中國電信河南公司政企OTN骨干網(wǎng)建設(shè)策略及演進(jìn)方向研究

王太文

［摘 要］近年來，金融、黨政軍類政企客戶對低時延、硬通道專線業(yè)務(wù)需求旺盛，以高清視頻、云計算、高品質(zhì)專線為代表的新型電信業(yè)務(wù)興起，尤其是高品質(zhì)政企專線需求規(guī)模呈現(xiàn)快速擴大態(tài)勢。隨著同步數(shù)字體系（Synchronous Digital Hierarchy，SDH）逐漸退出歷史舞臺，光傳送網(wǎng)（Optical Transport Network，OTN）成為承載專線業(yè)務(wù)的關(guān)鍵技術(shù)。相較于傳統(tǒng)的同步數(shù)字體系/多業(yè)務(wù)傳送平臺（Synchronous Digital Hierarchy/Multi Service Transport Platform，SDH/MSTP）網(wǎng)絡(luò)，中國電信河南公司現(xiàn)有OTN網(wǎng)絡(luò)在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、覆蓋范圍、節(jié)點規(guī)模等方面存在不足，無法高效滿足政企專線大帶寬、低時延、高可靠、業(yè)務(wù)隨選、快速開通業(yè)務(wù)的一體化承載需求。文章梳理中國電信河南公司OTN現(xiàn)狀及面臨挑戰(zhàn)，重點針對OTN骨干網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行專線業(yè)務(wù)承載分析，研究其關(guān)鍵技術(shù)及演進(jìn)方向，并給出河南公司的部署方案和策略，實現(xiàn)政企OTN骨干網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的演進(jìn)及平滑升級，打造高品質(zhì)的專線承載網(wǎng)絡(luò)。

［關(guān)鍵詞］政企專線；OTN網(wǎng)絡(luò)；低時延；業(yè)務(wù)隨選；OTN骨干網(wǎng)

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2023.18.042

［中圖分類號］F273.1；F270.7［文獻(xiàn)標(biāo)識碼］A［文章編號］1673-0194（2023）18-0129-03

0? ? ?前 言

政企業(yè)務(wù)一直是中國電信的戰(zhàn)略發(fā)展重心，中國電信政企組網(wǎng)型專線早期主要由SDH/MSTP網(wǎng)絡(luò)承載，為政企客戶提供2 Mb/s～2.5 Gb/s的電路。隨著5G、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)及人工智能等業(yè)務(wù)的發(fā)展，現(xiàn)SDH/MSTP網(wǎng)絡(luò)已不能滿足高帶寬、低時延業(yè)務(wù)發(fā)展的需求，電信集團公司于2019年啟動了全國范圍內(nèi)政企高質(zhì)量專線承載網(wǎng)絡(luò)OTN的工程建設(shè)。經(jīng)過4年部署，其已覆蓋全國300多個城市，具備快速響應(yīng)、帶寬隨選、低時延、大容量、高可靠、廣覆蓋、可視化、云網(wǎng)一體等八大特點。本文詳細(xì)分析中國電信河南公司政企OTN網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀及存在的問題，并給出河南公司政企OTN骨干網(wǎng)的目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和實施方案，實現(xiàn)政企專線的一體化承載。

1? ? ?網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀及需求分析

1.1? ?中國電信河南公司政企OTN現(xiàn)狀

中國電信政企高質(zhì)量專線承載網(wǎng)絡(luò)（OTN）定位為面向黨政軍、金融、大型云商等政企客戶，實現(xiàn)政企專線的全球一體化融合承載，網(wǎng)絡(luò)總體按照“廣覆蓋+超高速+低時延”的立體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)組織建設(shè)。政企OTN網(wǎng)絡(luò)主要分為骨干核心層、匯聚層、接入層3個網(wǎng)絡(luò)層級，核心層主要用于長途業(yè)務(wù)和本地業(yè)務(wù)的跨區(qū)調(diào)度，匯聚層主要用于同一匯聚區(qū)內(nèi)業(yè)務(wù)的收斂匯聚，接入層主要用于滿足遠(yuǎn)端客戶端設(shè)備快速接入。中國電信河南公司政企OTN網(wǎng)絡(luò)利用現(xiàn)有省內(nèi)波分資源，通過省內(nèi)波道灰光透傳提供省內(nèi)骨干節(jié)點之間的互聯(lián)鏈路，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖1所示。

政企OTN骨干網(wǎng)覆蓋河南15個地市，其中鄭州、洛陽、信陽、開封、新鄉(xiāng)等5個地市為OTN節(jié)點對接本地匯聚層，其余地市僅為可重構(gòu)光分插復(fù)用器（Reconfigurable Optical Add-Drop Multiplexer，

ROADM）節(jié)點，地市匯聚層業(yè)務(wù)需通過省干透傳至省際骨干調(diào)度城市與骨干網(wǎng)對接。

1.2? ?專線承載需求分析

當(dāng)前，中國電信河南公司政企OTN網(wǎng)絡(luò)主要定位于承載金融低時延專線、黨政軍高質(zhì)量專線、云網(wǎng)融合專線等，各類專線業(yè)務(wù)特性如下所述。

金融低時延專線以百兆以下小顆粒為主，100 M以下電路數(shù)占比高達(dá)97%。省內(nèi)電路方向基本以省會為中心輻射各地市，對承載網(wǎng)的要求主要為穩(wěn)定、低時延。

黨政軍專線業(yè)務(wù)以小顆粒電路為主，100 M以下電路數(shù)占比高達(dá)90%，總帶寬逐年增長。省內(nèi)跨地市業(yè)務(wù)方向基本以省會城市為中心向其他地市輻射，以市區(qū)為中心向縣、鄉(xiāng)輻射，對承載網(wǎng)的要求主要為高可靠。

云網(wǎng)融合型業(yè)務(wù)指中國電信向客戶提供從客戶站點到云資源池站點的專線服務(wù)，業(yè)務(wù)兩端中至少一段為客戶所使用的云資源池，云資源池類型可以是云主機、云存儲等，當(dāng)前階段支持天翼云中的公有云資源或?qū)僭瀑Y源。按照OTN網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)類型，云網(wǎng)融合專線分為兩類：點到點業(yè)務(wù)和點到多點業(yè)務(wù)。點到點業(yè)務(wù)指點到點透傳客戶的業(yè)務(wù)信息，不識別客戶的自帶信息（如VLANlD）；點到多點業(yè)務(wù)指客戶包含一個或多個匯聚節(jié)點（總部）和若干個分支節(jié)點（分部），其中分支節(jié)點只能與匯聚節(jié)點通信，而分支節(jié)點之間不能通信。

1.3? ?面臨的挑戰(zhàn)分析

電信集團政企OTN網(wǎng)絡(luò)采用骨干+城域兩層扁平化架構(gòu)組網(wǎng)，主要定位于承載跨省、省內(nèi)跨地市以及本地網(wǎng)內(nèi)所有專線，河南省內(nèi)主要面臨如下挑戰(zhàn)：①當(dāng)前骨干網(wǎng)城市覆蓋規(guī)模與城域網(wǎng)不適配，約70%城市不具備跨域業(yè)務(wù)承接能力；②骨干網(wǎng)網(wǎng)格密度不足，省內(nèi)跨地市業(yè)務(wù)保護(hù)路由普遍需要通過跨省路由迂回，成本增加、時延性能下降；③政企OTN骨干網(wǎng)省內(nèi)網(wǎng)格沒有充分使用省內(nèi)光纜路由，加載省內(nèi)業(yè)務(wù)后一干加劇光纜割接沖突，影響日常維護(hù)；④接入層覆蓋率低，接入段過長，光纖資源消耗大，且大量用戶終端設(shè)備（Customer Premise Equipment，CPE）直連匯聚節(jié)點，設(shè)備端口使用效率低，單電路成本高。

2? ? ?關(guān)鍵技術(shù)及演進(jìn)方向

2.1? ?分組OTN技術(shù)

相較于傳統(tǒng)OTN設(shè)備，分組OTN在光信道數(shù)據(jù)單元（Optical channel Data Unit，ODU）交叉的基礎(chǔ)上，額外支持分組和虛電路（Virtual Channel，VC）業(yè)務(wù)的交叉功能［1-2］。分組增強型OTN設(shè)備功能主要有光信道數(shù)據(jù)單元（Optical Channel Data Unit-k，ODUk）的適配和交叉調(diào)度功能、分組業(yè)務(wù)的適配和調(diào)度功能、VC業(yè)務(wù)的交叉調(diào)度功能。目前，該種設(shè)備很成熟，已大量應(yīng)用在現(xiàn)網(wǎng)中。

分組OTN的核心理念是“All in One”，即所有業(yè)務(wù)統(tǒng)一在一個管道內(nèi)進(jìn)行傳輸，它有四大特點。①多業(yè)務(wù)接入：能夠接入任意速率、任意格式業(yè)務(wù)（SDH、SONET、PDH、ETH、FC、SDI、PON、SAN、CPRI等）。②統(tǒng)一交叉：融合L0+L1+L2技術(shù)，可提供基于PKT（分組：Packet）、ODUk和VC的統(tǒng)一交叉調(diào)度。③統(tǒng)一傳送：不同類型或不同速率的業(yè)務(wù)會映射封裝到最適配的管道中，并通過業(yè)務(wù)交叉匯聚到不同波道實現(xiàn)統(tǒng)一傳送。④統(tǒng)一維護(hù)：現(xiàn)階段通過不同廠家分域的集中網(wǎng)管，對OTN進(jìn)行L0、L1、L2層的監(jiān)控。未來將建設(shè)集成網(wǎng)管跨域跨廠家統(tǒng)一維護(hù)。

2.2? ?M-OTN技術(shù)

M-OTN是近年來部分廠家推出的一個新型光傳輸設(shè)備，在分組OTN的基礎(chǔ)上，以2M為單位實現(xiàn)OSU交叉。M-OTN設(shè)備是現(xiàn)有OTN設(shè)備的優(yōu)化和擴展，通過引入光業(yè)務(wù)單元（Optical Service Unit，OSU）和OTU0/OTU25（u）/OTU50（u）光信道傳送單元（Optical Channel Transport Unit，OCTU）接口等技術(shù)，以2M為單位進(jìn)行業(yè)務(wù)切片，提供更精細(xì)化的帶寬整合，以城域應(yīng)用為主的綜合業(yè)務(wù)承載方案。

2.3? ?分組OTN向M-OTN的演進(jìn)

當(dāng)前，政企OTN城域網(wǎng)統(tǒng)一采用分組OTN技術(shù)，現(xiàn)網(wǎng)分組OTN網(wǎng)絡(luò)向支持OSU功能的M-OTN網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)時應(yīng)采用平滑升級方式，以充分利用存量網(wǎng)絡(luò)能力，保護(hù)原有投資。對于網(wǎng)絡(luò)側(cè)OTN設(shè)備，需要配置OSU擴展交叉板卡，通過背板交叉到現(xiàn)網(wǎng)OTN線路板，實現(xiàn)ODU、OSU、ODU三者之間的靈活調(diào)度。

3? ? ?OTN骨干網(wǎng)建設(shè)策略及展望

3.1? ?總體建設(shè)原則及策略

政企OTN網(wǎng)絡(luò)總體應(yīng)按照網(wǎng)絡(luò)定位及發(fā)展目標(biāo)，不斷擴大網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍，橫向擴展城市覆蓋規(guī)模，縱向覆蓋綜合業(yè)務(wù)接入?yún)^(qū)，接入全部云資源池，以滿足各類專線業(yè)務(wù)的統(tǒng)一承載需求。骨干層總體建設(shè)原則如下：①加快擴大政企OTN網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍，提升網(wǎng)絡(luò)接應(yīng)能力；②優(yōu)化政企OTN業(yè)務(wù)定位，完善產(chǎn)品規(guī)范和運營保障手段，支持0TN+SDH/MSTP網(wǎng)絡(luò)拼接開通［3］，重點滿足省內(nèi)/本地普通專線業(yè)務(wù)發(fā)展需求；③結(jié)合本身實際，以專線業(yè)務(wù)預(yù)測需求為基礎(chǔ)，制訂政企OTN網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方案，網(wǎng)絡(luò)能力建設(shè)應(yīng)適度超前。

結(jié)合以上骨干層總體建設(shè)原則，以及河南電信政企OTN網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀及挑戰(zhàn)。河南電信需要進(jìn)一步明確省際骨干節(jié)點、省內(nèi)骨干節(jié)點功能定位，優(yōu)化現(xiàn)有骨干網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。其中，省際骨干調(diào)度節(jié)點主要考慮選取省會城市、部分業(yè)務(wù)發(fā)達(dá)城市以及重要光纜交叉節(jié)點，向上對接省外和本省的省際骨干節(jié)點，向下對接所屬省內(nèi)骨干節(jié)點和城域?qū)庸?jié)點。除省際骨干節(jié)點之外，其他城市樞紐節(jié)點設(shè)置為省內(nèi)骨干節(jié)點，向上對接本省省際骨干節(jié)點，向下對接城域?qū)庸?jié)點。

政企OTN骨干網(wǎng)“廣覆蓋平面”作為基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)底座，按照功能定位差異，在邏輯上進(jìn)一步劃分為“骨干網(wǎng)省際段”“骨干網(wǎng)省內(nèi)段”兩個層次，“骨干網(wǎng)省際”段主要用于跨省業(yè)務(wù)調(diào)度，“骨干網(wǎng)省內(nèi)段”主要負(fù)責(zé)省內(nèi)跨地市業(yè)務(wù)調(diào)度以及跨省業(yè)務(wù)省內(nèi)段的轉(zhuǎn)接。

3.2? ?骨干網(wǎng)建設(shè)方案

結(jié)合中國電信河南公司骨干網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀、政企業(yè)務(wù)類型以及業(yè)務(wù)發(fā)展情況，河南電信規(guī)劃在現(xiàn)有政企OTN骨干網(wǎng)按需補充省內(nèi)節(jié)點及路由，采用集成式、獨立式OTN相結(jié)合模式優(yōu)化政企OTN骨干網(wǎng)。中國電信河南公司主要跨地市業(yè)務(wù)為地市至省會，以及部分出省業(yè)務(wù)，故規(guī)劃期內(nèi)選取業(yè)務(wù)發(fā)達(dá)地市鄭州，以及光纜交匯地市開封、洛陽、信陽、安陽，共5個節(jié)點作為省際骨干節(jié)點。其中，鄭州承載自身出省業(yè)務(wù)，其余節(jié)點分別接應(yīng)東西南北4個出省方向的政企業(yè)務(wù)，剩余地市作為省內(nèi)骨干節(jié)點，構(gòu)建政企OTN骨干網(wǎng)省內(nèi)段。同步根據(jù)干線光纜資源補充省內(nèi)ROADM路由，豐富省內(nèi)骨干節(jié)點至省級節(jié)點路由，打造省內(nèi)東西南北政企業(yè)務(wù)出口，提升省內(nèi)政企業(yè)務(wù)安全性、可靠性。

為提升專線業(yè)務(wù)承載能力及可靠性，規(guī)劃期內(nèi)河南公司將結(jié)合政企OTN骨干網(wǎng)省內(nèi)段目標(biāo)架構(gòu)逐步完善網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，覆蓋省內(nèi)17個地市的核心機樓，并配置相應(yīng)的電交叉子架及業(yè)務(wù)波道。為盡量避免在政企OTN骨干網(wǎng)上開環(huán)加點操作對已開放業(yè)務(wù)的影響，河南公司規(guī)劃一次性完成政企OTN骨干網(wǎng)省內(nèi)段目標(biāo)架構(gòu)部署。

3.3? ?下階段工作思考及展望

當(dāng)前，政企網(wǎng)絡(luò)在光層已規(guī)模部署100G/200G ROADM技術(shù)［4］，在電層已規(guī)模部署分組增強型OTN技術(shù)，滿足分組、SDH、OTN等業(yè)務(wù)的大容量統(tǒng)一承載。分組增強型OTN技術(shù)優(yōu)勢主要體現(xiàn)在大帶寬、業(yè)務(wù)隔離以及多業(yè)務(wù)承載等方面，隨著業(yè)務(wù)規(guī)模發(fā)展要求進(jìn)一步提升網(wǎng)絡(luò)彈性和資源使用效率，改進(jìn)基于SDH的以太網(wǎng)（Ethernet Over SDH，EoS）業(yè)務(wù)承載映射層級多和時延性能，增強業(yè)務(wù)帶寬靈活調(diào)整能力等［5］。

為提升OTN大規(guī)模組網(wǎng)、靈活高效的業(yè)務(wù)承載和匯聚調(diào)度能力，政企OTN網(wǎng)絡(luò)將向采用OSU技術(shù)的M-OTN網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)，并逐步加強部署200G/400G、OXC等新型板卡/設(shè)備?，F(xiàn)有城域網(wǎng)分組增強型OTN設(shè)備須支持向采用OSU技術(shù)的M-OTN設(shè)備的平滑演進(jìn)，以充分利用存量網(wǎng)絡(luò)能力，保護(hù)原有投資。在城域網(wǎng)引入OSU技術(shù)后，現(xiàn)有骨干網(wǎng)OTN設(shè)備支持ODUk交叉，實現(xiàn)大通道的高效匯聚調(diào)度能力，所以政企OTN骨干網(wǎng)結(jié)構(gòu)和技術(shù)保持不變［6］。

4? ? ?結(jié)束語

中國電信河南公司政企OTN骨干網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，將極大地提升河南傳輸網(wǎng)的安全可靠性、網(wǎng)絡(luò)智能化水平和智慧化運營能力，為金融大客戶、黨政軍、云專線等提供更好的專線使用體驗，將使中國電信河南公司具有更強的競爭力。

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