周彥韜，滿祥錕，張 賀（中國聯(lián)通研究院，北京 100048）

0 引言

如今我國移動(dòng)用戶的存量市場(chǎng)接近飽和，且有提速降費(fèi)的大背景，政企專線業(yè)務(wù)逐漸成為運(yùn)營商新的業(yè)務(wù)增長點(diǎn)［1-5］，如何降低專線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的成本成為運(yùn)營商的首要問題之一。在傳輸網(wǎng)的建設(shè)中，將接入層的傳輸設(shè)備與匯聚設(shè)備進(jìn)行解耦，讓更多廠商參與招標(biāo)，可以降低設(shè)備采購成本，因此國內(nèi)運(yùn)營商的接入型OTN 設(shè)備（下文簡稱CPE 設(shè)備）多采用與本地傳輸網(wǎng)不同的第三方廠家。但由于廠家不同，CPE 設(shè)備雖與城域設(shè)備可在業(yè)務(wù)上解耦，其DCN 網(wǎng)絡(luò)在實(shí)際部署過程中會(huì)出現(xiàn)一些難題，如DCN 網(wǎng)絡(luò)開通及維護(hù)的便捷性，以及DCN 網(wǎng)絡(luò)的安全性等。本文將對(duì)CPE 網(wǎng)絡(luò)中不同的DCN管理方式進(jìn)行分析，為CPE網(wǎng)絡(luò)DCN工程部署提供一些參考。

1 DCN方案介紹

CPE 設(shè)備可分為盒式設(shè)備（CPE-A 設(shè)備）和插卡式設(shè)備（CPE-U）［6］：A 設(shè)備通常為1U 高，端口數(shù)量少，部署在客戶接入機(jī)房；U 設(shè)備則與匯聚層OTN 設(shè)備類似，通常與多個(gè)A 設(shè)備相連，匯聚多個(gè)A 設(shè)備上的業(yè)務(wù)，部署在匯聚機(jī)房［7］。而不同廠家的CPE 設(shè)備可通過標(biāo)準(zhǔn)化的Netconf+YANG 接口［8-9］由接入型OTN 設(shè)備管控系統(tǒng)［10］（下文簡稱CPE 管控）平臺(tái)進(jìn)行統(tǒng)一管控。

CPE 設(shè)備與局端OTN 設(shè)備之間的管控信令互通涉及到OTN 層、鏈路協(xié)議層、IP 協(xié)議層等多個(gè)層次的互通，國內(nèi)CCSA 正在編制的CPE 設(shè)備管控接口相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中［7］規(guī)定通過GCC［11-12］開銷建立PPP［13］鏈路傳遞管控信令（如圖1 所示）。GCC 開銷屬于OTN 幀開銷中的一部分，PPP 鏈路通過HDLC 協(xié)議封裝在GCC 開銷中，CPE 設(shè)備的管控信令通過IP 協(xié)議在PPP 鏈路中傳遞，由DCN 網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)到CPE 設(shè)備管控系統(tǒng)上。OTN中的GCC 開銷包括GCC0、GCC1、GCC2，其中GCC0 屬于OTU 層的開銷，GCC1、GCC2 屬于ODU 層的開銷。管控信令默認(rèn)使用高階ODU 的GCC2（對(duì)CPE 設(shè)備而言通常是ODU2），也可選擇設(shè)置GCC0、GCC1、GCC2，或者多個(gè)GCC 字節(jié)捆綁。按照CPE 設(shè)備的不同組網(wǎng)方案，以及DCN 網(wǎng)絡(luò)帶內(nèi)/帶外傳輸模式，本文提出以下幾種DCN模式。

圖1 基本GCC框架模型

1.1 A設(shè)備+OTN設(shè)備的帶內(nèi)方案（方案1）

首先討論CPE-A 設(shè)備與城域OTN 設(shè)備直連的組網(wǎng)場(chǎng)景。在此場(chǎng)景中，若DCN 用帶外方式，則每個(gè)A設(shè)備都要開通連接到CPE 管控平臺(tái)服務(wù)器的管理通道，會(huì)極大限制A 設(shè)備的部署數(shù)量且占據(jù)大量帶外網(wǎng)絡(luò)資源。因此在A 設(shè)備與城域OTN 設(shè)備直連時(shí)，DCN一般考慮用帶內(nèi)的方式，如圖2 所示。圖2 中紅色虛線為CPE 設(shè)備的DCN 通道，CPE 設(shè)備與OTN 設(shè)備通過標(biāo)準(zhǔn)定義的GCC 開銷進(jìn)行通信，CPE 設(shè)備的管控信令傳到城域網(wǎng)后與城域OTN共用DCN通道。

圖2 A設(shè)備+OTN設(shè)備帶內(nèi)方案

在此方案中，DCN 通道業(yè)內(nèi)通常使用A 設(shè)備線路側(cè)最高階ODU 中的GCC2 開銷傳遞，以圖2 中左側(cè)A設(shè)備為例，NE1 接收到A 設(shè)備的OTN 信號(hào)后，從高階ODU 中剝離GCC2開銷，讀取其中的轉(zhuǎn)發(fā)地址，發(fā)送到與CPE 管控平臺(tái)相連的網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元NE2，通過NE2 將信息發(fā)送到CPE 管控平臺(tái)上。在此方案中，為了使A 設(shè)備可以通過DHCP［14］方式在CPE 管控平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上線，需要在NE1配置DHCP relay功能，在A設(shè)備上電后，將A 設(shè)備的DHCP Request 轉(zhuǎn)發(fā)到集成DHCP serv?er 能力的CPE 管控平臺(tái)上，從CPE 管控平臺(tái)的DHCP地址池中選取可用IP 地址分配給A 設(shè)備進(jìn)行配置，其中DHCP地址池中的IP地址范圍需要提前劃分。

這個(gè)方案簡單直接，無需額外開通帶外DCN 網(wǎng)絡(luò)，可以實(shí)現(xiàn)CPE 業(yè)務(wù)快速部署，方便網(wǎng)絡(luò)的管理維護(hù)。為了實(shí)現(xiàn)A 設(shè)備的自動(dòng)上線，需要將A 設(shè)備與局端OTN 設(shè)備（即圖2 中的NE1～NE6 設(shè)備）納入到同一個(gè)OSPF 域中，局端OTN 設(shè)備與A 設(shè)備會(huì)互相學(xué)習(xí)到雙方全部路由信息，存在安全隱患［15］；A設(shè)備也可通過人工配置上線，但增加工程部署的工作量。另外，CPE設(shè)備部署位置通常不在運(yùn)營商機(jī)房，若CPE 設(shè)備與城域網(wǎng)設(shè)備共DCN，可能會(huì)影響城域網(wǎng)DCN 本身的穩(wěn)定性。

1.2 A設(shè)備+OTN設(shè)備+總頭設(shè)備的帶內(nèi)方案（方案2）

為了解決方案1 中可能帶來的安全性問題，可以在NE2 與CPE 管控系統(tǒng)之間增加一個(gè)總頭設(shè)備，用來在帶內(nèi)傳輸中分離CPE 網(wǎng)絡(luò)與城域網(wǎng)的DCN，如圖3所示。在此方案中，總頭設(shè)備實(shí)質(zhì)上是一臺(tái)大容量的OTN 設(shè)備，CPE 管控信令封裝在CPE 業(yè)務(wù)信號(hào)同階ODUk 的GCC 開銷中，城域OTN 設(shè)備對(duì)CPE 業(yè)務(wù)信號(hào)透?jìng)鳎蠧PE 業(yè)務(wù)匯聚并經(jīng)過總頭設(shè)備，進(jìn)行CPE管理信令與CPE 業(yè)務(wù)的分離，CPE 管控信令通過總頭設(shè)備對(duì)接管控服務(wù)器。

圖3 A設(shè)備+OTN設(shè)備+總頭設(shè)備的帶內(nèi)方案

此方案與方案1 相比，由于城域網(wǎng)DCN 通常位于高階ODUk 的GCC 開銷，因此可以實(shí)現(xiàn)CPE 管控信令DCN 與城域網(wǎng)DCN 通道在帶內(nèi)相互分離，城域網(wǎng)設(shè)備只需要透?jìng)鰿PE 業(yè)務(wù)即可，CPE 管控信令無需城域設(shè)備主控處理，安全性提高。但此方案并不適用于需要城域OTN 設(shè)備做終結(jié)處理的業(yè)務(wù)類型，如EoS 業(yè)務(wù)和以太交換業(yè)務(wù)，且所有CPE 業(yè)務(wù)信號(hào)路由均需要經(jīng)過總頭設(shè)備，增加了業(yè)務(wù)額外的時(shí)延并加大了維護(hù)的復(fù)雜度。

1.3 A設(shè)備+U設(shè)備+OTN設(shè)備的帶內(nèi)方案（方案3）

在CPE 設(shè)備實(shí)際部署時(shí)，更多的情況下會(huì)用到A設(shè) 備+U 設(shè)備+OTN 設(shè) 備的方 案。帶內(nèi)DCN 的A+U 方案如圖4 所示，該方案與方案1 類似，通過U 設(shè)備與城域OTN 設(shè)備相連，管控信令從U 設(shè)備發(fā)送到城域OTN設(shè)備，再通過城域網(wǎng)的帶內(nèi)DCN 轉(zhuǎn)發(fā)到CPE 管控系統(tǒng)上。

圖4 A設(shè)備+U設(shè)備+OTN設(shè)備的帶內(nèi)方案

該方案繼承了方案1的優(yōu)點(diǎn)，部署簡單，無需額外部署設(shè)備及DCN 網(wǎng)絡(luò)，方便網(wǎng)絡(luò)的管理維護(hù)。缺點(diǎn)與方案1也是一樣，若要求A 設(shè)備自動(dòng)上線，則CPE 設(shè)備的路由域需要與城域OTN 設(shè)備路由域一致，存在風(fēng)險(xiǎn)；若不要求A 設(shè)備自動(dòng)上線，通過人工靜態(tài)路由配置，則增加工程部署的工作量。若采用方案2 增加總頭設(shè)備，除了方案2 中存在的缺陷，大量A 設(shè)備業(yè)務(wù)的匯聚對(duì)總頭設(shè)備的性能要求極高，也增加了部署的成本。

1.4 A設(shè)備+U設(shè)備+OTN設(shè)備的帶外方案（方案4）

為了規(guī)避與城域OTN 網(wǎng)絡(luò)共用DCN 的風(fēng)險(xiǎn)，在A設(shè)備+U 設(shè)備的聯(lián)合組網(wǎng)下，可以考慮使用帶外DCN的方式。如圖5 所示，CPE 管控系統(tǒng)可以通過U 設(shè)備對(duì)各個(gè)A 設(shè)備進(jìn)行管理，A 設(shè)備的業(yè)務(wù)信號(hào)經(jīng)過U 設(shè)備進(jìn)行匯聚后接入城域網(wǎng)，而管控信號(hào)經(jīng)過U 設(shè)備匯聚后通過帶外DCN專網(wǎng)接入CPE管控系統(tǒng)。

圖5 A設(shè)備+U設(shè)備+OTN設(shè)備的帶外方案

在此方案中，CPE 管控信令的DCN 專網(wǎng)與城域OTN 物理分割，城域網(wǎng)只需要透?jìng)鰿PE 業(yè)務(wù)即可，安全性高，同時(shí)不受城域網(wǎng)OTN 設(shè)備DCN 能力限制，可行性高；U設(shè)備通常部署在運(yùn)營商的匯聚機(jī)房，可利舊匯聚機(jī)房中的數(shù)據(jù)網(wǎng)，如開通IPRAN 網(wǎng)絡(luò)L2/L3 VPN。該方案缺點(diǎn)是部署時(shí)需要考慮提前規(guī)劃U設(shè)備所在機(jī)房條件，因此需要對(duì)U 設(shè)備進(jìn)行預(yù)部署，缺乏靈活性；同時(shí)DCN 網(wǎng)絡(luò)的開通需要跨專業(yè)協(xié)同，加長了CPE 業(yè)務(wù)開通流程。

2 結(jié)論

綜合以上各方案的優(yōu)缺點(diǎn)，對(duì)于小業(yè)務(wù)量且安全性要求較低（或有其他方式保障）的地（市），可以考慮方案1，部署方式簡易，建設(shè)成本低，但可能受存量城域OTN 設(shè)備能力限制；若需要大規(guī)模部署，綜合考慮安全性及可實(shí)現(xiàn)性，更推薦A+U+OTN 的帶外DCN 組網(wǎng)模式。在業(yè)務(wù)量大的地區(qū)預(yù)部署U 設(shè)備，開通帶外DCN 網(wǎng)絡(luò)，A+U 的模式能匯聚多個(gè)A 設(shè)備的業(yè)務(wù)，節(jié)約大量端口及光纖資源，同時(shí)A 設(shè)備也可做到自動(dòng)上線，能降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的成本和實(shí)現(xiàn)A設(shè)備快速部署。結(jié)合目前現(xiàn)網(wǎng)實(shí)際狀況，存量的城域OTN 設(shè)備大多還不支持與CPE 設(shè)備共DCN，且共DCN 存在通過客戶機(jī)房CPE 設(shè)備管理口攻擊發(fā)起大量無效或攻擊報(bào)文，影響大網(wǎng)穩(wěn)定性的風(fēng)險(xiǎn)，因此下一步CPE 網(wǎng)絡(luò)DCN 設(shè)計(jì)要更多地去考慮現(xiàn)網(wǎng)設(shè)備升級(jí)方案和規(guī)避安全風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)CPE業(yè)務(wù)的高效發(fā)放、穩(wěn)定運(yùn)行。