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文章转自邮电设计技术,作者:李志强
根据中国移动 OTN网络现状,结合 灰光 OTN的技术标准,分析传统彩光 OTN和 灰光 OTN的优劣,在此基础上提出 灰光 OTN在 城域网的组网方式和组网方案,以及 灰光模式下末端集团客户的接入方案。该方案实现了接入层 OTN的类SDH组网,一方面节省了机房的空间与功耗,另一方面也降低了投资,同时,类SDH组网方式也更符合网络维护人员的习惯。
引 言
随着业务IP化进程的加速,集团客户接入的带宽越来越大,对于GE带宽以上的集团客户接入, OTN逐步成为主流。目前中国移动已部署比较完善的100G OTN核心层和汇聚层,但是整体 OTN的定位还是作为10G大颗粒电路、OLT上连、PTN等的统一承载网络,用于解决纤芯紧张的问题,离末端客户较远。传统 OTN接入具有容量大的优点,但是其与SDH网络有显著不同,需要增加光子架,造成汇聚机房光子架堆叠,浪费机房的空间和功耗,而 灰光 OTN接入能有效解决这个问题,同时, 灰光 OTN类似于传统的SDH接入,更符合网络维护人员的习惯。本文根据中国移动 OTN网络现状,结合 灰光 OTN的技术标准,分析传统彩光 OTN和 灰光 OTN的优劣,在此基础上提出 灰光 OTN在 城域网的组网方式和组网方案,以及 灰光模式下末端集团客户的接入方案等,方案理论联系实际,具有一定的推广价值。
01 城域网 OTN现状
移动 OTN现网典型架构如图1所示,分为核心层和汇聚层(部分大型城市会建设两级汇聚层:一级汇聚和二级汇聚),对于郊区,汇聚层又进一步分为骨干汇聚层和郊区汇聚层。核心层、汇聚层以环网为主,业务量较大时,核心层也可采用mesh组网。
图1 OTN现网组网架构
OTN核心、汇聚层目前普遍采用80×100G/200G容量,现网承载的主要为BRAS上连电路、OLT上连电路和政企客户接入业务。对于BRAS和OLT上连电路,目前以10GE颗粒为主;对于政企客户接入,GE以下颗粒一般采用PON、PTN/IP RAN接入,GE及以上采用 OTN接入。根据 OTN业务承载现状可以得出:
a) BRAS和OLT安装在综合业务区内的汇聚机房,分布相对固定,数量有限,与 OTN组网架构相匹配,其上连电路适合用 OTN承载。
b) 政企客户分布广泛,数量众多,且以小颗粒电路为主,GE及以上颗粒客户承载在 OTN上,但由于目前 OTN网络仅部署到汇聚层,离末端客户相对较远,接入不便。
考虑到政企客户是三大运营商后期发展的重点,如何组建和优化 OTN接入层是发展政企客户的关键。本文主要探讨适应政企客户接入的 灰光 OTN组网方式,同时该方式也具备VC功能,适合后期末端SDH的接入。
02 彩光和 灰光技术比较
ITU-T G.709协议定义了 OTN接口的信息结构,如图2所示,OTM-n.m为完整功能OTM接口,OTM-0.m和OTM-nr.m为简化功能OTM接口。这几种接口的速率和帧格式均符合ITU-T G.709建议,为标准 OTN接口。目前在核心汇聚层广泛使用的 OTN设备接口为OTM-n.m,又叫彩光接口。 灰光接口的信息结构为OTM-0.m,即为简化功能OTM接口。
图2 OTN接口结构(G.709协议)
彩光接口和 灰光接口的比较如表1所示,彩光接口通道多、容量大,需要单独配置光子架,比如目前核心汇聚层广泛使用的80×100G OTN。 灰光接口为单通道,不需要配置光子架。
表1 彩光和 灰光接口比较
在具体组网上,以中国移动某分公司某厂家 OTN网络为例, 灰光和彩光模式的优劣比较如表2所示,该公司核心汇聚层已部署某厂家OSN9800设备并组建80×100G环网,在接入机房部署OSN1800V设备,采用 灰光模式或彩光模式上连汇聚层,在同是单通道10G速率下比较,后续章节会对单通道速率的选择进行具体分析。
表2 彩光和 灰光优劣比较
从表2对比可以看出,采用 灰光模式对二级汇聚点影响最小(二级汇聚点利旧现有板卡,不用额外占用机房空间和电源功耗),价格也最低。但后期如需扩容,需增加1对纤芯,考虑到接入层纤芯丰富,纤芯问题不是瓶颈。
03 灰光 OTN组网方式和组网方案
灰光 OTN的组网方案要考虑3个问题,一是选择 灰光 OTN的部署场景,二是选择 灰光 OTN的单通道速率,三是选择 灰光 OTN的组网结构。
3.1 部署场景
随着5G的迅猛建设,中国移动将综合业务区进一步细分为业务汇聚区,每个业务汇聚区设置一个业务汇聚机房,收敛本区域7~8个5G宏站的接入需求。中国移动建设了大量的业务汇聚机房,这些业务汇聚机房的条件好于基站,数量众多,是 OTN接入层设备部署的理想位置。同时,1G及以上大颗粒专线相对来说较少,中国移动1G及以上专线占所有专线的比例不超过10%,所以 灰光 OTN接入层的建设应在热点区域进行,不可盲目建设。
OTN接入层以综合业务区为单位,分场景进行 OTN接入环建设,如图3所示。
场景1:未建设汇聚点的综合业务区。综合业务区无一、二级汇聚点(未覆盖 OTN的重点业务区),选择1个条件较好的自有业务汇聚机房部署 OTN接入设备,挂接在相邻综合业务区汇聚 OTN上。
场景2:已建设汇聚点的综合业务区。在明确有大量业务需求的区域,选择1个条件较好的自有业务汇聚机房(无业务汇聚也可选择一、二级汇聚),部署 OTN接入设备,挂接在汇聚 OTN上。
场景3:乡镇、农村。暂时不考虑下沉 OTN接入环,零星业务就近接至汇聚层 OTN机房或骨干 OTN机房。
图3 OTN接入环部署场景
3.2 单通道速率
目前 灰光 OTN使用比较广泛的是单通道10G和单通道100G,性能比较如表3所示。考虑到 OTN核心、汇聚层已比较完善,且带宽比较富裕(100G/200G),同时单通道10G速率对现网影响相对较小,建议 OTN接入环采用单通道10G速率,后续可按需扩容至N×10G,满足大颗粒业务的承载需求。
表3 10G和100G比较
3.3 组网结构
考虑到 OTN承载的专线带宽都在GE及以上,所以10GE OTN接入环节点建议在2个节点以内,可选择V形或口字形组网,如图4所示。
图4 V字形和口字形组网
在相同网络容量下,比如同为2×10G,V字形和口字形均需使用2对纤芯,纤芯消耗量一致,所以2种拓扑的优劣仅需从端口占用情况进行比较,V字形和口字形拓扑比较如表4所示。在相同带宽情况下,V字形更节省端口;而在建网初期,V字形由于容量大,占用汇聚点端口也更多。
表4 V字形和口字形拓扑比较
总体来看,V字形拓扑组网灵活,初期容量大,业务密集区域可优先选择V字形组网,一般区域可选择口字形组网。后期随着 OTN接入环规模的扩大,新增业务汇聚 OTN可开环加节点、穿入原有V形拓扑。
接入 OTN需双路由上连至汇聚点(这2个汇聚点要在同1个汇聚 OTN环上),以满足双归要求,提高 OTN网络安全性。具体可分为2种场景,一是只有一级 OTN汇聚环的场景,这时接入 OTN下挂在汇聚点下即可;对于部分具有两级汇聚 OTN结构的场景, OTN上连有3种模型,详见图5。
图5 接入层 OTN组网方式
04 灰光 OTN业务接入方式
引入 OTN接入层后,对不同客户根据带宽、业务等级进行接入,集客接入方式如图6所示。对于单楼宇单客户或者多楼宇单客户,适用于模型1和模型2;对于单楼宇多客户,适应于模型3。
模型1:10GE及以上颗粒客户。对于普通级客户,一般采用单路由,无需保护,可从客户光纤直驱至汇聚 OTN设备开通;对于高等级客户,要求双路由,有保护,可通过在客户端放置CPE 灰光上连汇聚 OTN开通。
模型2:GE~10GE(不包括10GE)颗粒以下客户。根据客户的等级,选择光纤直驱或CPE 灰光上连业务汇聚 OTN(接入 OTN)开通。
模型3:单楼宇多客户。一般为中小型企业,带宽为GE~10GE(不包括10GE),若该楼宇除了本期新增的客户需求,后期还有业务需求,且预估总带宽超过1G,可在楼内机房下沉一端 OTN接入设备,双路由上连至汇聚点,该 OTN设备与业务汇聚机房的接入 OTN设备平级。楼宇内客户选择光纤直驱至该 OTN设备接入。
图6 集客接入方式
业务汇聚机房下沉的接入 OTN设备需具备VC能力(目前主流厂家的 OTN设备均已具备VC能力),后期如需接入末端SDH设备(老SDH客户端割接入网),仅需在接入 OTN设备上增配相应板卡,即可实现SDH设备的接入能力,SDH客户端接入如图7所示。
图7 SDH客户端接入
05 总结
本文提出的 灰光 OTN组网方式和组网方案实现了接入层 OTN的类SDH组网,一方面节省了机房的空间与功耗,另一方面也降低了投资,同时,类SDH组网方式也更符合网络维护人员的习惯。 灰光作为标准的 OTN接口,主流厂家均已支持,本文所述的组网方式、组网方案和接入方式不但适用于中国移动,对其他网络运营商的 OTN网络也具有参考意义,具有一定的推广价值。
作者简介:
李志强,毕业于南京邮电大学,高级工程师,硕士,主要从事传输网络的咨询、规划与设计工作。
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