運(yùn)營(yíng)探討——以O(shè)TN從容應(yīng)對(duì)未來(lái)

文/劉偉 劉中林

     移動(dòng)省干傳送網(wǎng)不斷涌現(xiàn)出大顆粒IP業(yè)務(wù)的傳送需求。面對(duì)這一新形勢(shì)，A省移動(dòng)勇于探索，順勢(shì)而動(dòng)，引入了具有ASON功能的OTN網(wǎng)絡(luò)。在滿(mǎn)足了現(xiàn)網(wǎng)傳送需求的同時(shí)，也為A省移動(dòng)未來(lái)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

    大顆粒業(yè)務(wù)傳送考驗(yàn)移動(dòng)省干

    在移動(dòng)軟交換建設(shè)之前，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中的業(yè)務(wù)主要為T(mén)DM。SDH網(wǎng)絡(luò)特別適合TDM業(yè)務(wù)的傳送，并具有大容量、靈活的業(yè)務(wù)調(diào)度、可靠的業(yè)務(wù)保護(hù)與恢復(fù)能力、良好的網(wǎng)絡(luò)可維護(hù)性等性能。采用SDH進(jìn)行移動(dòng)省干的建設(shè)為最佳選擇。

    近年來(lái)，A省移動(dòng)業(yè)務(wù)發(fā)展迅速，移動(dòng)軟交換全面建設(shè)。目前，全省已基本實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)軟交換；網(wǎng)絡(luò)人口覆蓋率達(dá)到93%，城市覆蓋率達(dá)到99.9%，省內(nèi)重點(diǎn)旅游區(qū)覆蓋率100%。然而，隨著業(yè)務(wù)的快速發(fā)展，以及3G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的即將啟動(dòng)，傳統(tǒng)的SDH移動(dòng)省干傳送網(wǎng)已難以適應(yīng)新形勢(shì)下業(yè)務(wù)發(fā)展的需要。

    A省移動(dòng)傳送網(wǎng)分兩個(gè)層面：接入層和核心層。接入層提供從基站到BSC/RNC之間的業(yè)務(wù)傳送。核心層包括城域核心層與城間長(zhǎng)途骨干層。其中城域核心層提供BSC與MSC、MSC與MSC/MGW之間的業(yè)務(wù)傳送；城間長(zhǎng)途骨干層（即省干傳送網(wǎng)）提供省內(nèi)城市間MGW之間的長(zhǎng)途業(yè)務(wù)傳送。

    城間MGW與MGW之間業(yè)務(wù)已全部IP化，業(yè)務(wù)由省干IP承載網(wǎng)進(jìn)行承載，而省干IP承載網(wǎng)上的業(yè)務(wù)則由省干傳送網(wǎng)進(jìn)行傳送，業(yè)務(wù)顆粒為POS/FE/GE。城市間的長(zhǎng)途業(yè)務(wù)量大，帶寬需求增長(zhǎng)迅速，對(duì)可靠性要求較高，從而對(duì)省干傳送網(wǎng)提出了較高要求：必須適應(yīng)IP業(yè)務(wù)的傳送；必須具有大的傳送容量；必須提供較高的傳送可靠性；必須做到網(wǎng)絡(luò)的彈性可擴(kuò)展；業(yè)務(wù)調(diào)度必須靈活快捷；等等。

    從業(yè)務(wù)顆粒上看，在移動(dòng)省干上業(yè)務(wù)顆粒如今以2.5G POS、GE為主（而在移動(dòng)國(guó)干，業(yè)務(wù)顆粒以10G POS為主）。相比以往的VC-4顆粒，大顆粒業(yè)務(wù)迅速增多。

    業(yè)務(wù)顆粒變大對(duì)原有的IP over SDH over WDM的建網(wǎng)模式帶來(lái)了沖擊。SDH的存在，帶來(lái)了靈活的業(yè)務(wù)調(diào)度和可靠的業(yè)務(wù)保護(hù)，使IP業(yè)務(wù)能夠享受到電信級(jí)的傳送服務(wù)；同時(shí)，也提供了極方便的網(wǎng)絡(luò)管理與維護(hù)。在網(wǎng)絡(luò)中業(yè)務(wù)顆粒小，業(yè)務(wù)量不大的情況之下，這種建網(wǎng)模式具有較好的性?xún)r(jià)比。但是，當(dāng)傳送網(wǎng)核心層的業(yè)務(wù)量迅速增加，網(wǎng)絡(luò)中業(yè)務(wù)變?yōu)橐?.5G POS、GE等大顆粒為主時(shí)，必須對(duì)原有SDH網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行大規(guī)模擴(kuò)容，從而SDH層的投資在整個(gè)投資中所占的比重迅速增加。這時(shí)，SDH設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜度將大大增加，可靠性大大降低，管理與維護(hù)成本將迅速增加，導(dǎo)致這一建網(wǎng)模式變得不再可行。

    面對(duì)這一新變化，A省移動(dòng)決定抽掉SDH層，將IP化的業(yè)務(wù)顆粒直接放在WDM上進(jìn)行傳送，也就是通常說(shuō)的IP over WDM建網(wǎng)模式。

    IP over WDM也有不足

    通過(guò)IP over WDM方式組網(wǎng)，節(jié)省了SDH層的投資，使得網(wǎng)絡(luò)層次變得清晰、簡(jiǎn)單，降低了整體CAPEX和OPEX。但是，由于沒(méi)有了SDH層對(duì)業(yè)務(wù)的可靠保護(hù)，對(duì)業(yè)務(wù)進(jìn)行保護(hù)的重?fù)?dān)落在了WDM層上。雖然在IP層也可通過(guò)雙平面設(shè)計(jì)并引入快速恢復(fù)技術(shù)，做到對(duì)業(yè)務(wù)50ms的故障恢復(fù)，但實(shí)現(xiàn)難度較高，成本較高，技術(shù)性與經(jīng)濟(jì)性無(wú)法得到保障。

    移動(dòng)省干對(duì)于傳送網(wǎng)“物理鏈路的可靠性、業(yè)務(wù)調(diào)度的靈活性、網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)展性、日常維護(hù)的便利性”等方面提出了極高的要求。傳統(tǒng)WDM由于本身的技術(shù)限制，本質(zhì)上只是一種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的大容量傳輸技術(shù)，在網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展能力、業(yè)務(wù)保護(hù)能力、業(yè)務(wù)的監(jiān)控與維護(hù)等方面有不足之處。具體表現(xiàn)在：

    首先，組網(wǎng)能力較弱，對(duì)業(yè)務(wù)的保護(hù)能力不足。移動(dòng)骨干網(wǎng)業(yè)務(wù)量大，保護(hù)級(jí)別高、流向靈活，要求傳送層對(duì)業(yè)務(wù)實(shí)施可靠的保護(hù)，以保證實(shí)現(xiàn)電信級(jí)的業(yè)務(wù)保護(hù)與恢復(fù)。在實(shí)施保護(hù)的同時(shí)，還要有較高的網(wǎng)絡(luò)帶寬利用率。傳統(tǒng)波分因?yàn)橹饕�基于光層進(jìn)行故障檢測(cè)和啟動(dòng)保護(hù)動(dòng)作，所以除少數(shù)1＋1波長(zhǎng)保護(hù)之外，很難提供其他的穩(wěn)定可靠的保護(hù)手段，保護(hù)手段單一，保護(hù)能力弱。同時(shí)，保護(hù)要額外占用波長(zhǎng)資源，并難以做到帶寬共享。

    其次，業(yè)務(wù)分配固定，業(yè)務(wù)調(diào)度不靈活。A省移動(dòng)的用戶(hù)數(shù)已經(jīng)超過(guò)1200萬(wàn)，任何新業(yè)務(wù)的推出，都會(huì)造成帶寬需求的急劇增加，這就要求傳送網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)快速的帶寬提供。而傳統(tǒng)WDM網(wǎng)絡(luò)各業(yè)務(wù)所需的通道/波長(zhǎng)分配固定，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜屯ǖ?波長(zhǎng)規(guī)劃調(diào)整困難，通道/波長(zhǎng)必須以點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的形式進(jìn)行配置，無(wú)法動(dòng)態(tài)調(diào)整，不能提供帶寬。

    第三，網(wǎng)絡(luò)日常維護(hù)和管理單一，無(wú)法監(jiān)控所傳送業(yè)務(wù)的狀態(tài)。傳統(tǒng)波分系統(tǒng)雖然提供了光監(jiān)控信道，但僅用于對(duì)光信道的物理性能（如信道光功率大小與均衡性、光信道劣化狀態(tài)、信道連通狀態(tài)、光放大器工作狀態(tài)等）進(jìn)行監(jiān)控，不能對(duì)所傳送的業(yè)務(wù)的誤碼檢測(cè)及告警進(jìn)行監(jiān)控，沒(méi)有提供專(zhuān)門(mén)用途的開(kāi)銷(xiāo)。而SDH系統(tǒng)采用了標(biāo)準(zhǔn)的幀結(jié)構(gòu)，并專(zhuān)門(mén)拿出約5％的開(kāi)銷(xiāo)用于管理，從而使業(yè)務(wù)具有良好的性能監(jiān)測(cè)與保護(hù)機(jī)制。這是兩者在業(yè)務(wù)管理上的最大差別。

    因此，A省移動(dòng)認(rèn)識(shí)到，在省干傳送網(wǎng)采用IP over WDM建網(wǎng)模式難以滿(mǎn)足業(yè)務(wù)對(duì)傳送網(wǎng)的新需求，必須探索新的傳送模式，且這種傳送模式應(yīng)該是結(jié)合了SDH和波分各自的優(yōu)勢(shì)，既具有波分的大容量傳輸能力，又具有SDH的高效的保護(hù)、靈活的調(diào)度和完善的管理維護(hù)能力。

    IP over OTN成為首選

    面對(duì)這一新問(wèn)題，A省移動(dòng)進(jìn)行了深入探討和詳細(xì)的論證，并邀請(qǐng)華為公司參與討論。

    由于OTN網(wǎng)絡(luò)的交叉調(diào)度顆粒為ODU1/GE，與SDH的VC-4交叉調(diào)度顆粒相比要大得多，從而大大提高了調(diào)度效率。同時(shí)，OTN充分繼承了SDH的靈活性與可靠性方面的優(yōu)勢(shì)，以及WDM大容量、長(zhǎng)距離方面的優(yōu)勢(shì)，將兩者的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來(lái)，形成了新一代的傳送模式。雙方都認(rèn)為，OTN是實(shí)現(xiàn)省干傳送網(wǎng)大顆粒IP業(yè)務(wù)的可靠傳送，并滿(mǎn)足移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)未來(lái)發(fā)展需求的優(yōu)選方案。

    2007年初，A省移動(dòng)與華為公司合作，決定采用IP over OTN的建網(wǎng)思路，在業(yè)務(wù)量最大的省干區(qū)域引入具有ASON功能的OTN網(wǎng)絡(luò)，以傳送省干中的大顆粒IP業(yè)務(wù)。

    工程初期開(kāi)通了數(shù)條2.5G POS等大顆粒業(yè)務(wù)，每條業(yè)務(wù)分配一個(gè)獨(dú)立的ODU1時(shí)隙。所有業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)配置了大顆粒交叉連接矩陣（交叉調(diào)度顆粒為ODU1）。OTN設(shè)備通過(guò)加載ASON/GMPLS控制平面，實(shí)現(xiàn)了基于OTN的ASON，從而實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)的智能化，以及對(duì)2.5G POS業(yè)務(wù)的可靠保護(hù)。

    OTN給A省移動(dòng)帶來(lái)了如下好處：

    其一，組網(wǎng)靈活，網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展方便。A省移動(dòng)OTN網(wǎng)絡(luò)，初期僅實(shí)現(xiàn)了4個(gè)城市（含省會(huì)城市）之間的業(yè)務(wù)傳送，為雙平面，每平面內(nèi)組OTN環(huán)網(wǎng)；兩平面間進(jìn)行了互通。隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展，以后OTN網(wǎng)絡(luò)會(huì)逐步根據(jù)需要實(shí)現(xiàn)全Mesh組網(wǎng)，并擴(kuò)展到其它城市。

    其二，保護(hù)完善，可靠性高。A省移動(dòng)同時(shí)實(shí)現(xiàn)了電層SNCP保護(hù)和光層ASON，相比傳統(tǒng)的通道級(jí)1+1保護(hù)，可靠性較高，不但可以支持多點(diǎn)故障，而且恢復(fù)時(shí)間滿(mǎn)足電信級(jí)的要求。

    其三，業(yè)務(wù)調(diào)度靈活，維護(hù)便利。采用基于光波長(zhǎng)、電層子波長(zhǎng)的OTN調(diào)度功能，使得大顆粒業(yè)務(wù)在不同局點(diǎn)之間進(jìn)行靈活調(diào)度，可做到“點(diǎn)擊”提供帶寬。同時(shí)，OTN體系開(kāi)銷(xiāo)豐富，可以實(shí)現(xiàn)類(lèi)似于SDH網(wǎng)絡(luò)的管理和監(jiān)控能力，有利于網(wǎng)絡(luò)的日常維護(hù)、快速的故障定位，從而提高維護(hù)效率。

�W其四，波長(zhǎng)資源利用率高。業(yè)務(wù)通過(guò)ODU1電層交叉，并調(diào)度到合適的ODU2波道上，從而提供了業(yè)務(wù)天然的電中繼及波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換功能，并且上下和穿通的業(yè)務(wù)可以占用同一波長(zhǎng)。相對(duì)于傳統(tǒng)WDM點(diǎn)到點(diǎn)的波長(zhǎng)配置方式，波長(zhǎng)資源利用率更高。對(duì)于小顆粒（如155M POS等）業(yè)務(wù)，可以事先進(jìn)行子波長(zhǎng)匯聚，從而可進(jìn)一步提高波長(zhǎng)資源利用率。

    華為公司網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品線(xiàn)副總裁尹緒全對(duì)OTN如此評(píng)價(jià)：“OTN技術(shù)繼承了現(xiàn)有WDM的大容量、長(zhǎng)距組網(wǎng)等優(yōu)良特性，采用了ASON/GMPLS協(xié)議實(shí)現(xiàn)對(duì)大顆粒業(yè)務(wù)的靈活調(diào)度、管理保護(hù)和路由自動(dòng)恢復(fù)。隨著ALL IP時(shí)代的到來(lái)，OTN技術(shù)充分滿(mǎn)足了新時(shí)期IP業(yè)務(wù)的多樣化、寬帶化、高可靠和低成本的傳送需求。

    A省移動(dòng)副總經(jīng)理也深有體會(huì)，他認(rèn)為“OTN技術(shù)使得傳送網(wǎng)在多業(yè)務(wù)封裝、調(diào)度方面更加靈活，傳送效率更高，并通過(guò)ROADM、ASON/GMPLS等技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)逐步變得更有彈性“。

    從容應(yīng)對(duì)未來(lái)

    在傳送網(wǎng)領(lǐng)域，OTN代表了新一代傳送網(wǎng)的發(fā)展方向。A省移動(dòng)通過(guò)建設(shè)OTN，在滿(mǎn)足業(yè)務(wù)發(fā)展需要的同時(shí)，也積累了寶貴的OTN建設(shè)與運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)。

    OTN具有良好的可擴(kuò)展性，可在不中斷現(xiàn)有業(yè)務(wù)的同時(shí)，隨時(shí)擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)。未來(lái)A省移動(dòng)在條件具備的情況下，逐漸完善省干光纜路由，增加網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的連通度，提升網(wǎng)絡(luò)的帶寬提供能力，以及Mesh網(wǎng)保護(hù)能力；同時(shí)，可將現(xiàn)有OTN網(wǎng)絡(luò)逐步擴(kuò)展到其它省內(nèi)城市。因此，OTN為A省移動(dòng)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，使A省移動(dòng)可以從容應(yīng)對(duì)未來(lái)。