中國電信河南公司政企專網(wǎng)的研究與應(yīng)用

王太文

［摘 要］運(yùn)營商大數(shù)據(jù)、云計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)建設(shè)深度結(jié)合，推動(dòng)了云網(wǎng)融合發(fā)展。企業(yè)到云端的體驗(yàn)和業(yè)務(wù)服務(wù)、5G超高可靠和超低時(shí)延通信（Ultra-Reliable Low-Latency Communications，uRLLC）業(yè)務(wù)、傳統(tǒng)金融商品交易等政企高品質(zhì)專線業(yè)務(wù)均對(duì)運(yùn)營商提出了更高的要求，而傳統(tǒng)的政企專線網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)不能滿足行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型需求。因此，中國電信建設(shè)了高價(jià)值政企客戶專用光傳送網(wǎng)（Optical Transport Network，OTN）承載網(wǎng)絡(luò)，采用分組增強(qiáng)型OTN技術(shù)，通過多層網(wǎng)絡(luò)間的適配和映射復(fù)用，實(shí)現(xiàn)分組、OTN、同步數(shù)字體系（Synchronous Digital Hierarchy，SDH）等各類業(yè)務(wù)的統(tǒng)一承載。文章針對(duì)該網(wǎng)絡(luò)在河南省內(nèi)的建設(shè)進(jìn)行分析研究，對(duì)省內(nèi)政企OTN專網(wǎng)的未來發(fā)展提出規(guī)劃思路。

［關(guān)鍵詞］云網(wǎng)融合；低時(shí)延；政企專線網(wǎng)絡(luò)；分組增強(qiáng)型OTN

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2023.16.039

［中圖分類號(hào)］F273.1；TN929.1［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］A［文章編號(hào)］1673-0194（2023）16-0122-03

0? ? ?前 言

隨著傳統(tǒng)的移動(dòng)和家庭寬帶市場(chǎng)趨近飽和，消費(fèi)互聯(lián)網(wǎng)流量帶來的移動(dòng)數(shù)據(jù)及互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)收入增速放緩，增長(zhǎng)帶動(dòng)作用明顯減弱，競(jìng)爭(zhēng)日益加劇。與此同時(shí)，傳統(tǒng)專線產(chǎn)品升級(jí)換代呼聲高漲，高端政企專線提速提質(zhì)訴求強(qiáng)烈。隨著數(shù)字化、大數(shù)據(jù)和云計(jì)算技術(shù)的高速發(fā)展，云網(wǎng)產(chǎn)業(yè)開始加速發(fā)展，大量政企客戶順應(yīng)數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展潮流，逐步經(jīng)歷登云、數(shù)字化轉(zhuǎn)型、智能化升級(jí)的上云過程，專用連接需求與日俱增。高品質(zhì)專線帶來高收入，同時(shí)增強(qiáng)了業(yè)務(wù)黏性，服務(wù)于政企客戶的云服務(wù)、數(shù)據(jù)中心等信息與通信技術(shù)（Information and Communications Technology，ICT）解決方案方面的收入顯著增加，已成為運(yùn)營商收入增長(zhǎng)的第一引擎。國家戰(zhàn)略層面，推動(dòng)5G、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈等新一代信息通信技術(shù)加速創(chuàng)新突破，促進(jìn)數(shù)字經(jīng)濟(jì)與實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合，是構(gòu)建新發(fā)展格局的戰(zhàn)略選擇、關(guān)鍵支撐。

新一代信息通信技術(shù)同樣離不開基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)。近幾年，工業(yè)和信息化部相繼印發(fā)《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃（2021-2023年）》《“雙千兆”網(wǎng)絡(luò)協(xié)同發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃（2021-2023年）》，2021—2023年是我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的快速成長(zhǎng)期。在此期間，網(wǎng)絡(luò)體系強(qiáng)基行動(dòng)是首項(xiàng)重要工作。工業(yè)和信息化部要求運(yùn)營商能夠提供高性能、高可靠、高靈活、高安全的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，目的是深入實(shí)施工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略，推動(dòng)工業(yè)化和信息化在更廣范圍、更深程度、更高水平上融合發(fā)展，推動(dòng)工業(yè)企業(yè)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)、安全設(shè)施等接入高質(zhì)量網(wǎng)絡(luò)。

為了5G、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等新一代信息技術(shù)能夠有效落地實(shí)施，滿足日益增長(zhǎng)的政府、工業(yè)企業(yè)專線類業(yè)務(wù)（以下簡(jiǎn)稱政企業(yè)務(wù)）的需求，運(yùn)營商需構(gòu)建一張能夠?qū)崿F(xiàn)高帶寬、低時(shí)延、高效率的政企業(yè)務(wù)專網(wǎng)，即政企專網(wǎng)［1］。

1? ? ?河南公司省內(nèi)政企業(yè)務(wù)的接應(yīng)現(xiàn)狀

傳統(tǒng)專網(wǎng)技術(shù)難以滿足企業(yè)網(wǎng)絡(luò)日新月異的信息化業(yè)務(wù)需求。經(jīng)過近幾年的建設(shè)與探索，除了原有多業(yè)務(wù)傳送平臺(tái)（Multi-Service Transport Platform，MSTP）、密集型光波復(fù)用（Dense Wavelength Division Multiplexing，DWDM）技術(shù)，政企專線業(yè)務(wù)承載的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)思路逐漸轉(zhuǎn)向采用IP無線接入網(wǎng)（IP Radio Access Network，IP RAN）、光傳送網(wǎng)（Optical Transport Network，OTN）技術(shù)，并針對(duì)行業(yè)用戶差異化網(wǎng)絡(luò)需求衍生出定制專網(wǎng)的流行趨勢(shì)。運(yùn)營商在此搶占政企市場(chǎng)，關(guān)鍵是梳理承載專線業(yè)務(wù)相關(guān)網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)。

2018年，中國電信河南公司IP RAN網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)本地網(wǎng)的廣覆蓋，具備靈活接入、高帶寬保障、高可靠性及端到端管理特性，開始規(guī)?；七M(jìn)政企專線業(yè)務(wù)承載。為適應(yīng)政企專線的承載需求，2018年中國電信河南公司各地市進(jìn)行了自治系統(tǒng)邊界路由器（Autonomous System Boundary Router，ASBR）的建設(shè)，

連接中國電信下一代承載網(wǎng)（ChinaNet Next Carrying Network，CN2）、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商邊緣路由器（Provider Edge，PE）設(shè)備和IP RAN網(wǎng)絡(luò)城域邊緣路由器（Edge Router，ER）設(shè)備，同時(shí)在西開發(fā)數(shù)據(jù)中心云資源池側(cè)部署一對(duì)云ASBR，滿足跨本地網(wǎng)政企業(yè)務(wù)及企業(yè)上云需求。

結(jié)合綜合業(yè)務(wù)區(qū)規(guī)劃，各本地網(wǎng)完成政企綜合接入點(diǎn)A2設(shè)備的建設(shè)，覆蓋全部一般機(jī)樓和部分政企入網(wǎng)點(diǎn)（Point of Presence，POP），實(shí)現(xiàn)全省業(yè)務(wù)密集區(qū)域政企專線客戶的靈活接入。

雖然IP RAN網(wǎng)絡(luò)可提供速率在2 M～10 GE范圍內(nèi)的任意速率政企組網(wǎng)型專線，但因其帶寬共享的特點(diǎn)，無法滿足對(duì)剛性通道、抖動(dòng)性等有較高要求的行業(yè)客戶。而高價(jià)值品質(zhì)專線對(duì)帶寬保證、高可用率、低時(shí)延低抖動(dòng)、業(yè)務(wù)敏捷、在線管理等五大指標(biāo)均有較高要求。

金融類、黨政軍類專線業(yè)務(wù)由同步數(shù)字體系（Synchronous Digital Hierarchy，SDH）作為硬管道方式承載，一直受政企客戶青睞。但在高帶寬需求日益增長(zhǎng)和設(shè)備面臨退網(wǎng)的背景下，SDH僅能滿足安全隔離需要，受限于帶寬能力和陳舊的技術(shù)體制，無法滿足高端客戶的多種需要。傳統(tǒng)OTN網(wǎng)絡(luò)作為長(zhǎng)距離、大容量傳輸方式，雖具備綜合承載硬隔離、“0”丟包“0”擁塞、時(shí)延確定等特點(diǎn)，但其管道彈性不足、資源利用率不高、時(shí)延不夠低、業(yè)務(wù)端到端開通復(fù)雜，并不適宜處理小顆粒業(yè)務(wù)，不能很好地滿足精品專線的發(fā)展需求。

2? ? ?中國電信河南公司政企OTN專網(wǎng)建設(shè)方案研究與應(yīng)用

面對(duì)企業(yè)越來越高的需求，中國電信集團(tuán)決定打造一張高價(jià)值政企客戶專用承載網(wǎng)絡(luò)——政企專網(wǎng)，即政企OTN專網(wǎng)。該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備采用分組增強(qiáng)型OTN技術(shù)［2］，將OTN和SDH時(shí)隙交換、多協(xié)議標(biāo)簽交換傳送應(yīng)用（Multi-Protocol Label Switching-Transport Profile，MPLS-TP）和以太網(wǎng)的分組交換能力整合在一起，不同顆粒的業(yè)務(wù)對(duì)應(yīng)不同管道和技術(shù)，通過多層網(wǎng)絡(luò)間的適配和映射復(fù)用，實(shí)現(xiàn)分組、OTN、SDH等各類業(yè)務(wù)的統(tǒng)一承載。

2019年，電信集團(tuán)按照“廣覆蓋+超高速+低時(shí)延”的立體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，整網(wǎng)選用華為OSN 9600設(shè)備，組織建設(shè)了政企OTN骨干網(wǎng)，建成初期面向黨政軍、金融等重點(diǎn)客戶，提供端到端精品跨省專線1.0。

根據(jù)跨省精品政企專線業(yè)務(wù)的分布及發(fā)展，河南公司在鄭州、洛陽和新鄉(xiāng)建設(shè)政企OTN城域?qū)＞W(wǎng)。2019年，省內(nèi)啟動(dòng)了本地網(wǎng)100 G分組OTN網(wǎng)絡(luò)的全面建設(shè)，每個(gè)系統(tǒng)環(huán)路均規(guī)劃一條多業(yè)務(wù)波道，業(yè)務(wù)側(cè)配置STM-N端口，承載SDH、以太網(wǎng)（Ethernet Over SDH，EOS）類業(yè)務(wù)。2019年建設(shè)完成后，其滿足了部分高質(zhì)量跨省專線需求及省內(nèi)少量EOS類業(yè)務(wù)需求。

目前，河南政企OTN城域?qū)＞W(wǎng)仍存在以下主要問題：①政企骨干網(wǎng)未全部覆蓋省內(nèi)地市，主要采用省際干線光纜，周口、濮陽因一干光纜無纖芯未覆蓋，省內(nèi)跨地市業(yè)務(wù)保護(hù)路由普遍需跨省迂回，成本增加、時(shí)延性能下降；②政企城域?qū)＞W(wǎng)覆蓋地市較少，且覆蓋深度不足，僅用于承載跨省精品專線，可滿足業(yè)務(wù)場(chǎng)景少；③省內(nèi)本地網(wǎng)采用EOS開通模式，各廠家接入端設(shè)備監(jiān)控困難，未配置分組支路板，暫不支持分組業(yè)務(wù)，板卡低階交叉容量低［3-4］，支路板單配難以滿足高品質(zhì)政企業(yè)務(wù)接應(yīng)等需求；④接入OTN未大規(guī)模部署，政企末端接入距離遠(yuǎn)。

針對(duì)上述問題，河南省內(nèi)段政企OTN骨干網(wǎng)在2020年和2021年已經(jīng)逐步完善優(yōu)化，建設(shè)方案分為城域和骨干兩個(gè)層面，具體如下。

（1）城域方面，鄭州、洛陽、新鄉(xiāng)三地市將專網(wǎng)和本地OTN在核心節(jié)點(diǎn)互通，其他地市本地融合組網(wǎng)，IP和政企業(yè)務(wù)資源分域，共享80波光層平臺(tái)，在核心節(jié)點(diǎn)新建政企專用電子架，多環(huán)路共用，匯聚節(jié)點(diǎn)僅1個(gè)電子架，IP、政企業(yè)務(wù)混用。每節(jié)點(diǎn)配置2塊100 G混合線卡用于線路側(cè)組環(huán)，2塊10×10 G混合線卡用于下掛接入OTN，確保所有匯聚節(jié)點(diǎn)均具備全業(yè)務(wù)接應(yīng)能力，并且能夠滿足精品專線各政企類用戶的業(yè)務(wù)需求。

（2）政企OTN骨干網(wǎng)層面，在邏輯上劃分為省際段和省內(nèi)段兩個(gè)層次。省際段主要用于跨省業(yè)務(wù)調(diào)度，采用一干光纜逐步完善網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)；省內(nèi)段主要負(fù)責(zé)省內(nèi)跨地市業(yè)務(wù)調(diào)度和跨省業(yè)務(wù)省內(nèi)段的轉(zhuǎn)接。政企OTN骨干網(wǎng)在2021年及以前省內(nèi)覆蓋節(jié)點(diǎn)較少，且省內(nèi)老二干光纜纖芯不足，新建光纜進(jìn)度不可控，如基于現(xiàn)有骨干網(wǎng)補(bǔ)充省內(nèi)節(jié)點(diǎn)，集成式OTN建設(shè)量較大，同時(shí)對(duì)光纜纖芯需求量較大，省內(nèi)資源難以滿足。另外，本省非骨干調(diào)度節(jié)點(diǎn)地市的跨省業(yè)務(wù)量較少，不適合初期大量的投資建設(shè)。結(jié)合上述網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀及政企業(yè)務(wù)類型和發(fā)展情況，主要跨地市業(yè)務(wù)為地市至鄭州的業(yè)務(wù)，地市之間及跨省業(yè)務(wù)較少，故可利用省內(nèi)波分資源，通過擴(kuò)容省內(nèi)波道透?jìng)魈峁┦?nèi)各地市對(duì)接節(jié)點(diǎn)至鄭州的政企通道，以滿足2023年政企業(yè)務(wù)接應(yīng)需求。

省內(nèi)采用二干波道透?jìng)鞯姆绞?，在鄭州設(shè)置獨(dú)立的政企對(duì)接U32電子架，配置10 G灰光端口，建設(shè)16個(gè)地級(jí)市至鄭州的跨地市通道，組建點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的1+1 N×10 G鏈路，共配置64條10 G對(duì)接鏈路，均能夠滿足日常業(yè)務(wù)需求及維護(hù)需要。

結(jié)合城域及骨干網(wǎng)省內(nèi)段建設(shè)情況，河南政企OTN整體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及業(yè)務(wù)接應(yīng)板卡配置均可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)網(wǎng)及未來網(wǎng)絡(luò)需求，能夠平穩(wěn)向未來網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)，具體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及業(yè)務(wù)板卡配置圖如圖1所示。

該跨地市政企通道建設(shè)完成后，可實(shí)現(xiàn)政企業(yè)務(wù)的接應(yīng)，但仍存在以下問題。一是該通道主要為利舊2014年建設(shè)的省干100 G系統(tǒng)的10 G鏈路，該省干系統(tǒng)在網(wǎng)時(shí)間較長(zhǎng)，無法與政企OTN全生命周期共存。二是省干傳輸系統(tǒng)僅覆蓋地市單核心節(jié)點(diǎn)，無法通過利舊現(xiàn)網(wǎng)省干達(dá)到政企OTN省內(nèi)節(jié)點(diǎn)覆蓋地市雙核心的要求，業(yè)務(wù)安全性及3A級(jí)業(yè)務(wù)開通等受限。三是各地市省內(nèi)跨地市通道均配置至鄭州，未能充分發(fā)揮洛陽、開封的跨省業(yè)務(wù)調(diào)度能力，跨省業(yè)務(wù)均需從鄭州轉(zhuǎn)接，進(jìn)而導(dǎo)致業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)接路由過長(zhǎng)、時(shí)延較大，且可能存在保護(hù)同路由的風(fēng)險(xiǎn)。

后期隨著業(yè)務(wù)發(fā)展及省干二平面200 Gb/s可重構(gòu)光分插復(fù)用器（Reconfigurable Optical Add-Drop Multiplexer，ROADM）［5］的建成，為了提升業(yè)務(wù)承載效率，充分發(fā)揮相應(yīng)城市的跨省業(yè)務(wù)調(diào)度節(jié)點(diǎn)能力，可明確鄭州、洛陽、開封調(diào)度節(jié)點(diǎn)的功能定位，利用省干二平面灰光透?jìng)鞣绞街鸲闻渲?00 G波道，如此能夠大幅度提高跨域?qū)＞€的承載效率及安全性［6］。

河南公司政企OTN網(wǎng)絡(luò)在骨干層、城域核心層、匯聚層具備政企業(yè)務(wù)接入能力的同時(shí)，急需提升覆蓋率深度和接入層廣度，提高業(yè)務(wù)響應(yīng)及時(shí)率，減少接入代價(jià)。

3? ? ?結(jié)束語

本文介紹了河南公司政企OTN網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃和建設(shè)方案，提出了OTN整體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及業(yè)務(wù)接應(yīng)板卡配置，并給出省內(nèi)政企OTN專網(wǎng)的未來演進(jìn)思路。在建設(shè)政企OTN專網(wǎng)時(shí)，為提高網(wǎng)絡(luò)整體交付效率，必須重視網(wǎng)管能力的提升和工程建設(shè)采購系統(tǒng)流程的優(yōu)化，擁有前后端緊密聯(lián)動(dòng)的全流程保障方可在政企市場(chǎng)上獲得差異化優(yōu)勢(shì)。河南公司政企OTN網(wǎng)絡(luò)針對(duì)超低時(shí)延業(yè)務(wù)、高可靠性端到端切片需求，對(duì)網(wǎng)絡(luò)骨干層到接入層進(jìn)行分層建設(shè)，靈活接入不同層面云資源池，快速開通業(yè)務(wù)；借助5G網(wǎng)絡(luò)高帶寬、大鏈接、低時(shí)延和高安全等諸多優(yōu)勢(shì)，針對(duì)不同行業(yè)用戶，均提出面向不同需求場(chǎng)景提供定制化、差異化的OTN政企專網(wǎng)服務(wù)。政企OTN網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)及后續(xù)不斷演進(jìn)優(yōu)化必然會(huì)大力支撐河南公司政企市場(chǎng)的開拓與發(fā)展。

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