朱友芬，薛 強，符慧迪

（1.中國聯(lián)合網絡通信有限公司廣東省分公司，廣東 廣州 510000；2.中訊郵電咨詢設計院有限公司，北京 100048）

1 S市傳輸網絡現(xiàn)狀及問題

S市隸屬于南方，經過多年的發(fā)展建成了10G WDM、100G WDM、SD-OTN等多張傳輸網絡，主要部署在匯聚層以上，解決IP城域網、IP承載網、IDC網絡以及GE以上顆粒的集客專線業(yè)務等。在超高速、超大容量的光傳送網中，網絡故障會造成巨大的影響和損失，使得網絡的可靠性和生存能力受到很大的挑戰(zhàn)，帶來極大的安全隱患，因此生存性是傳輸網規(guī)劃和設計的關鍵性能指標[1]。

經過多年的發(fā)展，S市OTN網絡存在以下3個問題。一是S市OTN網絡在進行業(yè)務路由分配時缺乏全局考慮和長遠規(guī)劃，隨著業(yè)務量的急劇增加，OTN網絡業(yè)務在少數(shù)傳輸鏈路上的過度集中存在突發(fā)性擁塞的風險；二是S市現(xiàn)有的10G WDM平臺在網年限超15年，設備故障率高且已停廠，亟需退網；三是S市100G WDM系統(tǒng)未部署SDN功能，無法實現(xiàn)業(yè)務端到端的快速發(fā)放。

2 面向OTN的業(yè)務需求

2.1 帶寬需求

OTN網絡主要承載GE以上顆粒，是以業(yè)務需求為驅動建設的網絡，目前主要解決IP城域網、IP承載網、IDC網絡以及集客專線業(yè)務需求。IP城域網針對OTN網絡的需求主要是10GE顆粒，近年來隨著互聯(lián)網業(yè)務的蓬勃發(fā)展，互聯(lián)網數(shù)據(jù)中心在各大城市均大規(guī)模建設，出口帶寬均在100G以上。BRAS上聯(lián)需求目前多為10GE或多個10GE捆綁，后續(xù)將跳過40GE平臺，直接上升為100G。

目前S市IDC業(yè)務發(fā)展迅速，建設了多個IDC專屬機房，出口帶寬需求均為100G或多個100G。IDC業(yè)務以及集客業(yè)務將逐步成為主流業(yè)務，IP承載網不再建設直至退網。業(yè)務網的帶寬需求隨著數(shù)據(jù)業(yè)務的蓬勃發(fā)展，將逐步由10G提升為100G。傳輸100G WDM系統(tǒng)成為主要承載網絡，而10G WDM系統(tǒng)面臨退網[2]。

2.2 保護要求

S市的IDC及城域網業(yè)務的倒換機制對傳輸系統(tǒng)提出了更高的要求，即50%擴容門限，兩個平面可以倒換，單平面鏈路中斷不超50%。

根據(jù)IDC及城域網業(yè)務故障時的倒換機制，建議傳輸系統(tǒng)通過優(yōu)化調整，通過降低單平面峰值利用率來提升網絡抗故障中斷能力，提高網絡的生存性。

2.3 網絡優(yōu)化

網絡優(yōu)化就是在充分了解網絡運行狀態(tài)的前提下，對現(xiàn)有網絡進行數(shù)據(jù)采用和分析，了解影響網絡質量的因素，采取各種技術手段對網絡進行調整優(yōu)化，使網絡達到最佳運行狀態(tài)，使資源利用最優(yōu)化[3]。

3 案例分析

3.1 通過優(yōu)化調整實現(xiàn)OTN系統(tǒng)間流量均衡分擔

S市目前有5個100G WDM系統(tǒng)，共承載在5條光纜上，每個系統(tǒng)均由2條光纜形成光層保護，但各系統(tǒng)承載IDC和城域網業(yè)務不均衡。S市100G WDM網絡現(xiàn)狀如表1所示。

表1 S市100G WDM網絡現(xiàn)狀

由表1可知，系統(tǒng)1、2同光纜路由，系統(tǒng)3、5同光纜路由。S市2021年6月份，光纜1和3同時中斷，由于城域網的故障倒換機制，各平面峰值利用率均超出50%，各平面（方向）間無法實現(xiàn)靈活倒換，因此電路故障時只能在單平面（方向）進行負荷分擔，導致IDC網絡和城域網出現(xiàn)了流量擁塞。各網絡的業(yè)務倒換情況如下，IDC網絡B、D方向業(yè)務全擁塞，城域網B方向業(yè)務全擁塞[4]。

為解決這一安全隱患，S市對5個100G WDM系統(tǒng)進行優(yōu)化調整（表2），保證各個系統(tǒng)均衡承載，中斷單個傳輸系統(tǒng)業(yè)務不擁塞，中斷單個平面業(yè)務不擁塞。

表2 S市100G WDM網絡調整方案

IDC業(yè)務調整方案違A方向原系統(tǒng)1承載的4條業(yè)務調整兩條至系統(tǒng)3和系統(tǒng)4、系統(tǒng)2調整1條至系統(tǒng)5，保證了各個系統(tǒng)間的業(yè)務均衡，單個傳輸系統(tǒng)業(yè)務不擁塞，單個平面業(yè)務不擁塞。同理，調整B、C、D方向的業(yè)務分攤到5個系統(tǒng)上，實現(xiàn)了業(yè)務的均衡分攤，提升了網絡的生存性和健壯性。

城域網業(yè)務調整方案為A方向原系統(tǒng)1承載的13條業(yè)務調整4條至系統(tǒng)系統(tǒng)2，保證了業(yè)務均衡分擔，單個傳輸系統(tǒng)業(yè)務不擁塞，單個平面業(yè)務不擁塞。同理，調整B方向的業(yè)務分攤到3個系統(tǒng)上，實現(xiàn)了業(yè)務的均衡分攤，提升了網絡的生存性和健壯性。

綜上，S市的5個100G WDM系統(tǒng)經網絡優(yōu)化后，各系統(tǒng)間的業(yè)務承載實現(xiàn)了真正的負荷分擔，提升了業(yè)務承載的安全性和可靠性。

3.2 引入光網絡前沿領先技術，提升網絡的運行效率

S市結合光纜路由進行OTN網絡的MESH化重構，實現(xiàn)了波長一跳直達。全光交換對網絡波長資源的調度、管理提出更高的要求，OXC的出現(xiàn)既可以滿足網絡MESH化、一跳直達的要求，又可以簡化網絡，降低運維難度[5]。

結合未來業(yè)務的發(fā)展情況，引入光交叉連接（Optical Cross-Connect，OXC）和波分交換網絡（Wavelength Switched Optical Network，WSON）等光網絡前沿領先技術，保證全網最佳性能。針對當前核心調度節(jié)點和未來維度數(shù)會增加的節(jié)點優(yōu)先部署OXC設備，一是可以避免后續(xù)涉及到的業(yè)務割接工作，二是可以解決機房空間和功耗不足的問題，滿足未來5～10年的光層演進需求，保證了網絡的穩(wěn)定性。

將WSON和SDN相結合，確保網絡抗多次斷纖，提升網絡可靠性。OXC的作用就是服務于全光交換和全光調度，具備大維度無阻塞交換能力，具有極高的交叉調動容量。WSON的核心能力主要有以下3點。

（1）自動發(fā)現(xiàn)。WSON采用GMPLS協(xié)議來實現(xiàn)節(jié)點、拓撲和資源的自動發(fā)現(xiàn)，簡化了維護流程。

（2）自動建連。相較于傳統(tǒng)的固定連接、手工配置連接方式，WSON基于設備ROADM技術使物理層設備具備靈活建立連接的能力，可實現(xiàn)業(yè)務的一鍵式開通。

（3）自動恢復?；赗OADM技術，在發(fā)現(xiàn)故障時WSON可以快速建立新路徑，實現(xiàn)業(yè)務的快速恢復，從而緩解光纖維修的緊急度，降低緊急修復光纖的時間壓力，減少緊急事件引入的額外成本。

相對傳統(tǒng)的1+1保護，WSON保護真正實現(xiàn)“有路就通”的抗多次斷纖保護，具體對比如圖1所示。

圖1 傳統(tǒng)的1+1保護和WSON保護對比

3.3 網絡精簡

S市目前在網的10G WDM系統(tǒng)已運行了15年以上，故障率高且設備已停產，無備件可用，亟需退網。由于S市目前的10G WDM系統(tǒng)承載業(yè)務較多，如果一次性遷移，需花費大量的人力和物力，投資大且無效益，因此制定了10G WDM退網的整體思路。以SD-OTN政企精品網為底座進行業(yè)務割接，老舊設備騰退，并持續(xù)優(yōu)化網絡架構實現(xiàn)節(jié)能降耗，最大化SD-OTN基礎網和業(yè)務網價值，提升S市的數(shù)字品質體驗。

可持續(xù)發(fā)展的城市離不開完善的基礎化信息能力，S市在現(xiàn)網SD-OTN全光網的基礎上，以綠色環(huán)保為己任，積極制定節(jié)能環(huán)保措施，通過割接、退網、優(yōu)化等手段，在提升網絡品質的同時節(jié)能降耗，減少碳排放。

4 結 論

針對多套OTN系統(tǒng)承載業(yè)務不均衡問題，通過網絡優(yōu)化并引入OXC和WSON等光網絡前沿領先技術，保證全網最佳性能，實現(xiàn)均衡分擔的目標，提升業(yè)務承載的安全性，兼顧網絡精簡。通過S市的部署可以總結經驗，為有多套OTN系統(tǒng)的地市業(yè)務均衡分擔提供有力的現(xiàn)網數(shù)據(jù)支撐，為未來業(yè)務的發(fā)展奠定堅實的網絡基礎。