / 62 2 M2. /SD H / M ST P/622 M / 1 55 M/SD H / M ST P/图表 2 城域网网络现状 目前 城域核心层 采用 路由器 WDM/SDH 组网 ； GE 及以上颗粒业务逐渐采用 IP over WDM，小颗粒业务仍采用 SDH 环网 ； 容量为 10G/2.5G 为主 。 城域汇聚 /接入层（城域传送网）以 MSTP/SDH 环网为主，承载基站和少量集传输和 IP 技术相结合的全业务下综合承载网解决方案研究 4 中国移动通信集团研究院、广东有限公司 团客户业务。接口以 E1 为主，配备少量 FE。 城域汇聚 /接入层（城域数据网）采用二三层交换机星型组网，承载少量集团客户业务。目前网络规模较小。 城域网存在问题： 目前两张城域网的网络规划和建设相互独立，造成资源利用率低、无法保证网络的平滑演进；另外传送网 IP 化程度不高，不能很好的满足城域数据网的大颗粒传送需求。 3.2 广东承载网现状 3.2.1 城域网 图表 3 广东 城域网网络现状 截止至 2009 年底，广东 IP 城域网覆盖全省 21 地市。其中一、二类地市设置独立的核心出口路 由器、三类地市核心出口路由器由 SR 兼做。 城域传送网部分已建设城域 WDM 网络， 21 地市均已建设较为完善的 MSTP 传核 心 路 由 器汇 聚 交 换 机B R A SS RS R接 入 交 换 机M S T PE P O N / G P O N O L T无 源 光 分 路 器O N U核 心 层业 务 接 入控 制 层汇 聚 层接 入 层B R A SC M N e t骨 干 路 由 器I P 专 网M S T P无线基站无线基站M S T PM S T PC ER N C/ B S CI P o v e r W D MI P o v e r W D MI P o v e r W D M传输和 IP 技术相结合的全业务下综合承载网解决方案研究 5 中国移动通信集团研究院、广东有限公司 送网。目前传送网基本以小带宽的 2G、 3G 基站回传业务为主，少量集团客户接入，基本无家庭用户 至 2009 年底，宽带接入网（ GPON）可具备一定业务能力。 3.2.2 骨干及长途传输 图表 4 广东 IP 专网网络现状 广东移动 IP 承载网已经覆盖全省 21个地市，全网按粤东、粤西分别以广州和深圳为中心构成 2个互联的省级网 络结构。 传输和 IP 技术相结合的全业务下综合承载网解决方案研究 6 中国移动通信集团研究院、广东有限公司 图表 5 广东 CMNET 网络现状 广东 CMNET 省内骨干网分为三层：省内核心层和汇聚层、接入层。广州 、深圳为省内核心层节点，负责汇接省内的汇聚层节点 ；并 作为广东 CMNET 省网出口，实现与设在广州、深圳两地的国家 CMNET 骨干网的互联。 全省设置了 45 个省网汇聚层节点 ，覆盖全省 21个地市。 均按 双节点 形式 建设 。 接入层由各节点设置的业务汇聚和业务接入交换机以及专线接入路由器构成，提供用户业务接入 。 图表 6 广东 传输二干网络现状 H u a w e i D W D M S y s t e mS i e m e n s D W D M S y s t e mS D H E q u i p m e n tS D H E q u i p m e n t ( A S O N )茂 名云 浮 肇 庆W D M P l a t f o r m & F i b e r C a b l e N e t w o r kS D H P l a t f o r m 2 ( A S O N )S D H P l a t f o r m 1M MY FZ QF SZ JY JJ MZ HS DZ SP Y ( G Z )G ZQ YS GD GS ZH ZH YM ZJ YS WS TC ZM M B l d g . # 2Y F B l d g . # 2Z Q B l d g . # 2F S B l d g . # 2Z J B l d g . # 2Y J B l d g . # 2J M B l d g . # 2Z H B l d g . # 2Z S B l d g . # 2Q Y B l d g . # 2S G B l d g . # 2G Z B l d g . # 1P Y B l d g . # 2D G B l d g . # 2H Z B l d g . # 2H Y B l d g . # 2M Z B l d g . # 2J Y B l d g . # 2C Z B l d g . # 2S T B l d g . # 2S W B l d g . # 2S Z B l d g . # 2M M B l d g . # 1Y F B l d g . # 1Z Q B l d g . # 1F S B l d g . # 1Q Y B l d g . # 1G Z B l d g . # 1S G B l d g . # 1S D B l d g . # 1Z J B l d g . # 1 Y J B l d g . # 1 J M B l d g . # 1Z H B l d g . # 1Z S B l d g . # 1P Y B l d g . # 1D G B l d g . # 1H Z B l d g . # 1H Y B l d g . # 1 M Z B l d g . # 1J Y B l d g . # 1C Z B l d g . # 1S T B l d g . # 1S W B l d g . # 1S Z B l d g . # 1W D M L i g h t p a t hD W D M E q u i p m e n t传输和 IP 技术相结合的全业务下综合承载网解决方案研究 7 中国移动通信集团研究院、广东有限公司 广东移动的省内传送网络覆盖了全省 21 个地市；目前，省内二干光缆总长度达到 7941 皮长公里、管道长度达到 3736 管程公里。 省内的长途传输网各地区均建有 SDH 和 WDM 网络，另外采用 IP over WDM 技术来承载 IP 承载网以及 CMNET 网络的大颗粒业务。 3.3 全业务需求和发展趋势 未来 宽带业务 类型需求 将逐步走向 宽带化、 多样化 、 差异化 。 大众客户正呈现出多样化、个性化、即时化、娱乐化 等特征。而企业、政府等商业客户，具有快速、安全、服务质量透明等需求特征，具体需求已由简单沟通转向了互动性强的信息交互、内部信息快速流动、信息安全备份等方面 。 这 迫使电信运营商需要从提供基于普遍需求的大众化通信服务逐步向更多的基于客户细分后的个性化服务转型。要求宽带必须适应业务转型的需求，能够在提供高网络带宽的同时，承载语音、视频、数据、互联网等业务，并能根据客户和应用需求，提供差异化服务 。 各类用户业务主要如下： 序号 客户 业务需求 1 居民客户 固定电话 高速因特网接入 IPTV（高清 /标清） 视频监 控 /安防 可频电话 互动视频应用 远程教育 /医疗 网络游戏 2 商业客户 电话 数据专线（ E1、 DDN、以太网） 高速因特网接入 视频会议 & IPTV 视频监控 数据中心 存储网络和容灾 3 移动个人客户 3G 无线业务 Wi-Fi 局域接入 WiMAX 接入 高速移动数据传输 传输和 IP 技术相结合的全业务下综合承载网解决方案研究 8 中国移动通信集团研究院、广东有限公司 序号 客户 业务需求 高品质图片 无线视频 联机游戏 在丰富的内容应用和激烈的市场竞争双重驱动下，高带宽接入需求日益迫切。 3.4 全业务主要承载业务和特性分析 根据公司目前承载网的业务承载情况，并 根据工信部电管函【 2009】 8号文关于做好发放 3G牌照 后续工 作的通知中许可中国移动通信集团公司经营电信业务种类的规定，将 承载网上承载的业 务 归类如下 ： 序号 业务分类 带宽需求 QoS保证 对传输覆盖需 求 安全性 1 省级业务承载系统（彩铃、短信中心、网管系统 ） 高 高 基本集中在核心机房，部署要求稳定 高 2 省级业务平台（ WAP、彩信、 GPRS、主机托管IDC、 UAP、 MAS ） 3 核心网 IP化（ IMS、 Mc、 Nc、 Nb、 Gn、 Gb、Iu ） 4 基站 IP化（基站回传业务） 一般，单点带宽 需求稳定 高 节点多。扩展部 署的范围广 高 5 VPN业务及高质量专线业务：政企大客户 一般 高 数量不大，分布相对稳定。但要求传输覆盖全面 高 6 互联网接入业务 （固定宽带） ：家庭客户、集团客户 高 低 广覆盖 低 7 专线电路租用业务：集团客户租用端到端的直达电路 一般 - 数量不大，分布相对稳定。但要求传输覆盖全面 一般 不同的业务对 带宽的需求、 QoS保证、对传输覆盖需求和安全性方面都有所差异，因此，在网络建设中，承载网需要根据不同的业务接入需求，采用合适的技术和组网结构。 传输和 IP 技术相结合的全业务下综合承载网解决方案研究 9 中国移动通信集团研究院、广东有限公司 3.5 全业务对承载网的 接入 需求 I P 城 域 网城 域 网 接入 交 换 机城 域 网 接入 交 换 机S R核 心 路 由 器T 6 4 0核 心 路 由 器T 6 4 0B S CR N CA RA RI P 专 用 承 载 网C EC EM - C RM - C RC M N E T 网 络B R A SS R汇 聚 路 由 器汇 聚 交 换 机B RB RC RC R核 心 层汇 聚 层接 入 层用 户 层？PON6541237？图表 7 全业务对承载网的接入需求 （ 1） 第 1、 3类业务，即移动自有业务承载系统及核心网业务 ，其 通过 电路 专线（或 CE）直接连接 至 IP专网进行承载。 目前城域内重要流量全部通过 IP专网疏导，一方面导致城域内流量绕行至AR甚至 BR，另一方面还存在 IP专网故障影响面较大的风险 。 随业务承载需求增加和流量的进一步增大， IP专网 规模的进一步扩展存在限制， 建议 城域内自有业务主要通过 CE或汇聚路由器方式实现承载（部分通过 IP专网实现），不通过 IP城域网进行承载 ，减小 IP专网规模需求 。 （ 2） 第 2类业务（ 省级业务平台 ） 的接 入：通过直接连接 CMNET进行疏通 。 （ 3） 第 4类业务（ 通过基站疏通的语音及数据业务 ）的接入 ：基站接入到城域传送网，再送至核心网 。 （ 4） 第 5类业务： 大部分集团客户 VPN业务通过 IP城域网承载，少量高要求客户通过传输接入 CMNET实现 。 传输和 IP 技术相结合的全业务下综合承载网解决方案研究 10 中国移动通信集团研究院、广东有限公司 （ 5） 第 6类业务（ 互联网业务 ）的 接入：通过接入网 （ PON网络） 或专线连接至 CMNET进行承载。 （ 6） 第 7类业务（ 电路租用业务 ）的接入：通过设备电路直接接入城域传送网，一直送到 省干传送网络。 在承载网的建设中， 需要根据不同业务的流量流向需求，合理的规划网络，做好局点覆盖和 各层次 网络 的 衔接 。 4 承载网 关键技术和问题分析 4.1 城域网传送网关键问题研究 4.1.1 城域传送网发展趋势 分组传送网IP 城域网宽带接入网基站接入基站接入WDM/OTN 网络基站接入基站接入3G R A N 2G / ED GE R A N P DG /CS NW IFI/W IM A X / W L A NO L TO NU O NU集团客户接入集团客户接入图表 8 城域传送网组网结构 城域 WDM网 发展趋势 ：未来在业务需求下承载路由器疏导大流量、扁平化组网及良好的 OAM；逐步引入 OTN技术，应对带宽迅速膨胀压力，面向全业务运营提升可扩展特性；积极跟踪 40G/100G WDM系统 。 分组传送网发展趋势： 具备全业务承载能力，提供电信级保证（可扩展性、可靠性、 OAM和管理等）；根据基站 IP化进程，逐步引入分组特性； 能支持 TD基站空口时间同步要求。 传输和 IP 技术相结合的全业务下综合承载网解决方案研究 11 中国移动通信集团研究院、广东有限公司 宽带接入 网发展趋势： 发展以 FTTH固定带宽为主， TD和 WLAN移动宽带为辅的多方式宽带接入技术；根据不同场景部署 FTTx PON的网络；未来在技术成熟度、成本合理性后，逐步引入 FTTH技术，提供差异化竞争。 4.1.2 城域传送网关键技术比较 传送网技术 OTN 技术 SDH/MSTP技术 PTN 技术 IP RAN技术 GPON 技术 适用场景 城域 WDM 网络应用，骨干汇聚层，主要面向大颗粒业务承载 传统 TDM 网络，城域核心 /汇聚 /接入，主要面向较小颗粒的高品质业务 TDM 承载 城域分组传送网络，骨干 /汇聚 /接入，主要面向较小 颗粒的高品质 IP化业务承载 城域分组传送网络应用，骨干 /汇聚 /接入，应用规模有限制 宽带接入网络应用，接入层，主要面向宽带业务接入和末端大面积覆盖 业务颗粒 以GE/2.5G/10G/40业务为主，不适合小颗粒接入 可以支持 E1、155M、 FE/GE、ATM 等多种接口 可以支持 E1、155M、FE/GE、 ATM等多种接口 以 FE/GE 为主 以 FE/GE为主 时钟同步 后续可支持 1588V2 天然同步系统，可为 2G/3G 网络无成本提供同步方案，升级可支持1588V2 提供同步以太、 1588V2、TOP 时钟 提供同步以太网、 CES ACR、1588v2 等同步 是同步系统，支持时钟同步，后续可支持 1588V2 网络保护 可以实现E-SNCP/MSP/ASON等多种保护，提供 50ms 电信级的保护 支持PP/MSP/SNCP/ASON 等多种保护技术，提供 50ms 电信级的保护 提供 1 1、 1：1 LSP 保护 提供 TE FRR、以太保护 支持 Type A/B/C类保护，但受接入层光纤限制及成本考虑，一般不采用。 OAM（端到端故障定位、性能统计） 丰富的开销，实现层层监控，具有强大的 OAM能力。 丰富的开销，实现层 层监控，具有强大的 OAM 能力。 支持以太网OAM、 MPLS OAM、 ATM OAM， OAM能力较强 支持 MPLS OAM， OAM能力较弱 支持以太网OAM。 带宽扩展 400G/800G 以上的带宽，扩容波道即可增加带宽 需要扩容整环（环网）或局部（ ASON）扩容提升带宽，目前最大10G， 40G 还未商最大支持10GE。 支持 FE、GE、 10GE及更大。 支持 10G平台。 传输和 IP 技术相结合的全业务下综合承载网解决方案研究 12 中国移动通信集团研究院、广东有限公司 传送网技术 OTN 技术 SDH/MSTP技术 PTN 技术 IP RAN技术 GPON 技术 用，扩展性受限。 网络建设成本 初期建设成本较高 现网近 80%的区域可直接利旧，建设成本相对较低。 需要重新建设，建设成本较高。 需要 重新建设，建设成本较高。 需要重新建设，但整体建网成本较低。 技术成熟度 现网规模运用，技术已成熟。 现网大量应用，技术非常成熟。 技术标准仍在完善中。 思科主导，未成熟。 技术较成熟，已有规模应用。 在承载网的建设中， 需要 对比分析各种不同技术的优劣势，在不同的业务应用中采用合适的技术建网。 4.1.3 城域传送网关键问题研究 4.1.3.1 城域传送网网络层次如何划分？ 集团客户IP o v e r W DM基站T D M /FE/GESR /B R A S家庭客户/O L TO NU/无源光分路器分组化传送网PON 网络IP 城域网IP 城域城域网城域核心层城域汇聚层城域接入层IP o v e r W DMSR /B R A SIP 专网城域 W D M在网络层次上，城域传送网分为城域核心层、汇聚层和接入层三个层次。 城域核心层 核心层负责提供核心节点间的局间中继电路，并负责各种业务的调度，核心层应具有大容 量的业务调度能力和多业务传送能力 主要由城域 WDM、骨干分组传送网组成，现阶段包括 OTN/WDM、 PTN/MSTP，主要实现对大颗粒业务传送调度、业务端到端保护和流量疏导 城域 WDM 主要用于 GE 以上大颗粒业务调度， MSTP/PTN 主要用于2M/155M/FE 电路调度整合疏通 城域汇聚层 传输和 IP 技术相结合的全业务下综合承载网解决方案研究 13 中国移动通信集团研究院、广东有限公司 汇聚层负责一定区域内各种业务的汇聚和疏导，汇聚层应具有较大的业务汇聚能力及多业务传送能力 主要由分组传送网、宽带接入 OLT 组成，现阶段主要包括 PTN/MSTP、 OLT，主要用于基站回传业务、宽带接入业务整合、疏通 城域接入层 接入层负责基站（含室内分布）、集团客户、营业厅和家庭客户接入，接入层应具有灵活、快速的多业务接入能力 主要由基站接入分组传送网、宽带接入组成，现阶段主要包括 PTN/MSTP、ONU、 WLAN 等，主要用于基站回传业务、宽带接入业务上传 4.1.3.2 城域 WDM网络如何部署？ （ 1）城域 WDM 网络的定位 城域 WDM 系统是利用通过 IP over WDM 技术主要用于承载 GE 及以上大颗粒的 IP 业务可将 GE 及以上大颗粒的 IP 业务。目前大颗粒 IP业务包括 GE、 10GE、2.5G POS 和 10G POS 等，及将来包括 40GE、 40G POS 和 100GE 等更高速率的 IP业务。 可通过 OTN 接口支持多种客户信号的封装和透明传送，如以太网、自定义速率数据流等。 根据 IP 业务需求特点，网络建设初期主要定位用于承载城域核心汇聚层（包括骨干机楼、 IP 业务汇聚点之间）的大颗粒 IP 电路传送需求，其中： 骨干层 WDM：骨干机楼节点间的 WDM 系统，主要承担骨干机楼间的局间中继大颗粒 IP 业务的传送； 汇接层 WDM：骨干汇聚节点间的 WDM 系统，承担汇聚节点至骨干节点间的业务传送；满足大颗粒 IP 电路汇聚、接入、以及长距离传输需求。近期定位于宽带接入等大颗粒（ GE 以上）业务的传送，后期将逐步考虑分组传送设备 PTN 至骨干节点的透明传送等需求。 （ 2） 城域 WDM 规划部署方案 组网结构方面：建设初期以环网为主，不引入控制平面。未来随着光缆路传输和 IP 技术相结合的全业务下综合承载网解决方案研究 14 中国移动通信集团研究院、广东有限公司 由的丰富和数据业务的发展，业务量达到一定规模后，充分考虑光缆网现状，原则上应按照不同局点间采用不同物理路由方式进行组网建设，逐步演进为网状网结构。 网络层次方面：城域波分系统建设应采用分层组网的方式，分别建设骨干、汇接层波分系统。 网络节点选取： 波分节点选取需考虑业务层面节点设置，并兼顾光缆网、局房现状。可选取核心网软交换、 IP 城域 网核心路由器、 SR、汇聚交换机等业务网元所在机房作为 WDM 节点。 对于宽带接入网 OLT 若需直接上行到机楼 SR且上行电路 8*GE，可考虑设置为汇聚 WDM 节点。 对于距离较长的市至县之间，如距离超出路由器直驱的距离限制，或业务量较大、同路由的 GE 需求达到 8 个，可以考虑建设城域波分系统。 对于业务节点之间，如两节点间的光缆（主备用光缆）距离在 30km 以内，且在中远期规划内业务需求 8个 GE，应优先采用光纤直连承载。 WDM 系统配置： WDM 系统规划应根据不同业务类型（ GE、 10G 等），根据维护需要，充分考虑预留波道。 WDM 系统平台以 40*10G 系统为主，对于部分业务量大的地市可以骨干层建设 80*10G 系统，以满足规划期内网络容量需求。 WDM 系统的 OTU 应根据实际业务需求进行配置，避免因短期内业务需求变化导致配置端口浪费。 WDM 系统配置以 OTM 网元为主，同时为满足未来业务的发展，需具备升级OTN 接口和交叉连接功能的能力。 （ 3）城域 WDM 网络保护 在 IP over WDM 架构下，城域波分系统需提供快速、高效的保护功能，为IP 网络隔离各种线路故障。波分系统以光通道保护和子波长保护为主，光复用段保护可作为 补充。 当 WDM 和 IP 两层保护同时部署时， WDM 层主要承担对光纤线路和传输设备的保护， IP 层主要承担路由器节点和端口的保护。为避免两层保护同时启动产传输和 IP 技术相结合的全业务下综合承载网解决方案研究 15 中国移动通信集团研究院、广东有限公司 生冲突，可对路由器端口设置 Hold Off（拖延）时间，推荐设置为 100ms。 当 IP 网络部署了保护恢复机制时，为了避免冲突， WDM 传送网中暂不采用恢复机制。 4.1.3.3 分组传送网技术如何选择？ 序号 技术 技术特点 1 PTN MPLS-TP 和传送网技术结合优化的产物，采用基于路由器架构的 PTN 设备组网。（华为、中兴、烽火、 UT 斯达康、阿朗、泰乐、北电） 2 增强以太网 传统以太网基础上增强 OAM、保护、可扩展性，采用交换机组网。（ 烽火） 3 IP/MPLS IP 三层转发和 MPLS 二层转发相结合的成熟技术，采用路由器组网。（爱立信） 4 IP RAN 核心层、汇聚层采用了 IP/MPLS 技术，接入层采用了增强以太技术，采用交换机、路由器混合组网。（思科） 各技术特点比较如下图： IP/MPLS IP 域内 / 域间 动态路由和信令协议 面向无连接特性 L3 业务承载，如 L3 V PN 业务、 L3 组播业务SDH/MSTP T DM 电路交换和同步PTN （ MPL S - TP ） M P L S 帧格式、协议栈、转发机制 电路业务承载 面向连接特性，保证端到端业务性能 OAM ，线性保护和环网保护 网管静态配置（可选）控制平面动态路由和信令 分组同步（同步以太网、 I EE E 1 58 8v2 等）增强以太 QinQ 私有以太环网保护协议IP RAN 核心 / 汇聚层：IP/ MP L S 接入层：增强以太 分组交换 L2 分组业务承载，如以太网业务、 L2 V PN 业务、 L2 组播业务 QOS 策略和统计复用根据技术比较和成本分析，可选择 PTN、 IP RAN 作为城域传送网 IP 化主要技术。 传输和 IP 技术相结合的全业务下综合承载网解决方案研究 16 中国移动通信集团研究院、广东有限公司 4.1.3.4 PTN 网络如何部署？ （ 1） PTN 网络定位 PTN 网络主要定位于承载 3G 基站回传及部分重要 集团客户专线业务，保证高质量的电信级传送（电信级的保护倒换和带宽保证），同时对分组业务提供统计复用，提高带宽利用率和转发效率。 业务需求定位： Node B 和 RNC 的内核和接口类型、带宽颗粒 网络层次方面：对应于传统 SDH 传送网络骨干、汇聚、接入三层组网结构的解决方案，随着网络 IP 化及 3G的部署，骨干层的业务 IP 化后，传送可由波分系统或光纤直连承载，汇聚层、接入层将引入 PTN 网络用于承载 3G 基站回传及部分重要集团客户专线业务，骨干层需引入 PTN 网络用于满足机楼内业务交叉整合、机楼间业务整合调度。 为区别于传统 SDH 网络及业务需求颗粒差异，承载 TD 基站的 PTN 网络采用独立组网方式，在目前的 SDH 网络上在独立叠加一层 PTN 网络，网络前期会存在部分业务互通情况。 10G E 10G E10G E10G E10G E10G E业务 业务10G E业务 业务 业务 业务业务 业务中小型城域网城域核心层城域汇聚层城域接入层（ 2） PTN 规划部署方案 网络结构：接入层、汇聚层以环形组网为主，节点的部署应主要考虑 3G基站分布及光纤资源情况，可参考原 MSTP 接入环架构，利用原有光缆路由和机房部署。骨干调度层及楼内系统初期以环形组网建设，后期应根据业务流量建设网状网 系统容量：接入层采用 GE 级别的线速率，汇聚层采用 10GE PTN 设备，为传输和 IP 技术相结合的全业务下综合承载网解决方案研究 17 中国移动通信集团研究院、广东有限公司 解决不同机楼间电路调度需求，骨干层可引入 10GE PTN 调度环系统及楼内交叉系统。 系统配置： PTN 设备系统建设可参考传统 SDH 系统配置，对重要的业务端口配置保护，同时需对重要的功能单板（如主控、交叉板）必须配置冗余保护。 对不同区域逐步引入 PTN 设备，采用 2M 或 FE接入方式，逐步过渡到全网IP 接入方式， 降低全网同时采用 IP 接入的风险。 系统保护： PTN 组网应充分考虑网络安全性，应保证同一汇聚片内有双汇聚节点，同一汇聚区内接入层系统需分别上连至汇聚节点，并对所有电路配置1+1 或 1:1 方式的保护。 PTN 网络组网规划需根据承载业务中远期带宽进行综合 考虑。 接入层 PTN GE 环按带宽 80%即 800M 进行规划，单个 TD 基站的最大带宽需求为 25M100M，因此建议密集城区按照 100M 业务需求规划接入环，每个接入环不超过 8 个点。 一般城区和农村按照 50M 业务需求规划接入环，综合考虑业务时延性能（特别是仿真业务）和时间传送精度性能，建议不超过 12 个点 目标网汇聚环根据业务需求的分布及 RNC 的建设方案规划设置汇聚节点。汇聚层 PTN 10GE 汇聚环带宽利用率按照 80%计算即 8000M，每个汇聚环下挂接入环数量不超过 10个 ,若接入环规模较小，可适当放大汇聚环下挂 接入环数量。 SDH 向 PTN 过渡期汇聚环建设以覆盖为主，根据汇聚节点的分布实现重点 TD覆盖城区的 PTN 网络覆盖，可分层面分批次建设，同时可根据实际带宽规划，后期进行网络优化调整。 PTN 网络承载优先用于新增的城区 IP 化重要集团客户专线业务的承载，对于传统的语音类重要集团客户优先用 SDH 网络承载， SDH 网络无法满足要求情况下通过 PTN 电路仿真方式承载。 地区类别 大中型网络 中小大中型网络 单个汇聚环汇聚节点数（不含 2个骨干节点） 2 4 3 5 单个接入环接基站数 业务密集城区 6 9, 一般城区及农 村 9 12 密集城区 8 12, 一般城区及农村 12 16 传输和 IP 技术相结合的全业务下综合承载网解决方案研究 18 中国移动通信集团研究院、广东有限公司 单个汇聚环下挂接入环数 8 12 单个汇聚环下挂接入基站数 100 单个汇聚节点下挂接入基站数 8GE)业务 （ 1）主要用于承载 TD 基站回传业务，（ 2）作为城区部分重要集团客 户的主流承载技术，特别是需 IP业务的重要集团客户需求；（ 3）中远期对于局部大带宽可与 OTN 技术协调配合承载 接入层 发展策略 近期无业务需求，远期可针对业务局部部署 扩大部署，是中远期 IP 接入主流技术 发展定位 （ 1）近期业务带宽基本无 OTN 建设需求，（ 2）远期基站向 LTE 演 （ 1）主要用于承载 TD 基站回传接入业务，（ 2）作为城区部传输和 IP 技术相结合的全业务下综合承载网解决方案研究 22 中国移动通信集团研究院、广东有限公司 网络层次 协调发展策略 OTN PTN 进后，对于局部综合解决大带宽热点区域覆盖提供解决方案（基站、 WLAN、固定接入） 分重要集团客户的主流承载技术，特别是需 IP 业务的重要集团客户需求 （ 2） OTN/PTN 基 站回传汇聚层方案比选 方案一：采用 OTN 汇聚环下挂 10GE PTN 设备，通过 PTN 设备下带 PTN接入环组网，机楼内采用楼内 PTN 汇聚系统整合电路，机楼间用骨干层 OTN 网络转接。 上述方案的优点是： a. OTN 容量大，可带多个 10Ge PTN 设备； b.采用 OTN技术节省中继光缆线路投资。缺点在于： OTN 环造价很高，投资较大，对电源空间需求大。且 OTN 只支持业务透传，增加在机楼及汇聚点 PTN 整合、调度压力。 骨 干 层 O T N / P T N( 机 楼 转 调 度 )机 楼 A机 楼 BG e 光 口G e 光 口机 楼 AG e 光 口机 楼 A - P T N 楼 内 1 0 G e 系 统 环（ 电 路 整 合 ）O T N 节 点G e 接 入 层 设 备图 例P T N G e 接 入 环 1P T N G e 接 入 环 2O T N 汇 聚 环 1汇 聚 A汇 聚 B汇 聚 C1 0 G e 汇 聚 层 设 备2 G / T D 基 站P T N G e 接 入 环 3O T N 汇 聚 环 2机 楼 B汇 聚 A汇 聚 B汇 聚 C机 楼 B - P T N 楼 内 1 0 G e 系 统 环（ 电 路 整 合 ）R N CB S C汇 聚 A汇 聚 B汇 聚 CC E1 5 5 M 光 口R N CB S CC E城 域 网F e / G e传输和 IP 技术相结合的全业务下综合承载网解决方案研究 23 中国移动通信集团研究院、广东有限公司 方案二：采用 PTN 10GE 汇聚环下带 PTN 接入环组网，机楼内采用楼内 PTN汇聚系统整合电路，机楼间用骨干层 OTN 网络转接。（近期推荐方案） 上述方案的优点是： a. 沿用 SDH 汇聚层结构，网络结构简单，维护； b.网络前期较方式一投资较少。缺点是：对中继纤芯需求大。 4.1.3.9 机楼间调度、楼内交叉系统建设模式 （ 1）机楼间电路调度 若 基站归属 RNC 机楼与基站回传汇聚环所在机楼不一致 ， 汇聚环 需要 采用双机楼上联方式，每个机楼各终端 50%电路 ，因此 机楼间 存在 大量 IP 电路的调度 。 对于机楼间电路调度，存在以下两种方 案： 方 案 二O T N 调 度方 案 一P T N 调 度机 楼 内P T N 交 叉 系 统G E G E骨 干 层 O T N / P T N( 机 楼 转 调 度 )机 楼 A机 楼 BG e 光 口G e 光 口机 楼 AG e 光 口机 楼 A - P T N 楼 内 1 0 G e 系 统 环（ 电 路 整 合 ）G e 接 入 层 设 备图 例P T N G e 接 入 环 1P T N G e 接 入 环 2O T N 汇 聚 环 11 0 G e 汇 聚 层 设 备2 G / T D 基 站P T N G e 接 入 环 3O T N 汇 聚 环 2机 楼 B汇 聚 A汇 聚 B汇 聚 C机 楼 B - P T N 楼 内 1 0 G e 系 统 环（ 电 路 整 合 ）R N CB S C汇 聚 A汇 聚 B汇 聚 CC E1 5 5 M 光 口R N CB S CC E城 域 网F e / G e汇 聚 D汇 聚 D传输和 IP 技术相结合的全业务下综合承载网解决方案研究 24 中国移动通信集团研究院、广东有限公司 （ 2） 楼内交叉系统 机楼内存在以下 电路梳理、转接需求 ： 汇聚环回传电路的梳理整合 重要集团客户至 SR 的电路 TD 基站至本机楼 RNC 的电路 TD 基站至其它机楼 RNC 的电路 其它机楼至本机楼 RNC 的电路 建议使用机楼内 PTN 交叉系统：（ 1） 输入输出间隔设置，适于均匀输入输出模型，效率最高 ；（ 2） 类似环网建设结构，并适应于后期 MESH 网络演进趋势 ；（ 3） 网络逐步升级容易，不影响现网电路，网络割 接改造小 。 对比内容 方案一 方案二建设方案 PTN调度环 骨干层波分系统调度电路量建设内容需建设10GE PTN调度环14个，需要10GE PTN设备为28端45端，按照35端计列每机楼骨干层波分扩容GE OTU20块，共20*9/2=90块投资规模 约1575万 约630万带宽汇聚能力 可汇聚 透传扩展性 差 强总体评价方案二的优点是网络结构简单，可扩展能力强，投资规模小，缺点是不能进行带宽汇聚，但考虑骨干机楼间业务量较大，可汇聚的带宽较少，因此推荐方案二至其它机楼30G，按照5个机楼，每个机楼平均6G计列，全网调度量为30G*9/2=135G传输和 IP 技术相结合的全业务下综合承载网解决方案研究 25 中国移动通信集团研究院、广东有限公司 中大型本地网楼内交叉系统建设模型如下 ： 每个机楼覆盖 800 个基站， 100 个重点集团客户，下挂 20 个汇聚环，建设 15 个 RNC 每个基站 30M 带宽需求，每个重点集团客户 50M 带宽需求， GE链路带宽利用率 70% 则容量端口需求为： 各链路带宽总体不高，最大约 30G 楼内交叉系统的端口需求约 120 个 GE 端口，上联 66 个，下联 54 个 4.1.3.10 TD基站空口时间同步如何解决？ （ 1）方案一：采用北斗卫星替代或备份 GPS 基于安全性考虑，考虑用中国自主的北斗同步 卫星系统来替代 GPS；初期采用北斗在局部区域替代 GPS。但 北斗替代 GPS 有待进一步成熟 。 （ 2） 方案 二 ：采用地面传送网传递同步信息 为降低每基站中安装卫星的成本和施工难度，考虑对卫星时间源进行收敛集中，通过地面传输网络利用 1588v2 协议将卫星时间信息传送给各基站 。但 地面传输高精度时间同步信号的可行性还需要进一步研究 ， 如：时间同步指标分配模传输和 IP 技术相结合的全业务下综合承载网解决方案研究 26 中国移动通信集团研究院、广东有限公司 型、卫星源的收敛比、组网的影响（跳数、时延不对称、时间链路倒换、业务负载等）、 1588v2 技术的成熟性和应用模式 。 综合技术可行性、产品成熟度、网络建设等多种因素，采用地 面传送接近空口时间同步方案更优。 4.1.3.11 城域光缆网建设策略与原则 （ 1） 建设策略 a、统筹规划建设基站接入光缆与宽带接入接入光缆： 面向全业务需求，充分利用现有城域传送网局房、管道、光缆资源，构建光缆网络，满足基站和各类客户接入需求 采取 “基站光缆延伸或光交接箱 ”方式，分纤点原则上应设在基站内，也可在光交接箱内进行室内、室外分纤，就近接入各类客户 初期尽量利用基站接入光缆现有剩余纤芯，纤芯资源紧张时，分段新建 b、 对于各类客户接入，采取 “分区规划、分段建设 ”的原则，规划综合业务接入区，分段建设光缆。 （ 2） 建设原则 目前，各 省公司网络规模不同，地区差异较大，核心区域管道较为紧张，光缆芯数设置较为复杂，承载效率普遍不高。 光缆规划原则如下： 核心层、汇聚层光缆：应采用环形结构，综合比较 WDM承载与光纤承载建设成本，根据业务需求合理设置光缆芯数，原则上一对光纤承载带宽不应低于