盧慧嬌，沈銘

（中國移動通信集團福建有限公司廈門分公司，福建 廈門 361008）

0 引 言

SDH（同步數(shù)字傳輸體制）作為傳送網(wǎng)的主流技術(shù)之一，在聯(lián)通、電信及移動等運營商都建立大規(guī)模網(wǎng)絡，承載著政企、金融及部隊等重要業(yè)務。隨著業(yè)務逐步朝IP 化和大帶寬的方向發(fā)展，原有的SDH 技術(shù)已無法滿足承載需求。同時SDH 設備老舊，在網(wǎng)時間長，故障率變高，但國內(nèi)一些主流設備商已逐步停止SDH 設備供貨及相關服務，SDH 網(wǎng)絡承載的業(yè)務面臨技術(shù)服務風險。

隨著大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等賦能行業(yè)的快速發(fā)展，建立大帶寬、低時延、高可靠性的專線網(wǎng)絡已迫在眉睫。在現(xiàn)網(wǎng)SDH 仍有大量存量，承載重要政企專線的前提下，如何結(jié)合現(xiàn)有傳送網(wǎng)絡，采用新技術(shù)新網(wǎng)絡遷移SDH 網(wǎng)絡所承載的業(yè)務，并使SDH 網(wǎng)絡向PTN/SPN/OTN 等新網(wǎng)絡平滑割接演進，已成為運營商亟需解決的技術(shù)難題。

針對上述現(xiàn)狀，課題組通過對比分析，制定SDH 業(yè)務遷移方案，發(fā)現(xiàn)基于VC-OTN 技術(shù)的政企專網(wǎng)承載方案，具備架構(gòu)簡化、帶寬可調(diào)、時延可視、快速調(diào)度等優(yōu)點，不僅推動SDH 業(yè)務遷移，而且滿足新增專線用戶個性化需求，實現(xiàn)網(wǎng)絡演進同時為運營商帶來新的增值服務，催生新的贏利點。

1 當前主流傳送網(wǎng)技術(shù)

近年來，移動業(yè)務發(fā)展迅猛，城域傳送網(wǎng)除了承載2G基站、專線業(yè)務外，新的智能管道、云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等5G 行業(yè)應用，對傳送網(wǎng)提出更高的要求，推動著各種接入和傳送技術(shù)不斷發(fā)展，以下對目前主流的接入和傳送技術(shù)做簡要介紹和分析。

1.1 PTN 技術(shù)

PTN（分組傳送網(wǎng)）采用分組包交換技術(shù)為TDM、IP等業(yè)務提供端到端專線級別的傳輸管道。具備全IP 業(yè)務承載能力，通過PWE3（偽線仿真）實現(xiàn)傳統(tǒng)電路業(yè)務的兼容性，具有便捷的OAM 和網(wǎng)管能力、端到端的業(yè)務配置和端到端QoS 帶寬及流量管理工程。通過T-MPLS（傳送多協(xié)議標簽）和PBT（運營商骨干傳送）技術(shù)體制實現(xiàn)分組傳送，兩者均支持端到端、雙向點對點的連接，基于50 ms 的電信級業(yè)務保護倒換能力，均可用來實現(xiàn)SDH 向分組交換的轉(zhuǎn)變。

1.2 OTN 技術(shù)

OTN（光傳送網(wǎng)）是基于SDH 和WDM 的傳輸網(wǎng)絡技術(shù)，結(jié)合SDH 和WDM 的技術(shù)優(yōu)勢，實現(xiàn)電/光層子波長交叉，具有SDH 技術(shù)字節(jié)、網(wǎng)絡維護和管理能力等。以光交叉OTN 網(wǎng)絡為基礎，利用G709 規(guī)范的封裝規(guī)程映射，在光層實現(xiàn)波長級交叉調(diào)度和信號傳輸。它不僅提供通信協(xié)議的完全透明，而且為WDM 提供端到端的連接和組網(wǎng)能力，為ROADM 提供光層互聯(lián)的規(guī)范并補充了子波長匯聚和疏導能力。OTN 能力支持單波長20 Gbit/s 和超過10 Tbit/s 的系統(tǒng)總?cè)萘?，是真正面向未來的網(wǎng)絡。

1.3 SPN 技術(shù)

SPN（切片分組網(wǎng)）是面向5G 承載的新一代傳輸網(wǎng)絡，可實現(xiàn)大帶寬、低時延、高效率的綜合業(yè)務傳輸，完全兼容分組網(wǎng)的帶寬統(tǒng)計復用，并通過FlexE 接口和SE 通道提供低時延、硬隔離的切片通道。FlexE 接口采用時分復用方式，提供通道化隔離和多端口綁定能力，實現(xiàn)了以太網(wǎng)MAC 與物理媒介層的解耦，構(gòu)建端到端剛性管道。SE 在FlexE 技術(shù)基礎上，對高速率接口進行精細化劃分，即兼容以前以太網(wǎng)絡，同時避免報文經(jīng)過L2/L3 層存儲轉(zhuǎn)發(fā)，將以太網(wǎng)切片從端口級向網(wǎng)絡組網(wǎng)擴展。

1.4 技術(shù)比較

下面給出了上述各類傳送網(wǎng)技術(shù)優(yōu)缺點對比，如圖1所示。

圖1 傳送網(wǎng)技術(shù)優(yōu)缺點對比

2 SDH 業(yè)務遷移方案

基于上述主流傳送網(wǎng)技術(shù)的分析比較，研究構(gòu)建了以下兩組SDH 業(yè)務遷移方案，并對其效果進行了充分對比。

2.1 基站業(yè)務的遷移

2G 基站一般使用2Mbit/s 電路，可通過接入層到核心層端到端的PTN 網(wǎng)絡承載：

（1）2G 基站IP 化改造后，2G 基站可全部遷移到PTN系統(tǒng)上，采用傳輸PTN 三層方案。與LTE 的承載方案一樣，L2/L3 節(jié)點和L3 節(jié)點口字型組網(wǎng)配置L3VPN 業(yè)務，L2/L3 節(jié)點與接入側(cè)網(wǎng)元配置雙歸業(yè)務，配置PW APS 和MC_LAG 保護。

2G 基站業(yè)務承載方案，為VLL+靜態(tài)L3VPN 方式，采用獨立Tunnel 和L3 VPN，規(guī)劃單獨IP 地址和VLAN，雙歸到現(xiàn)網(wǎng)L2/L3，但采用不同的VPN 同LTE 隔離，落地側(cè)新增L3 同BSC 對接，采用主備路由方式對接。

基站側(cè)Abis 接口從當前的TDM E1 接口升級改造為ETH IP 接口，BSC 同PTN 之間采用IP 接口對接，BSC 到移動核心網(wǎng)MSC 之間的接口和承載方式不變。

（2）未完成IP 化改造的基站業(yè)務，PTN 接入設備需增擴2M 接入板，2G 基站業(yè)務才能割接至PTN 接入設備中，BSC 側(cè)需與PTN 進行SDH 光口對接。

2.2 專線業(yè)務的遷移

政企客戶對網(wǎng)絡安全性要求較高，要求提供可靠的剛性帶寬、保證的時延以及物理層隔離。SDH 基于TDM 的傳送方式，能為用戶提供剛性管道、穩(wěn)定可靠的帶寬和時延保證。而PTN 網(wǎng)絡因技術(shù)特點無法滿足上述客戶要求。當前VC-OTN 技術(shù)已兼容傳統(tǒng)SDH 能力，大顆粒政企業(yè)務可通過OTN ODUK 承載，而剛性帶寬的小顆粒政企業(yè)務，因顆粒小、對接設備復雜、電路數(shù)量多等，則可采用VC-OTN的方式承載。建設一張能為政企專線客戶提供滿意服務的傳送網(wǎng)，實現(xiàn)網(wǎng)絡平滑演進，是運營商重點關注的問題。

2.2.1 VC-OTN 技術(shù)介紹

VC-OTN 是具有VC 交叉功能的OTN 技術(shù)，融合OTN、TDM 和分組（PKT）三個平面的技術(shù)，能夠綜合承載分組業(yè)務、SDH 業(yè)務和OTN 業(yè)務。核心理念是“All in One”，采用統(tǒng)一線卡，集成PKT、SDH 和OTN 的處理模塊，自由靈活地封裝映射及分配帶寬。通過定義VC 適配ODU幀結(jié)構(gòu)，具有強大的交叉能力，根據(jù)業(yè)務屬性提供不同粒度的處理方式，映射到最匹配的管道中，實現(xiàn)同時對多種業(yè)務的承載。與SDH 無縫對接、混合組網(wǎng)，實現(xiàn)業(yè)務梳理與整合，滿足多業(yè)務發(fā)展需求。

目前國內(nèi)主流設備廠家均有支持VC-OTN 的成熟設備及線卡，可大量使用VC-OTN 部署核心、匯聚層、接入層等各層級網(wǎng)絡，投資相對經(jīng)濟且容易操作，因此VC-OTN技術(shù)是替代SDH 的首選方式。

2.2.2 政企專網(wǎng)網(wǎng)絡架構(gòu)

通過搭建VC-OTN 政企專網(wǎng)，滿足政企專線低時延、高可靠性和高安全性等基本需求，同時VC-OTN 專線業(yè)務具備易發(fā)放、易維護，大小顆粒專線共存、剛性管道與彈性管道共存等特點，滿足專線業(yè)務復雜混合場景承載需求。如圖2所示，政企專網(wǎng)網(wǎng)絡架構(gòu)為：

圖2 政企專網(wǎng)網(wǎng)絡架構(gòu)

（1）省核心機房部署兩臺OTN 設備，通過省干WDM/OTN 網(wǎng)絡對接地市設備，采用OTUk 灰光接口對接透傳，實現(xiàn)省干組網(wǎng)與地市組網(wǎng)的結(jié)構(gòu)分層，對接速率根據(jù)需求可選用支持ODU0 小顆粒調(diào)度的OTU2 或OTU4，實現(xiàn)全省業(yè)務的統(tǒng)一調(diào)度。

（2）地市內(nèi)分四層架構(gòu)：核心層、骨干匯聚、普通匯聚及綜合業(yè)務接入點。地市兩個核心機房分別部署OTN 設備，分別與兩個省核心互聯(lián)，帶寬為2×100 G，采用SNCP或LMSP 進行保護，負責本地跨區(qū)業(yè)務調(diào)度及跨域網(wǎng)絡業(yè)務調(diào)度，同時兼做匯聚設備使用。

（3）地市核心到骨干匯聚下行配置混合10 Gb/s 或100 Gb/s 彩光線路板，用于向各匯聚節(jié)點分別開通100 Gb/s 波道承載業(yè)務，采用SNCP 或LMSP 進行保護。

（4）骨干匯聚OTUk 灰光接口對接普通匯聚，采用LMSP 進行保護，實現(xiàn)區(qū)域內(nèi)業(yè)務調(diào)度。

（5）普通匯聚采用多點組環(huán)，10GE 環(huán)網(wǎng)內(nèi)虛擬出SDH 邏輯平面，環(huán)上業(yè)務采用SNCP 保護，通過灰光接口板下掛接入型OTN 或CPE 設備，滿足綜合業(yè)務區(qū)業(yè)務接入。

（6）接入層按需部署，采用多速率多業(yè)務類型的接入型OTN 或CPE 設備，通過灰光接口上連到匯聚設備，支持EoS、EoO、EoSOO 等多業(yè)務承載方式傳送業(yè)務。

以上各層級組網(wǎng)使用的灰光接口或彩光線路板均支持ODU、分組、VC 交叉功能。若現(xiàn)網(wǎng)已有OTN 網(wǎng)絡，可在現(xiàn)網(wǎng)基礎上搭建VC-OTN 網(wǎng)絡，骨干匯聚層以上利舊光層和波道，只需增加VC-OTN 電子架和CPE，投資大大減少。

3 SDH 網(wǎng)絡替代方案

在網(wǎng)絡演進過程中，若存在個別客戶確實不愿意更換接入方式，可使用替代方案作為過渡。接入層設備仍沿用原有的SDH 設備，在核心匯聚層部署具有VC 交叉功能的OTN設備。

核心層可在原有OTN 設備增加具有VC 交叉功能的子架或單板，并將所有STM-n 端口割接到主架上。擴架可利舊原有SDH 設備或新增匯聚型VC-OTN 設備，所有以太及2M 業(yè)務在擴架上落地；匯聚層主架利舊政企專網(wǎng)的匯聚OTN 設備，將所有STM-n 端口割接到主架上，以太及2M業(yè)務在匯聚OTN 設備上落地。核心到核心、核心到匯聚使用1+1 LMSP 進行保護，匯聚及接入環(huán)使用SNCP 進行保護，分層分段進行保護，有利于政企專線抗多次斷纖，有效預防異側(cè)斷纖。

如圖3所示，SDH 接入環(huán)掛接至VC-OTN 匯聚站點，端到端將匯聚環(huán)業(yè)務遷移到OTN 上。對于穿通業(yè)務，在OTN 設備上進行交叉調(diào)整，將穿通業(yè)務繞過原SDH 設備，由OTN 的三混線路側(cè)傳輸，實現(xiàn)穿通業(yè)務割接；落地業(yè)務，在OTN 設備上進行交叉調(diào)整，同時將落地端口割接到OTN設備上由OTN 的三混線路側(cè)傳輸，實現(xiàn)落地業(yè)務割接。

圖3 “S 改O”改造方案

4 結(jié) 論

本文對SDH 網(wǎng)絡承載業(yè)務的遷移方案進行研究，著重介紹采用VC-OTN 技術(shù)搭建的政企專網(wǎng)網(wǎng)絡架構(gòu)、業(yè)務承載方式，旨在實現(xiàn)全顆粒業(yè)務調(diào)度，構(gòu)建穩(wěn)定可靠、靈活高效的網(wǎng)絡。通過搭建VC-OTN 網(wǎng)絡，融合S 改O 項目，專線業(yè)務承載多樣化和保護方式多樣化在網(wǎng)絡部署建設中得到驗證，有效推進SDH 業(yè)務平緩遷移及網(wǎng)絡平滑演進。隨著VC-OTN 技術(shù)在骨干傳送網(wǎng)和城域傳送網(wǎng)的應用，各種業(yè)務場景建設將會更加復雜，融合組網(wǎng)、自動開通、帶寬自動調(diào)節(jié)及端到端業(yè)務時延地圖可視，將是后續(xù)研究工作的重點。