超100G OTN規模化部署對城域傳輸網工程建設的影響

冒星星

（中通服咨詢設計研究院有限公司，江蘇 南京 210019）

0 引 言

隨著新基建的不斷發展，各類業務網絡對傳輸網的帶寬需求空前激增。本文以運營商中代表性最強的中國移動光網建設作為主要研究對象，探討其在光網建設中超100G OTN規?；渴饘Τ怯蚬鈧鬏斁W工程建設的影響，以此作為其他運營商光網絡建設的重要參考依據。

1 超100G OTN建設策略分析

超100G OTN網絡建設的主要思路簡單概括為部署總體建設、網絡業務需求分析以及超100G OTN組網演進方向分析以及全面保障網絡安全性。

1.1 部署總體建設思路

以精確對標為導向，確立超100G OTN目標網演進架構，深度分析現網傳輸系統。采用關鍵因素分析法描述目標網絡在不同時期對各因素的滿足情況，與業務的5個需求帶寬、時延、安全、智能以及快捷相對應，網絡的能力構成同樣可分解為容量、時延、結構、智能以及快捷5個因素。

1.2 網絡業務需求分析

當前OTN承載的網絡包括IP承載網、PTN組網以及數據網等GE、10GE、40GE、100GE甚至超100GE速率業務。OTN網絡屬于架構承載，OTN承載網的穩定是網絡面向未來平滑演進的前提，是網絡運維安全的基礎，也是業務持續優品質感知的充要條件。而所有網絡的業務核心主要包括無線、家客以及集客3大類，對這3類業務的需求分析可以正確指導OTN網絡的合理化建設。

OTN對網絡的需求分析可以從帶寬、時延、安全、智能以及快捷等5個維度去評估。對于帶寬需求分析需考慮后期業務均為大寬帶的發展趨勢，對于時延需求分析需考慮4.5G、5G無線業務以及特定場景下集客類業務對時延比較敏感，不重要業務相對不太敏感的問題，同時智能及快捷的業務需求是未來網絡開通和維護的同等訴求。

1.3 超100G OTN組網演進方向分析

超100G OTN目標架構演進中，以滿足設備組網、數據城域網發展、OLT上聯承載以及集客業務承載為主。核心層組建400G OTN環路，并能平滑升級至1T，匯聚層建設100G/400G OTN環路。

1.3.1 系統結構

中遠期加強在業務配置層面的部署，發揮網絡最大安全能力，重要業務的主備業務和主備用波道不共徑，具備多平面條件時使用不同平面分攤承載。OTN系統波道預先規劃，無線、家客以及集客業務分別規劃波道，確保各業務波道隔離，確保關鍵業務的安全性。

遠期使用MESH組網ROADM技術，配置光交叉，增強波道調度準確性。同時在后期SDN部署后啟用動態路由功能，對不同業務實行分級別保護，按需配置永久1+1、1+1+重路由、1+1以及重路由。

1.3.2 系統容量

中期將匯聚層OTN系統替換為超100G系統，并且使用400G設備平臺，預留后期平滑升級空間。

遠期建設400G核心骨干層OTN系統，且OTN系統下沉至匯聚層，使用ROADM技術與核心骨干層OTN系統組網以降低系統時延和設備功耗。

2 部署難點分析及建議

超100G OTN網絡的規?；渴鸾ㄔO受限于不同地域的建設環境條件、各類場景的基礎配套設施完善程度、運營維護的各項指標要求以及各個專業間的有效配合等相關因素的互相影響，在一定程度上存在著建設效率不達標及承載效果不合格等問題。因此，為提高規?；渴鸪?00G OTN的建設效率，同時降低運營和維護成本，本文針對性分析了超100G OTN在城域傳輸網建設中機房節點選取、設備的功耗、機房散熱以及機房承重等方面的問題，并給出合理化建議，為后續超100G OTN系統的建設提供參考。

2.1 機房節點選取問題分析及建議

因前期規劃不合理，多數舊機房作為核心節點機房問題較多。對于OTN的網絡規劃，由于未從全局全網的考慮更未統籌仔細后期的發展規模，導致較多現有核心局機房節點選址不規范，部分核心局址與綜合業務接入機房同址，網絡基礎架構混亂。

對于核心局址的選取需適應超100G OTN網絡系統的承載業務特點，特別是縣局級核心局址容易和綜合業務區局址混用，影響傳輸機房的升級改造。對于此種場景需提前做好前期調研工作，結合區域業務特點，合理布局綜合業務區局址，避免OTN核心局址混址。

2.2 設備功耗問題及建議

分析超100G OTN設備功耗的問題，一方面是由于現階段工藝水平有限，滿配設備功耗仍然較大，另一方面是因為現有機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多。此外，各運營商的規劃發展中，較多舊核心局址的市電引入已經接近臨界點，蓄電池容量已達預警值，基本不能滿足新增超100G OTN設備引電需求。

在成本滿足建設需求的情況下，盡量選取設備穩定且功耗較少的廠家設備，但不能因設備價格低而忽略設備占地大功耗大的缺點，避免因小失大。電源端子不足時可以提前調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，在建設超100G OTN系統前需提前調研外市電引入是否滿足要求，不滿足要求的提前整改。

2.3 散熱問題及建議

對于超100G OTN設備散熱的問題分析，除當前工藝水平不足集成度仍未匹配好散熱外，規劃前期部分地市亦存在舊核心局址的機房制冷系統不達標，不能滿足后期超100G OTN設備的建設。

對于超100G OTN設備的機架擺放可在兩側預留導風柜體，利于阻絕冷熱氣流的同時也可作為儲纖柜使用。同時，針對機房空調制冷系統需做好前期的調研工作，嚴格執行網絡建設配套先行的原則，做到安全第一，減少不必要的安全事故。

2.4 機房承重問題及建議

部分地市前期傳輸網核心節點機房建設時未考慮到后期系統的擴容升級，機房選取未將機房承重放在重要因素考慮。超100G OTN系統受限于當前技術原因，相較于原先OTN系統重量增加了20%左右，對部門舊核心局址機房的承重提出了更高的要求。綜合考慮承重和業務需求的影響，對老舊核心局址，特別是租借局址重點調研，調換不能滿足要求的局址，自建機房可考慮整改措施以滿足新建超OTN系統的承載需求。

3 傳輸網目標網絡建設

以中國移動傳輸網為例，探討了超100G OTN網絡規模化部署后的傳輸網目標網絡建設。

3.1 核心層目標網絡建設

3.1.1 OTN目標網絡建設

核心層OTN網絡以滿足設備組網、數據城域網發展、OLT上聯承載以及集客業務承載為主。在部署超100G OTN網絡前期引入ROADM技術組大網，以便降低時延和功耗。部署中后期啟用SDN技術，提升網絡可靠性。核心層組建400G OTN環路并能平滑升級至1T。匯聚層建設100G/400G OTN環路，并進一步整合現網OTN資源，做好新老設備的交替工作。

3.1.2 PTN目標網絡建設

為適應未來業務流量Mesh化的特點，調整網絡結構。在骨干節點直接將L3 VPN下沉至邊緣，實現流量的靈活調度。網絡容量進一步提高,核心層由100GE速率升級為400GE，并具備向更高速率平滑升級的能力。市區和近郊接入子環容量升級為100GE，郊縣接入子環，根據帶寬利用率逐步升級為100GE。

3.1.3 SPN目標網絡建設

核心節點部署位置考慮與核心網UPF對接、CE對接以及機房條件等多種因素的影響，為保證網絡的擴展性、靈活性以及安全性，可在與其他類型專業對接點配置相應的落地設備，且落地設備需成對部署。對于僅有一對對接的節點需優先異地部署，而部署兩對對接的節點設備時，優先選擇不同機房各自部署一對落地設備。

3.2 匯聚層目標網絡建設

3.2.1 OTN目標網絡建設

根據業務發展，將OTN優先下沉至流量壓力較大的匯聚區，并從中選取兩個機房條件較好的OTN站點作為波分骨干匯聚節點，骨干匯聚節點向上與核心節點組網，向下與普通匯聚節點組環，以可以滿足遠期L2/3設備下沉后對OTN網絡的要求。部署后期，加速OTN下沉，覆蓋面幾乎包含所有的匯聚節點，OTN將作為大容量傳送通道使用。

3.2.2 PTN目標網絡建設

超100G的規模化部署，一方面加速推進了PTN與無線網絡的演進，另一方面為進一步降低時延而促進L3層面的全面下沉。業務的大帶寬需求引入100G/200G/400G的線路端口，由于5G頻譜提高帶來的站點數成倍增長需要L2/L3網關的裂點優化。綜合考慮L3域的擴大和新業務形態的接入，適時引入SDN和網絡分片技術，為PTN網絡運營提供更有效的支撐。

3.2.3 SPN目標網絡建設

按需在部分區域或全網新建SPN可具備端到端獨立組網能力。根據業務量采用合適的組網方案，初期可采用環網或口字型的結構組建100GE系統、同時根據密集區域配置200GE。后期業務量的新增，可考慮優化網絡結構，同時亦可以擴增Nx100GE系統，建議新建組網使用FLexE板卡。

3.3 接入層目標網絡建設

3.3.1 OTN目標網絡建設

隨著超100G OTN部署，骨干和匯聚層的網絡架構演進，隨之推動接入環網的平滑演進，接入環全面升級至10GE，同時嚴格管控節點的數量，在部分業務密集的區域可根據實際流量升級到40GE環網。遠期接入環按需升級至100GE，多個C-RAN站點單獨組環，考慮到OTN覆蓋率較高，可直接接入至OTN/PIC環網。

3.3.2 PTN目標網絡建設

隨著超100G OTN部署部署，接入層PTN隨業務發展全部升級為10GE/100GE，發達地區目前已基本完成10GE環網升級，同時根據業務需求在特定場景中升級了100GE環網，不發達地區可按照密集城區、一般城區以及鄉鎮的順序，將10GE接入環網比例提升至80%以上，后期逐步提升至100%。同時，加快推動了與無線專業的工作協同。

3.3.3 接入層SPN網絡建設

綜合集中部署以便減少建設成本，以組建50GE或100GE網絡為主，其中以50GE和100GE組建系統時應采用FLexE板卡。對于在分域點同時也有基站接入需求的站點，需避免核心域內的復雜路由路線，基站接入可通過同節點機房一套接入設備接入分域點設備。

4 結 論

傳輸光網絡發展的洪流勢不可擋，超100G OTN和SDON的時代已經到來。文章提出適配運營商規劃先行、自由組網的理念，解決超100G OTN網絡規劃和部署難題，為智能光網絡發展提供一定的理論依據。