综合业务承载的选择—MSOTN
2017-03-12万芬
【摘 要】阐述了MSOTN的产生背景,列举MSOTN新技术的特点,介绍了多个厂家的MSOTN设备,提出了MSOTN技术引入网络建设的适当场景,以及其对不同业务的承载方式方法。讨论了实际网络建设当中分层建设的原则,给出了设备选型建议,兼顾MSOTN与传送网现网的融合问题,为MSOTN的规范建设提出了思路。
【关键词】MSOTN 光传送网 业务承载
doi:10.3969/j.issn.1006-1010.2017.04.000 中图分类号:TN929.5 文献标志码:A 文章编号:1006-1010(2017)04-0000-00
引用格式:万芬. 综合业务承载的选择—MSOTN [J]. 移动通信, 2017,41(4): 00-00.
1 MSOTN的产生背景
三大运营商目前都着力于完成战略转型,目标基本都是致力于做综合信息服务。比如中国电信在2016年世界移动大会上公开宣告:“中国电信将顺应信息通信业智能化发展趋势,着力推进网络智能化,业务生态化,运营智能化。”如何运营智能化是网络建设维护人员应该思考的问题。
运营商的承载网近三年发展较快,主要是100G OTN的普遍商用,一干、二干、本地网重要城市均已布局。另外,随着LTE和农村信息化的建设,县市到乡镇也有不少县乡OTN广泛部署,但承载网目前仍有痛点。
第一,高宽带用户的增多,日日刷新的宽带流量让城域网不堪重负,对现有网络体系的可靠性提出了非常高的要求,同时一味叠加的建设也缺乏经济性。
第二,在行内,对业务通道安全性、可靠性、时延等多项指标要求高的客户并不青睐IP业务,他们还是习惯并喜欢用在管理、维护、时延方面更有保障的TDM专线。TDM业务通道仍然承载着收入比重高的金融、邮政、银行、党政军等集团客户业务。
第三,因为无线业务的高速发展,3G、4G乃至将来的5G,各代网络设备将长期共存。光缆、传输设备、数据设备、无线设备等跨专业网络设备又将长期协同建设。经过多年建设累积的现网,有太多个网络层面,设备、接口、协议,庞大的建设和维护工作量给运营商也造成很大的压力。网络架构需要进一步优化、扁平化、分布化。
第四,运营商基础网络最大的痛点就是光缆资源消耗过快。在接入层,由于宽带农村的建设声势浩大,PON的普及和GE业务的攀升,使得接入层光缆消耗非常迅猛。接入业务速率一般为GE颗粒,汇聚到上层为2.5 G或者10 G,在汇聚和收敛上一层网络的同时,也是经过光缆直连,所以光缆资源又一次消耗。到了骨干层,40 G、100 G的需求也在年年刷新。一味的叠加扩容并不是解决问题的好办法,这样不光造成资源浪费,还造成维护和管理的诸多困难。
这正是MSOTN发挥其“省光纤、易维护”特长的好时机。不少网络建设与维护人员都希望通过MSOTN技术的引入,能够减少设备之间的中转和网络层次的叠加,同时减少多设备和多层次之间的光缆直连次数,进而逐步将四层网络改造成两级的OTN汇聚网络。MSOTN具有大带宽、动态分配带宽、中转少,省光纤等几大好处。
2 MSOTN的关键技术
MSOTN经过多年的研发,所采用的关键技术和协议众多。这里简单介绍三个关键技术,即GMP、ODUflex、MSOTN的ODUflex(GFP)无损调整(HAO)技术。GMP的主要功能是根据客户信号速率和服务层传送通道的速率,自动计算每个服务帧中需要携带的客户信号数量,并分布式适配到服务帧中,以支持多业务的混合传送。而ODUflex容器的功能是支持任意客户业务。现阶段厂家的MSOTN传送平台已经具备了任意CBR业务的传送能力,包括SDH业务、以太网业务、公共无线接口业务(CPRI)和光线通道业务(FC)等。MSOTN的ODUflex(GFP)无损调整(HAO)技术能够提高MSOTN传送分组业务的带宽利用率,增强MSOTN网络部署的灵活性。这样运营商在使用过程中能通过统一的网络管理及低成本的带宽调整来智能调度资源。
这三大关键技术造就了新一代OTN设备智能分配带宽、支持多种业务的功能,弹性、开放、智能、超大容量的波分网络正是运营商现阶段的要求。
3 MSOTN的设备情况
中国电信联合几大设备厂商在2012年底就完成了测试“分组化OTN”设备。这次测试的目的是考验厂家的设备是否能提升现网整体速率和容量,能否应对高带宽增长的客户需求,同时充分考虑新设备引入与现网的融合优化步骤。
2014年华为在大容量WDM/OTN网络基础上发展形成发布了MSOTN产品OSN 9800 U16,这款19U高(约85 cm)的小盒子,最大交叉容量能达到5.6 T。能实现分组以及多业务传送的技术架构,在原有OTN刚性硬管道的功能上又实现了Packet弹性软管道。OSN 9800 U16的主要案例是用于城域网的核心层组网。
它的物理结构是这样的:单框14个槽位,每槽位具备高达400 G的容量;线路侧支持100 G/400 G/1 T/2 T速率,单对光纤总容量超过8 T;5.6 T容量的核心可实时交换OTN/VC/PKT等各类型業务颗粒,支持接入各种业务,如TDM、以太、视频、存储等,实现多业务承载;在软件上,可平滑支持面向未来的SDN方案,极大地简化运维和提升效率。中兴通讯也在最近推出了分组功能OTN的产品系列,从ZXMP M721、ZXONE9700分组OTN到ZXONE 8700 100G OTN设备。交叉容量从840 G到9.4 T,契合从接入层到汇聚、省干、国干等多层次网络的需要。
目前中兴采用VC交叉板模块化设计,华为采用统一交叉平台。比较中兴和华为两家的产品可以发现,不管是采用统一的交叉平台,还是采用模块化的VC交叉板,目的都在于更契合运营商的业务量的需求,更精准地降低网络建设成本,设备的扩容都方便,网络的升级和扩展性都很好。
4 MSOTN的分层组网建设
(1)省干MSOTN:省干层面的建设应重点关注带宽和调度能力,目前100G OTN已经全面部署,能够提供100 G高带宽透明传输通道,只需要在现网OTN网络基础上通过扩展电子架支持MSOTN,就可以构建100 G省干跨地市综合承载调度层,即可提升高速业务灵活调度能力。在这一层面,MSOTN仍然以大颗粒为主合适。设备选型建议在骨干核心层采用超大容量电交叉设备。要求具备的功能有:核心层下挂汇聚环站点,专线落地站点需要支持VC交叉和分组功能;100G OTN平台具备平滑演进至超100 G的能力;VC交叉颗粒度以VC4为主,兼有少量VC12。这种组网适应于为大型ICP企业建立DC互联管道,为大中型企业建立大容量传输管道。
(2)本地MSOTN:本地网建设应该关注网络覆盖、传输质量和使用效率。目前核心层采用80*100G建网,汇聚层采用40*10G建网,在新建区域可以部署10G MSOTN系统,用MSOTN来逐步取代OTN+汇聚交换机。这样能精简网络层级,减小网络时延,提升用户感知,实现乡镇及综合接入点专线业务接入与互联,提升网络带宽使用效率。在已建OTN区域,建议与原有厂家探讨是否能通过扩容带MSOTN功能的板卡来实现多业务承载。设备选型建议在市县、市郊汇聚环可以采用中等容量交叉设备,比如华为OSN 9800 U16,需要具备接入多种专线的能力,设备需要有与MSAP、IPRAN等设备的对接能力,要求具备VC交叉和分组能力。乡镇点可以选择小型化OTN解决政企专线和OLT上行问题,比如中兴ZXMP M721。
(3)本地网MSTP/ASON:上行接口对接省干MSOTN子架,本地网层面与MSOTN互通融合,根据业务颗粒大小分别承载。这一层面承载的业务将呈现多元化也建议采用小型化OTN设备,县局节点必须具备VC交叉和分组能力,乡镇点能解决政企专线和OLT上行问题。接入层设备需要提供多业务接入能力,对分组专线、TDM类专线调度的需求较少,主要提供统计复用以节省上行带宽。
5 MSOTN承接不同业务
面向未来的统一基础传送网的目标架构是从接入层、汇聚层到核心层都能形成智慧管道,对于多类型综合承载网实现兼顾SDH/OTN/L2多样业务。从网络过渡与演进来看:第一,无线网络架构不变,为无线业务流量增长提供基础管道资源;第二,可以更好地兼顾专线多元化需求,传承SDH、ODUflex弹性、L2VPN灵活性等多样业务;第三,能为宽带业务提供多样选择性,大流量波长直达、小流量共享波长。
对于大颗粒专线业务,比如IDC互联、存储类专线,通过端到端OTN承载,可以实现基于ODUK管道调度。对于分组专线客户,比如GE/10GE分组汇聚专线,通过路由器/MSOTN接入,核心/汇聚层采用MSOTN可以实现承载。对于低速专线业务,比如低速TDM,FE/GE业务通过增强型MSTP接入,充分利用现网的MSTP资源,核心层采用MSOTN统一调度,也可以承接。
引入MSOTN对接SDH能解决MSTP交叉和槽位资源问题,机房空间及电源不堪重负问题,让老旧SDH设备逐步退网,保证网络稳定。MSOTN的高密度端口能承接更大SDH交叉容量,提供ODUK和VC两种高低带宽管道选择,提高效率和灵活性。高质量要求的政企客户能采用MSOTN TDM专线平滑传承,大带宽、大容量全面提升专线承载能力。现网已有中小政企客户通过OTN/MSOTN+MSTP/MASP组网方式能进行政企业务迁移和承载,通过标准SDH接口打通OTN和MSTP/MASP网络,发挥MSTP/MASP广覆盖优势,保护原有投资。最后,还可以为IPRAN汇聚承载提供带宽,解决山区光纤瓶颈。
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