徐曉鳴，鄭 翚（上海郵電設(shè)計(jì)咨詢研究院有限公司，上海 200092）

1 傳送網(wǎng)承載技術(shù)發(fā)展背景

隨著網(wǎng)絡(luò)中各類業(yè)務(wù)向IP 化、大顆粒的方向發(fā)展，運(yùn)營商的主要收入也由以前單一的語音業(yè)務(wù)向?qū)拵I(yè)務(wù)、視頻業(yè)務(wù)、金融專線業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)移，這也必然驅(qū)動底層的傳送技術(shù)由TDM 向IP 化演進(jìn)。城域段承載政企專線的底層傳輸技術(shù)也在向IP 化方向發(fā)展，這幾年逐漸興起的專線承載技術(shù)紛繁復(fù)雜，其中又以傳統(tǒng)的MSTP 技術(shù)、IP-RAN/PTN 技術(shù)、OTN 技術(shù)應(yīng)用最為廣泛，然而隨著專線應(yīng)用需求的逐漸深入，各承載技術(shù)的優(yōu)劣勢逐漸顯現(xiàn)。MSTP 技術(shù)擁有良好的QoS 機(jī)制和OAM，可靠性強(qiáng)、透明傳輸、剛性管道等特點(diǎn)更貼合黨政軍、金融、證券等用戶需求，但是SDH 虛容器類型十分有限，難以滿足分組數(shù)據(jù)大帶寬的需求；IP-RAN和PTN 技術(shù)擁有真正的IP 內(nèi)核，具備帶寬可調(diào)度、可共享、業(yè)務(wù)邏輯隔離等特點(diǎn)，但同時易遭到攻擊，安全性差；OTN 技術(shù)可對不同類型業(yè)務(wù)進(jìn)行透明傳輸，是理想的硬管道技術(shù)，但缺少靈活的帶寬管理能力和通道機(jī)制，且建設(shè)成本過高。

不同技術(shù)的同期發(fā)展帶來了同層次網(wǎng)絡(luò)平面重復(fù)建設(shè)的問題，重復(fù)的網(wǎng)絡(luò)平面不僅對機(jī)房、管線等基礎(chǔ)設(shè)施帶來了巨大壓力，而且運(yùn)維調(diào)度管理難度也呈指數(shù)級增長，因此融合MSTP、分組、OTN 技術(shù)優(yōu)點(diǎn)的多業(yè)務(wù)光傳送網(wǎng)絡(luò)（MS-OTN——Multi-Service Op?tical Transport Network）技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，MS-OTN 使傳送網(wǎng)絡(luò)的L0/L1/L2 協(xié)同工作，從而滿足業(yè)務(wù)高帶寬、高品質(zhì)和成本分?jǐn)偟染C合化要求，是未來傳送網(wǎng)絡(luò)理想的技術(shù)發(fā)展方向。

上層傳送網(wǎng)絡(luò)的融合統(tǒng)一化發(fā)展路線，勢必會使電信運(yùn)營商在基于傳輸?shù)谋镜卣髮＞€接入段的建網(wǎng)思路和資金投入方面進(jìn)行戰(zhàn)略性轉(zhuǎn)移，如何在適應(yīng)上層網(wǎng)絡(luò)融合化趨勢的前提下，結(jié)合專線業(yè)務(wù)發(fā)展特點(diǎn)，細(xì)分業(yè)務(wù)市場，充分保護(hù)現(xiàn)有投資并盤活存量資源，形成切實(shí)可行的差異化接入承載方案是本文探討的重點(diǎn)內(nèi)容。

2 政企專線業(yè)務(wù)發(fā)展趨勢和結(jié)構(gòu)化分析

政企客戶需求呈現(xiàn)的趨勢總結(jié)起來有如下幾個方面：一是對帶寬的要求逐步提升，從2M 向10M/100M 發(fā)展，部分專線達(dá)到GE、10GE、40G 乃至100G 速率；二是網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的變化，從點(diǎn)對點(diǎn)逐步發(fā)展為點(diǎn)對多點(diǎn)（集中匯聚）、多點(diǎn)對多點(diǎn)（分布式發(fā)展）；三是政企客戶對于專線質(zhì)量的要求逐步提升，不僅要求業(yè)務(wù)安全性高，并且希望業(yè)務(wù)能夠可感知、可分析，且個性化需求將增多。

電信運(yùn)營商的政企專線業(yè)務(wù)類型包括DDN/FR/ATM、SDH/MSTP、MPLS-VPN、ELAN 業(yè)務(wù)、IP 虛擬專網(wǎng)、OTN 大帶寬專線傳輸?shù)葞最?，依?jù)電信運(yùn)營商近2年政企專線業(yè)務(wù)發(fā)展數(shù)據(jù)，采用BCG 矩陣分析法，對專線業(yè)務(wù)進(jìn)行精分，結(jié)果如圖1 所示，可以看出MSTP政企專線是專線類業(yè)務(wù)中的明星產(chǎn)品，在長途和本地專線的業(yè)務(wù)量增長均超過10%，其中又以金融類政企專線對專線增長貢獻(xiàn)最大。因此專線承載網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)策略應(yīng)在保障SDH 等現(xiàn)金牛業(yè)務(wù)的情況下，充分滿足MSTP 明星業(yè)務(wù)的發(fā)展需求，并發(fā)掘OTN 大帶寬業(yè)務(wù)發(fā)展?jié)摿?，同時積極推進(jìn)DDN/FR/ATM 存量客戶的轉(zhuǎn)網(wǎng)，最終實(shí)現(xiàn)專線網(wǎng)絡(luò)的融合承載，具體如圖1 所示，圖中數(shù)據(jù)來源于中國電信上海分公司2016 年政企專線業(yè)務(wù)變化情況。

3 本地政企專線業(yè)務(wù)接入段承載技術(shù)現(xiàn)狀

圖1 電信運(yùn)營商政企專線業(yè)務(wù)增長率BCG矩陣圖

目前電信運(yùn)營商的本地政企專線業(yè)務(wù)在接入段主要采用的承載方式按專線類型大致可分為3 種類型，如表1所示。

表1 本地政企專線業(yè)務(wù)承載方式

3.1 MSTP和SDH專線業(yè)務(wù)在ASON平面中的承載

接入段采用MSAP 遠(yuǎn)端接入+MSAP 局端匯聚+ASON 核心承載組網(wǎng)方式，接入段設(shè)備在傳統(tǒng)SDH 接入和SDH 交叉模塊基礎(chǔ)上組配EOS 模塊，EOS 模塊實(shí)現(xiàn)以太業(yè)務(wù)的GFP 封裝和低階虛容器映射功能，與傳統(tǒng)SDH 業(yè)務(wù)在SDH 交叉平面完成低階交叉，從而實(shí)現(xiàn)以太業(yè)務(wù)和TDM 業(yè)務(wù)同時靈活接入，具體如圖2 所示。

優(yōu)點(diǎn)：擁有完善的OAM 和QoS，可靠性強(qiáng)、透明傳輸、剛性管道。

缺點(diǎn)：由于ASON 網(wǎng)最大交叉顆粒為VC4，因此ASON 網(wǎng)承載的專線業(yè)務(wù)帶寬普遍為100M 以下的EOS或TDM業(yè)務(wù)。

3.2 ELAN業(yè)務(wù)在PTN網(wǎng)絡(luò)平面中的承載

接入段采用CE設(shè)備用戶接入+PE設(shè)備網(wǎng)絡(luò)接入+PTN 核心調(diào)度的組網(wǎng)方式，接入段PE 設(shè)備將接收CE設(shè)備上傳的用戶業(yè)務(wù)，包括ETH 類業(yè)務(wù)和E1 類業(yè)務(wù)。對于ETH類業(yè)務(wù)，直接進(jìn)行VLAN識別，并給分組加上標(biāo)簽；對于E1類業(yè)務(wù)，首先進(jìn)行CES仿真或預(yù)處理，然后給預(yù)處理后的業(yè)務(wù)加上標(biāo)簽。

圖2 ASON平面承載專線業(yè)務(wù)技術(shù)分解圖

接入段PTN網(wǎng)絡(luò)PE設(shè)備采用雙標(biāo)簽傳送模式，對L2 專線業(yè)務(wù)或L3 分組類專線業(yè)務(wù)采用雙標(biāo)簽融合技術(shù)進(jìn)行傳送，PE設(shè)備在為客戶層提供分組式數(shù)據(jù)傳輸時，會給客戶數(shù)據(jù)分配2 類標(biāo)簽，分別是虛信道/偽線（Channel/PW）標(biāo)簽和傳輸交換通道/隧道（Path/Tun?nel）標(biāo)簽。虛信道標(biāo)簽（Channel/PW）將兩端的客戶聯(lián)系在一起，用于終端設(shè)備區(qū)分客戶數(shù)據(jù)，隧道標(biāo)簽（Path/Tunnel）用于客戶數(shù)據(jù)在PTN分組數(shù)據(jù)通道中的交換以及轉(zhuǎn)發(fā)。

虛信道標(biāo)簽（Channel/PW）在PTN 網(wǎng)絡(luò)中構(gòu)建PW隧道來傳輸上層業(yè)務(wù)，就像真實(shí)存在的連接一樣，PW隧道給上層的業(yè)務(wù)提供面向連接的傳輸服務(wù)，具體如圖3所示。

圖3 PTN網(wǎng)絡(luò)平面承載專線業(yè)務(wù)技術(shù)分解圖

優(yōu)點(diǎn)：結(jié)合了分組技術(shù)與SDH/MSTP 技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，以分組業(yè)務(wù)為核心并支持多業(yè)務(wù)，秉承了SDH 的傳統(tǒng)優(yōu)勢，包括快速的業(yè)務(wù)保護(hù)和恢復(fù)能力、端到端的業(yè)務(wù)配置和管理能力、便捷的OAM 和網(wǎng)管能力、嚴(yán)格的QoS 保障能力等，擁有高精度的時鐘同步和時間同步解決方案。

缺點(diǎn)：基于PW 和LSP 的邏輯業(yè)務(wù)隔離手段，存在一定的安全隱患；保護(hù)機(jī)制、OAM、網(wǎng)管能力以及QoS保障能力與MSTP相比不夠完善。

3.3 大帶寬傳輸業(yè)務(wù)在OTN網(wǎng)絡(luò)平面中的承載

接入段采用小型化OTN 接入設(shè)備+OTN 匯聚核心設(shè)備的組網(wǎng)方式，接入層OTN 基于波分復(fù)用技術(shù)，在OTN 復(fù)用體系中，接入段設(shè)備將客戶信號映射到相應(yīng)的OTUk中，一定數(shù)量的低速率OTUk信號復(fù)用1 路高速率的OTUk信號。在業(yè)務(wù)落地段則執(zhí)行相應(yīng)逆操作，具體如圖4所示。

圖4 OTN網(wǎng)絡(luò)平面承載專線業(yè)務(wù)技術(shù)分解圖

優(yōu)點(diǎn)：OTN 網(wǎng)絡(luò)屬于硬管道技術(shù)，幀結(jié)構(gòu)也是采用SDH 的塊狀幀結(jié)構(gòu)+開銷字節(jié)的設(shè)計(jì)模式，其本身具有物理硬隔離、安全性高、帶寬獨(dú)占的優(yōu)點(diǎn)，同時具有豐富的開銷字節(jié)、可靠的業(yè)務(wù)保護(hù)能力和完善的QoS，維護(hù)簡單。

缺點(diǎn)：缺少靈活的帶寬管理能力和通道機(jī)制，最小顆粒為ODU0，適用于GE 及以上的大顆粒業(yè)務(wù)，建設(shè)成本較高。

4 本地政企專線業(yè)務(wù)接入段承載策略演進(jìn)

傳輸網(wǎng)作為各類業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)的底層承載基礎(chǔ)，主要解決內(nèi)網(wǎng)業(yè)務(wù)（語音、數(shù)據(jù)及各類增值業(yè)務(wù)）及各類政企客戶業(yè)務(wù)的傳送。目前電信運(yùn)營商本地傳輸網(wǎng)絡(luò)是通過MSTP/ASON 網(wǎng)絡(luò)為各類中低速率業(yè)務(wù)提供業(yè)務(wù)承載；波分網(wǎng)絡(luò)解決長距離傳輸及部分區(qū)域光纜資源緊張問題，OTN 網(wǎng)絡(luò)解決了日益增長的高速率大客戶專線業(yè)務(wù)的承載問題，同時也繼續(xù)作為10G、40G、100G 的IP 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的承載網(wǎng)絡(luò)?；谥袊娦臗T?Net2025 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)白皮書的遠(yuǎn)景目標(biāo)，業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)將快速地向扁平化、云化、彈性化、集中運(yùn)營的方向發(fā)展，因此城域傳輸網(wǎng)絡(luò)也需進(jìn)行大規(guī)模的基礎(chǔ)重構(gòu)，向著DC 中心化、扁平化、高容量、分組化、SDN 化的方向演進(jìn)，通過統(tǒng)一規(guī)劃和分步實(shí)施，從現(xiàn)有的ASON+OTN雙平面出發(fā)進(jìn)行傳輸網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)重構(gòu)，逐漸形成適應(yīng)未來業(yè)務(wù)與網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的OTN綜合承載目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。

基于傳輸?shù)谋镜卣髮＞€接入段技術(shù)追隨上層網(wǎng)絡(luò)承載技術(shù)的發(fā)展步伐，形成了以采用MSTP 技術(shù)的MSAP設(shè)備、采用PTN 技術(shù)的PE設(shè)備和采用OTN 技術(shù)的小型化OTN設(shè)備為主的3種接入設(shè)備形態(tài)和接入技術(shù)范式，然而隨著上層網(wǎng)絡(luò)逐步引入融合MSTP、分組、OTN 技術(shù)優(yōu)點(diǎn)的MS-OTN 技術(shù)，整個專線承載網(wǎng)絡(luò)向著融合化和統(tǒng)一化發(fā)展路線演進(jìn)，因此對專線接入段承載策略提出了以下幾點(diǎn)建議。

4.1 接入段設(shè)備形態(tài)演進(jìn)思考

4.1.1 接入設(shè)備形態(tài)融合化演進(jìn)

接入段設(shè)備向下面向客戶接入多種業(yè)務(wù)，向上接入融合MSTP、分組、MS-OTN 設(shè)備，同時考慮接入段成本控制，建議進(jìn)行靈活的模塊化組配，按需組配EOS模塊、SDH 交叉模塊、分組交換模塊、OTN 光交叉模塊等。接入段設(shè)備逐漸向著支持EOS/SDH/Packet/OTN多技術(shù)融合的方向發(fā)展。針對不同業(yè)務(wù)通道歸屬的模塊接口，在業(yè)務(wù)接入端口側(cè)前置一個業(yè)務(wù)識別模塊，該模塊分為用戶側(cè)和模塊側(cè)，用戶側(cè)針對每端口打上局部VLAN 標(biāo)識號，平面?zhèn)让嫦駿OS模塊、SDH交叉模塊、分組交換模塊、OTN 光交叉模塊等設(shè)置不同trunk 通道，業(yè)務(wù)從用戶側(cè)端口上來后，打上相應(yīng)的局部VLAN 標(biāo)識號進(jìn)入對應(yīng)trunk 通道，局部VLAN 失效，從而使業(yè)務(wù)進(jìn)入與之相對應(yīng)的模塊，完成后續(xù)傳輸，具體如圖5所示。

圖5 接入段設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖

4.1.2 降低接入設(shè)備建設(shè)成本

模塊化組配使接入段設(shè)備能夠靈活適配業(yè)務(wù)，但同時接入設(shè)備的成本敏感性也要求該技術(shù)改進(jìn)需兼顧能效比，而模塊化組配帶來的成本增益主要來自于業(yè)務(wù)接入端口側(cè)前置的業(yè)務(wù)識別模塊。該模塊模仿了交換設(shè)備的VLAN 識別和分路，由于交換模塊成本較高，建議一方面采用固定通道技術(shù)，即采用私有協(xié)議固定業(yè)務(wù)端口至EOS 模塊、SDH 交叉模塊、分組交換模塊、OTN 光交叉模塊的通道，從而降低前置業(yè)務(wù)識別模塊成本；另一方面提高單板卡業(yè)務(wù)接入容量，增加單板接入業(yè)務(wù)量，降低單業(yè)務(wù)成本攤銷，通過邊際成本遞減效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)成本優(yōu)勢。

4.1.3 引導(dǎo)接入設(shè)備技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)化

在設(shè)備模塊化組配建議的基礎(chǔ)上，設(shè)備技術(shù)的專有性和獨(dú)特性被弱化了，而接入段設(shè)備所處的網(wǎng)絡(luò)位置也決定了其不能有專有性和獨(dú)特性，否則不利于充分競爭和降低成本，因此需建立設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)規(guī)范，引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)鏈升級。

4.1.4 接入層技術(shù)持續(xù)創(chuàng)新

近年來，中國電信在著力推進(jìn)新一代開放式傳送網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營平臺（OTMS）統(tǒng)一調(diào)度系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)光網(wǎng)絡(luò)路由“隨選化”、業(yè)務(wù)開通“自動化”、運(yùn)營調(diào)度“全程化”、資源池管理“精確化”。接入層應(yīng)當(dāng)順應(yīng)OTMS構(gòu)想，在接入層設(shè)備技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)的基礎(chǔ)上，開放異廠商間電路傳輸能力、網(wǎng)管傳輸能力和互操作能力，積極布局新一代OTMS。

4.2 接入段業(yè)務(wù)配置方案建議

OTN 模塊和SDH 交叉模塊均基于硬管道技術(shù)，在接入段與上層網(wǎng)絡(luò)互通時采取映射方式即可，而分組交換模塊在接入段網(wǎng)絡(luò)和上層網(wǎng)絡(luò)之間的互通模型可分為UNI模式、OVERLAY模式和NNI模式。

4.2.1 UNI模式

UNI 模式是指接入段設(shè)備進(jìn)行業(yè)務(wù)匯聚后，剝離接入段各類標(biāo)簽，在上層網(wǎng)絡(luò)接口上，將匯聚后的用戶業(yè)務(wù)還原，送至上層網(wǎng)絡(luò)接口。

優(yōu)勢：接入段與上次網(wǎng)絡(luò)分段規(guī)劃，業(yè)務(wù)配置簡單，業(yè)務(wù)凈荷占比高，如表2所示。

表2 UNI模式下不同包長業(yè)務(wù)凈荷占比

缺點(diǎn)：匯聚后的用戶業(yè)務(wù)存在VLAN 沖突可能，解決方案是采用QinQ 解決。分段式OAM 可能對運(yùn)維排障帶來一定的困難。

4.2.2 OVERLAY模式

OVERLAY 模式是指接入段設(shè)備進(jìn)行業(yè)務(wù)匯聚后，將接入段的標(biāo)簽作為業(yè)務(wù)凈荷，傳送至上層網(wǎng)絡(luò)，上層網(wǎng)絡(luò)不識別接入段業(yè)務(wù)標(biāo)簽，直接打上上層網(wǎng)絡(luò)傳送標(biāo)簽，進(jìn)行傳送。

優(yōu)勢：接入段與上次網(wǎng)絡(luò)分段規(guī)劃，業(yè)務(wù)配置簡單，不存在用戶業(yè)務(wù)VLAN沖突問題。

缺點(diǎn)：分段式OAM 可能對運(yùn)維排障帶來一定的困難，小顆粒業(yè)務(wù)凈荷占比低，如表3所示。

表3 OVERLAY模式下不同包長業(yè)務(wù)凈荷占比

4.2.3 NNI模式

NNI 模式是指接入段設(shè)備進(jìn)行業(yè)務(wù)匯聚后，將帶標(biāo)簽業(yè)務(wù)送入上層網(wǎng)絡(luò)，上層網(wǎng)絡(luò)對標(biāo)簽進(jìn)行識別和交換，從而進(jìn)入上層網(wǎng)絡(luò)傳輸，由于接入段與上層網(wǎng)絡(luò)存在多廠商設(shè)備互通問題，因此上層網(wǎng)絡(luò)對接入段標(biāo)簽的識別和傳輸隧道的建立是該模式實(shí)現(xiàn)的難點(diǎn)，建議采用手工配置或信令協(xié)議方式對傳輸隧道分配標(biāo)簽，信令協(xié)議方式包括采用擴(kuò)展LDP 信令協(xié)議的Martini 方式，或者擴(kuò)展BGP 信令協(xié)議的Kompella 方式，需按具體設(shè)備選型而定。

優(yōu)點(diǎn)：提供端到端OAM，運(yùn)維機(jī)制更完善，業(yè)務(wù)凈荷占比適中，如表4所示。

表4 NNI模式下不同包長業(yè)務(wù)凈荷占比

缺點(diǎn)：業(yè)務(wù)配置復(fù)雜，涉及多廠商業(yè)務(wù)互通，無法通過信令方式實(shí)現(xiàn)自動隧道標(biāo)簽分配。

5 結(jié)束語

目前各大運(yùn)營商在政企專線接入段網(wǎng)絡(luò)和上層網(wǎng)絡(luò)之間通過分組模塊互通時，大多采用UNI 模式互通，以規(guī)避異廠商信令協(xié)議不能互通的問題，然而從業(yè)務(wù)運(yùn)維機(jī)制的完善性、網(wǎng)絡(luò)資源占用率等方面考慮，NNI 模式更具優(yōu)勢，因此筆者設(shè)計(jì)了測試實(shí)例，搭建主流廠商接入段設(shè)備與異廠商上層網(wǎng)絡(luò)邊緣節(jié)點(diǎn)設(shè)備之間互通性測試的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，重點(diǎn)測試業(yè)務(wù)互通配置信息、OAM 互通配置信息是否可通過信令協(xié)議方式自動獲取，如業(yè)務(wù)的PW/LSP ID、PW/LSP VALUE、互通側(cè)指定出入端口、對端IP地址、OAM 互通的CC配置信息、MEP 的本端ID 和對端ID、LB 配置信息等，以期論證NNI模式下，業(yè)務(wù)配置方案的可行性，進(jìn)而形成規(guī)范性指導(dǎo)文件，落實(shí)業(yè)務(wù)開通。