中國電信張成良：網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)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平曾表示，現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)面臨著諸多難以解決的問題，要破解這些難題，必須實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的重構(gòu)，與以往的技術(shù)變革不同，這將是一場耗時十年的、傷筋動骨的深度變革。

　　面對這場變革，2016年中國電信提出了轉(zhuǎn)型3.0戰(zhàn)略，發(fā)布了《CTNet 2025網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)白皮書》。中國電信北京研究院副院長張成良認(rèn)為，網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)從城域網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)開始，城域光傳輸網(wǎng)需要重建其完整性。據(jù)了解，目前中國電信已經(jīng)通過四方面的舉措來推動城域傳輸網(wǎng)絡(luò)的重構(gòu)：綜合業(yè)務(wù)匯聚區(qū)劃分以穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu);延伸OTN/WDM覆蓋，構(gòu)建完整的城域光傳輸網(wǎng);依賴于ROADM的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)城域網(wǎng)內(nèi)高效傳送;加速SDN開發(fā)適應(yīng)重構(gòu)要求，支持隨選網(wǎng)絡(luò)。

　　網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)從城域網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)開始

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

　　“數(shù)據(jù)顯示，城域IP流量預(yù)測增長率遠(yuǎn)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476%、70%，而骨干IP網(wǎng)總帶寬(100G顆粒)預(yù)測顯示，IP骨干網(wǎng)總帶寬增長率為49%。”張成良指出，“城域網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)是網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)的關(guān)鍵”。

　　在張成良看來，網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)從城域網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)開始。“從重要性來說，城域網(wǎng)內(nèi)業(yè)務(wù)量巨大，帶寬顆粒多樣化，骨干網(wǎng)絡(luò)依賴于城域網(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(nèi)實(shí)現(xiàn);就直接性而言，城域網(wǎng)結(jié)構(gòu)的調(diào)整直接保證了DC為核心的未來網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的調(diào)整。”

　　張成良指出，城域光傳送網(wǎng)重構(gòu)的開始主要來自四大方面的驅(qū)動：DC為核心對于網(wǎng)絡(luò)節(jié)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(yùn)營商基礎(chǔ)能力的超高視頻傳送必須解決高帶寬，低時延的傳送;5G高帶寬、低時延的承載需求需要同固定網(wǎng)絡(luò)部署共同考慮。

　　驅(qū)動1：傳統(tǒng)的云網(wǎng)分離，DC為邊緣的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)存在兩個主要問題：一是計算、存儲和網(wǎng)絡(luò)彼此獨(dú)立靜態(tài)配置，資源無法統(tǒng)一按需提供;二是由于基于傳統(tǒng)電信業(yè)務(wù)，依賴于行政區(qū)組網(wǎng)，DC僅為網(wǎng)絡(luò)的邊緣節(jié)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(xiàn)，是基于DC集中部署來實(shí)現(xiàn)資源動態(tài)分配和調(diào)度的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，該網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)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，由此帶來的承載需求包括：DC上聯(lián)流量的增加將擴(kuò)大本地波分系統(tǒng)的覆蓋范圍，DC將成為本地傳輸網(wǎng)的主要節(jié)點(diǎn)所在地;DC之間的大帶寬調(diào)度需要光層交叉帶來的高靈活、低時延、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更為迫切。

　　驅(qū)動2：由于政企專線客戶對傳輸專線的高安全性、高可靠性和性能保證方面都有特殊需求，依賴于傳輸網(wǎng)的專線仍會長期存在。

　　隨選網(wǎng)絡(luò)可為客戶提供快速開通、可定制、自動化、差異化、多層面專線及延伸業(yè)務(wù)，必會在未來受到政企客戶的追捧，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，傳輸專線“隨選”特性的提供需依賴于基于OTN網(wǎng)絡(luò)的SDON控制技術(shù)，以此為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)BoD業(yè)務(wù);OTN網(wǎng)絡(luò)延伸，引入接入型OTN設(shè)備構(gòu)成端到端OTN網(wǎng)絡(luò)，更利于快速開通和BoD業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)。政企客戶業(yè)務(wù)接入接口以太化趨勢明顯，邊緣接入設(shè)備不再拘泥于傳輸類設(shè)備，城域匯聚層需要具備綜合接入能力的傳輸設(shè)備。

　　驅(qū)動3：4K為代表的超高清視頻將成為運(yùn)營商繼語言、數(shù)據(jù)之后的一種基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)能力。

　　張成良列舉了一些4K視頻的流量數(shù)據(jù)：平均每戶流量：1.5M(初期)->4M(發(fā)展期) ->8M(發(fā)達(dá)期);快速加載需2~3倍碼率，取2倍帶寬，則每用戶分配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(jié)省98%。由于“家庭網(wǎng)和接入網(wǎng)是時延瓶頸，而城域網(wǎng)除了光纖距離，設(shè)備時延主要來自擁塞導(dǎo)致的ms級緩存時延，需要減少IP網(wǎng)內(nèi)跳數(shù)”，張成良指出，“為了適應(yīng)4K視頻的城域IP網(wǎng)絡(luò)典型結(jié)構(gòu)，運(yùn)營商必須簡化網(wǎng)絡(luò)層次。”

　　驅(qū)動4：未來5G時代，基站部署方面會出現(xiàn)超密組網(wǎng)、城區(qū)廣覆蓋的趨勢，同時核心網(wǎng)方面移動計算邊緣化，無線處理功能下移也將成為必須。這就需要對固網(wǎng)和移動網(wǎng)進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃部署，充分考慮未來5G小/微基站部署與FTTx部署的協(xié)同，實(shí)現(xiàn)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(jù)張成良介紹，中國電信在城域/本地傳輸網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中WDM/OTN網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)本地網(wǎng)市區(qū)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(xiāng)波分發(fā)展快速，南方本地網(wǎng)縣鄉(xiāng)波分覆蓋率已達(dá)68%，北方縣鄉(xiāng)波分覆蓋率在22%。

　　目前中國電信已建設(shè)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(kuò)容后，核心和匯聚層網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)嚴(yán)重的資源緊張問題，甚至無資源可用(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，主要是在距離較長和光纖短缺的市縣及部分縣鄉(xiāng)，除部分大型城市，更多城市的城區(qū)內(nèi)僅在非常少的核心節(jié)點(diǎn)建設(shè)了WDM/OTN設(shè)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(xiàn)了斷裂(特別是市區(qū))，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(wěn)定的、完整的綜合高效承載城域光網(wǎng)絡(luò)，運(yùn)營商必須在四方面發(fā)力：一是劃分綜合業(yè)務(wù)匯聚區(qū)，穩(wěn)定城域光網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，基本固定機(jī)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(jié)點(diǎn)的統(tǒng)一規(guī)劃建設(shè);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(qū)的中心點(diǎn)，形成完整的城域光網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)多種業(yè)務(wù)的綜合統(tǒng)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(qū)劃分穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)方面，中國電信的基本原則是綜合業(yè)務(wù)匯聚區(qū)的劃分需綜合考慮有線寬帶、無線基站、政企客戶等多種業(yè)務(wù)的綜合接入、匯聚，建設(shè)能夠滿足多業(yè)務(wù)統(tǒng)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?yún)^(qū)面積不宜設(shè)置太小。根據(jù)測算：大中型城市內(nèi)的金融、行政等高度集中的功能區(qū)、高密度住宅區(qū)等密集城區(qū)3平方公里左右;商戶聚居區(qū)、普通商業(yè)區(qū)、普通住宅區(qū)、寫字樓區(qū)及其他一般城區(qū)為4平方公里;郊區(qū)、縣城和發(fā)達(dá)鄉(xiāng)鎮(zhèn)等區(qū)域5及以上平方公里 ;普通鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)村原則上不嚴(yán)格按綜合業(yè)務(wù)匯聚區(qū)標(biāo)準(zhǔn)來劃分。

　　在延伸OTN/WDM覆蓋，構(gòu)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(gòu)成完整的傳輸網(wǎng)絡(luò);OTN設(shè)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(qiáng)調(diào)，“開發(fā)并在網(wǎng)絡(luò)中引入與客戶設(shè)備直接連接的接入型OTN設(shè)備更利于基于SDN實(shí)現(xiàn)端到端控制，避免專業(yè)協(xié)同可能造成的開通速度下降、客戶隨選能力受限等問題。”

　　在城域網(wǎng)內(nèi)引入ROADM的應(yīng)用方面，張成良指出了ROADM應(yīng)用的優(yōu)勢包括：加快波長業(yè)務(wù)提供，快速響應(yīng)需求，盡可能減少人工干預(yù);采用光層調(diào)度避免光電轉(zhuǎn)換造成的時延增大問題;基于網(wǎng)管的波道路由和性能監(jiān)測管理有利于線路的維護(hù)管理;基于網(wǎng)管的波道路由調(diào)整，為維護(hù)部門提供了應(yīng)對頻繁光纜割接和中斷故障的有效手段;為波長業(yè)務(wù)提供成本適中的生存性機(jī)制。ROADM的應(yīng)用可實(shí)現(xiàn)DC間互聯(lián)、大帶寬專線提供以及應(yīng)對超高視頻承載的帶寬和時延需求。“核心節(jié)點(diǎn)調(diào)度量大，靈活性要求高，需配置方向無關(guān)的ROADM。匯聚層節(jié)點(diǎn)的ROADM維度要求較低，采用2/4維即可，匯聚層節(jié)點(diǎn)下聯(lián)環(huán)網(wǎng)方向繼續(xù)采用固定OADM，以降低維度需求。”

　　在加速SDN開發(fā)適應(yīng)重構(gòu)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(yīng)統(tǒng)一引入SDN控制器和協(xié)同編排器，實(shí)現(xiàn)跨廠商、跨專業(yè)的統(tǒng)一調(diào)度，提供帶寬調(diào)整和虛擬組網(wǎng)業(yè)務(wù)能力，解決客戶隨選，及DC間互聯(lián)的靈活、快速配置問題。

　　最后，張成良再次強(qiáng)調(diào)，城域光傳送網(wǎng)重構(gòu)過程中的重要舉措是：穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，劃分綜合業(yè)務(wù)匯聚區(qū)，確定綜合業(yè)務(wù)匯聚區(qū)中心節(jié)點(diǎn);建設(shè)完整網(wǎng)絡(luò)，OTN網(wǎng)絡(luò)覆蓋到綜合業(yè)務(wù)匯聚區(qū)，根據(jù)需要采用接入型OTN設(shè)備延伸到客戶側(cè);發(fā)揮高效優(yōu)勢，城域核心和大匯聚節(jié)點(diǎn)引入ROADM ，獲得低成本、低功耗、低時延特性;加速SDN開發(fā)做好跨域/跨專業(yè)協(xié)同和能力開放，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)創(chuàng)新。