中國電信張成良：網絡重構下的城域光傳送網

　　Iccsz訊 工信部科技委常務副主任、中國電信科技委主任韋樂平曾表示，現有網絡面臨著諸多難以解決的問題，要破解這些難題，必須實現網絡架構的重構，與以往的技術變革不同，這將是一場耗時十年的、傷筋動骨的深度變革。

　　面對這場變革，2016年中國電信提出了轉型3.0戰(zhàn)略，發(fā)布了《CTNet 2025網絡重構白皮書》。中國電信北京研究院副院長張成良認為，網絡重構從城域網絡重構開始，城域光傳輸網需要重建其完整性。據了解，目前中國電信已經通過四方面的舉措來推動城域傳輸網絡的重構：綜合業(yè)務匯聚區(qū)劃分以穩(wěn)定網絡結構;延伸OTN/WDM覆蓋，構建完整的城域光傳輸網;依賴于ROADM的應用實現城域網內高效傳送;加速SDN開發(fā)適應重構要求，支持隨選網絡。

　　網絡重構從城域網絡重構開始

　　目前運營商城域網業(yè)務增長迅速，城域網除了需接入骨干網的業(yè)務流量還包含著大量的城域內流量，因此業(yè)務增長將遠超于骨干網。此外業(yè)務顆粒變得更加豐富，城域網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。

　　“數據顯示，城域IP流量預測增長率遠高于骨干網。2016-2018年城域IP網承載需求中100G、10G將分別增長476%、70%，而骨干IP網總帶寬(100G顆粒)預測顯示，IP骨干網總帶寬增長率為49%。”張成良指出，“城域網絡重構是網絡重構的關鍵”。

　　在張成良看來，網絡重構從城域網絡重構開始。“從重要性來說，城域網內業(yè)務量巨大，帶寬顆粒多樣化，骨干網絡依賴于城域網的接入;在必要性方面，SDN/部署，網絡邊緣NFV化首先要在城域網內實現;就直接性而言，城域網結構的調整直接保證了DC為核心的未來網絡架構的調整。”

　　張成良指出，城域光傳送網重構的開始主要來自四大方面的驅動：DC為核心對于網絡節(jié)點位置、高效低成本互聯(lián)及綜合承載的需求;“隨選網絡”需要城域傳送網可以快速和靈活地提供帶寬;做為運營商基礎能力的超高視頻傳送必須解決高帶寬，低時延的傳送;5G高帶寬、低時延的承載需求需要同固定網絡部署共同考慮。

　　驅動1：傳統(tǒng)的云網分離，DC為邊緣的網絡結構存在兩個主要問題：一是計算、存儲和網絡彼此獨立靜態(tài)配置，資源無法統(tǒng)一按需提供;二是由于基于傳統(tǒng)電信業(yè)務，依賴于行政區(qū)組網，DC僅為網絡的邊緣節(jié)點。而基于云網融合，DC為核心的網絡與此不同，其業(yè)務、IT和網絡均為云化實現，是基于DC集中部署來實現資源動態(tài)分配和調度的網絡結構，該網絡結構面向互聯(lián)網業(yè)務，關注流量布局。因此，DC成為網絡的核心、重中之重。張成良表示，以DC為核心后，本地多種業(yè)務的流向都將以DC為中心，由此帶來的承載需求包括：DC上聯(lián)流量的增加將擴大本地波分系統(tǒng)的覆蓋范圍，DC將成為本地傳輸網的主要節(jié)點所在地;DC之間的大帶寬調度需要光層交叉帶來的高靈活、低時延、低功耗特性;為了承載多種業(yè)務流向DC，對于綜合承載的需求會更為迫切。

　　驅動2：由于政企專線客戶對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，依賴于傳輸網的專線仍會長期存在。

　　隨選網絡可為客戶提供快速開通、可定制、自動化、差異化、多層面專線及延伸業(yè)務，必會在未來受到政企客戶的追捧，因此“隨選網絡對城域光傳送網提出新需求”。張成良指出，傳輸專線“隨選”特性的提供需依賴于基于OTN網絡的SDON控制技術，以此為基礎實現BoD業(yè)務;OTN網絡延伸，引入接入型OTN設備構成端到端OTN網絡，更利于快速開通和BoD業(yè)務的實現。政企客戶業(yè)務接入接口以太化趨勢明顯，邊緣接入設備不再拘泥于傳輸類設備，城域匯聚層需要具備綜合接入能力的傳輸設備。

　　驅動3：4K為代表的超高清視頻將成為運營商繼語言、數據之后的一種基礎網絡能力。

　　張成良列舉了一些4K視頻的流量數據：平均每戶流量：1.5M(初期)->4M(發(fā)展期) ->8M(發(fā)達期);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，OTN/WDM只需50對光纖，節(jié)省98%。由于“家庭網和接入網是時延瓶頸，而城域網除了光纖距離，設備時延主要來自擁塞導致的ms級緩存時延，需要減少IP網內跳數”，張成良指出，“為了適應4K視頻的城域IP網絡典型結構，運營商必須簡化網絡層次。”

　　驅動4：未來5G時代，基站部署方面會出現超密組網、城區(qū)廣覆蓋的趨勢，同時核心網方面移動計算邊緣化，無線處理功能下移也將成為必須。這就需要對固網和移動網進行統(tǒng)一規(guī)劃部署，充分考慮未來5G小/微基站部署與FTTx部署的協(xié)同，實現資源共用，提高網絡使用效率。

　　城域光傳輸網需要重建其完整性

　　據張成良介紹，中國電信在城域/本地傳輸網絡結構中WDM/OTN網絡實現本地網市區(qū)波分覆蓋率在24%;本地網市縣波分覆蓋率在92%;近兩年縣鄉(xiāng)波分發(fā)展快速，南方本地網縣鄉(xiāng)波分覆蓋率已達68%，北方縣鄉(xiāng)波分覆蓋率在22%。

　　目前中國電信已建設的SDH網絡基本為端到端網絡，覆蓋范圍廣，但近年停止新建和限制擴容后，核心和匯聚層網絡出現嚴重的資源緊張問題，甚至無資源可用(接入段的資源還是比較充足的);但是WDM/OTN網絡覆蓋范圍還有限，主要是在距離較長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)內僅在非常少的核心節(jié)點建設了WDM/OTN設備;接入段的MSTP/SDH/MSAP網絡與較高層次的OTN網絡之間出現了斷裂(特別是市區(qū))，WDM/OTN網絡下沉不夠，SDH網絡資源基本耗盡。

　　“城域光傳輸網絡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絡，運營商必須在四方面發(fā)力：一是劃分綜合業(yè)務匯聚區(qū)，穩(wěn)定城域光網絡結構，基本固定機房位置和光纜方向，需考慮對IDC、大帶寬政企(ISP的IDC/CDN) 所在節(jié)點的統(tǒng)一規(guī)劃建設;二是WDM/OTN網絡延伸，分階段將OTN/WDM傳輸網絡覆蓋到綜合業(yè)務匯聚區(qū)的中心點，形成完整的城域光網絡，實現多種業(yè)務的綜合統(tǒng)一承載;三是引入ROADM，提高城域光傳送網的承載效率。四是與骨干網配合形成端到端的SDN控制層。

　　在綜合業(yè)務匯聚區(qū)劃分穩(wěn)定網絡結構方面，中國電信的基本原則是綜合業(yè)務匯聚區(qū)的劃分需綜合考慮有線寬帶、無線基站、政企客戶等多種業(yè)務的綜合接入、匯聚，建設能夠滿足多業(yè)務統(tǒng)一承載的中繼傳輸網絡。在覆蓋范圍方面，綜合業(yè)務接入區(qū)面積不宜設置太小。根據測算：大中型城市內的金融、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)達鄉(xiāng)鎮(zhèn)等區(qū)域5及以上平方公里 ;普通鄉(xiāng)鎮(zhèn)農村原則上不嚴格按綜合業(yè)務匯聚區(qū)標準來劃分。

　　在延伸OTN/WDM覆蓋，構建完整的城域光傳輸網方面，中國電信要求OTN/WDM網絡的覆蓋需保證接入段網絡與核心網絡的連接， 接入OTN、接入MSTP均可接入OTN/WDM網絡，構成完整的傳輸網絡;OTN設備增加分組功能，可按需求提供以太網業(yè)務和TDM業(yè)務;接入IP RAN也可作為接入手段與OTN/WDM提供端到端業(yè)務承載。張成良強調，“開發(fā)并在網絡中引入與客戶設備直接連接的接入型OTN設備更利于基于SDN實現端到端控制，避免專業(yè)協(xié)同可能造成的開通速度下降、客戶隨選能力受限等問題。”

　　在城域網內引入ROADM的應用方面，張成良指出了ROADM應用的優(yōu)勢包括：加快波長業(yè)務提供，快速響應需求，盡可能減少人工干預;采用光層調度避免光電轉換造成的時延增大問題;基于網管的波道路由和性能監(jiān)測管理有利于線路的維護管理;基于網管的波道路由調整，為維護部門提供了應對頻繁光纜割接和中斷故障的有效手段;為波長業(yè)務提供成本適中的生存性機制。ROADM的應用可實現DC間互聯(lián)、大帶寬專線提供以及應對超高視頻承載的帶寬和時延需求。“核心節(jié)點調度量大，靈活性要求高，需配置方向無關的ROADM。匯聚層節(jié)點的ROADM維度要求較低，采用2/4維即可，匯聚層節(jié)點下聯(lián)環(huán)網方向繼續(xù)采用固定OADM，以降低維度需求。”

　　在加速SDN開發(fā)適應重構要求，支持隨選網絡方面，張成良指出城域IP網和城域傳送網應統(tǒng)一引入SDN控制器和協(xié)同編排器，實現跨廠商、跨專業(yè)的統(tǒng)一調度，提供帶寬調整和虛擬組網業(yè)務能力，解決客戶隨選，及DC間互聯(lián)的靈活、快速配置問題。

　　最后，張成良再次強調，城域光傳送網重構過程中的重要舉措是：穩(wěn)定網絡結構，劃分綜合業(yè)務匯聚區(qū)，確定綜合業(yè)務匯聚區(qū)中心節(jié)點;建設完整網絡，OTN網絡覆蓋到綜合業(yè)務匯聚區(qū)，根據需要采用接入型OTN設備延伸到客戶側;發(fā)揮高效優(yōu)勢，城域核心和大匯聚節(jié)點引入ROADM ，獲得低成本、低功耗、低時延特性;加速SDN開發(fā)做好跨域/跨專業(yè)協(xié)同和能力開放，實現業(yè)務創(chuàng)新。