中國電信張成良：網(wǎng)絡(luò )重構下的城域光傳送網(wǎng)

　　Iccsz訊 工信部科技委常務(wù)副主任、中國電信科技委主任韋樂(lè )平曾表示，現有網(wǎng)絡(luò )面臨著(zhù)諸多難以解決的問(wèn)題，要破解這些難題，必須實(shí)現網(wǎng)絡(luò )架構的重構，與以往的技術(shù)變革不同，這將是一場(chǎng)耗時(shí)十年的、傷筋動(dòng)骨的深度變革。

　　面對這場(chǎng)變革，2016年中國電信提出了轉型3.0戰略，發(fā)布了《CTNet 2025網(wǎng)絡(luò )重構白皮書(shū)》。中國電信北京研究院副院長(cháng)張成良認為，網(wǎng)絡(luò )重構從城域網(wǎng)絡(luò )重構開(kāi)始，城域光傳輸網(wǎng)需要重建其完整性。據了解，目前中國電信已經(jīng)通過(guò)四方面的舉措來(lái)推動(dòng)城域傳輸網(wǎng)絡(luò )的重構：綜合業(yè)務(wù)匯聚區劃分以穩定網(wǎng)絡(luò )結構;延伸OTN/WDM覆蓋，構建完整的城域光傳輸網(wǎng);依賴(lài)于ROADM的應用實(shí)現城域網(wǎng)內高效傳送;加速SDN開(kāi)發(fā)適應重構要求，支持隨選網(wǎng)絡(luò )。

　　網(wǎng)絡(luò )重構從城域網(wǎng)絡(luò )重構開(kāi)始

　　目前運營(yíng)商城域網(wǎng)業(yè)務(wù)增長(cháng)迅速，城域網(wǎng)除了需接入骨干網(wǎng)的業(yè)務(wù)流量還包含著(zhù)大量的城域內流量，因此業(yè)務(wù)增長(cháng)將遠超于骨干網(wǎng)。此外業(yè)務(wù)顆粒變得更加豐富，城域網(wǎng)需與邊緣客戶(hù)直接連接，因此提出了更加多樣化的速率需求。

　　“數據顯示，城域IP流量預測增長(cháng)率遠高于骨干網(wǎng)。2016-2018年城域IP網(wǎng)承載需求中100G、10G將分別增長(cháng)476%、70%，而骨干IP網(wǎng)總帶寬(100G顆粒)預測顯示，IP骨干網(wǎng)總帶寬增長(cháng)率為49%。”張成良指出，“城域網(wǎng)絡(luò )重構是網(wǎng)絡(luò )重構的關(guān)鍵”。

　　在張成良看來(lái)，網(wǎng)絡(luò )重構從城域網(wǎng)絡(luò )重構開(kāi)始。“從重要性來(lái)說(shuō)，城域網(wǎng)內業(yè)務(wù)量巨大，帶寬顆粒多樣化，骨干網(wǎng)絡(luò )依賴(lài)于城域網(wǎng)的接入;在必要性方面，SDN/部署，網(wǎng)絡(luò )邊緣NFV化首先要在城域網(wǎng)內實(shí)現;就直接性而言，城域網(wǎng)結構的調整直接保證了DC為核心的未來(lái)網(wǎng)絡(luò )架構的調整。”

　　張成良指出，城域光傳送網(wǎng)重構的開(kāi)始主要來(lái)自四大方面的驅動(dòng)：DC為核心對于網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)位置、高效低成本互聯(lián)及綜合承載的需求;“隨選網(wǎng)絡(luò )”需要城域傳送網(wǎng)可以快速和靈活地提供帶寬;做為運營(yíng)商基礎能力的超高視頻傳送必須解決高帶寬，低時(shí)延的傳送;5G高帶寬、低時(shí)延的承載需求需要同固定網(wǎng)絡(luò )部署共同考慮。

　　驅動(dòng)1：傳統的云網(wǎng)分離，DC為邊緣的網(wǎng)絡(luò )結構存在兩個(gè)主要問(wèn)題：一是計算、存儲和網(wǎng)絡(luò )彼此獨立靜態(tài)配置，資源無(wú)法統一按需提供;二是由于基于傳統電信業(yè)務(wù)，依賴(lài)于行政區組網(wǎng)，DC僅為網(wǎng)絡(luò )的邊緣節點(diǎn)。而基于云網(wǎng)融合，DC為核心的網(wǎng)絡(luò )與此不同，其業(yè)務(wù)、IT和網(wǎng)絡(luò )均為云化實(shí)現，是基于DC集中部署來(lái)實(shí)現資源動(dòng)態(tài)分配和調度的網(wǎng)絡(luò )結構，該網(wǎng)絡(luò )結構面向互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)，關(guān)注流量布局。因此，DC成為網(wǎng)絡(luò )的核心、重中之重。張成良表示，以DC為核心后，本地多種業(yè)務(wù)的流向都將以DC為中心，由此帶來(lái)的承載需求包括：DC上聯(lián)流量的增加將擴大本地波分系統的覆蓋范圍，DC將成為本地傳輸網(wǎng)的主要節點(diǎn)所在地;DC之間的大帶寬調度需要光層交叉帶來(lái)的高靈活、低時(shí)延、低功耗特性;為了承載多種業(yè)務(wù)流向DC，對于綜合承載的需求會(huì )更為迫切。

　　驅動(dòng)2：由于政企專(zhuān)線(xiàn)客戶(hù)對傳輸專(zhuān)線(xiàn)的高安全性、高可靠性和性能保證方面都有特殊需求，依賴(lài)于傳輸網(wǎng)的專(zhuān)線(xiàn)仍會(huì )長(cháng)期存在。

　　隨選網(wǎng)絡(luò )可為客戶(hù)提供快速開(kāi)通、可定制、自動(dòng)化、差異化、多層面專(zhuān)線(xiàn)及延伸業(yè)務(wù)，必會(huì )在未來(lái)受到政企客戶(hù)的追捧，因此“隨選網(wǎng)絡(luò )對城域光傳送網(wǎng)提出新需求”。張成良指出，傳輸專(zhuān)線(xiàn)“隨選”特性的提供需依賴(lài)于基于OTN網(wǎng)絡(luò )的SDON控制技術(shù)，以此為基礎實(shí)現BoD業(yè)務(wù);OTN網(wǎng)絡(luò )延伸，引入接入型OTN設備構成端到端OTN網(wǎng)絡(luò )，更利于快速開(kāi)通和BoD業(yè)務(wù)的實(shí)現。政企客戶(hù)業(yè)務(wù)接入接口以太化趨勢明顯，邊緣接入設備不再拘泥于傳輸類(lèi)設備，城域匯聚層需要具備綜合接入能力的傳輸設備。

　　驅動(dòng)3：4K為代表的超高清視頻將成為運營(yíng)商繼語(yǔ)言、數據之后的一種基礎網(wǎng)絡(luò )能力。

　　張成良列舉了一些4K視頻的流量數據：平均每戶(hù)流量：1.5M(初期)->4M(發(fā)展期) ->8M(發(fā)達期);快速加載需2~3倍碼率，取2倍帶寬，則每用戶(hù)分配3->8->16M帶寬;匯聚環(huán)需要200~300G帶寬，需要OTN緩解光纖壓力。而光纖直連需要2000對，OTN/WDM只需50對光纖，節省98%。由于“家庭網(wǎng)和接入網(wǎng)是時(shí)延瓶頸，而城域網(wǎng)除了光纖距離，設備時(shí)延主要來(lái)自擁塞導致的ms級緩存時(shí)延，需要減少I(mǎi)P網(wǎng)內跳數”，張成良指出，“為了適應4K視頻的城域IP網(wǎng)絡(luò )典型結構，運營(yíng)商必須簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò )層次。”

　　驅動(dòng)4：未來(lái)5G時(shí)代，基站部署方面會(huì )出現超密組網(wǎng)、城區廣覆蓋的趨勢，同時(shí)核心網(wǎng)方面移動(dòng)計算邊緣化，無(wú)線(xiàn)處理功能下移也將成為必須。這就需要對固網(wǎng)和移動(dòng)網(wǎng)進(jìn)行統一規劃部署，充分考慮未來(lái)5G小/微基站部署與FTTx部署的協(xié)同，實(shí)現資源共用，提高網(wǎng)絡(luò )使用效率。

　　城域光傳輸網(wǎng)需要重建其完整性

　　據張成良介紹，中國電信在城域/本地傳輸網(wǎng)絡(luò )結構中WDM/OTN網(wǎng)絡(luò )實(shí)現本地網(wǎng)市區波分覆蓋率在24%;本地網(wǎng)市縣波分覆蓋率在92%;近兩年縣鄉波分發(fā)展快速，南方本地網(wǎng)縣鄉波分覆蓋率已達68%，北方縣鄉波分覆蓋率在22%。

　　目前中國電信已建設的SDH網(wǎng)絡(luò )基本為端到端網(wǎng)絡(luò )，覆蓋范圍廣，但近年停止新建和限制擴容后，核心和匯聚層網(wǎng)絡(luò )出現嚴重的資源緊張問(wèn)題，甚至無(wú)資源可用(接入段的資源還是比較充足的);但是WDM/OTN網(wǎng)絡(luò )覆蓋范圍還有限，主要是在距離較長(cháng)和光纖短缺的市縣及部分縣鄉，除部分大型城市，更多城市的城區內僅在非常少的核心節點(diǎn)建設了WDM/OTN設備;接入段的MSTP/SDH/MSAP網(wǎng)絡(luò )與較高層次的OTN網(wǎng)絡(luò )之間出現了斷裂(特別是市區)，WDM/OTN網(wǎng)絡(luò )下沉不夠，SDH網(wǎng)絡(luò )資源基本耗盡。

　　“城域光傳輸網(wǎng)絡(luò )的完整性正在被破壞”，張成良指出，要想形成穩定的、完整的綜合高效承載城域光網(wǎng)絡(luò )，運營(yíng)商必須在四方面發(fā)力：一是劃分綜合業(yè)務(wù)匯聚區，穩定城域光網(wǎng)絡(luò )結構，基本固定機房位置和光纜方向，需考慮對IDC、大帶寬政企(ISP的IDC/CDN) 所在節點(diǎn)的統一規劃建設;二是WDM/OTN網(wǎng)絡(luò )延伸，分階段將OTN/WDM傳輸網(wǎng)絡(luò )覆蓋到綜合業(yè)務(wù)匯聚區的中心點(diǎn)，形成完整的城域光網(wǎng)絡(luò )，實(shí)現多種業(yè)務(wù)的綜合統一承載;三是引入ROADM，提高城域光傳送網(wǎng)的承載效率。四是與骨干網(wǎng)配合形成端到端的SDN控制層。

　　在綜合業(yè)務(wù)匯聚區劃分穩定網(wǎng)絡(luò )結構方面，中國電信的基本原則是綜合業(yè)務(wù)匯聚區的劃分需綜合考慮有線(xiàn)寬帶、無(wú)線(xiàn)基站、政企客戶(hù)等多種業(yè)務(wù)的綜合接入、匯聚，建設能夠滿(mǎn)足多業(yè)務(wù)統一承載的中繼傳輸網(wǎng)絡(luò )。在覆蓋范圍方面，綜合業(yè)務(wù)接入區面積不宜設置太小。根據測算：大中型城市內的金融、行政等高度集中的功能區、高密度住宅區等密集城區3平方公里左右;商戶(hù)聚居區、普通商業(yè)區、普通住宅區、寫(xiě)字樓區及其他一般城區為4平方公里;郊區、縣城和發(fā)達鄉鎮等區域5及以上平方公里 ;普通鄉鎮農村原則上不嚴格按綜合業(yè)務(wù)匯聚區標準來(lái)劃分。

　　在延伸OTN/WDM覆蓋，構建完整的城域光傳輸網(wǎng)方面，中國電信要求OTN/WDM網(wǎng)絡(luò )的覆蓋需保證接入段網(wǎng)絡(luò )與核心網(wǎng)絡(luò )的連接， 接入OTN、接入MSTP均可接入OTN/WDM網(wǎng)絡(luò )，構成完整的傳輸網(wǎng)絡(luò );OTN設備增加分組功能，可按需求提供以太網(wǎng)業(yè)務(wù)和TDM業(yè)務(wù);接入IP RAN也可作為接入手段與OTN/WDM提供端到端業(yè)務(wù)承載。張成良強調，“開(kāi)發(fā)并在網(wǎng)絡(luò )中引入與客戶(hù)設備直接連接的接入型OTN設備更利于基于SDN實(shí)現端到端控制，避免專(zhuān)業(yè)協(xié)同可能造成的開(kāi)通速度下降、客戶(hù)隨選能力受限等問(wèn)題。”

　　在城域網(wǎng)內引入ROADM的應用方面，張成良指出了ROADM應用的優(yōu)勢包括：加快波長(cháng)業(yè)務(wù)提供，快速響應需求，盡可能減少人工干預;采用光層調度避免光電轉換造成的時(shí)延增大問(wèn)題;基于網(wǎng)管的波道路由和性能監測管理有利于線(xiàn)路的維護管理;基于網(wǎng)管的波道路由調整，為維護部門(mén)提供了應對頻繁光纜割接和中斷故障的有效手段;為波長(cháng)業(yè)務(wù)提供成本適中的生存性機制。ROADM的應用可實(shí)現DC間互聯(lián)、大帶寬專(zhuān)線(xiàn)提供以及應對超高視頻承載的帶寬和時(shí)延需求。“核心節點(diǎn)調度量大，靈活性要求高，需配置方向無(wú)關(guān)的ROADM。匯聚層節點(diǎn)的ROADM維度要求較低，采用2/4維即可，匯聚層節點(diǎn)下聯(lián)環(huán)網(wǎng)方向繼續采用固定OADM，以降低維度需求。”

　　在加速SDN開(kāi)發(fā)適應重構要求，支持隨選網(wǎng)絡(luò )方面，張成良指出城域IP網(wǎng)和城域傳送網(wǎng)應統一引入SDN控制器和協(xié)同編排器，實(shí)現跨廠(chǎng)商、跨專(zhuān)業(yè)的統一調度，提供帶寬調整和虛擬組網(wǎng)業(yè)務(wù)能力，解決客戶(hù)隨選，及DC間互聯(lián)的靈活、快速配置問(wèn)題。

　　最后，張成良再次強調，城域光傳送網(wǎng)重構過(guò)程中的重要舉措是：穩定網(wǎng)絡(luò )結構，劃分綜合業(yè)務(wù)匯聚區，確定綜合業(yè)務(wù)匯聚區中心節點(diǎn);建設完整網(wǎng)絡(luò )，OTN網(wǎng)絡(luò )覆蓋到綜合業(yè)務(wù)匯聚區，根據需要采用接入型OTN設備延伸到客戶(hù)側;發(fā)揮高效優(yōu)勢，城域核心和大匯聚節點(diǎn)引入ROADM ，獲得低成本、低功耗、低時(shí)延特性;加速SDN開(kāi)發(fā)做好跨域/跨專(zhuān)業(yè)協(xié)同和能力開(kāi)放，實(shí)現業(yè)務(wù)創(chuàng )新。