中國(guó)電信張成良：網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)下的城域光傳送網(wǎng)

發(fā)布時(shí)間2024-04-09 18:27

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作者：高娟

來(lái)源： C114中國(guó)通信網(wǎng)

工信部科技委常務(wù)副主任、中國(guó)電信科技委主任韋樂(lè)平曾表示，現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)面臨著諸多難以解決的問(wèn)題，要破解這些難題，必須實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的重構(gòu)，與以往的技術(shù)變革不同，這將是一場(chǎng)耗時(shí)十年的、傷筋動(dòng)骨的深度變革。

面對(duì)這場(chǎng)變革，2016年中國(guó)電信提出了轉(zhuǎn)型3.0戰(zhàn)略，發(fā)布了《CTNet 2025網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)白皮書(shū)》。中國(guó)電信北京研究院副院長(zhǎng)張成良認(rèn)為，網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)從城域網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)開(kāi)始，城域光傳輸網(wǎng)需要重建其完整性。據(jù)了解，目前中國(guó)電信已經(jīng)通過(guò)四方面的舉措來(lái)推動(dòng)城域傳輸網(wǎng)絡(luò)的重構(gòu)：綜合業(yè)務(wù)匯聚區(qū)劃分以穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；延伸OTN/WDM覆蓋，構(gòu)建完整的城域光傳輸網(wǎng)；依賴于ROADM的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)城域網(wǎng)內(nèi)高效傳送；加速SDN開(kāi)發(fā)適應(yīng)重構(gòu)要求，支持隨選網(wǎng)絡(luò)。

網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)從城域網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)開(kāi)始

目前運(yùn)營(yíng)商城域網(wǎng)業(yè)務(wù)增長(zhǎng)迅速，城域網(wǎng)除了需接入骨干網(wǎng)的業(yè)務(wù)流量還包含著大量的城域內(nèi)流量，因此業(yè)務(wù)增長(zhǎng)將遠(yuǎn)超于骨干網(wǎng)。此外業(yè)務(wù)顆粒變得更加豐富，城域網(wǎng)需與邊緣客戶直接連接，因此提出了更加多樣化的速率需求。

“數(shù)據(jù)顯示，城域IP流量預(yù)測(cè)增長(zhǎng)率遠(yuǎn)高于骨干網(wǎng)。2016-2018年城域IP網(wǎng)承載需求中100G、10G將分別增長(zhǎng)476%、70%，而骨干IP網(wǎng)總帶寬（100G顆粒）預(yù)測(cè)顯示，IP骨干網(wǎng)總帶寬增長(zhǎng)率為49%?！睆埑闪贾赋觯俺怯蚓W(wǎng)絡(luò)重構(gòu)是網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)的關(guān)鍵”。

在張成良看來(lái)，網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)從城域網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)開(kāi)始?！皬闹匾詠?lái)說(shuō)，城域網(wǎng)內(nèi)業(yè)務(wù)量巨大，帶寬顆粒多樣化，骨干網(wǎng)絡(luò)依賴于城域網(wǎng)的接入；在必要性方面，SDN部署，網(wǎng)絡(luò)邊緣NFV化首先要在城域網(wǎng)內(nèi)實(shí)現(xiàn)；就直接性而言，城域網(wǎng)結(jié)構(gòu)的調(diào)整直接保證了DC為核心的未來(lái)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的調(diào)整。”

張成良指出，城域光傳送網(wǎng)重構(gòu)的開(kāi)始主要來(lái)自四大方面的驅(qū)動(dòng)：DC為核心對(duì)于網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)位置、高效低成本互聯(lián)及綜合承載的需求；“隨選網(wǎng)絡(luò)”需要城域傳送網(wǎng)可以快速和靈活地提供帶寬；做為運(yùn)營(yíng)商基礎(chǔ)能力的超高視頻傳送必須解決高帶寬，低時(shí)延的傳送；5G高帶寬、低時(shí)延的承載需求需要同固定網(wǎng)絡(luò)部署共同考慮。

驅(qū)動(dòng)1：傳統(tǒng)的云網(wǎng)分離，DC為邊緣的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)存在兩個(gè)主要問(wèn)題：一是計(jì)算、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)彼此獨(dú)立靜態(tài)配置，資源無(wú)法統(tǒng)一按需提供；二是由于基于傳統(tǒng)電信業(yè)務(wù)，依賴于行政區(qū)組網(wǎng)，DC僅為網(wǎng)絡(luò)的邊緣節(jié)點(diǎn)。而基于云網(wǎng)融合，DC為核心的網(wǎng)絡(luò)與此不同，其業(yè)務(wù)、IT和網(wǎng)絡(luò)均為云化實(shí)現(xiàn)，是基于DC集中部署來(lái)實(shí)現(xiàn)資源動(dòng)態(tài)分配和調(diào)度的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，該網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)面向互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)，關(guān)注流量布局。因此，DC成為網(wǎng)絡(luò)的核心、重中之重。張成良表示，以DC為核心后，本地多種業(yè)務(wù)的流向都將以DC為中心，由此帶來(lái)的承載需求包括：DC上聯(lián)流量的增加將擴(kuò)大本地波分系統(tǒng)的覆蓋范圍，DC將成為本地傳輸網(wǎng)的主要節(jié)點(diǎn)所在地；DC之間的大帶寬調(diào)度需要光層交叉帶來(lái)的高靈活、低時(shí)延、低功耗特性；為了承載多種業(yè)務(wù)流向DC，對(duì)于綜合承載的需求會(huì)更為迫切。

驅(qū)動(dòng)2：由于政企專線客戶對(duì)傳輸專線的高安全性、高可靠性和性能保證方面都有特殊需求，依賴于傳輸網(wǎng)的專線仍會(huì)長(zhǎng)期存在。

隨選網(wǎng)絡(luò)可為客戶提供快速開(kāi)通、可定制、自動(dòng)化、差異化、多層面專線及延伸業(yè)務(wù)，必會(huì)在未來(lái)受到政企客戶的追捧，因此“隨選網(wǎng)絡(luò)對(duì)城域光傳送網(wǎng)提出新需求”。張成良指出，傳輸專線“隨選”特性的提供需依賴于基于OTN網(wǎng)絡(luò)的SDON控制技術(shù)，以此為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)BoD業(yè)務(wù)；OTN網(wǎng)絡(luò)延伸，引入接入型OTN設(shè)備構(gòu)成端到端OTN網(wǎng)絡(luò)，更利于快速開(kāi)通和BoD業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)。政企客戶業(yè)務(wù)接入接口以太化趨勢(shì)明顯，邊緣接入設(shè)備不再拘泥于傳輸類設(shè)備，城域匯聚層需要具備綜合接入能力的傳輸設(shè)備。

驅(qū)動(dòng)3：4K為代表的超高清視頻將成為運(yùn)營(yíng)商繼語(yǔ)言、數(shù)據(jù)之后的一種基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)能力。

張成良列舉了一些4K視頻的流量數(shù)據(jù)：平均每戶流量：1.5M(初期)->4M(發(fā)展期) ->8M(發(fā)達(dá)期)；快速加載需2~3倍碼率，取2倍帶寬，則每用戶分配3->8->16M帶寬；匯聚環(huán)需要200~300G帶寬，需要OTN緩解光纖壓力。而光纖直連需要2000對(duì)，OTN/WDM只需50對(duì)光纖，節(jié)省98%。由于“家庭網(wǎng)和接入網(wǎng)是時(shí)延瓶頸，而城域網(wǎng)除了光纖距離，設(shè)備時(shí)延主要來(lái)自擁塞導(dǎo)致的ms級(jí)緩存時(shí)延，需要減少IP網(wǎng)內(nèi)跳數(shù)”，張成良指出，“為了適應(yīng)4K視頻的城域IP網(wǎng)絡(luò)典型結(jié)構(gòu)，運(yùn)營(yíng)商必須簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)層次?！?/span>

驅(qū)動(dòng)4：未來(lái)5G時(shí)代，基站部署方面會(huì)出現(xiàn)超密組網(wǎng)、城區(qū)廣覆蓋的趨勢(shì)，同時(shí)核心網(wǎng)方面移動(dòng)計(jì)算邊緣化，無(wú)線處理功能下移也將成為必須。這就需要對(duì)固網(wǎng)和移動(dòng)網(wǎng)進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃部署，充分考慮未來(lái)5G小/微基站部署與FTTx部署的協(xié)同，實(shí)現(xiàn)資源共用，提高網(wǎng)絡(luò)使用效率。

城域光傳輸網(wǎng)需要重建其完整性

據(jù)張成良介紹，中國(guó)電信在城域/本地傳輸網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中WDM/OTN網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)本地網(wǎng)市區(qū)波分覆蓋率在24%；本地網(wǎng)市縣波分覆蓋率在92%；近兩年縣鄉(xiāng)波分發(fā)展快速，南方本地網(wǎng)縣鄉(xiāng)波分覆蓋率已達(dá)68%，北方縣鄉(xiāng)波分覆蓋率在22%。

目前中國(guó)電信已建設(shè)的SDH網(wǎng)絡(luò)基本為端到端網(wǎng)絡(luò)，覆蓋范圍廣，但近年停止新建和限制擴(kuò)容后，核心和匯聚層網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)嚴(yán)重的資源緊張問(wèn)題，甚至無(wú)資源可用（接入段的資源還是比較充足的）；但是WDM/OTN網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍還有限，主要是在距離較長(zhǎng)和光纖短缺的市縣及部分縣鄉(xiāng)，除部分大型城市，更多城市的城區(qū)內(nèi)僅在非常少的核心節(jié)點(diǎn)建設(shè)了WDM/OTN設(shè)備；接入段的MSTP/SDH/MSAP網(wǎng)絡(luò)與較高層次的OTN網(wǎng)絡(luò)之間出現(xiàn)了斷裂（特別是市區(qū)），WDM/OTN網(wǎng)絡(luò)下沉不夠，SDH網(wǎng)絡(luò)資源基本耗盡。

“城域光傳輸網(wǎng)絡(luò)的完整性正在被破壞”，張成良指出，要想形成穩(wěn)定的、完整的綜合高效承載城域光網(wǎng)絡(luò)，運(yùn)營(yíng)商必須在四方面發(fā)力：一是劃分綜合業(yè)務(wù)匯聚區(qū)，穩(wěn)定城域光網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，基本固定機(jī)房位置和光纜方向，需考慮對(duì)IDC、大帶寬政企（ISP的IDC/CDN) 所在節(jié)點(diǎn)的統(tǒng)一規(guī)劃建設(shè)；二是WDM/OTN網(wǎng)絡(luò)延伸，分階段將OTN/WDM傳輸網(wǎng)絡(luò)覆蓋到綜合業(yè)務(wù)匯聚區(qū)的中心點(diǎn)，形成完整的城域光網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)多種業(yè)務(wù)的綜合統(tǒng)一承載；三是引入ROADM，提高城域光傳送網(wǎng)的承載效率。四是與骨干網(wǎng)配合形成端到端的SDN控制層。

在綜合業(yè)務(wù)匯聚區(qū)劃分穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)方面，中國(guó)電信的基本原則是綜合業(yè)務(wù)匯聚區(qū)的劃分需綜合考慮有線寬帶、無(wú)線基站、政企客戶等多種業(yè)務(wù)的綜合接入、匯聚，建設(shè)能夠滿足多業(yè)務(wù)統(tǒng)一承載的中繼傳輸網(wǎng)絡(luò)。在覆蓋范圍方面，綜合業(yè)務(wù)接入?yún)^(qū)面積不宜設(shè)置太小。根據(jù)測(cè)算：大中型城市內(nèi)的金融、行政等高度集中的功能區(qū)、高密度住宅區(qū)等密集城區(qū)3平方公里左右；商戶聚居區(qū)、普通商業(yè)區(qū)、普通住宅區(qū)、寫字樓區(qū)及其他一般城區(qū)為4平方公里；郊區(qū)、縣城和發(fā)達(dá)鄉(xiāng)鎮(zhèn)等區(qū)域5及以上平方公里；普通鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)村原則上不嚴(yán)格按綜合業(yè)務(wù)匯聚區(qū)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)劃分。

在延伸OTN/WDM覆蓋，構(gòu)建完整的城域光傳輸網(wǎng)方面，中國(guó)電信要求OTN/WDM網(wǎng)絡(luò)的覆蓋需保證接入段網(wǎng)絡(luò)與核心網(wǎng)絡(luò)的連接，接入OTN、接入MSTP均可接入OTN/WDM網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)成完整的傳輸網(wǎng)絡(luò)；OTN設(shè)備增加分組功能，可按需求提供以太網(wǎng)業(yè)務(wù)和TDM業(yè)務(wù)；接入IP RAN也可作為接入手段與OTN/WDM提供端到端業(yè)務(wù)承載。張成良強(qiáng)調(diào)，“開(kāi)發(fā)并在網(wǎng)絡(luò)中引入與客戶設(shè)備直接連接的接入型OTN設(shè)備更利于基于SDN實(shí)現(xiàn)端到端控制，避免專業(yè)協(xié)同可能造成的開(kāi)通速度下降、客戶隨選能力受限等問(wèn)題?！?/span>

在城域網(wǎng)內(nèi)引入ROADM的應(yīng)用方面，張成良指出了ROADM應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)包括：加快波長(zhǎng)業(yè)務(wù)提供，快速響應(yīng)需求，盡可能減少人工干預(yù)；采用光層調(diào)度避免光電轉(zhuǎn)換造成的時(shí)延增大問(wèn)題；基于網(wǎng)管的波道路由和性能監(jiān)測(cè)管理有利于線路的維護(hù)管理；基于網(wǎng)管的波道路由調(diào)整，為維護(hù)部門提供了應(yīng)對(duì)頻繁光纜割接和中斷故障的有效手段；為波長(zhǎng)業(yè)務(wù)提供成本適中的生存性機(jī)制。ROADM的應(yīng)用可實(shí)現(xiàn)DC間互聯(lián)、大帶寬專線提供以及應(yīng)對(duì)超高視頻承載的帶寬和時(shí)延需求。“核心節(jié)點(diǎn)調(diào)度量大，靈活性要求高，需配置方向無(wú)關(guān)的ROADM。匯聚層節(jié)點(diǎn)的ROADM維度要求較低，采用2/4維即可，匯聚層節(jié)點(diǎn)下聯(lián)環(huán)網(wǎng)方向繼續(xù)采用固定OADM，以降低維度需求?！?/span>

在加速SDN開(kāi)發(fā)適應(yīng)重構(gòu)要求，支持隨選網(wǎng)絡(luò)方面，張成良指出城域IP網(wǎng)和城域傳送網(wǎng)應(yīng)統(tǒng)一引入SDN控制器和協(xié)同編排器，實(shí)現(xiàn)跨廠商、跨專業(yè)的統(tǒng)一調(diào)度，提供帶寬調(diào)整和虛擬組網(wǎng)業(yè)務(wù)能力，解決客戶隨選，及DC間互聯(lián)的靈活、快速配置問(wèn)題。

最后，張成良再次強(qiáng)調(diào)，城域光傳送網(wǎng)重構(gòu)過(guò)程中的重要舉措是：穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，劃分綜合業(yè)務(wù)匯聚區(qū)，確定綜合業(yè)務(wù)匯聚區(qū)中心節(jié)點(diǎn)；建設(shè)完整網(wǎng)絡(luò)，OTN網(wǎng)絡(luò)覆蓋到綜合業(yè)務(wù)匯聚區(qū)，根據(jù)需要采用接入型OTN設(shè)備延伸到客戶側(cè)；發(fā)揮高效優(yōu)勢(shì)，城域核心和大匯聚節(jié)點(diǎn)引入ROADM ，獲得低成本、低功耗、低時(shí)延特性；加速SDN開(kāi)發(fā)做好跨域/跨專業(yè)協(xié)同和能力開(kāi)放，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)創(chuàng)新。

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