基于OTN技術(shù)的大顆粒業(yè)務(wù)大連接承載模式研究

陳孟奇

（中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)廣東有限公司深圳分公司，深圳 518048）

1 前言

集團(tuán)客戶專線包含電路出租、互聯(lián)網(wǎng)電路等，以往典型接入解決方案是在客戶機(jī)房、本地網(wǎng)匯聚機(jī)房各新建小型化波分設(shè)備，骨干層、匯聚層層間通過尾纖連接跳轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)端到端的電路調(diào)配與業(yè)務(wù)開通。隨著經(jīng)濟(jì)保持高速發(fā)展的趨勢(shì)下，大集團(tuán)N×10 GE級(jí)別專線業(yè)務(wù)的需求量逐年增長(zhǎng)，典型接入解決方案對(duì)骨干機(jī)房、匯聚機(jī)房的資源出現(xiàn)疊加式的動(dòng)力消耗。本文通過分析某運(yùn)營(yíng)商地市公司近三年積累的N×10 GE專線業(yè)務(wù)解決方案特點(diǎn)與應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合傳輸波分技術(shù)發(fā)展應(yīng)用，研究出一套新的N×10 GE專線業(yè)務(wù)承載模式。

2 總體思路

由于業(yè)務(wù)帶寬需求比較大，現(xiàn)網(wǎng)SDH、PTN網(wǎng)絡(luò)不能滿足業(yè)務(wù)接入需求，擬采用OTN承載方式解決，本文將圍繞以下三大方面開展相關(guān)研究工作。

（1）業(yè)務(wù)發(fā)展需求分析：結(jié)合今后業(yè)務(wù)發(fā)展趨勢(shì)，解讀業(yè)務(wù)類型。

（2）解決方案分析：分析典型接入模式存在的問題，研討基于OTN技術(shù)的新型承載模式。

（3）效果評(píng)估：與典型接入承載模式進(jìn)行對(duì)比，評(píng)估新型模式的創(chuàng)新價(jià)值。

3 業(yè)務(wù)發(fā)展需求分析

根據(jù)對(duì)2015-2017年某運(yùn)營(yíng)商地市公司N×10 GE集團(tuán)專線發(fā)展建設(shè)情況進(jìn)行總結(jié)，2017年集團(tuán)專線業(yè)務(wù)需求呈幾何式增長(zhǎng)，并出現(xiàn)集群式需求（如工業(yè)園區(qū)內(nèi)集中式的客戶分布等），具體情況如圖1所示。

根據(jù)上述統(tǒng)計(jì)以及結(jié)合未來的發(fā)展，業(yè)務(wù)需求可劃分為以下三類場(chǎng)景。

（1） 近期需求明確，中遠(yuǎn)期需求無法預(yù)測(cè)

案例1：某軟件技術(shù)有限公司，近期需求1×10 GE，中遠(yuǎn)期需求暫無。

圖1 大顆粒專線發(fā)展趨勢(shì)圖

（2）近期需求明確，中遠(yuǎn)期需求明朗

案例2：某數(shù)據(jù)中心，近期需求1×10 GE，客戶機(jī)房區(qū)域光纜資源緊張且為企業(yè)IDC機(jī)房。遠(yuǎn)期客戶需求為2×10 GE。

（3）近期需求明確，中遠(yuǎn)期需求明朗且客戶處于核心機(jī)樓周邊

案例3：某工業(yè)區(qū)，本期需求4×10 GE，客戶機(jī)房為普通工業(yè)園集群式機(jī)房，遠(yuǎn)期需求為4×10 GE，距離最近機(jī)樓約8 km。

4 解決方案

4.1 本地傳送網(wǎng)骨干匯聚波分網(wǎng)絡(luò)概況

本地傳送網(wǎng)匯聚波分網(wǎng)絡(luò)由3個(gè)組團(tuán)構(gòu)成，每個(gè)組團(tuán)圍繞兩個(gè)骨干機(jī)樓進(jìn)行組環(huán)，各個(gè)機(jī)樓間通過骨干波分相通，組網(wǎng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。

4.2 問題分析

圖2 本地傳送網(wǎng)OTN組網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖

典型OTN接入方案是在客戶機(jī)房與匯聚機(jī)房間利用小型化OTN設(shè)備搭建一個(gè)接入波分環(huán)，客戶機(jī)房與匯聚機(jī)房各建設(shè)1臺(tái)小型化波分設(shè)備，具體組網(wǎng)模型見圖3，再通過支路側(cè)尾纖在匯聚層、骨干層設(shè)備間連接跳轉(zhuǎn)，最終終結(jié)至機(jī)樓業(yè)務(wù)側(cè)。此種建設(shè)方式存在以下兩個(gè)問題。

（1）在匯聚層搭建小型化OTN便于環(huán)路管理，但業(yè)務(wù)大規(guī)模增長(zhǎng)后，將增加大量的裝機(jī)空間及動(dòng)力資源的消耗。

（2）骨干匯聚層設(shè)備間通過尾纖連接，各層設(shè)備均配置支路側(cè)板卡，業(yè)務(wù)調(diào)度需人工進(jìn)行跳纖連接。

圖3 典型OTN接入方案

4.3 解決方案

針對(duì)典型OTN接入方案存在的缺點(diǎn)，結(jié)合上述的3個(gè)業(yè)務(wù)場(chǎng)景，提出基于OTN技術(shù)的新型業(yè)務(wù)大連接承載模式。

4.3.1 OTN技術(shù)特點(diǎn)與應(yīng)用

（1）OTN電交叉技術(shù)

定義為基于電層以O(shè)DUk為單位進(jìn)行業(yè)務(wù)映射、復(fù)用和交叉。電交叉技術(shù)在OTN網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用價(jià)值，就如同在高鐵樞紐站實(shí)現(xiàn)站內(nèi)快捷中轉(zhuǎn)功能一樣，節(jié)省了乘客進(jìn)出站的候轉(zhuǎn)時(shí)間（等同網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的提升業(yè)務(wù)開通及調(diào)配速度），節(jié)省了候車區(qū)與檢票區(qū)的人力與設(shè)施投放（等同網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的節(jié)省OTN站點(diǎn)的板卡配置和投資）。

（2）100 G+波道

在骨干層及業(yè)務(wù)密集的匯聚層使用大顆粒波道，將多個(gè)10 GE業(yè)務(wù)通過波分復(fù)用技術(shù)整合為1波100 Gbit/s波道，可降低波道利用率，并且總體投資效益比10 GE通道好。

（3）PID光電集成板卡

PID板卡將合分波板卡和線路側(cè)OTU集成為一塊，系統(tǒng)容量為100 GE/200 GE，開通業(yè)務(wù)只需配置支路側(cè)OTU，類似于SDH系統(tǒng)，有助于業(yè)務(wù)的快速開通。

4.3.2 基于OTN技術(shù)應(yīng)用的新型承載模式

結(jié)合本地傳送網(wǎng)波分網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)、業(yè)務(wù)發(fā)展趨勢(shì)、波分新技術(shù)特點(diǎn)，我們總結(jié)出3個(gè)組網(wǎng)模型，具體組網(wǎng)方式見圖4。

（1）模型1：提升接入方案

客戶接入機(jī)房與匯聚機(jī)房的匯聚波分設(shè)備組成接入波分環(huán)，客戶機(jī)房建設(shè)小型化波分設(shè)備，匯聚層利舊現(xiàn)網(wǎng)波分設(shè)備擴(kuò)容10 GE/100 GE線路板件，接入層與匯聚層設(shè)備間利用波分電交叉連接，適合專線接入點(diǎn)離匯聚節(jié)點(diǎn)距離較長(zhǎng)的場(chǎng)景，具體組網(wǎng)見圖4的模型1。此種組網(wǎng)模型的優(yōu)勢(shì)為層間連接分明，層間通過電交叉連接，免去匯聚層建設(shè)小型化波分設(shè)備，節(jié)約匯聚層波分設(shè)備支路側(cè)投資及槽位占用等特點(diǎn)。

(2）模型2：預(yù)配置接入方案

接入層與匯聚層設(shè)備通過PID板卡搭建接入環(huán)，客戶機(jī)房建設(shè)小型化波分設(shè)備，匯聚層利舊現(xiàn)網(wǎng)波分設(shè)備擴(kuò)容PID板件，骨干層與匯聚層開通100 GE+波道，層間設(shè)備通過波分電交叉連接，可節(jié)約支路板投資，提高后續(xù)擴(kuò)容需求響應(yīng)速度，適合有擴(kuò)容需求的大帶寬專線的場(chǎng)景，如企業(yè)IDC機(jī)房專線等，具體組網(wǎng)見圖4的模型2。此種組網(wǎng)模型的優(yōu)勢(shì)為層級(jí)分明，免去匯聚層建設(shè)小型波分設(shè)備，后續(xù)只需擴(kuò)容支路側(cè)，配置靈活、響應(yīng)快等特點(diǎn)。

(3）模型3：扁平化接入方案

圖4 基于OTN技術(shù)應(yīng)用的承載模型

接入層與骨干機(jī)樓波分設(shè)備組環(huán)，客戶機(jī)房建設(shè)小型化波分設(shè)備，骨干機(jī)樓利舊現(xiàn)網(wǎng)波分設(shè)備擴(kuò)容10 GE/100 GE線路板件，接入層與骨干層設(shè)備間通過尾纖連接，適合機(jī)樓周邊的集群式專線需求的場(chǎng)景，具體組網(wǎng)見圖4的模型3。此種組網(wǎng)模型的優(yōu)勢(shì)為免去匯聚層波道及小型波分設(shè)備建設(shè)，減少總體投資及建設(shè)周期等特點(diǎn)。

5 效益評(píng)估

將上述3個(gè)承載模型與典型接入方案對(duì)比，對(duì)比投資、功耗節(jié)省、建設(shè)工作量等因素，可以得出本文提出的新方案有一定的優(yōu)勢(shì)。具體情況見表1、圖5所示。

5.1 投資與功耗對(duì)比

接入方案的投資估算是結(jié)合本地傳輸波分網(wǎng)組網(wǎng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及4G、固定帶寬等業(yè)務(wù)發(fā)展配置需求，骨干匯聚層波分配置100 GE波道10 GE子波等因素來綜合考慮。

以接入客戶業(yè)務(wù)需求為4×10 GE作為案例進(jìn)行綜合比較分析，可以看得出來，典型接入方案投資較高，平均每10 GE單位造價(jià)為22萬元，預(yù)配置接入方案雖然每10 GE單位造價(jià)為22萬元，但是有后期擴(kuò)容簡(jiǎn)單便捷的優(yōu)勢(shì)。

表1 方案優(yōu)化前后投資、功耗資源對(duì)比表

提升接入、預(yù)配置接入方案在骨干匯聚層功耗總和比典型接入方案節(jié)省306 W，相當(dāng)于可以擴(kuò)容1個(gè)100 GE波道（線路支路）容量，對(duì)于骨干機(jī)樓、匯聚機(jī)樓外電規(guī)劃來講是難得寶貴資源，特別對(duì)超大型、大型城市更顯得節(jié)省功耗的意義。

5.2 建設(shè)工作量對(duì)比

提升接入、預(yù)配置接入方案主要是運(yùn)用波分設(shè)備的電交叉特點(diǎn)，從尾纖跳接設(shè)備每個(gè)方向的3塊板減少為利用電交叉能力的每個(gè)方向的2塊板；扁平化接入方案能簡(jiǎn)化業(yè)務(wù)中轉(zhuǎn)過程，從4個(gè)層級(jí)中轉(zhuǎn)變?yōu)?個(gè)層級(jí)中轉(zhuǎn)，直觀地體現(xiàn)出建設(shè)周期的減少。

6 小結(jié)

圖5 方案優(yōu)化前后建設(shè)工作量對(duì)比

綜上所述，典型接入方式難以高效地滿足日益增長(zhǎng)的大顆粒專線訴求，應(yīng)用了OTN電交叉技術(shù)、100 GE波道及PID板卡，相對(duì)來講在降低人力、空間動(dòng)力的投入方面能提高投資效益，在業(yè)務(wù)開通方面能提高速度，具有“能、省、快”優(yōu)勢(shì)。充分結(jié)合本地傳送網(wǎng)波分網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)資源，選用本研究的3種承載模型，使投資、能耗、空間等資源更有效的使用，且提升開通速度，能促進(jìn)集團(tuán)專線業(yè)務(wù)穩(wěn)步、健康發(fā)展。