VC-OTN技術(shù)在建設(shè)高品質(zhì)政企專線中的應(yīng)用研究

陳景文，黃旭陽(yáng)

（中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)廣東有限公司廣州分公司，廣東 廣州 510335）

同步數(shù)字體系（SDH）技術(shù)長(zhǎng)期以來(lái)一直是信息傳輸網(wǎng)絡(luò)采用的主流技術(shù)，但隨著運(yùn)營(yíng)商綜合IP的推進(jìn)，國(guó)內(nèi)一些主流設(shè)備供應(yīng)商已逐步停止SDH網(wǎng)絡(luò)相關(guān)服務(wù)[1]。目前，運(yùn)營(yíng)商面臨著傳統(tǒng)移動(dòng)和固網(wǎng)業(yè)務(wù)收入下降的壓力，政企專線業(yè)務(wù)已成為各運(yùn)營(yíng)商競(jìng)爭(zhēng)的重要市場(chǎng)之一。政企客戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全、剛性帶寬、接入靈活性等方面均具有一定的要求，結(jié)合虛容器（VC）交叉功能的VC-OTN技術(shù)能夠?yàn)榇颂峁┯行У慕鉀Q方案。

1 VC-OTN技術(shù)簡(jiǎn)介

VC-OTN技術(shù)是在基于OTN架構(gòu)基礎(chǔ)上，通過(guò)定義VC來(lái)適應(yīng)ODU框架結(jié)構(gòu)，同時(shí)能夠支持ODU和VC交叉粒子。它采用統(tǒng)一的線路板卡進(jìn)行封裝和映射，實(shí)現(xiàn)了VC-OTN、OTN和SDH業(yè)務(wù)的同時(shí)加載。

如圖1所示，VC-OTN集成VC交叉調(diào)度能力，實(shí)現(xiàn)多業(yè)務(wù)的統(tǒng)一承載。VC-OTN通過(guò)提供不同粒度的處理方法來(lái)滿足多個(gè)業(yè)務(wù)屬性，最終匹配到最合適的ODUk管道傳輸[2]。其設(shè)備板通常是支持多服務(wù)訪問(wèn)的混合板，VC-OTN交叉調(diào)度功能可以采用分布式或集中式交叉調(diào)度實(shí)現(xiàn)，能夠適用于不同的應(yīng)用場(chǎng)景，可通過(guò)配置混合線路板卡來(lái)實(shí)現(xiàn)VC調(diào)度。

圖1 VC-OTN交叉調(diào)度示意圖

2 政企專線業(yè)務(wù)分析

新基建時(shí)代，政企需要提升算力+運(yùn)力助力自身業(yè)務(wù)發(fā)展，因此政企客戶多對(duì)專用線路的品質(zhì)有一定的要求，通常要求專線具備高可靠性、高可用率、大帶寬、靈活可調(diào)、低時(shí)延、低誤碼、低抖動(dòng)、自助服務(wù)等特質(zhì)，具體業(yè)務(wù)及需求如表1所示。

表1 不同客戶類型專線業(yè)務(wù)特征分析

在帶寬方面，隨發(fā)展趨勢(shì)看后期將逐漸轉(zhuǎn)為50 Mbps以上政企專線業(yè)務(wù)，新增專線客戶帶寬需求預(yù)計(jì)將大幅提升。在客戶側(cè)接口方面，TDM接口將逐漸轉(zhuǎn)為以太網(wǎng)接口為主。傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)逐跳轉(zhuǎn)發(fā)，時(shí)延高，無(wú)法滿足銀行、證券、醫(yī)療等行業(yè)低時(shí)延要求。雖然SDH能夠滿足客戶對(duì)專線的大多數(shù)需求，但SDH網(wǎng)絡(luò)帶寬不夠，導(dǎo)致無(wú)法滿足端到端大帶寬的組網(wǎng)專線和一跳入云需求，且未來(lái)面臨著離網(wǎng)問(wèn)題。

3 VC-OTN在政企專網(wǎng)中應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)分析

通過(guò)對(duì)現(xiàn)網(wǎng)OTN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化改造，同時(shí)增加VC交叉調(diào)度，可實(shí)現(xiàn)端到端打通省干至城域?qū)＞W(wǎng)。通過(guò)部署智能網(wǎng)管，同時(shí)配備業(yè)務(wù)前端及網(wǎng)管后端系統(tǒng)開(kāi)發(fā)，能夠?qū)崿F(xiàn)政企業(yè)務(wù)智慧運(yùn)營(yíng)、快速發(fā)放、靈活調(diào)整。

3.1 具有更高品質(zhì)的承載選擇

按照政企業(yè)務(wù)需求的特征，客戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全有很高的要求。在大部分金融行業(yè)用戶和政府專線業(yè)務(wù)中，對(duì)帶寬、物理層隔離有嚴(yán)格規(guī)定。政企組網(wǎng)型專線業(yè)務(wù)可分物理隔離承載和非物理隔離承載兩種方式，用戶有明確物理隔離要求的優(yōu)選分組增強(qiáng)型OTN網(wǎng)絡(luò)承載；用戶無(wú)明確隔離要求的，GE或以上大帶寬政企組網(wǎng)型專線優(yōu)選分組增強(qiáng)型OTN網(wǎng)絡(luò)承載，GE以下帶寬政企組網(wǎng)型專線可根據(jù)業(yè)務(wù)要求及網(wǎng)絡(luò)能力選擇適當(dāng)?shù)某休d方案[3]。VC-OTN技術(shù)通過(guò)VC適配ODU框架結(jié)構(gòu)，現(xiàn)階段VC-OTN政企專線可提供電層保護(hù)和光層保護(hù)自由選擇，可以為用戶提供硬管道隔離，且能夠支持Packet/TDM等承載。因此，VC-OTN技術(shù)是解決顆粒專線業(yè)務(wù)承載的有效方法，其通過(guò)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)扁平優(yōu)化實(shí)現(xiàn)核心互聯(lián)MESH，完成部署OXC/OTN集群光電融合平臺(tái)，能夠在有效降低時(shí)延的同時(shí)減少光纜路由繞行。

3.2 相關(guān)業(yè)務(wù)更加智能便捷

通過(guò)端到端部署VC-OTN網(wǎng)絡(luò)，能夠?qū)崿F(xiàn)業(yè)務(wù)通一跳直達(dá)。政企專線可同時(shí)署NCE智能網(wǎng)管，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)智能管理和業(yè)務(wù)統(tǒng)一配置。部署VC-OTN網(wǎng)絡(luò)智能網(wǎng)管，可為OTN業(yè)務(wù)開(kāi)展加載智能大腦，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)端到端統(tǒng)一管控?；赩C-OTN技術(shù)組建政企專網(wǎng)，可通過(guò)即時(shí)開(kāi)放API實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)級(jí)接口對(duì)接，同時(shí)實(shí)現(xiàn)CPE發(fā)放即插即用，實(shí)現(xiàn)免調(diào)測(cè)自動(dòng)開(kāi)通。專線業(yè)務(wù)可實(shí)現(xiàn)時(shí)延實(shí)時(shí)檢測(cè)，達(dá)到監(jiān)測(cè)可視化效果并加以保障。在VC-OTN專線業(yè)務(wù)的亞健康性監(jiān)測(cè)分析方面，能夠?qū)θW(wǎng)光功率、BER、OSNR等網(wǎng)絡(luò)參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，通過(guò)在全網(wǎng)部署eOTDR監(jiān)控光纖質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)提前預(yù)測(cè)光纖中斷等傳輸故障發(fā)生。

4 VC-OTN在政企專網(wǎng)建設(shè)中的應(yīng)用方案

4.1 VC-OTN組網(wǎng)分析

基于VC-OTN的傳輸網(wǎng)絡(luò)中CPE接入環(huán)可以設(shè)置并連接到匯聚OTN環(huán)，或者CEP設(shè)備可以直接被連接到匯聚OTN設(shè)備[4]。一方面，接入層CPE的作用是提供與客戶設(shè)備連接的接口；另一方面，它也為小粒度VC服務(wù)起交叉融合的作用。接入層CPE設(shè)備可安裝在客戶室或操作員接入設(shè)備室，如果CPE設(shè)備位置設(shè)置得太高，會(huì)給客戶接入帶來(lái)困難；如果位置設(shè)置得太低，會(huì)造成大量設(shè)備，減少資源浪費(fèi)等問(wèn)題。

選擇部分重要的匯聚設(shè)備機(jī)房設(shè)置支持VC-OTN的交叉對(duì)接設(shè)備（需支持VC交叉）。每個(gè)區(qū)域通常設(shè)置1或2個(gè)重要的聚合機(jī)房，重要匯聚機(jī)房的交叉對(duì)接設(shè)備與同一機(jī)房匯聚層和核心層的OTN互連[5]。部分服務(wù)從CPE轉(zhuǎn)移到重要的匯聚機(jī)房后終止，并連接到最近的客戶端設(shè)備。如果服務(wù)終端不在重要匯聚機(jī)房負(fù)責(zé)的區(qū)域內(nèi)，將從CPE設(shè)備傳輸?shù)街С諺C-OTN的上層設(shè)備，而不經(jīng)過(guò)重要匯聚機(jī)房VC-OTN。重要匯聚機(jī)房通常擁有豐富的傳輸資源，屬于該區(qū)域的中心節(jié)點(diǎn)。因此，重要匯聚機(jī)房的交叉對(duì)接設(shè)備還負(fù)責(zé)將SDH等其他系統(tǒng)的服務(wù)匯聚到機(jī)房，并由附近的客戶端直接接入。

4.2 組網(wǎng)方案

4.2.1 建設(shè)場(chǎng)景分析

根據(jù)承載業(yè)務(wù)類型、業(yè)務(wù)帶寬共有三種建設(shè)場(chǎng)景，其中場(chǎng)景1及場(chǎng)景2為采用與現(xiàn)網(wǎng)相同的建設(shè)方案。

場(chǎng)景1：100 Gbps以上大帶寬專線建設(shè)場(chǎng)景，建設(shè)大客戶接入專網(wǎng)。

場(chǎng)景2：10~100 Gbps帶寬專線建設(shè)場(chǎng)景，建設(shè)100GPID接入環(huán)或CPE接入環(huán)。

場(chǎng)景3：2 Mbps~10 Gbps帶寬專線建設(shè)場(chǎng)景，在關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)增加具備VC交叉功能的設(shè)備進(jìn)行小顆粒電路業(yè)務(wù)打散、匯聚、調(diào)度，協(xié)同現(xiàn)網(wǎng)波分實(shí)現(xiàn)小顆粒電路承載，如圖2所示。

圖2 2 Mbps~10 Gbps帶寬專線建設(shè)場(chǎng)景示意圖

4.2.2 現(xiàn)網(wǎng)OTN改造及設(shè)備配置方案

（1）機(jī)樓：每個(gè)機(jī)樓/重要匯聚機(jī)房增加1端電交叉對(duì)接設(shè)備（需支持VC交叉），與機(jī)樓內(nèi)各匯聚環(huán)、骨干環(huán)以及省干環(huán)打通后進(jìn)行業(yè)務(wù)匯聚、打散、調(diào)度。省干對(duì)接接點(diǎn)需新增1端支持VC交叉的電交叉設(shè)備（在機(jī)樓裝機(jī)條件緊張的節(jié)點(diǎn)可選擇現(xiàn)網(wǎng)空余槽位較多的某個(gè)U32設(shè)備進(jìn)行VC改造后兼作機(jī)樓電交叉對(duì)接設(shè)備），與機(jī)樓內(nèi)現(xiàn)網(wǎng)省干波分、骨干波分、匯聚波分對(duì)接，現(xiàn)網(wǎng)對(duì)接的波分要求剩余波道充裕（波道配置率小于85%）。非省干對(duì)接點(diǎn)新增1端支持VC交叉的電交叉設(shè)備（在機(jī)樓裝機(jī)條件緊張的節(jié)點(diǎn)可選擇現(xiàn)網(wǎng)空余槽位較多的某個(gè)U32設(shè)備進(jìn)行VC改造后兼作機(jī)樓電交叉對(duì)接設(shè)備），與機(jī)樓內(nèi)骨干波分、匯聚波分對(duì)接，現(xiàn)網(wǎng)對(duì)接的波分要求剩余波道充裕（波道配置率小于85%）。

（2）匯聚機(jī)房：按需部署，根據(jù)接入客戶需求，通過(guò)新增匯聚層CPE設(shè)備，下掛同廠家政企接入層CPE設(shè)備，新增匯聚層CPE設(shè)備至現(xiàn)有匯聚層波分間通過(guò)透?jìng)鬟B接。重要匯聚機(jī)房可新增1端支持VC交叉的電交叉設(shè)備（在機(jī)樓裝機(jī)條件緊張的節(jié)點(diǎn)可選擇現(xiàn)網(wǎng)空余槽位較多的某個(gè)U32設(shè)備進(jìn)行VC改造后兼作重要匯聚機(jī)房電交叉對(duì)接設(shè)備），與機(jī)樓內(nèi)市縣匯聚波分、縣域匯聚波分對(duì)接，現(xiàn)網(wǎng)對(duì)接的波分要求剩余波道充裕（波道配置率小于85%）。其他匯聚機(jī)房按需在業(yè)務(wù)密集區(qū)新增1端支持VC交叉的CPE匯聚設(shè)備，上聯(lián)現(xiàn)網(wǎng)匯聚層波分，下聯(lián)客戶接入點(diǎn)CPE。

（3）客戶側(cè)：根據(jù)客戶需求按需部署CPE，可采用環(huán)形或鏈形組網(wǎng)。需滿足PDH、SDH、FE/GE/10GE/100GE等業(yè)務(wù)接入，聚焦高價(jià)值專線承載。

4.2.3 VC-OTN的保護(hù)方案

VC-OTN中采用光子網(wǎng)連接保護(hù)（SNCP），同時(shí)對(duì)接設(shè)備采用ODUkSNCP級(jí)聯(lián)，VC業(yè)務(wù)采用1+1線性復(fù)用段保護(hù)（LMSP）。LMSP適用于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)，msohK1和K2用于控制工作路徑故障后的自動(dòng)保護(hù)切換，信息被發(fā)送到受保護(hù)多路復(fù)用部分的工作通道和保護(hù)通道[6]。在主機(jī)端，工作信道的服務(wù)在正常情況下被選擇和接收。當(dāng)工作通道出現(xiàn)故障時(shí)，選擇保護(hù)通道的服務(wù)，VC4/VC12交叉只需配置到主端口，無(wú)須注意備用端口。

CPE相當(dāng)于通過(guò)光纖直接連接到VC-OTN，VCOTN之間使用SNCP，因此不需要將VC-OTN置于網(wǎng)絡(luò)管理中，且VC-OTN可以來(lái)自不同的制造商。與端到端SNCP相比，分段SNCP具有有以下三個(gè)優(yōu)點(diǎn)：①一旦上游切換，下游不會(huì)誤切換；②一旦上游切換，下游保護(hù)仍然可用；③設(shè)備應(yīng)支持缺陷確認(rèn)時(shí)間或連續(xù)計(jì)時(shí)器。

跨區(qū)域VC-OTN的保護(hù)方案與區(qū)域內(nèi)VC-OTN相同。ODU業(yè)務(wù)采用分段SNCP保護(hù)方案代替?zhèn)鹘y(tǒng)的端到端SNCP，VC業(yè)務(wù)采用分段LMSP保護(hù)方案代替?zhèn)鹘y(tǒng)的端到端LMSP。

5 結(jié)束語(yǔ)

本文重點(diǎn)討論了采用VC交叉的VC-OTN技術(shù)在建設(shè)高品質(zhì)政企專線中的組網(wǎng)方案，從網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)規(guī)劃、保護(hù)方案等方面提出了VC-OTN技術(shù)應(yīng)用。針對(duì)OTN集成網(wǎng)絡(luò)分組交換功能展開(kāi)分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同類型服務(wù)的統(tǒng)一訪問(wèn)，如ODUk、以太網(wǎng)分組和VC等。對(duì)不同的業(yè)務(wù)需求和應(yīng)用場(chǎng)景，可以通過(guò)不同的組網(wǎng)方式和設(shè)備配置方式規(guī)劃OTN網(wǎng)絡(luò)，可提供高質(zhì)可靠性專線業(yè)務(wù)，將有助于提高通信運(yùn)行商在行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力?！?/p>