冒星星

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0 引 言

隨著新基建的不斷發(fā)展，各類業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)對(duì)傳輸網(wǎng)的帶寬需求空前激增。本文以運(yùn)營(yíng)商中代表性最強(qiáng)的中國(guó)移動(dòng)光網(wǎng)建設(shè)作為主要研究對(duì)象，探討其在光網(wǎng)建設(shè)中超100G OTN規(guī)?；渴饘?duì)城域光傳輸網(wǎng)工程建設(shè)的影響，以此作為其他運(yùn)營(yíng)商光網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的重要參考依據(jù)。

1 超100G OTN建設(shè)策略分析

超100G OTN網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的主要思路簡(jiǎn)單概括為部署總體建設(shè)、網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)需求分析以及超100G OTN組網(wǎng)演進(jìn)方向分析以及全面保障網(wǎng)絡(luò)安全性。

1.1 部署總體建設(shè)思路

以精確對(duì)標(biāo)為導(dǎo)向，確立超100G OTN目標(biāo)網(wǎng)演進(jìn)架構(gòu)，深度分析現(xiàn)網(wǎng)傳輸系統(tǒng)。采用關(guān)鍵因素分析法描述目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)在不同時(shí)期對(duì)各因素的滿足情況，與業(yè)務(wù)的5個(gè)需求帶寬、時(shí)延、安全、智能以及快捷相對(duì)應(yīng)，網(wǎng)絡(luò)的能力構(gòu)成同樣可分解為容量、時(shí)延、結(jié)構(gòu)、智能以及快捷5個(gè)因素。

1.2 網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)需求分析

當(dāng)前OTN承載的網(wǎng)絡(luò)包括IP承載網(wǎng)、PTN組網(wǎng)以及數(shù)據(jù)網(wǎng)等GE、10GE、40GE、100GE甚至超100GE速率業(yè)務(wù)。OTN網(wǎng)絡(luò)屬于架構(gòu)承載，OTN承載網(wǎng)的穩(wěn)定是網(wǎng)絡(luò)面向未來(lái)平滑演進(jìn)的前提，是網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維安全的基礎(chǔ)，也是業(yè)務(wù)持續(xù)優(yōu)品質(zhì)感知的充要條件。而所有網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)核心主要包括無(wú)線、家客以及集客3大類，對(duì)這3類業(yè)務(wù)的需求分析可以正確指導(dǎo)OTN網(wǎng)絡(luò)的合理化建設(shè)。

OTN對(duì)網(wǎng)絡(luò)的需求分析可以從帶寬、時(shí)延、安全、智能以及快捷等5個(gè)維度去評(píng)估。對(duì)于帶寬需求分析需考慮后期業(yè)務(wù)均為大寬帶的發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)于時(shí)延需求分析需考慮4.5G、5G無(wú)線業(yè)務(wù)以及特定場(chǎng)景下集客類業(yè)務(wù)對(duì)時(shí)延比較敏感，不重要業(yè)務(wù)相對(duì)不太敏感的問(wèn)題，同時(shí)智能及快捷的業(yè)務(wù)需求是未來(lái)網(wǎng)絡(luò)開通和維護(hù)的同等訴求。

1.3 超100G OTN組網(wǎng)演進(jìn)方向分析

超100G OTN目標(biāo)架構(gòu)演進(jìn)中，以滿足設(shè)備組網(wǎng)、數(shù)據(jù)城域網(wǎng)發(fā)展、OLT上聯(lián)承載以及集客業(yè)務(wù)承載為主。核心層組建400G OTN環(huán)路，并能平滑升級(jí)至1T，匯聚層建設(shè)100G/400G OTN環(huán)路。

1.3.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

中遠(yuǎn)期加強(qiáng)在業(yè)務(wù)配置層面的部署，發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)最大安全能力，重要業(yè)務(wù)的主備業(yè)務(wù)和主備用波道不共徑，具備多平面條件時(shí)使用不同平面分?jǐn)偝休d。OTN系統(tǒng)波道預(yù)先規(guī)劃，無(wú)線、家客以及集客業(yè)務(wù)分別規(guī)劃波道，確保各業(yè)務(wù)波道隔離，確保關(guān)鍵業(yè)務(wù)的安全性。

遠(yuǎn)期使用MESH組網(wǎng)ROADM技術(shù)，配置光交叉，增強(qiáng)波道調(diào)度準(zhǔn)確性。同時(shí)在后期SDN部署后啟用動(dòng)態(tài)路由功能，對(duì)不同業(yè)務(wù)實(shí)行分級(jí)別保護(hù)，按需配置永久1+1、1+1+重路由、1+1以及重路由。

1.3.2 系統(tǒng)容量

中期將匯聚層OTN系統(tǒng)替換為超100G系統(tǒng)，并且使用400G設(shè)備平臺(tái)，預(yù)留后期平滑升級(jí)空間。

遠(yuǎn)期建設(shè)400G核心骨干層OTN系統(tǒng)，且OTN系統(tǒng)下沉至匯聚層，使用ROADM技術(shù)與核心骨干層OTN系統(tǒng)組網(wǎng)以降低系統(tǒng)時(shí)延和設(shè)備功耗。

2 部署難點(diǎn)分析及建議

超100G OTN網(wǎng)絡(luò)的規(guī)?；渴鸾ㄔO(shè)受限于不同地域的建設(shè)環(huán)境條件、各類場(chǎng)景的基礎(chǔ)配套設(shè)施完善程度、運(yùn)營(yíng)維護(hù)的各項(xiàng)指標(biāo)要求以及各個(gè)專業(yè)間的有效配合等相關(guān)因素的互相影響，在一定程度上存在著建設(shè)效率不達(dá)標(biāo)及承載效果不合格等問(wèn)題。因此，為提高規(guī)模化部署超100G OTN的建設(shè)效率，同時(shí)降低運(yùn)營(yíng)和維護(hù)成本，本文針對(duì)性分析了超100G OTN在城域傳輸網(wǎng)建設(shè)中機(jī)房節(jié)點(diǎn)選取、設(shè)備的功耗、機(jī)房散熱以及機(jī)房承重等方面的問(wèn)題，并給出合理化建議，為后續(xù)超100G OTN系統(tǒng)的建設(shè)提供參考。

2.1 機(jī)房節(jié)點(diǎn)選取問(wèn)題分析及建議

因前期規(guī)劃不合理，多數(shù)舊機(jī)房作為核心節(jié)點(diǎn)機(jī)房問(wèn)題較多。對(duì)于OTN的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，由于未從全局全網(wǎng)的考慮更未統(tǒng)籌仔細(xì)后期的發(fā)展規(guī)模，導(dǎo)致較多現(xiàn)有核心局機(jī)房節(jié)點(diǎn)選址不規(guī)范，部分核心局址與綜合業(yè)務(wù)接入機(jī)房同址，網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)混亂。

對(duì)于核心局址的選取需適應(yīng)超100G OTN網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的承載業(yè)務(wù)特點(diǎn)，特別是縣局級(jí)核心局址容易和綜合業(yè)務(wù)區(qū)局址混用，影響傳輸機(jī)房的升級(jí)改造。對(duì)于此種場(chǎng)景需提前做好前期調(diào)研工作，結(jié)合區(qū)域業(yè)務(wù)特點(diǎn)，合理布局綜合業(yè)務(wù)區(qū)局址，避免OTN核心局址混址。

2.2 設(shè)備功耗問(wèn)題及建議

分析超100G OTN設(shè)備功耗的問(wèn)題，一方面是由于現(xiàn)階段工藝水平有限，滿配設(shè)備功耗仍然較大，另一方面是因?yàn)楝F(xiàn)有機(jī)房特別是舊核心局址存在電源端子不足或小電流電源端子過(guò)多。此外，各運(yùn)營(yíng)商的規(guī)劃發(fā)展中，較多舊核心局址的市電引入已經(jīng)接近臨界點(diǎn)，蓄電池容量已達(dá)預(yù)警值，基本不能滿足新增超100G OTN設(shè)備引電需求。

在成本滿足建設(shè)需求的情況下，盡量選取設(shè)備穩(wěn)定且功耗較少的廠家設(shè)備，但不能因設(shè)備價(jià)格低而忽略設(shè)備占地大功耗大的缺點(diǎn)，避免因小失大。電源端子不足時(shí)可以提前調(diào)整小電流端子改造為大電流的電源端子或新增專屬列頭柜。同時(shí)，在建設(shè)超100G OTN系統(tǒng)前需提前調(diào)研外市電引入是否滿足要求，不滿足要求的提前整改。

2.3 散熱問(wèn)題及建議

對(duì)于超100G OTN設(shè)備散熱的問(wèn)題分析，除當(dāng)前工藝水平不足集成度仍未匹配好散熱外，規(guī)劃前期部分地市亦存在舊核心局址的機(jī)房制冷系統(tǒng)不達(dá)標(biāo)，不能滿足后期超100G OTN設(shè)備的建設(shè)。

對(duì)于超100G OTN設(shè)備的機(jī)架擺放可在兩側(cè)預(yù)留導(dǎo)風(fēng)柜體，利于阻絕冷熱氣流的同時(shí)也可作為儲(chǔ)纖柜使用。同時(shí)，針對(duì)機(jī)房空調(diào)制冷系統(tǒng)需做好前期的調(diào)研工作，嚴(yán)格執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)建設(shè)配套先行的原則，做到安全第一，減少不必要的安全事故。

2.4 機(jī)房承重問(wèn)題及建議

部分地市前期傳輸網(wǎng)核心節(jié)點(diǎn)機(jī)房建設(shè)時(shí)未考慮到后期系統(tǒng)的擴(kuò)容升級(jí)，機(jī)房選取未將機(jī)房承重放在重要因素考慮。超100G OTN系統(tǒng)受限于當(dāng)前技術(shù)原因，相較于原先OTN系統(tǒng)重量增加了20%左右，對(duì)部門舊核心局址機(jī)房的承重提出了更高的要求。綜合考慮承重和業(yè)務(wù)需求的影響，對(duì)老舊核心局址，特別是租借局址重點(diǎn)調(diào)研，調(diào)換不能滿足要求的局址，自建機(jī)房可考慮整改措施以滿足新建超OTN系統(tǒng)的承載需求。

3 傳輸網(wǎng)目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)

以中國(guó)移動(dòng)傳輸網(wǎng)為例，探討了超100G OTN網(wǎng)絡(luò)規(guī)?；渴鸷蟮膫鬏斁W(wǎng)目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。

3.1 核心層目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)

3.1.1 OTN目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)

核心層OTN網(wǎng)絡(luò)以滿足設(shè)備組網(wǎng)、數(shù)據(jù)城域網(wǎng)發(fā)展、OLT上聯(lián)承載以及集客業(yè)務(wù)承載為主。在部署超100G OTN網(wǎng)絡(luò)前期引入ROADM技術(shù)組大網(wǎng)，以便降低時(shí)延和功耗。部署中后期啟用SDN技術(shù)，提升網(wǎng)絡(luò)可靠性。核心層組建400G OTN環(huán)路并能平滑升級(jí)至1T。匯聚層建設(shè)100G/400G OTN環(huán)路，并進(jìn)一步整合現(xiàn)網(wǎng)OTN資源，做好新老設(shè)備的交替工作。

3.1.2 PTN目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)

為適應(yīng)未來(lái)業(yè)務(wù)流量Mesh化的特點(diǎn)，調(diào)整網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。在骨干節(jié)點(diǎn)直接將L3 VPN下沉至邊緣，實(shí)現(xiàn)流量的靈活調(diào)度。網(wǎng)絡(luò)容量進(jìn)一步提高,核心層由100GE速率升級(jí)為400GE，并具備向更高速率平滑升級(jí)的能力。市區(qū)和近郊接入子環(huán)容量升級(jí)為100GE，郊縣接入子環(huán)，根據(jù)帶寬利用率逐步升級(jí)為100GE。

3.1.3 SPN目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)

核心節(jié)點(diǎn)部署位置考慮與核心網(wǎng)UPF對(duì)接、CE對(duì)接以及機(jī)房條件等多種因素的影響，為保證網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展性、靈活性以及安全性，可在與其他類型專業(yè)對(duì)接點(diǎn)配置相應(yīng)的落地設(shè)備，且落地設(shè)備需成對(duì)部署。對(duì)于僅有一對(duì)對(duì)接的節(jié)點(diǎn)需優(yōu)先異地部署，而部署兩對(duì)對(duì)接的節(jié)點(diǎn)設(shè)備時(shí)，優(yōu)先選擇不同機(jī)房各自部署一對(duì)落地設(shè)備。

3.2 匯聚層目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)

3.2.1 OTN目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)

根據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展，將OTN優(yōu)先下沉至流量壓力較大的匯聚區(qū)，并從中選取兩個(gè)機(jī)房條件較好的OTN站點(diǎn)作為波分骨干匯聚節(jié)點(diǎn)，骨干匯聚節(jié)點(diǎn)向上與核心節(jié)點(diǎn)組網(wǎng)，向下與普通匯聚節(jié)點(diǎn)組環(huán)，以可以滿足遠(yuǎn)期L2/3設(shè)備下沉后對(duì)OTN網(wǎng)絡(luò)的要求。部署后期，加速OTN下沉，覆蓋面幾乎包含所有的匯聚節(jié)點(diǎn)，OTN將作為大容量傳送通道使用。

3.2.2 PTN目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)

超100G的規(guī)?；渴穑环矫婕铀偻七M(jìn)了PTN與無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)，另一方面為進(jìn)一步降低時(shí)延而促進(jìn)L3層面的全面下沉。業(yè)務(wù)的大帶寬需求引入100G/200G/400G的線路端口，由于5G頻譜提高帶來(lái)的站點(diǎn)數(shù)成倍增長(zhǎng)需要L2/L3網(wǎng)關(guān)的裂點(diǎn)優(yōu)化。綜合考慮L3域的擴(kuò)大和新業(yè)務(wù)形態(tài)的接入，適時(shí)引入SDN和網(wǎng)絡(luò)分片技術(shù)，為PTN網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)提供更有效的支撐。

3.2.3 SPN目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)

按需在部分區(qū)域或全網(wǎng)新建SPN可具備端到端獨(dú)立組網(wǎng)能力。根據(jù)業(yè)務(wù)量采用合適的組網(wǎng)方案，初期可采用環(huán)網(wǎng)或口字型的結(jié)構(gòu)組建100GE系統(tǒng)、同時(shí)根據(jù)密集區(qū)域配置200GE。后期業(yè)務(wù)量的新增，可考慮優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，同時(shí)亦可以擴(kuò)增Nx100GE系統(tǒng)，建議新建組網(wǎng)使用FLexE板卡。

3.3 接入層目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)

3.3.1 OTN目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)

隨著超100G OTN部署，骨干和匯聚層的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)演進(jìn)，隨之推動(dòng)接入環(huán)網(wǎng)的平滑演進(jìn)，接入環(huán)全面升級(jí)至10GE，同時(shí)嚴(yán)格管控節(jié)點(diǎn)的數(shù)量，在部分業(yè)務(wù)密集的區(qū)域可根據(jù)實(shí)際流量升級(jí)到40GE環(huán)網(wǎng)。遠(yuǎn)期接入環(huán)按需升級(jí)至100GE，多個(gè)C-RAN站點(diǎn)單獨(dú)組環(huán)，考慮到OTN覆蓋率較高，可直接接入至OTN/PIC環(huán)網(wǎng)。

3.3.2 PTN目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)

隨著超100G OTN部署部署，接入層PTN隨業(yè)務(wù)發(fā)展全部升級(jí)為10GE/100GE，發(fā)達(dá)地區(qū)目前已基本完成10GE環(huán)網(wǎng)升級(jí)，同時(shí)根據(jù)業(yè)務(wù)需求在特定場(chǎng)景中升級(jí)了100GE環(huán)網(wǎng)，不發(fā)達(dá)地區(qū)可按照密集城區(qū)、一般城區(qū)以及鄉(xiāng)鎮(zhèn)的順序，將10GE接入環(huán)網(wǎng)比例提升至80%以上，后期逐步提升至100%。同時(shí)，加快推動(dòng)了與無(wú)線專業(yè)的工作協(xié)同。

3.3.3 接入層SPN網(wǎng)絡(luò)建設(shè)

綜合集中部署以便減少建設(shè)成本，以組建50GE或100GE網(wǎng)絡(luò)為主，其中以50GE和100GE組建系統(tǒng)時(shí)應(yīng)采用FLexE板卡。對(duì)于在分域點(diǎn)同時(shí)也有基站接入需求的站點(diǎn)，需避免核心域內(nèi)的復(fù)雜路由路線，基站接入可通過(guò)同節(jié)點(diǎn)機(jī)房一套接入設(shè)備接入分域點(diǎn)設(shè)備。

4 結(jié) 論

傳輸光網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的洪流勢(shì)不可擋，超100G OTN和SDON的時(shí)代已經(jīng)到來(lái)。文章提出適配運(yùn)營(yíng)商規(guī)劃先行、自由組網(wǎng)的理念，解決超100G OTN網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和部署難題，為智能光網(wǎng)絡(luò)發(fā)展提供一定的理論依據(jù)。