基于TD-SCDMA的全業(yè)務城域網(wǎng)設計研究

摘要：為了解決現(xiàn)有城域網(wǎng)存在的問題，滿足中國移動向全業(yè)務運營演進的要求。采用分析全業(yè)務城域網(wǎng)所承載的業(yè)務的類型、特征與發(fā)展變化的方法。對未來的全業(yè)務城域網(wǎng)架構(gòu)與演進策略進行討論和研究，同時平衡現(xiàn)有網(wǎng)絡設備與資源及演進過程中傳統(tǒng)業(yè)務的需求。發(fā)揮幾種光網(wǎng)絡技術在應用上互補的優(yōu)勢，研究OTN，PTN，PON等光網(wǎng)絡技術在全業(yè)務城域網(wǎng)中的應用，得出全業(yè)務城域網(wǎng)的設計模型和建設方案。
關鍵詞：全業(yè)務；設計模型；傳送網(wǎng)；寬帶接入網(wǎng)；無線接入網(wǎng)

0 引言
目前全球電信運營企業(yè)向全業(yè)務運營企業(yè)發(fā)展。全業(yè)務運營是指從單一模式的運營商向多種，全面業(yè)務提供和接入運營模式轉(zhuǎn)變。中國移動作為世界范圍內(nèi)移動用戶數(shù)最多的通信企業(yè)，面對的挑戰(zhàn)就是如何成功實現(xiàn)業(yè)務轉(zhuǎn)型和網(wǎng)絡轉(zhuǎn)型，建立提供語音、數(shù)據(jù)、圖像業(yè)務的全業(yè)務運營網(wǎng)絡。
本文針對中國移動向全業(yè)務運營演進的要求，從全業(yè)務城域網(wǎng)所承載的業(yè)務入手，分析了城域網(wǎng)業(yè)務的類型、特征與發(fā)展變化，以及現(xiàn)有城域網(wǎng)存在的問題。探討了未來的全業(yè)務城域網(wǎng)架構(gòu)與演進策略，研究了平衡現(xiàn)有網(wǎng)絡設備與資源的方式，討論了演進過程中傳統(tǒng)業(yè)務的需求。同時分析了幾種技術在應用上互補的優(yōu)勢，研究了OTN(Optical Transport Network，光傳送網(wǎng))、PTN(Packet Transport Network，分組傳送網(wǎng))、PON(Passive Optical Network，無源光纖網(wǎng)絡)等光網(wǎng)絡技術在全業(yè)務城域網(wǎng)中的應用。建立了全業(yè)務城域網(wǎng)的設計模型，設計了全業(yè)務城域網(wǎng)建設方案，并得出相應結(jié)論。

1 全業(yè)務運營模式對移動網(wǎng)絡的發(fā)展要求
1．1 全業(yè)務對城域數(shù)據(jù)網(wǎng)的發(fā)展要求
移動城域數(shù)據(jù)網(wǎng)由CMNET、IP專網(wǎng)組成。二者協(xié)同發(fā)展，互相補充、共同滿足業(yè)務需要，高價值業(yè)務由移動IP專網(wǎng)承載，普通互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務由CMNET骨干網(wǎng)承載。由于接入業(yè)務的零散分布，要求數(shù)據(jù)收斂設備規(guī)劃分布要按照業(yè)務需求所在的區(qū)域進行劃分，收斂點由核心層向片區(qū)匯聚節(jié)點延伸，要統(tǒng)籌安排合理配置；接入業(yè)務的類型的多樣性，且對帶寬的巨大需求，傳統(tǒng)的城域網(wǎng)在接口以及帶寬上都不能滿足全業(yè)務需求。需要引入面向3G的寬帶接入技術如PON技術。
1．2 全業(yè)務對城域傳送網(wǎng)的發(fā)展要求
運營商城域傳送網(wǎng)主要是為基站回傳／RAN承載的網(wǎng)絡。以中國移動為代表的移動運營商建立了較完善的城域傳送網(wǎng)絡，滿足了GSM基站接入的高質(zhì)量傳送需求。全業(yè)務的發(fā)展對傳統(tǒng)的城域傳送網(wǎng)的影響有以下方面。
(1)承載業(yè)務的變化
隨著全業(yè)務城域網(wǎng)的發(fā)展建設，移動傳送網(wǎng)正經(jīng)歷從以話音業(yè)務為核心向以IP多業(yè)務為核心的網(wǎng)絡轉(zhuǎn)變。業(yè)務類型由單一性向多樣性的轉(zhuǎn)變；業(yè)務接口的IP化轉(zhuǎn)變；業(yè)務粒度由小顆粒向大顆粒轉(zhuǎn)變；業(yè)務類型的多樣性導致服務等級由單一向多樣性的變化。
(2)網(wǎng)絡組織的變化
現(xiàn)有的傳送網(wǎng)基于TDM業(yè)務搭建，同時考慮少量專線業(yè)務的需求，面對ALL-IP承載的變化，IP城域網(wǎng)需要進行大量的補網(wǎng)建設，城域傳送網(wǎng)組織將發(fā)生一定的變化。

2 全業(yè)務城域網(wǎng)業(yè)務類型及特點分析
2．1 全業(yè)務城域網(wǎng)業(yè)務類型
全業(yè)務城域網(wǎng)承載的對象包括：
(1)GSM／GPRS移動通信系統(tǒng)；
(2)TD-SCDMA／HSPA移動通信系統(tǒng)；
(3)LTE移動通信系統(tǒng)；
(4)重要集團客戶接入；專線和VPN(Virtual Private Network)虛擬專用網(wǎng)互聯(lián)業(yè)務；
(5)WLAN：無線局域網(wǎng)(Wireless Local Area Network)等無線寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務；
(6)普通集團客戶及家庭客戶接入(含PON OLT上聯(lián))；
(7)綜合接入業(yè)務：提供上網(wǎng)、移動與固定語音、多媒體等服務。
(8)家庭網(wǎng)絡和IPTV(交互式網(wǎng)絡電視)及其他多媒體服務。
2．2 全業(yè)務城域網(wǎng)業(yè)務特點分析
全業(yè)務運營(Full Services Carrers)是指同時經(jīng)營固定業(yè)務、無線業(yè)務、寬帶業(yè)務；從縱向角度看，是指同時進入網(wǎng)絡接入、基礎業(yè)務、增值業(yè)務、內(nèi)容提供等價值鏈的各個環(huán)節(jié)。其特點就是在有線和無線領域提供語音、數(shù)據(jù)和視頻全方位服務的運營模式并要求城域網(wǎng)滿足業(yè)務IP化需求，能提供足夠大的帶寬需求并符合網(wǎng)絡融合的趨勢。從表1可以看出全業(yè)務運營時期，大量的寬帶業(yè)務爆發(fā)式增長?；綢P化的同時，集團客戶、專線業(yè)務、寬帶接入業(yè)務、綜合接入業(yè)務都是重要的增長部分。

通過全業(yè)務城域網(wǎng)的業(yè)務分類、覆蓋范圍、帶寬容量、QoS保證、安全性等幾個方面進行分析可以得出全業(yè)務特點，總結(jié)如下：
(1)業(yè)務種類多樣化。從無線運營時期的窄帶語音業(yè)務伴隨少量的寬帶業(yè)務，向全業(yè)務運營時期的移動多媒體業(yè)務、大量寬帶業(yè)務和以及多種專線業(yè)務和綜合接入業(yè)務全業(yè)務運營轉(zhuǎn)變。
(2)業(yè)務覆蓋范圍延伸化和疊加化。對于小區(qū)綜合接入和家庭用戶業(yè)務的接入使得全業(yè)務城域網(wǎng)的覆蓋范圍向下延伸了，與用戶駐地網(wǎng)結(jié)合的更緊密了。新增的WLAN等寬帶業(yè)務在熱點區(qū)域、室內(nèi)覆蓋與現(xiàn)有的無線接入網(wǎng)末端疊加。
(3)基站回傳與寬帶接入業(yè)務帶寬等級不同。雖然全業(yè)務的帶寬都成倍增長，但不同業(yè)務的帶寬等級不同，所采用的城域傳送網(wǎng)技術也不同。
(4)業(yè)務QoS等級不同。包含語音部分的基站回傳的業(yè)務較寬帶接入業(yè)務對QoS等級要求高。
(5)業(yè)務安全性等級不同。包含語音部分的基站回傳的業(yè)務比寬帶接入業(yè)務對安全性等級要求高。
基于TD的全業(yè)務城域網(wǎng)承載的業(yè)務按照業(yè)務的帶寬、接入場景、業(yè)務品質(zhì)可以分為基站回傳業(yè)務和寬帶接入業(yè)務兩大類。在全業(yè)務城域網(wǎng)架構(gòu)下，需要采用不同的城域網(wǎng)技術實現(xiàn)合理承載。OTN網(wǎng)絡在核心層可以對大顆粒業(yè)務進行靈活調(diào)度，實現(xiàn)PON網(wǎng)絡所收斂的寬帶業(yè)務調(diào)度功能。PTN網(wǎng)絡可以用于核心層、匯聚和接入層來解決基站業(yè)務的匯聚和管道回傳。接入／邊緣接入演進方案主要針對回傳的語音、數(shù)據(jù)、專線出租、其他接入節(jié)點等以太業(yè)務。光纖接入技術中的PON具有覆蓋能力強、高帶寬、經(jīng)濟性好、節(jié)能減排和易于維護管理等優(yōu)勢，是光纖接入的主要手段。