基于三网融合的城市光网建设策略与方案探讨

摘要：本文就未来宽带业务的需求进行分析，提出骨干网络扁平化发展思路，对城域网提出功能和节点布局优化建议；然后针对宽带、数字电视、电网三网融合在不同场景下的建设方案，并对未来业务和网络发展、端到端的城市光网建设策略与建设方案进行阐述。

关键词：城市光网；三网融合；FTTH；建设方案

中图分类号：TU98文献标识码： A

宽带网络作为实现信息化的重要载体，是经济社会发展的关键基础设施。为抢占新时期经济、科技制高点，我国及世界各国政府均非常重视宽带网络基础设施建设。在此背景下，我国电信运营商积极实施“宽带中国”战略，加快宽带网络普及提速，建设城市光网。

城市光网以FTTB和FTTH光接入技术为基础，以高性能路由集群、IPv6等关键技术为导向，以IP全业务支撑系统为依托，构建“百兆进户、千兆进楼、T级出口”的网络能力，打造以IP化、扁平化、宽带化、融合化为核心特征的可管可控的绿色高性能光网络。

目前我国主要电信运营商的IP城域网还不能满足城市光网的建设需求，主要表现在骨干网不够扁平化、城域网的网络结构和功能节点布局还不够合理，宽带接入网网络接入能力有待于进一步升级改造，城市地区接入带宽提供能力超过30M、农村地区接入带宽提供能力超过4M的比重还有待于进一步提高。本文在三网融合背景下，就城市光网建设与策略进行了探讨。

1业务需求分析

随着宽带应用的普及，宽带应用日益丰富，网络新闻、在线交易、网络教育、在线医疗、网络广告、IP电话、网络电视、视频点播、远程监控、远程视频和网络游戏等业务快速普及，预计未来5～10年通过高速上网实现的宽带业务种类将会进一步增加。随着三网融合的实现，宽带用户主要业务有高速上网、高清/标清电视和语音业务等。通过对上述3种业务的带宽需求进行分析，预计2012~2015年家庭用户接入带宽需求约30M，2015~2019年约为60～70M，2020年后带宽需求约为100M，单位用户带宽接入需求约不低于1000Mbit/s；城域网核心层与业务控制层将批量使用可提供40G/100G端口的设备与链路。表1为用户业务与带宽需求对照。

表1 用户业务与带宽需求分析

业务类型 用户所需下行带宽/M

近期

2012—2015年 中期

2015—2019年 远期

2020年以后

高速上网

标清电视

高清电视

VoIP

视频电话

其他预留 10

4

10

0.2

2

4 20~30

8

20

0.4

4

10 50

8

20

0.4

4

16

合计 28.2 72.4 98.4

注:2015年后，视频电话、VoIP、高清电视、标清电视等按照每户2路进行设置。

2骨干网建设

目前中国电信、中国联通、中国移动等电信运营商部分省内的IP网仍存在省网，为提高网络转发效率，适应IP网扁平化要求，各电信运营商应在各省增加骨干网核心节点数量，实施各地市城域网上联骨干网的扁平化改造，规模使用40G端口，适时引入100G端口，骨干网扁平化演进方案见图1。

图1 IP骨干网扁平化演进方案

在骨干传送网方面，各电信运营商需优化省际、省内干线传输网建设，合理引入100G超大容量波分系统，逐步向网状网拓扑演进。

3城域网建设

在IP城域网方面，目前各电信运营商网络主要分为核心层、汇聚层、业务控制层和宽带接入网，其中核心层/汇聚层可以合设，典型的宽带IP城域网目标架构见图2。

图2 宽带IP城域网典型目标架构图

为建设城市光网，各电信运营商需要优化网络节点功能和布局。核心/汇聚层节点一般应设置2～4个，需引入大容量集群路由器设备，进一步提高城域网的容量，规模使用40G端口，适时引入100G端口；业务控制层节点和局点数量，大型城域网部署30个左右，一般城域网部署15～25个，小型城域网可部署10～15个，逐步提升业务控制层设备能力，尤其提高全网MPLSVPN、组播、差异化QoS等综合多业务承载能力。传送网方面，通过采用OTN等构建面向大颗粒、智能化的40G/100G光传送网络。

4宽带接入网建设

宽带接入网的投资占据地市IP网络全网投资的2/3以上，场景复杂、升级改造的面广、难度大、总投资比重高等是宽带接入网建设的特点。宽带接入网建设是实施“宽带中国”战略、推进三网融合和构建光网城市的重要内容和组成部分。

4．1宽带接入模式选择

面向城市光网的宽带接入网的建设应以光纤接入为主，优先使用PON技术，通过接入节点逐步靠近用户，提升用户接入带宽，最终实现FTTH。

4．2设备部署策略

为保障宽带接入网的可持续发展与演进，宽带接入网的建设应采用“长期规划、分步实施”的原则，结合当前设备性能、后续网络提速与演进的目标，按照“近期城区实现带宽提供能力30M以上、中远期平滑向100M过渡”的原则进行建设。宽带接入网络采用的网络结构、OLT、ONU等设备部署方式设置直接影响建设成本及网络可持续发展与升级演进的能力，建议OLT的设备部署原则如下。城市地区OLT覆盖区域应依据城市规划，并结合现有管道光缆的实际情况综合考虑。OLT部署在端局及接入网机房，单个OLT的覆盖半径为3～5km，覆盖用户数建议不超过7200户；乡镇OLT局站覆盖范围原则上控制在10km以内，宜设置在机房空间、电源、光缆等条件较好的乡镇支局/接入网机房，并根据用户发展和机房条件逐步下移。

4．3城区接入网建设

城区宽带接入网按照可提供每用户不低于30M、发达区域用户不低于100M的接入能力目标，分别按场景进行改造与建设。

4．3．1城市新建区域

城市新建区域原则上考虑采用FTTH方式接入，对于光纤入户建设困难的新建小区可以考虑采用FTTB(PON)+LAN方式进行建设。

1)FTTH模式。

具备布放入户光纤的优先采用FTTH方式进行建设，如图3所示。

图3 FTTH建设模式

2)PON+LAN模式。

对于具备综合布线的区域且光纤入户存在一定困难的，采用PON+LAN模式进行建设，如图4所示。

图4 FTTB+LAN建设模式

4．3．2原有小区改造区域

改造区域可选择“宽带和语音同步下移”或“宽带下移，语音维持现状”2种模式进行。

1)对于现有接入宽带不能满足发展需要，但语音接入能力充足的区域，原则上仅将宽带接入点下移，不改变原有语音接入方式；

2)对于因电缆、管线迁改、大修、铜缆线径小于0．4mm、交换设备容量不足或退网等原因，需要对原有电缆和交换设备进行替换改造的，应参照新建区域的建设原则，采取“宽带和语音同时下移”的方式进行改造，并根据具体的建设方式撤除主干铜缆和部分接入铜缆，释放部分管道资源。

4．3．3现有小区改造

原则上采用FTTH进行改造，在光纤不能入户的时候再选择PON+LAN或PON+DSL的模式。

1)PON+LAN的改造模式。

对于具备综合布线的既有小区ADSL用户及原采用小区LAN接入但因接入交换机设备性能问题需要进行替换改造的用户，应采用PON+LAN方式进行改造。

对原有小区LAN进行改造，应在原有楼道交换机位置设置ONU设备，替换原有楼道交换机，在原有小区汇聚交换机位置设置光分路器。对于具备综合布线的既有小区ADSL用户，进行宽带接入升级提速改造时，应优先考虑采用PON+LAN方式进行升级改造，根据增加的用户数量增加ONU数量。

2)PON+DSL的改造模式。

对于用户侧无综合布线，采用双绞线接入的用户，用户带宽要求不高时，宽带用户数量小于300户的情况下，采用PON+DSL的方式进行改造；宽带用户数量大于300户的情况下，也采用DSLAM下移方式进行改造。

总之，在我国加快实施“宽带中国”战略、推动三网融合的背景下，基于当前城域网现状和业务需求，就骨干网、城域网、宽带接入网等建设进行了探讨，明确了网络架构、设备部署原则和方式，给出了适应各种场景的组网策略与建设模式，提出了适应未来5～10年网络发展的城市光网建设方案，对网络建设和演进起到积极指导意义。

参考文献

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[2]中国联合网络通信有限公司北京市分公司．宽带光接入网络构建与实施［M］．北京:人民邮电出版社，2011:19-23．

[3] 赵暘．三网融合背景下的大规模FTTH建设［J］．邮电设计技术，2010(12):61-63．