電信運營商政企專線網絡接入與建設

【摘要】 ? ?軍隊、政府、企業(yè)對專線的需求越來越旺盛，他們是電信運營商的金牌客戶，打造高品質專線網絡，是當前電信運營商需要考慮的一個重點，早期的政企專線網絡組網策略逐漸過時，迫切需要新的組網策略，以滿足政企越來越強烈的專線網絡需求，為此對政企專線網絡的發(fā)展情況進行了分析討論，指出政企專線網絡建設當中存在瓶頸，思考了政企專線網絡接入與建設的思路，并由此提出了SDN+OTN的組網策略，僅供參考。

【關鍵詞】 ? ?電信運營商 ? ?政企專線網絡 ? ?SDN+OTN

引言：

在傳統移動和家庭寬帶市場區(qū)域飽和的情況下，隨著數字經濟時代的到來，在大數據、云計算等先進信息技術手段的廣泛應用，政府、企業(yè)接入帶寬要求越來越高，大寬帶用戶越來越多，專線接入需求與日俱增，政企專線是高ARPU業(yè)務，尤其以黨政軍、互聯網企業(yè)、金融機構為代表的高價值客戶已經成為電信運營商必爭的焦點，隨著網絡傳輸技術的進步，原來的SDH網絡過時了，需要新的專線接入方式?；谖磥?G時代的必然，考慮5G組網要求，政企專線網絡可基于SDN+OTN來進行建設。

一、政企專線網絡的發(fā)展分析

1.1政企專線網絡發(fā)展上問題

隨著寬帶擴容，三網融合、光纖入戶的不斷實施，傳統的傳輸網絡建設以及擴容規(guī)模逐年降低，也即家庭、移動市場的業(yè)務量基本飽和，業(yè)務必定面臨轉型，而政企專線提供了轉型的條件和機遇，隨著互聯網+行動方案提出，政企專線的需求量越來越大，為了滿足數據共享、大數據分析等要求，對寬帶速率的要求也越來越高，原本的SDH、MSTP退出專線建設方案，在4G發(fā)展中，IPRAN的端口以及帶寬資源也主要支撐4G，很少有冗余寬帶和端口留給政企專線，最主要的是考慮到成本問題，寬帶擴容的難度非常高，如何建設政企專線成為一個需要思考的課題。

隨著5G的到來，原來的IPRAN所代表的分組承載網也出現了瓶頸，首先接入層網絡基本以基站為依托，在建設初期明顯手機應用需求較小，所以建設初期的接入層設備基本是使用GE端口，一個環(huán)網上接6個，接入環(huán)網寬帶需求約為1.5～3Gbit/s，按照這一數據計算的話，幾乎已經耗盡了所有寬帶資源，在專線建設上整個本地網通常會對出現的瓶頸進行擴容，這種擴容的成本是非常高的，如果沒有更成熟先進的技術，這種擴容會不斷持續(xù)下去，如此成本就會無限膨脹，得不償失。

政企專線是一條專用網絡通道，一般有點到點和點到多等形式，要求必須具有更高的安全性，更高的可靠性，更廣的覆蓋范圍，更強的可擴展性，更快的帶寬速率，尤其是在物聯網、大數據等技術的應用下，政府要打造智慧政務，企業(yè)尋求智能化管理平臺，軍隊也在進行信息化建設，這些客戶的需求與基站業(yè)務完全不同，如果是在同一網絡中，將造成接入網性能下降，加劇寬帶資源的消耗。如果要擴容必定造成對原有傳輸網絡的破壞（破壞性加點），造成專線不穩(wěn)定。

1.2政企專線網絡接入與建設的一般性思考

政企專線應當具備5A級特征，即高可用、硬管道隔離、全在線、敏捷、可保證時延等。原來的SDH作為中小顆粒業(yè)務承載方式，非常受青睞，但是在高帶寬需求以及設備面臨退網的情況下，SDH已經過時。

在即將到來的5G時代，傳輸網絡對PTN的需求非常高，在運營商的角度來說，PTN主要承載重要集團客戶的專線接入和基站接入問題，或者是OTN無法直接接入和OLT上聯接入問題。OTN具備大容量、長距離傳輸特性，但是不適合小顆粒業(yè)務。在城域網的核心以及匯聚兩個層級上PTN要略強于OTN，因為OTN主要承載大寬帶業(yè)務并且執(zhí)行長距離光纖傳輸。

OTN作為一種剛性寬帶，容量非常大，是目前政企專線急需的，但是要在PTN基礎上打造滿足政企需求的專線網絡，還需要采用全新的承載技術，打造高價值政企專線，這是面向未來發(fā)展的必經之路。因此各大運營商探索出了SOTN，即SDN+OTN，業(yè)務上支持VC和ODUK統一承載，運維上以SDN為核心，打造統一智能化管控平臺，該方案早在2018年由華為完成中國移動組織測試，驗證了SOTN的成熟商用可行性。

實際上早在之前，中國電信就已開始建設覆蓋全球的OTN網絡，并同步推出大帶寬專線和全球波道，分別對應國內和國外兩個市場，開始了品質專線的探索，之后聯合華為正式發(fā)布OTN精品光網。這張網采用業(yè)界領先的ROADM、OXC等光層技術，采用波長直達、區(qū)域一體化等建網思路，降低骨干網、城域網時延，并且利用WSON等方式實現99.999%（小數點后的9越多，代表越接近100%）的可靠性，滿足銀行等高價值金融機構用戶的需求，300T的網絡容量，并且支持兼容SDH/IPRAN等多種接入方式，滿足各類用戶接入。

二、基于SDN+OTN的專線網絡接入與建設分析

OTN精品光網，其規(guī)模巨大，智能化管理是非常必要的，基于SDN的OTN顯然成為一個非常具有可行性的政企專線網絡建設方案。

2.1 SDN+OTN

SDN+OTN是基于軟件定義的OTN，智能化管理基于SDN來實現，該方案符合SDN架構，在SDN中網元數據轉發(fā)和控制分離，以SDN控制器為核心，在應用層采取可編程方式適應不同業(yè)務，在OTN上加入SDN不僅僅支持專線，更重要的是也是當前5G網絡建設的一個重要方案。

同時SDN+OTN實現統一承載，網絡以OTN為基礎，支持VC和ODU，物理層面采用統一線卡，實現VC與ODUK的統一適配與交叉調度，數據單元被匯聚至同一個大容量波長中傳輸，最高可支持100G，最低支持2M速率，當然隨著OTN設備速率的不斷進化，最高可支持速率會更高，可滿足多樣性的專線發(fā)展需求。

進一步，在SDN支持下，網絡通過統一的智能管控平臺進行管理，實現對全網的時延監(jiān)測，建立時延地圖，按高價值客戶的專線特性，選擇光纖路徑、檢測預警、故障路徑保護和恢復，尤其是對時延敏感性較高的金融類專線客戶，可按時延監(jiān)測數據進行時延最優(yōu)路徑調度。

2.2 SDN+OTN建設方案

政企專線客戶通?？煞挚缡∈械膶＞€用戶和本地市內專線用戶，業(yè)務模型多為點到多點，在百萬企業(yè)上云、總部-分支機構設置方式普及的情況下，高價值客戶節(jié)點之間的承載需求逐步呈現跨地區(qū)發(fā)展的特性。點到多點這種業(yè)務模型，主要表現為總部用戶側設備接入用戶側OTU，然后經承載網進入分支側OTU設備，有多少個分支機構便接入多少個OTU。

網元設備采用至少100GE容量設備，超過100GE更好，建立端到端的高品質專網，支持大中小顆粒度業(yè)務接入以及剛性管道隔離保護，網元設備可設為大中小三個層次，即大型核心層，中型匯聚層和小型接入層。其中大型核心層主要收斂本城域網內端口和業(yè)務，并疏通業(yè)務按局向分配到干線一側，一般可部署在地市級核心機房，冗余配置，上聯端口與干線適配，下聯端口與中型匯聚設備適配。

中型匯聚層根據需求針對業(yè)務量大的區(qū)域進行收斂和匯聚，可部署于匯聚機房或者市綜合業(yè)務機房，對業(yè)務量大、小型接入設備多的區(qū)域設置冗余，上聯端口與大型核心層適配，下聯端口則根據小型接入層的設備數量和端口類型確定。小型接入層主要面向客戶業(yè)務接入，一般配置在客戶機房或靠近客戶的運營商機房內，按業(yè)務量進行配置，接入端口按需配置，上聯端口可選配10GE或100GE。

要滿足高速傳輸需求，光纜路由以及光纖纖芯質量是關鍵，在構建專線網絡時，應當選擇距離短、低故障、低衰耗光纜，減少線路迂回，必要情況下應當新建局部光纜來優(yōu)化網絡結構。

注意光功率、色散、光信噪比和非線性效應，其中光功率決定傳輸距離，假設發(fā)射機和接收機之間的長度為90km，光衰系數為0.22dB/km，則線路衰耗為22.8dB，色散則取決于波導尺寸和纖芯與外包層的相對折射率差。

OSNR決定信號質量，若100GE，在12個光纖跨段中，如果結合硬判決的FEC最小OSNR值應當滿足18.5dB要求，如果為軟判決則應當滿足16.5dB，傳輸距離超過12跨，則應當分別為19dB和17dB。非線性效應控制難度高，一般主要看光纖質量，選定合理可有效控制非線性效應。

由于不同地區(qū)的經濟發(fā)展程度不同，專線網絡的業(yè)務量是存在明顯差別的，在實際組網當中，應當根據業(yè)務預測評估結果，差異化組網，確保網絡扁平化和專線投資收益比?？刹扇∪N策略：

其一單端匯聚至核心，設置一個單端中型匯聚設備，對接入層進行收斂后接入核心層，再進入干線。當某一個業(yè)務區(qū)域內存在大量的小顆粒專線需求，且與大型核心層比較近，則可采取這種策略。

其二，接入層設置高速率端口，基于NNI接口直接接入干線，這是一種點到點的直連方式，適合100GE或10條10GE以上價值專線大顆粒業(yè)務。比如企業(yè)數據中心，互聯網數據中心，集團公司。

其三，設置多個匯聚設備，并與核心層設備組成環(huán)網結構，再通過核心層上聯干線網絡，在業(yè)務量大的發(fā)達地區(qū)，需要配置多個專網匯聚設備的情況下，適合該方案，接入設備掛在匯聚環(huán)之下，通過匯聚環(huán)收斂后并疏通至核心層。

三、結束語

綜上所述，新時期，政企專線需求越來越旺盛，業(yè)務需求變化巨大，建設一張技術先進，滿足政企專線網絡需求的網絡，是當前電信運營商提質增效的一個關鍵點，高品質專線支持高價值客戶服務等級提升和感知度提升，目前SDN+OTN是比較理想的方案，可基于該方案研究制定科學合理的組網策略，形成SDN為核心，OTN為承載的統一高效的，智能化的專線網絡。

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繆凱，1988年4月生，男，漢，籍貫：江蘇江陰，本科，職稱：中級通信工程師，研究方向：集客業(yè)務支撐，單位：中國移動通信集團江蘇有限公司無錫分公司，