城域分组增强型波分系统ROADM网络部署研究

孙 良

（中国通信建设集团设计院有限公司，北京 100078）

0 引言

2017年6月，中国电信集团公司下发了核心能力清单和实施指导意见，该意见主要在技术方面提出了固移融合、多网协同的网络、基于云和大数据的共享平台等七大领域的十七项核心能力。城域波分作为核心能力的重要组成部分，以端到端调度和快速开通为目标，在现有WDM、OTN网络基础上，适时引入分组增强型OTN技术[1]、ROADM技术、WSON以及SDN技术，逐步减少网络管理层级，构建端到端调度OTN网络，通过集约化网管系统实现端到端快速开通，实现业务综合承载及统一调度。

2019年3月，某地市电信分公司计划启动城域网波分100G系统ROADM网络，应对未来业务从点到点向网状网的转变，落地集团战略转型3.0部署，充分承接集团“十三五”发展思路，聚焦“2+5+6”，实现云网融合，为集团战略落地奠定坚实的网络基础。2020年中该地市电信分公司分组增强型100G波分系统ROADM网络投产使用，并实现了Mesh组网，分组增强型100G波分系统ROADM网络平台全部具备前瞻性的能力，可以作为城域波分系统的骨干架构，向Mesh组网的分组增强型大城域网平滑升级拓展，减少网络管理层级，可以实现端到端调度和快速开通的目标。分组增强型100G波分系统ROADM网络的建设应用在城域网波分层面，属于该地市电信分公司全新的行业应用。因此，本文重点针对100G分组增强型ROADM网络工程实施过程中有关建设的部分重要环节进行探讨，提出城域网波分系统网络建设目标、建设方案、规划原则和设备配置方案等。

1 城域网波分系统网络建设目标的制定

城域网波分系统建设目标的确定是该网络建设的核心，应根据网络的业务承载需求和网络现状等综合考虑，确定整网的建设目标。

1.1 明确业务承载需求和网络现状

着眼中国电信CTNet-2025，未来几年城域网波分系统承载需求主要有PON接入网承载需求、4G/5G无线网承载需求、物联网大数据业务需求、IP城域网承载需求、政企业务承载需求和网络DC承载需求等，这些需求对城域网波分系统在带宽、灵活路由和网络扁平化等方面均提出了较高的要求[2]。

城域网波分系统建设前，该地市电信分公司城域网波分系统由市到县波分系统和县下波分系统两个网络层级组成，尚未建设城域波分系统，现有的网络各个系统之间均相对独立，维护和业务开通等方面都将不能满足“简洁、敏捷、开放、集约”建设目标，无法实现集团制定的“一张完整的、实现综合承载的可智慧化运营的网络”要求。

1.2 制定网络建设目标

分组增强型100G城域网波分系统ROADM网络的建设，应具备灵活的路由功能，并逐步减少城域波分的网络管理层级，构建端到端调度的城域波分OTN网络，制定的城域网波分系统网络目标架构[3]如图1所示。

图1 城域网波分系统网络目标架构示意

应在充分挖潜利旧的基础上，逐步建成以Mesh组网并支持VC和分组功能的100G（支持超100G平滑升级）OTN设备为骨干（涉及城域核心机楼、城域一般机楼和县一般机楼），以环、链或Mesh并支持VC和分组功能的10G/100G（部分站点应支持超100G平滑升级）OTN设备为接入汇聚（主要为接入汇聚机房）的城域网波分架构，实现端到端的调度和灵活的路由功能。

2 分组增强型城域波分系统ROADM网络的工程规划

地市电信分公司未来的承载网络应实现端到端的调度和灵活的路由功能，网络必须实现扁平化以减少网络管理层级，支持分组业务、TDM（时分复用模式）业务和OTN业务等业务的灵活承载和调度，采用ROADM技术，将城域核心机楼、城域一般机楼和县一般机楼网状网互联，实现一跳直达、灵活络由、端到端调度和最低时延传送。因此，城域网分组增强型100G波分系统ROADM网络是地市电信分公司城域传输网络的核心网络，结合厂家建议以及电信维护和测试实际结果，提出以下网络建设的规划方法。

2.1 确定分组增强型城域波分系统ROADM网络规划原则

针对中国电信城域波分系统的建设需求和目标网络演进架构，结合厂家建议以及维护部门和网络测试的结果，提出以下设计原则。

（1）前瞻性规划：工程建设中做到规划先行，能力优先。城域波分的建设以端到端调度和快速开通为目标，根据业务需求做好前瞻性规划，按需逐步实现目标网络架构的落地。新建平台以能力优先为原则，即在不需更改光路和替换子架即可满足需求的前提下，可以暂不配置某些功能的软硬件，避免投资浪费。

（2）区域整体规划：全市统一规划，采用区域化组网模式，区域内尽量采用同一厂家设备。市、县均进行综合业务接入区规划，确定各节点的部署位置。

（3）波分系统规划：根据网络演进目标，建成后的城域波分系统不再有城域波分系统、市到县波分系统和县下波分系统三个网络管理层级。因此，后期的网络建设应根据城域核心机楼、城域一般机楼、县一般机楼和接入汇聚机房的功能定位进行相应的建设。

（4）骨干节点：涉及城域核心机楼、城域一般机楼和县一般机楼，按需逐步搭建Mesh化的分组增强型100G城域波分系统，并应支持超100G平滑升级，城域核心机楼优选20维ROADM设备，城域一般机楼和县一般机楼优选9维ROADM设。

（5）接入汇聚节点：主要涉及接入汇聚机房，应根据节点的具体业务需求和规划，逐步搭建以环、链为主的分组增强型10G（支持100G平滑升级）或100G（支持超100G平滑升级）的网络，并统一纳入骨干层。

2.2 城域网分组增强型波分系统ROADM网络组网规划

ROADM网络的一大优势在于其网状网的结构，可以提供丰富的系统路由，为业务的灵活调度和保护恢复提供保障。在实际落地过程中应与光缆和机房配套等专业协同规划，根据目标网络规划，结合实际情况按需逐步建设。结合地市行政区域、地理条件和光缆资源确定组网拓扑如图2所示。

图2 城域网100G波分系统网络拓扑示意

城域网100G波分系统与已建成的市县100G波分系统枢纽楼机房共用一套20维设备，其余一般机楼配置9维设备，共有7个ROADM站，波长无光方向无关。根据一般机楼所在的地理位置合理选择新奥文苑、东日瑞景和河工大等6个一般机楼，即可实现对市区的全部覆盖，所有节点均直连枢纽楼，并于邻近节点互联。

2.3 城域网分组增强型波分系统ROADM设备配置方案

骨干层采用全ROADM组网，网络需要提供灵活的调度恢复能力，以满足故障及应急情况下紧急电路的快速开通需求，传统ROADM、C-ROADM以及D-ROADM无法满足相应要求，而CDC-ROADM由于设备板卡能力存在限制。因此，城域波分建设建议采用CD-ROADM结构设备进行组网，在投资受限时可以采用D-ROADM，根据投资逐步向目标网络演进。

城域模块从提高业务安全性和满足中继需求角度考虑，各配置OTU的节点最少配置2个城域模块。区域ROADM网络采用预置重路由/动态重路由策略，约有一半通道资源用于恢复，按照线路方向的1/2来配置城域模块可以基本解决波长冲突问题。对于业务量较大的节点（例如枢纽楼），在1/2基础上适当调增城域模块数量；对于业务量较小的节点，在1/2基础上适当调减城域模块数量。

城域波分ROADM系统范围相对较大、业务节点相对较多，较多业务方向对之间链路路由远低于干线，硬判方式即可满足全网的传输要求，因此全网统一采用硬判FEC板卡。

接入汇聚波分系统在一般机楼与骨干层设备共用电子架（用于安装需要进行电交叉的单板；出入速率一致的支线路合一单板，应安装于通用子架）：单槽位接入容量100G及以上电子架，由于单槽位占用空间较大，如插低密度单板，对机房功耗和机位占用过高，共用电子架配置单槽位接入容量80G及以上的高密度单板。当投资不允许配置高密度板卡时，应配置在单槽位占用空间较小的电子架上。

3 结束语

本文针对地市电信分公司城域网分组增强型波分系统ROADM网络的建设目标和重点环节的规划方法进行了详细的描述。该工程在城域网波分建设过程中采用全新网络架构，结合地市电信分公司实际情况和投资计划，因地制宜进行建设并确定了建设原则、未来网络演进目标、组网规划和配置方案等。地市电信分公司城域网100G波分系统ROADM网络建设中，引入分组增强型OTN技术、WSON、ROADM技术、波分集群技术以及SDN技术，未来可以逐步减少网络管理层级，构建端到端调度OTN网络。该网络对中国电信城域网波分系统面向CTNet-2025网络建设和云网融合的推广具有重要意义，该规划方法同样适用于其他地市的波分建设工程。