孟 涛，魏贤虎

（中通服咨询设计研究院有限公司，江苏 南京 210006）

0 引 言

伴随5G业务深度覆盖，现网同步传输网（Synchronous Transmission Nerwork，STN）已形成网络规模，中国电信在固移融合背景下，为实现IP城域网及无线回传网络统一承载，STN网络将成为实现固移融合的重要组成，STN现网架构存在问题，其经济性、网络架构优化方面仍需进行探讨。

1 承载网网络现状及问题

中国电信已在全国重要城市部署“Spine-Leaf”新型城域网架构，该架构覆盖主要核心汇聚层物理节点。在无线业务承载方面，将STN网络通过波分或裸纤实现下挂边缘控制层Leaf、核心层ER下挂Spine的组网架构，即STN-B至ER间采用Spine-Leaf承载；在有线业务承载方面，数据中心交换机（Data Center Switch，DCSW）改为下挂边缘控制层Leaf设备[1]。现网承载网架构如图1所示。

1.1 现有承载网架构5G回传时延增加的问题

现有承载网架构可满足原IP承载网平滑过渡，网络拓扑清晰，但是对于5G回传STN网络架构，通过Spine-Leaf设备后，增加了设备转发时延，进而增加整个链路时延，以下分析地市典型时延场景。

按照县区STN-A至省会5GC核心网梳理时延，其中光纤单位公里5 μs/km、单设备转发时延按照100 μs计算，整个链路双向时延为7.82ms，其中光纤带来的时延占比86.5%，按照5G低时延业务毫秒级需求，5G核心网需按照新型业务发展适时下沉至地市[2]。普通地市时延场景如图2所示。

1.2 5G DU/CU集中设置引起的配套压力的问题

5G承载网STN经过建设发展，目前已经形成3类典型场景，分别为主城区大型综合业务接入区、城区小型综合业务接入区、乡镇综合业务区接入区，各场景组网架构如图3所示。

（1）城区大型综合业务接入区中，集中设置点所挂5G 分布单元/集中单元（Distributed Unit/Centralized Unit，DU/CU）设备多达百台，按照单台STN-A设备下挂5～10个DU/CU计算，该类型综合业务区需要部署10多台STN-A2设备，同局站配置大量低性能STN-A设备，设备总造价高，消耗机房动力及装机资源，同时STN-A设备为环网结构，采用50G裸纤组网，消耗中继光缆纤芯多达几十芯；成环光路跳接点多，双路由难以保证，存在成片掉站的可能性。

（2）城区小型综合业务接入区中，集中设置点所挂5G DU/CU设备在20台左右，STN-A设备配置2～3台，环网中节点数较少，可满足近期使用，但中远期规划方面，随着5G深覆盖，城区小型综合业务接入区同样会面临5G DU/CU设备部署达百台情况。

（3）乡镇综合业务接入区中，集中设置点所挂5G DU/CU设备在10台以内，STN-A设备配置1～2台；STN-B设备均部署于县区双核心机房，未下沉至乡镇综合业务局站，同时STN-A成环采用50G非标速率，波分无法提供底层通道，导致接入环网下挂设备数量多，占用大量局间中继，且光路质量不佳，影响业务响应[3]。

各业务场景能力及资源需求情况如表1所示。

表1 各业务场景能力及资源需求情况表

1.3 STN-B设备下沉限制条件多，同时无法体现经济性

针对乡镇级郊区场景，STN-B设备下沉理论上可解决STN-A设备成环问题，使成环更灵活。但STN-B回传至Leaf设备及STN-B设备互联间需采用波分承载，速率为100 Gb/s，现阶段乡镇业务局站无法提供该速率波分链路。同时，即便STN-B下沉，受限乡镇间环形中继光缆条件，所带乡镇数量有限，无法体现STN-B设备强大收敛能力，徒增波分及STN-B设备投资，经济性很差。

2 打造面向综合业务承载STN新型网络

基于现网承载网络基础现状，结合新型城域网建设的契机，以STN和Spine-Leaf网络为基础，实现无线、有线、政企融合承载的新型承载网络，可解决以上陈诉网络痛点，同时大大提升网络承载能力、安全性及经济性。

2.1 新型承载网络结构

新型承载网络中原有STN-B汇聚层设备升级为B-Leaf设备，同时引入大容量A设备覆盖大型综合业务局站，暂时称之为A-Leaf设备，设备平台可采用200G路由器平台，提供汇聚DCSW、政企、5G DU/CU设备接入所需的GE/10GE/25GE/50GE多速率接口。相邻大型综合业务区采用A-Leaf设备成环，线路侧采用100G端口，收纳本业务区内5G、宽带业务及小型业务区内STN-A成环需求。优化后的新型承载网络如图4所示[4]。

2.2 新型承载方案优势

（1）网络平滑过渡：保持现网新型城域网架构，仅优化接入设备和接入方式，对数据配置和设备维护不产生新的负担，可以实现平滑过渡。

（2）节约光缆纤芯：网络层次清晰，拓扑简单，可节约大量中继及主干光缆纤芯使用。

（3）更高的安全性：新型A-Leaf以上层次设备均以波分、双物理路由裸纤或业务双归属3层保护，出现业务阻断概率极低，同时对业务量大的节点以双接入环的方式，可以避免设备硬件故障导致的节点性阻断。

（4）灵活的承载力：接入设备可配置GE、10GE、50GE等丰富接口，可满足无线、有线、政企等综合业务承载，可行形成一张网承载能力，并通过板卡扩容实现业务灵活开通。

（5）更优的经济性：一张网承载后，原有独立的IP承载专网和STN无线承载专网实现融合承载，可从优化前后进行经济性比较，以综合业务局站为单位，有线需承载DCSW上行，无线按照64个5G DU/CU端口为例进行比较[5]。

优化前分别承载网络，配置A设备8套、波分链路2条、中继纤芯20芯，单综合业务局站造价为45.19万。优化前STN配置造价信息如表3所示。

表3 优化前STN配置造价信息

优化后分别承载网络，配置A-Leaf设备1套、中继纤芯2芯，单综合业务局站造价为38.06万。优化后综合承载造价信息如表4所示。

表4 优化后综合承载造价信息

按照典型城市350个综合业务局站计算，预计优化后全网节约投资2 495.5万，同时可缓解机房装机、动力及纤芯资源等配套压力。

3 结 论

随着5G产业链的发展和完善，同时结合中国电信固移融合的背景，按需进行STN承载网络优化，不仅可以实现高安全性的综合业务承载，同时还能体现更优的经济效益，即优化后的网络以更低的资源消耗带来更高效益，实现节能减排，响应国家双碳口号。