PeOTN技术应用场景及部署方案研究

2024-10-29赵杰

中国新通信 2024年18期

摘要：PeOTN是一种灵活的端到端传送技术，具备丰富的业务调度能力，支持不同的传输路径，适用于未来不同业务场景，可有效提升网络的灵活性和可扩展性。为满足新型业务承载需求，可将PeOTN技术引入城域网。

关键词：新时代；PeOTN技术；应用场景；部署方案

一、PeOTN技术概述

PeOTN（Packet enhanced Optical Transport Network，即光传送网）是一种灵活的端到端传送技术，可提供端到端的灵活调度，支持各种类型的业务传输。在网络架构上，PeOTN采用了OTN（Optical Transport Network）技术，通过引入点到多点、多点到多点的传送技术，在实现灵活组网、灵活调度的同时，还能够实现业务和网络资源的统一管理[1]。

二、PeOTN技术的发展历程及其在新时代的重要性

PeOTN技术由美国Federal Communications公司于2018年首创，2019年被正式纳入ITU-TG.709协议，2020年3月，ITU-TG.709协议通过了一项关于PeOTN技术的建议。

基于此项建议，中国电信于2020年8月正式启动了PeOTN试点工作，目前已完成了第一阶段的试点工作，主要针对两种场景进行业务测试。

PeOTN技术适用于业务多样、用户分布广泛的城域网场景，能够有效满足新时代传送网络的灵活性和可扩展性要求。新时代城域传送网络面临着以下挑战：

一是未来的业务将呈现多样化的趋势。

二是业务对城域网的灵活性和可扩展性提出了更高的要求。

三是运营商之间的竞争将更激烈。

面对以上挑战，传统OTN技术已无法完全满足业务需求，必须引入新技术来满足新时代网络发展需求。PeOTN技术应需而生，并逐步走向成熟，未来将成为主流城域网技术[2]。

（一）PeOTN技术的特点

PeOTN是传统OTN技术的演进。相比于传统OTN技术，PeOTN在网络架构、业务部署和管理能力等方面都有显著提升。具体来说，PeOTN具备以下特点：

1.具有较强的可扩展性

PeOTN技术支持在传统OTN基础上扩展新的保护机制，如自动保护、自动恢复等功能，可实现对现有网络设备的平滑升级。

2.支持多种类型业务的部署

PeOTN可支持多种类型业务在城域网内的部署，如业务接入和汇聚、大颗粒传送、视频会议等。通过灵活的业务部署方案，可以在网络中为用户提供多种类型的服务。

3.支持端到端的网络管理能力

PeOTN支持多种协议栈和多层次管理域，可以实现对整个城域传送网的集中式管理和控制，可实现对网络中每个节点的监控和维护。

4.具备丰富的网络能力

PeOTN支持多种业务类型，可通过配置不同的传输距离、保护机制等，实现灵活扩容、保护倒换以及网络重构等功能。例如：PeOTN支持大颗粒业务（如20GE及以上）的承载和配置；支持多种保护机制（如自动、手动和半自动），可实现不同类型业务的灵活部署；同时还具备强大的网络能力，能实现端到端的故障

倒换[3]。

5.具备智能运维能力

PeOTN支持统一的网络监控管理平台（NMS）和多域统一管理平台（MDMS），可以实现对整个城域传送网进行集中式管理和维护。

（二）中国电信PeOTN试点测试情况

为推进PeOTN技术在中国电信的应用，中国电信组织相关技术团队进行了技术研究和实验室测试，主要针对两种场景开展业务测试。

两种场景均有大量的终端接入，且终端种类丰富。在基站接入场景中，PeOTN技术能够提供端到端的SDH/OTN业务和光纤资源。同时，由于PeOTN技术支持灵活调度、调整和管理，可以有效地降低网络成本和能耗。目前，中国电信已完成了第一阶段的试点工作。通过试点测试结果来看，PeOTN技术在城域网场景中表现出了较强的性能优势：在基站接入场景、城域传送网场景和核心网场景中，PeOTN均能够提供端到端的SDH/OTN业务和光纤资源。

目前，中国电信已完成了第二阶段试点的相关部署工作：一是在基站接入场景中部署了两套PeOTN设备；二是在城域传送网场景中部署了一套PeOTN设备。

总体来看，目前中国电信的试点测试情况良好[4]。

（三）PeOTN在新时代的重要性

首先，PeOTN技术是SDN技术的重要补充。在网络智能化时代，SDN技术为网络智能化提供了重要的技术支撑。从业务角度来看，在业务云化、网络智能化的趋势下，SDN技术能够帮助运营商实现网络智能化、网络切片化、网络融合化。从商业角度来看，SDN技术能够为运营商提供可定制、可扩展、可编排的网络资源池，帮助运营商实现资源的高效利用。

其次，PeOTN是未来OTN发展的必然趋势。从趋势来看，随着5G时代的到来，多业务融合对网络性能提出了更高的要求。因此，未来的传送网需要从单域走向多域，以满足业务多样化的需求。从技术角度来看，PeOTN是面向多业务融合需求的传送网技术，能够支持多种业务类型和多种传送网形态。

再次，PeOTN是助力运营商实现“一张网”战略的重要抓手。从现有市场来看，多家运营商均在积极推进“一张网”战略落地。

三、PeOTN技术应用场景

PeOTN技术是一种灵活的端到端传送技术，其通过将业务流量映射到具有相同端口的光通道上，实现传送平面的灵活划分，从而有效满足不同业务承载需求。PeOTN可支持对不同业务的精准调度，在城域网中可广泛应用于以下场景：

（一）多业务承载

PeOTN技术支持多种不同类型业务的灵活调度和多路径传输。在城域网中可根据业务需求灵活部署PeOTN节点，通过引入PeOTN技术对城域网内不同的业务流进行分类识别和精准管控。当某条路径上的业务流量过大时，PeOTN技术可以将该业务流量分流到其他路径，从而降低该路径上的流量压力。

另外，PeOTN还可以根据不同的业务类型（如MPLS-VPN/OTN/PW/GE专线等）对业务流进行分类识别，实现对不同业务流的精准调度。当同时承载多条路径上的业务流时，PeOTN技术可以对该路径上的不同业务流进行分类识别，从而根据不同业务类型提供差异化的传输服务[6]。

（二）智能管道

传统的SDH/MSTP/OTN等智能管道将网络中的业务流量根据不同的QoS等级进行了区分，主要功能包括QoS保障、多业务融合和按需调度等。智能管道技术可基于业务类型和带宽要求对不同类型的流量进行精准管控并提供差异化QoS保障，在保障业务QoS的前提下实现网络资源的优化利用，提升网络效率。智能管道在城域网中可作为SDH/MSTP/OTN等智能管道的延伸，通过PeOTN技术可实现以下功能：

1.多业务融合

不同类型的业务需要不同的承载平台，可以根据流量和带宽要求选择不同的承载平台。PeOTN技术可支持多种业务融合，如MPLS专线、以太网专线、视频会议专线等。

2.流量智能管控

智能管道可以根据流量特征对业务进行分类管理，从而实现流量的精准分配和按需分配。PeOTN技术在实现流量智能管控的同时还可以兼顾带宽保障，从而实现差异化QoS保障。PeOTN技术可支持多路径传输和带宽动态调整，并在故障发生时可快速恢复，从而保障业务传输质量。

3.多路径传输

PeOTN技术可支持多路径传输。当城域网内出现故障时可以使用多个PeOTN节点进行备份，从而有效应对网络故障。

4.按需调度

智能管道可以根据业务需要进行灵活的流量调度和路径调整。一方面，可在不同业务间进行流量的调配，另一方面可在网络故障时迅速进行业务恢复。基于PeOTN技术的智能管道将帮助运营商实现网络资源的优化配置和按需调度，从而提升网络效率和效益。智能管道还可以与现有SDH/MSTP/OTN等技术相结合，进一步提升网络传输与管控的整体效率[7]。

（三）多路径传输

多路径传输是指通过在业务流的不同路径上采用不同的保护措施以保障业务传输安全，是传统SDH/MSTP等技术的延伸和拓展。

基于PeOTN技术的多路径传输能力，城域网可提供灵活的多路径业务承载方案。在城域OTN网络中，通过对业务流进行多路径保护，可以提高网络资源利用率和网络可靠性，避免因单点故障造成网络中断。

（四）城域网骨干汇聚层

在城域网骨干汇聚层，通过PeOTN技术实现多路径传输，可以有效提高城域网骨干网络资源利用率。例如，在网络规模较大的运营商核心/骨干网中，通过采用PeOTN技术，可以将骨干汇聚层多个物理通道上的业务流进行多路径传输，将业务流量转换为不同路径上不同波长的光信号，在满足业务质量要求的前提下实现网络资源的最大化利用[8]。

四、PeOTN技术部署方案

为满足多种业务的灵活调度需求，需要对业务进行分类和分层管理。其中物理层网络作为核心层，承载所有固定和移动业务，如承载固定、移动及虚拟网络的汇聚层，以及IP网络的接入层；汇聚层主要承载语音、视频、大颗粒数据等；接入层主要承载宽带业务。PeOTN技术能同时满足三类业务的承载需求。

首先是业务类型复杂多样、带宽需求灵活多变的大颗粒数据业务。为了满足不同的业务类型，需要对传送网络进行灵活的分层管理。传统传送网络架构下，传送网络的汇聚和接入设备是两个相对独立的部分。对于大颗粒数据流量，需要通过传统汇聚设备和核心设备进行转发，且转发路径不固定；对于语音和视频等数据流量，由于需要将语音和视频进行分级处理，所以需要通过汇聚设备进行转发。由于这种大颗粒数据流量特性，会给传统传送网络带来较大的压力。PeOTN技术将多个传送网元合并成一个通用通道（GeneralPort），每个通道可承载不同类型业务。对于语音类业务，可以将该通道合并成一个Port；对于视频类业务，可以将该通道合并成一个Port；对于流量比较大的虚拟专线业务，可以将该通道合并成一个Port。由于PeOTN技术采用统一标准，使得各个通道之间的流量可自动识别和匹配，大大降低了网络拥塞率[9]。

其次是语音和视频类业务对带宽需求相对较高、对时延敏感的业务。这两种类型的数据流量具有不同的带宽需求和时延要求。对于语音类业务来说，语音类业务对时延敏感的程度相对较高；而视频类业务对时延敏感程度相对较低。因此需要将Port分为语音和视频两种类型：对于语音类业务来说，可以根据具体的语音类型划分Port；对于视频类业务来说，可以根据具体的视频类型划分Port。

再次是弹性大颗粒数据流量中占比最大的大颗粒数据流量。这部分数据流量是通过各种控制面进行管理、控制和转发的数据。这部分数据流量对于传输带宽、时延等没有特别要求，但对时延要求相对较高。例如对于语音类和视频类两种类型的数据流量来说，需要将这两种类型的Port进行合并；对于视频类和语音类两种类型的Port来说，需要将这两种类型的Port进行合并[10]。

最后是语音和视频等低时延敏感类数据流量中占比最大的低时延和高带宽类业务。这部分数据流量对时延敏感程度相对较低；但由于其对时延要求较高，所以需要将其进行区分和管理；对于视频类和语音类两种类型的Port来说，需要将这两种类型的Port进行分开管理；对于低时延和高带宽类业务来说，需要将这两种类型的Port进行合并管理；对于视频类和语音类两种类型Port来说，需要将这两种类型的Port进行分开管理。

根据上述分析可知：PeOTN技术将会广泛应用于各种城域网中：

（1）核心汇聚层将采用PeOTN技术进行骨干汇聚；

（2）城域网接入层将采用PeOTN技术进行汇聚；

（3）城域网汇聚层将采用PeOTN技术进行骨干汇聚；

（4）城域传送网络将采用PeOTN技术实现城域内各级网络节点间高效、灵活、动态互通；

（5）PeOTN技术可以适用于未来不同业务场景对承载需求。

在部署PeOTN技术时需要重点考虑业务类型和传送网架构两个方面[11]。

五、结束语

总之，新时代PeOTN技术在我国光纤通信网络中的应用具有重要意义。随着5G、云计算、大数据等技术的快速发展，PeOTN技术将迎来更广泛的应用场景。网络运营商应充分认识PeOTN技术的优势，结合自身网络需求，合理规划和发展PeOTN技术，以提高光纤通信网络的传输效率和业务质量。在未来，我们有理由相信，PeOTN技术将为我国光纤通信网络的发展注入新的活力，助力我国信息技术迈向新高峰。

作者单位：赵杰山西信息规划设计院有限公司

赵杰（1988.01-），男，汉族，山西介休，本科，通信工程师，研究方向：通信技术。

参考文献

[1]曹晗婷.PeOTN在本地网中的组网及应用[J].数字通信世界， 2023，（08）： 139-141.

[2]霍丽娥.基于PeOTN技术为基础的智能视频云接入方案研究[J].长江信息通信， 2023， 36 （04）： 195-199.

[3]霍丽娥.基于PeOTN技术为基础的智能视频云接入方案研究[A]内蒙古自治区通信学会2022年度学术年会论文集[C].内蒙古自治区科协、内蒙古通信学会，内蒙古通信学会，2023：10.

[4]李芳.PeOTN视域下的承载大客户业务技术研究[J].中国新通信，2022，24 （21）：32-34.

[5]田敏.现有本地网的PEOTN组网应用分析[J].中国新通信，2022，24（20）：69-71.

[6]陈淑芳.PEOTN在政企项目组网中的应用[J].数字通信世界，2022，（10）：118-120.

[7]杨荫宇.基于PeOTN承载大客户业务技术分析[J].无线互联科技，2021，18（13）：93-95.

[8]杨荫宇.基于现有本地网的PEOTN组网应用探讨[J].电子世界，2021，（10）：9-10.

[9]张伟，张海洋，刘泓均.浅谈PeOTN技术应用场景及部署方案[J].中国新通信， 2020，22（09）：113.