电信运营商政企专线网络接入与建设

【摘要】    军队、政府、企业对专线的需求越来越旺盛，他们是电信运营商的金牌客户，打造高品质专线网络，是当前电信运营商需要考虑的一个重点，早期的政企专线网络组网策略逐渐过时，迫切需要新的组网策略，以满足政企越来越强烈的专线网络需求，为此对政企专线网络的发展情况进行了分析讨论，指出政企专线网络建设当中存在瓶颈，思考了政企专线网络接入与建设的思路，并由此提出了SDN+OTN的组网策略，仅供参考。

【关键词】    电信运营商    政企专线网络    SDN+OTN

引言：

在传统移动和家庭宽带市场区域饱和的情况下，随着数字经济时代的到来，在大数据、云计算等先进信息技术手段的广泛应用，政府、企业接入带宽要求越来越高，大宽带用户越来越多，专线接入需求与日俱增，政企专线是高ARPU业务，尤其以党政军、互联网企业、金融机构为代表的高价值客户已经成为电信运营商必争的焦点，随着网络传输技术的进步，原来的SDH网络过时了，需要新的专线接入方式。基于未来5G时代的必然，考虑5G组网要求，政企专线网络可基于SDN+OTN来进行建设。

一、政企专线网络的发展分析

1.1政企专线网络发展上问题

随着宽带扩容，三网融合、光纤入户的不断实施，传统的传输网络建设以及扩容规模逐年降低，也即家庭、移动市场的业务量基本饱和，业务必定面临转型，而政企专线提供了转型的条件和机遇，随着互联网+行动方案提出，政企专线的需求量越来越大，为了满足数据共享、大数据分析等要求，对宽带速率的要求也越来越高，原本的SDH、MSTP退出专线建设方案，在4G发展中，IPRAN的端口以及带宽资源也主要支撑4G，很少有冗余宽带和端口留给政企专线，最主要的是考虑到成本问题，宽带扩容的难度非常高，如何建设政企专线成为一个需要思考的课题。

随着5G的到来，原来的IPRAN所代表的分组承载网也出现了瓶颈，首先接入层网络基本以基站为依托，在建设初期明显手机应用需求较小，所以建设初期的接入层设备基本是使用GE端口，一个环网上接6个，接入环网宽带需求约为1.5～3Gbit/s，按照这一数据计算的话，几乎已经耗尽了所有宽带资源，在专线建设上整个本地网通常会对出现的瓶颈进行扩容，这种扩容的成本是非常高的，如果没有更成熟先进的技术，这种扩容会不断持续下去，如此成本就会无限膨胀，得不偿失。

政企专线是一条专用网络通道，一般有点到点和点到多等形式，要求必须具有更高的安全性，更高的可靠性，更广的覆盖范围，更强的可扩展性，更快的带宽速率，尤其是在物联网、大数据等技术的应用下，政府要打造智慧政务，企业寻求智能化管理平台，军队也在进行信息化建设，这些客户的需求与基站业务完全不同，如果是在同一网络中，将造成接入网性能下降，加剧宽带资源的消耗。如果要扩容必定造成对原有传输网络的破坏（破坏性加点），造成专线不稳定。

1.2政企专线网络接入与建设的一般性思考

政企專线应当具备5A级特征，即高可用、硬管道隔离、全在线、敏捷、可保证时延等。原来的SDH作为中小颗粒业务承载方式，非常受青睐，但是在高带宽需求以及设备面临退网的情况下，SDH已经过时。

在即将到来的5G时代，传输网络对PTN的需求非常高，在运营商的角度来说，PTN主要承载重要集团客户的专线接入和基站接入问题，或者是OTN无法直接接入和OLT上联接入问题。OTN具备大容量、长距离传输特性，但是不适合小颗粒业务。在城域网的核心以及汇聚两个层级上PTN要略强于OTN，因为OTN主要承载大宽带业务并且执行长距离光纤传输。

OTN作为一种刚性宽带，容量非常大，是目前政企专线急需的，但是要在PTN基础上打造满足政企需求的专线网络，还需要采用全新的承载技术，打造高价值政企专线，这是面向未来发展的必经之路。因此各大运营商探索出了SOTN，即SDN+OTN，业务上支持VC和ODUK统一承载，运维上以SDN为核心，打造统一智能化管控平台，该方案早在2018年由华为完成中国移动组织测试，验证了SOTN的成熟商用可行性。

实际上早在之前，中国电信就已开始建设覆盖全球的OTN网络，并同步推出大带宽专线和全球波道，分别对应国内和国外两个市场，开始了品质专线的探索，之后联合华为正式发布OTN精品光网。这张网采用业界领先的ROADM、OXC等光层技术，采用波长直达、区域一体化等建网思路，降低骨干网、城域网时延，并且利用WSON等方式实现99.999%（小数点后的9越多，代表越接近100%）的可靠性，满足银行等高价值金融机构用户的需求，300T的网络容量，并且支持兼容SDH/IPRAN等多种接入方式，满足各类用户接入。

二、基于SDN+OTN的专线网络接入与建设分析

OTN精品光网，其规模巨大，智能化管理是非常必要的，基于SDN的OTN显然成为一个非常具有可行性的政企专线网络建设方案。

2.1 SDN+OTN

SDN+OTN是基于软件定义的OTN，智能化管理基于SDN来实现，该方案符合SDN架构，在SDN中网元数据转发和控制分离，以SDN控制器为核心，在应用层采取可编程方式适应不同业务，在OTN上加入SDN不仅仅支持专线，更重要的是也是当前5G网络建设的一个重要方案。

同时SDN+OTN实现统一承载，网络以OTN为基础，支持VC和ODU，物理层面采用统一线卡，实现VC与ODUK的统一适配与交叉调度，数据单元被汇聚至同一个大容量波长中传输，最高可支持100G，最低支持2M速率，当然随着OTN设备速率的不断进化，最高可支持速率会更高，可满足多样性的专线发展需求。

进一步，在SDN支持下，网络通过统一的智能管控平台进行管理，实现对全网的时延监测，建立时延地图，按高价值客户的专线特性，选择光纤路径、检测预警、故障路径保护和恢复，尤其是对时延敏感性较高的金融类专线客户，可按时延监测数据进行时延最优路径调度。

2.2 SDN+OTN建设方案

政企专线客户通常可分跨省市的专线用户和本地市内专线用户，业务模型多为点到多点，在百万企业上云、总部-分支机构设置方式普及的情况下，高价值客户节点之间的承载需求逐步呈现跨地区发展的特性。点到多点这种业务模型，主要表现为总部用户侧设备接入用户侧OTU，然后经承载网进入分支侧OTU设备，有多少个分支机构便接入多少个OTU。

网元设备采用至少100GE容量设备，超过100GE更好，建立端到端的高品质专网，支持大中小颗粒度业务接入以及刚性管道隔离保护，网元设备可设为大中小三个层次，即大型核心层，中型汇聚层和小型接入层。其中大型核心层主要收敛本城域网内端口和业务，并疏通业务按局向分配到干线一侧，一般可部署在地市级核心机房，冗余配置，上联端口与干线适配，下联端口与中型汇聚设备适配。

中型汇聚层根据需求针对业务量大的区域进行收敛和汇聚，可部署于汇聚机房或者市综合业务机房，对业务量大、小型接入设备多的区域设置冗余，上联端口与大型核心层适配，下联端口则根据小型接入层的设备数量和端口类型确定。小型接入层主要面向客户业务接入，一般配置在客户机房或靠近客户的运营商机房内，按业务量进行配置，接入端口按需配置，上联端口可选配10GE或100GE。

要满足高速传输需求，光缆路由以及光纤纤芯质量是关键，在构建专线网络时，应当选择距离短、低故障、低衰耗光缆，减少線路迂回，必要情况下应当新建局部光缆来优化网络结构。

注意光功率、色散、光信噪比和非线性效应，其中光功率决定传输距离，假设发射机和接收机之间的长度为90km，光衰系数为0.22dB/km，则线路衰耗为22.8dB，色散则取决于波导尺寸和纤芯与外包层的相对折射率差。

OSNR决定信号质量，若100GE，在12个光纤跨段中，如果结合硬判决的FEC最小OSNR值应当满足18.5dB要求，如果为软判决则应当满足16.5dB，传输距离超过12跨，则应当分别为19dB和17dB。非线性效应控制难度高，一般主要看光纤质量，选定合理可有效控制非线性效应。

由于不同地区的经济发展程度不同，专线网络的业务量是存在明显差别的，在实际组网当中，应当根据业务预测评估结果，差异化组网，确保网络扁平化和专线投资收益比。可采取三种策略：

其一单端汇聚至核心，设置一个单端中型汇聚设备，对接入层进行收敛后接入核心层，再进入干线。当某一个业务区域内存在大量的小颗粒专线需求，且与大型核心层比较近，则可采取这种策略。

其二，接入层设置高速率端口，基于NNI接口直接接入干线，这是一种点到点的直连方式，适合100GE或10条10GE以上价值专线大颗粒业务。比如企业数据中心，互联网数据中心，集团公司。

其三，设置多个汇聚设备，并与核心层设备组成环网结构，再通过核心层上联干线网络，在业务量大的发达地区，需要配置多个专网汇聚设备的情况下，适合该方案，接入设备挂在汇聚环之下，通过汇聚环收敛后并疏通至核心层。

三、结束语

综上所述，新时期，政企专线需求越来越旺盛，业务需求变化巨大，建设一张技术先进，满足政企专线网络需求的网络，是当前电信运营商提质增效的一个关键点，高品质专线支持高价值客户服务等级提升和感知度提升，目前SDN+OTN是比较理想的方案，可基于该方案研究制定科学合理的组网策略，形成SDN为核心，OTN为承载的统一高效的，智能化的专线网络。

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缪凯，1988年4月生，男，汉，籍贯：江苏江阴，本科，职称：中级通信工程师，研究方向：集客业务支撑，单位：中国移动通信集团江苏有限公司无锡分公司，