朱 磊，李壯志，孫 濤（.中國聯(lián)通德州分公司，山東德州 53000；.中國聯(lián)通山東分公司，山東濟(jì)南 5000）

1 概述

2017年6月山東省第十一次黨代會報告明確提出“以濟(jì)南為依托，實施北跨東延、攜河發(fā)展，在黃河沿岸高起點、高標(biāo)準(zhǔn)、高水平規(guī)劃建設(shè)國家新舊動能轉(zhuǎn)換先行區(qū)”，中國聯(lián)通山東省公司在年初的工作會也明確提出積極跟進(jìn)配套的信息化建設(shè)，形成領(lǐng)先的信息化高地。

《山東新舊動能轉(zhuǎn)換綜合試驗區(qū)建設(shè)總體方案》的落實及省委、省政府“北跨東延”戰(zhàn)略的實施，有力推動了齊河與先行區(qū)一體發(fā)展，德州市齊河縣納入先行區(qū)建設(shè)總體布局，推動黃河北展區(qū)融為一體，統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一開發(fā)，統(tǒng)籌推進(jìn)黃河沿岸生態(tài)保護(hù)與景觀塑造，打造黃河下游生態(tài)經(jīng)濟(jì)發(fā)展高地。省政府將推動濟(jì)南新材料產(chǎn)業(yè)園與齊河經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)、齊魯高新區(qū)融合對接，打造全國重要的新材料產(chǎn)業(yè)和高新技術(shù)創(chuàng)新轉(zhuǎn)化高地；推動黃河沿岸旅游資源優(yōu)化組合，打造國家級旅游度假區(qū)；加強(qiáng)物流資源整合，打造區(qū)域性物流發(fā)展基地。

越來越多的高新技術(shù)企業(yè)將會落戶齊河產(chǎn)業(yè)園區(qū)，齊河至濟(jì)南的專線電路將會迎來爆炸式發(fā)展。如何降低專線電路時延，提升用戶感知；降低專線成本，增加市場競爭力是中國聯(lián)通德州分公司急需解決的難題。

2 現(xiàn)狀調(diào)查

2.1 業(yè)務(wù)路徑

根據(jù)德州各區(qū)縣所處地理位置，德州聯(lián)通本地網(wǎng)構(gòu)建了東5 縣（慶云、樂陵、陵城、臨邑和寧津）和南5縣（武城、夏津、禹城、齊河和平原）的市縣光纜網(wǎng)絡(luò)及傳輸系統(tǒng)，傳輸網(wǎng)絡(luò)及節(jié)點位置GIS如圖1所示。

圖1 傳輸網(wǎng)絡(luò)及節(jié)點位置GIS圖

目前現(xiàn)網(wǎng)小顆粒跨域以太網(wǎng)專線電路均通過SDH 網(wǎng)絡(luò)承載?，F(xiàn)網(wǎng)齊河至濟(jì)南的專線電路的主要路徑為客戶分支交換機(jī)→光收發(fā)→MSAP→齊河縣鄉(xiāng)SDH→德州市縣SDH（OVER 德州市縣OTN）→德州核心SDH→省干ASON（OVER 省干OTN）→濟(jì)南本地核心層ASON→匯聚層SDH→客戶總部交換機(jī)，整體的網(wǎng)絡(luò)路徑如圖2所示。

2.2 業(yè)務(wù)成本

根據(jù)齊河—濟(jì)南的專線電路路徑網(wǎng)絡(luò)圖，2018 年3 月對齊河至濟(jì)南的專線電路成本進(jìn)行了分析，以100M EOS 專線電路為例，經(jīng)測算成本為49 131.3 元。各成本組成如表1所示。

2.3 業(yè)務(wù)時延

對齊河至濟(jì)南的專線電路時延進(jìn)行了分析并測試驗證，其電路時延為2 785 μs，其中光纜傳輸時延占整個時延的50.27%，SDH 設(shè)備傳輸時延占整個時延的43.45%，具體如表2所示。

圖2 專線電路路徑網(wǎng)絡(luò)圖（改造前）

表1 齊河至濟(jì)南100M EOS專線電路成本（改造前）

表2 齊河至濟(jì)南專線時延（改造前）

3 網(wǎng)絡(luò)分析

3.1 承載成本、時延分析

如表3 和表4 所示，影響業(yè)務(wù)承載成本的原因主要有以下幾種：

a）在相同的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)下，傳統(tǒng)的10G SDH+OTN單Gb業(yè)務(wù)承載成本遠(yuǎn)高于PeOTN技術(shù)。

b）在相同的承載技術(shù)模式下，環(huán)路節(jié)點數(shù)增加導(dǎo)致承載成本上升。

c）網(wǎng)絡(luò)層級過多也明顯增加專線承載成本。

d）設(shè)備的背靠背轉(zhuǎn)接需要配置相應(yīng)的線路側(cè)/客戶側(cè)互聯(lián)端口，這也會增加成本。

后3個因素同時也會導(dǎo)致時延增加。

表3 不同技術(shù)專線電路成本對比（單位：元）

表4 設(shè)備背靠背對成本及時延影響分析表

光網(wǎng)絡(luò)的低時延優(yōu)勢源于其對業(yè)務(wù)信號處理層次極低。光網(wǎng)絡(luò)工作在L0和L1層，根據(jù)表5給出的不同層次網(wǎng)元引入的時延量級，光纖傳輸時延是光網(wǎng)絡(luò)電路時延的決定性因素，其次是L1 電層的處理（FEC編解碼、成幀/解幀、業(yè)務(wù)封裝等），而L0 光學(xué)器件處理時延基本上可以忽略。

表5 OSI七層模型時延分析

由表5 可知，除上述影響成本和時延的后3 個因素外，導(dǎo)致電路時延過高的因素還有：

a）電路的路徑迂回，導(dǎo)致光纜傳輸距離增加。

b）SDH 電路配置轉(zhuǎn)發(fā)過程中，過多進(jìn)入低階交叉盤。

3.2 確定要因

通過將德州本地網(wǎng)與省內(nèi)其他地（市）的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)比較，并結(jié)合德州的地理位置等因素綜合對比分析，歸納出導(dǎo)致專線業(yè)務(wù)承載成本過高，時延過大的6個末端原因，具體如表6所示。

表6 要因分析表

3.2.1 末端原因1：承載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)落后

通過對SDH+OTN 與PeOTN 在承載VC 業(yè)務(wù)的效率及成本對比分析可知，PeOTN 設(shè)備上的STM-N 板卡比SDH設(shè)備上便宜，并且節(jié)省了SDH和OTN背靠背的客戶側(cè)板卡，使得PeOTN 承載業(yè)務(wù)成本只有SDH+OTN 技術(shù)的25%。而通過表1 的成本分析發(fā)現(xiàn)90.9%的專線成本為SDH網(wǎng)絡(luò)資源占用成本。

專線電路成本各專業(yè)占比如圖3所示。

圖3 專線成本各專業(yè)占比

3.2.2 末端原因2：環(huán)路節(jié)點數(shù)過多

現(xiàn)網(wǎng)的SDH 為環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，每個環(huán)路上有4～7 個節(jié)點?，F(xiàn)網(wǎng)承載的業(yè)務(wù)均為匯聚型業(yè)務(wù)，只有上下級業(yè)務(wù)網(wǎng)元的豎向流量，環(huán)路上的節(jié)點共享整個環(huán)路的帶寬。以2 點環(huán)的成本為參考基準(zhǔn)，每增加1 個節(jié)點，專線電路在環(huán)網(wǎng)上分?jǐn)偟某杀揪蜁黾?0%，環(huán)路上節(jié)點過多是承載成本過高的一個主要原因。承載專線業(yè)務(wù)的環(huán)路，每個2.5G SDH 環(huán)路增加1 個節(jié)點，專線電路成本增加4.23%；每個10G SDH 環(huán)路增加1 個節(jié)點，專線電路成本增加1.83%；每個100G OTN 環(huán)路增加1個節(jié)點，專線電路成本增加0.61%

3.2.3 末端原因3：網(wǎng)絡(luò)層級過多

目前德州SDH 網(wǎng)絡(luò)分為核心層、匯聚層、邊緣匯聚層和接入層4 層結(jié)構(gòu)，市縣匯聚層由于存在多個獨立的平臺，為方便業(yè)務(wù)調(diào)度，需要搭建一個核心層進(jìn)行業(yè)務(wù)調(diào)度。整個核心層分?jǐn)偝杀菊颊麠l專線成本的4.9%，

3.2.4 末端原因4：設(shè)備的背靠背轉(zhuǎn)接

由于網(wǎng)絡(luò)層級、網(wǎng)絡(luò)安全及不同廠家設(shè)備互通等原因，省干ASON與本地網(wǎng)SDH、市縣匯聚層SDH和縣鄉(xiāng)邊緣匯聚層SDH 都存在背靠背轉(zhuǎn)接的情況。目前只有市縣匯聚層SDH 和縣鄉(xiāng)邊緣匯聚層SDH 之間的背靠背轉(zhuǎn)接可以進(jìn)行優(yōu)化，背靠背轉(zhuǎn)接成本占整個專業(yè)的4.6%。

3.2.5 末端原因5：專線電路路徑迂回

根據(jù)德州本地網(wǎng)及省干網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，齊河—德州的本地（市）縣匯聚層光纜路由為齊河—平原—德州，而德州—濟(jì)南的干線光纜路由為德州—平原—齊河—濟(jì)南?，F(xiàn)網(wǎng)齊河的電路路由為齊河—平原—德州—平原—齊河—濟(jì)南，光纜傳輸距離增加了180 km，光纜傳輸時延增加了900 μs，占整條電路時延的33.8%。

3.2.6 末端原因6：配置VC12顆粒穿通交叉

查看德州本地SDH 網(wǎng)電路時隙圖，發(fā)現(xiàn)在進(jìn)行通道規(guī)劃時，并未將整條VC4 通道劃分為某個網(wǎng)元獨享，而是環(huán)路上所有網(wǎng)元共享一條VC4 通道，經(jīng)測試，SDH 設(shè)備只進(jìn)行VC4 顆粒的轉(zhuǎn)發(fā)穿通時，時延為25 μs，當(dāng)進(jìn)行VC12 顆粒業(yè)務(wù)的轉(zhuǎn)發(fā)穿通時，時延增加65 μs?，F(xiàn)網(wǎng)SDH 封裝及轉(zhuǎn)發(fā)時延為1 210 μs，占全部時延的43.45%。

通過上述分析可知，末端原因1、2、5 和6 為影響成本及時延的重要因素，末端原因2 和3 為非重要因素。

4 制定對策

4.1 確定方案

本文運(yùn)用因素法提出了多個方案，方案優(yōu)選評分如表7所示。

表7 方案優(yōu)選評分

確定方案后，按照5W1H原則制定了對策，對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化，具體如表8所示。

表8 優(yōu)化措施表

4.2 網(wǎng)絡(luò)實施

德州聯(lián)通根據(jù)業(yè)務(wù)現(xiàn)狀及后期業(yè)務(wù)需求，結(jié)合傳輸網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀，制定了多個實現(xiàn)“濟(jì)南—齊河”省本一體化方案，最終確定采用齊河縣局華為縣鄉(xiāng)波分OSN9600 子架與濟(jì)南四里村本地網(wǎng)PeOTN 核心OSN9600子架2點成環(huán)的方案。2018年8月1日，德州聯(lián)通邀請中國聯(lián)通山東省公司及濟(jì)南分公司負(fù)責(zé)該項目的相關(guān)人員來到齊河分公司，現(xiàn)場考察省本一體化對接方案及光纜路由，設(shè)計方案獲得省公司及地（市）分公司的一致認(rèn)可，該項目通過立項審批，進(jìn)入實施階段。2019 年2 月，完成相應(yīng)設(shè)備安裝及網(wǎng)絡(luò)調(diào)測，進(jìn)入試運(yùn)行階段，正式打通了齊河至濟(jì)南通道，隨后加載業(yè)務(wù)進(jìn)行相關(guān)性能測試，相關(guān)性能指標(biāo)滿足合設(shè)計要求。改造后的網(wǎng)絡(luò)圖如圖4所示。

4.3 效果驗證

濟(jì)南—齊河省本一體化改造完成后，經(jīng)測算分析，齊河至濟(jì)南100M EOS 專線電路成本由49 131.3元降至16 811.3元，降低了65.8%（見表9）。

圖4 專線電路路徑網(wǎng)絡(luò)圖（改造后）

表9 齊河至濟(jì)南100M EOS專線電路成本（改造后）

濟(jì)南—齊河省本一體化改造完成后，通過加載業(yè)務(wù)電路進(jìn)行測試驗證，齊河至濟(jì)南專線電路時延由2 785 μs降至940 μs（見表10）。

表10 齊河至濟(jì)南專線時延（改造后）

4.4 產(chǎn)品發(fā)布

山東聯(lián)通在2019 年5 月21 日攜手華為等業(yè)界廠商開始探索政企專線業(yè)務(wù)的升級，推出了智慧光網(wǎng)“SD-FAST”產(chǎn)品，其區(qū)別于傳統(tǒng)專線，擁有四大優(yōu)勢：F 代表“快速響應(yīng)”，實現(xiàn)業(yè)務(wù)“天”級開通、“秒”級提速；A 代表“彈性帶寬”，2M～100G 的帶寬顆粒隨需而選；S代表“自助服務(wù)”，客戶可以通過APP 或Web 實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)自主監(jiān)控和服務(wù)自助升級；T 代表“時延可視”，時延縮短到ms 級，并且可視可選。其中沿黃河軸線的“濟(jì)南—齊河—德州”省本一體化智簡網(wǎng)絡(luò)也在其列。山東聯(lián)通的智慧光網(wǎng)將實現(xiàn)省內(nèi)專線10 ms 時延圈，濟(jì)南與青島之間3 ms時延圈，濟(jì)南、青島到周邊城市2 ms時延圈，如圖5所示。

圖5 山東聯(lián)通智慧光網(wǎng)時延圈

5 結(jié)束語

在山東新舊動能轉(zhuǎn)換綜合試驗區(qū)，山東聯(lián)通打破干線本地格局，通過搭建齊河—濟(jì)南的直達(dá)通道實現(xiàn)業(yè)務(wù)快速直通，端到端專線業(yè)務(wù)路由從11跳節(jié)點減少至6 跳節(jié)點，既降低了專線電路時延，提升了用戶感知，又降低了專線成本，增加了市場競爭力。符合未來網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的業(yè)務(wù)承載策略。