OTN技术在城域网中的引入策略

中国移动研究院 2009年 12月 目录 城域网业务需求分析 城域引入 集团客户 基站 E/R/、 网络层次 用户类型 近期 中远期 用户接入 基站 10M30M 100M300M 集团客户专线 10M100M 100M1000M 固定宽带接入 2M10M 10M50M 城域接入 高价值用户（基站和高等级集团客户） 155M/622M/E/0G 低价值用户（家庭客户和普通集团客户） 0G (101000) 10G 城域汇聚 高价值用户（基站和高等级集团客户） 0G (520) 10G 低价值用户（家庭客户和普通集团客户） (1100) 10G (1200) 40G 城域核心 (125) 40G (1250) 40G 城域网业务承载的需求带宽 全业务运营后 ， 近期和远期对于汇聚和核心层的带宽需求在 100 可构架 作为城域数据网 、 城域传送网和宽带接入网的公共承载平台 ， 需满足带宽不断扩容的需求 。 以上海为例 ， 据调查 ， 企业用户和家庭用户对接入资源近期的需求总计达到 1195G。 城域网业务承载的需求业务连接 城域传送网核心 /汇聚层提供各个不同核心机房之间各类业务的统一传送 ， 例如 R/0 城域传送网核心 /汇聚层 汇聚机房 a E 汇聚机房 b E 心机房 A R/E 心机房 B R/E 心机房 C R/E 0域传送网核心层现有解决方案 目前在城域传送网核心 /汇聚层网络建设中 ， 对于 10G 10 主要采用 IP P 随着网络 目前 IP 纤方式的主要缺点包括： 组网能力较弱 ， 保护能力不足 保护方式单一 （ 1 1波长保护 ） ， 很难提供灵活 、 可靠的保护手段 。 同时 ， 保护要额外占用较多的波长资源 ，难以做到带宽资源共享 。 业务分配固定 ， 调度不灵活 业务分配的通道 /波长固定 ， 网络拓扑和通道 /波长规划调整困难 ， 网络扩展性差 ， 难以应对全业务运营对传送网的挑战 。 维护和管理单一 ， 故障定位困难 无法对业务提供端到端的传送性能监控 ， 故障定位困难 ， 增加维护难度 。 随着全业务的发展 ， 中国移动需要一个容量充足 、 组网灵活 、 保护完善 、 业务开通快捷 、调度灵活 、 波长资源利用率高的传送网络 。 城域传送网时间同步传送需求 频率同步 城域传送网 588时间信息路径 核心 /汇 聚 层 汇 聚 /接入 层 1 B C D 588588588588588 H G F 1 1 为满足 用传送网技术解决 1588节省效提升网络安全性，降低维护成本。 同时为了减少时间源的部署数量，就需要端到端传送网支持 1588前汇聚 /接入层 求核心 /汇聚层也支持。 目录 城域网业务需求分析 城域引入 点到点 光层调度模块=于光层 +口化 +光层 &电层调度模块 光电联合调度 在全面继承了 全面采用了 引入了波长 /子波长交叉连接功能 ， 为客户信号提供在光层的传送 、 复用、 交换 、 监控和保护恢复 。 管理开销 、 标准帧 、 +电层调度模块=于电层 1462 光传送网 (口 体技术要求 0187光 传 送网体系 设备 的功能 块 特性 634光 传 送网（ 理 层 接口技 术 要求 20波分复用系 统总 体技 术 要求 2010年将正式发布 。 40统技术要求 进 行 类 ， 功能 、 性能 规 范 ， 包括： 电 交叉 、 光 电 混合交叉 设备 技 术要求 ， 以及 理 、 控制平面要求等；并 同步 准 ,规 范了 e/3/4等接口技 术 要求 。 对 备 技术 要求 进 行 规 范 部分，如 范 ,即 D 1274波分复用系 统（ 术 要求 16010010国标对 依据 （ 的要求 ， ： (接口 除了符合 供白光 用于不同厂商 完成 ， 为 完成波长级别的调度和保护能力 。 (完整 与 相结合 ， 同时提供 波长级别的业务可以直接通过 其它需要调度的业务经过 两者配合可以优势互补 ， 又同时规避各自的劣势 。 要配合技术选择 护 交叉容量 长距离组网 颗粒度 互通 准化 设备成熟度 护 交叉容量 颗粒度 准化 设备成熟度 长距离组网 互通 保护倒换速度 、 波长分配冲突等条件限制； 从而实现灵活的组网 、子波长级复用 、 保护和端到端业务调度功能 。 目前来看， 过 10T,其余均弱于 T / M P L S / E t h e r n e t / S D / M P L S / E t h e r n e t / S D / M P L S / E t h e r n e t / S D I N N / M P L S / E t h e r n e t / S D 主要优势 支持 供比 支持 叉和传送 组网不受传送距离限制，支持灵活组网、调度和保护恢复能力 可支持智能控制平面 强大的 支持灵活组网能力和可靠的保护恢复能力 ,组网不受传送距离限制 可支持智能控制平面 需要关注的问题 更大交叉容量（ 0000 更多保护方式 智能控制平面成熟度 P/太网 /太网 /太网 /波长级别交叉，纯光处理 可引入智能控制平面 线性/ 主要优势 支持 实现纯光域组网， 2维或多维，业务透明性更好 无 低网络成本 子波长汇聚和波长级大颗粒业务调度（ 10Gb/s/40Gb/s） 需要关注的问题 解决传输距离限制问题（ 线性、 波长阻塞和变换 高保护能力 解决 5. 丰富的开销 ， 完备的故障和性能管理机制 降低维护成本 N i v e l d e C o r eN i v e l d e B o r d eE s t r u c t u r a L o g i a d e l a R e d I E 2* ，需要 8 波 采用 要 4 波； 波 10G 00G 00C 1. 端到端业务调度 波长调度 子波长调度 3. 支线路分离 提高接入业务灵活性（多业务接入） 保护投资和快速开通 4. 子速率汇聚、疏导 节约波长 去掉 约投资 2. 保护 提供 50 子网 A 子网 B 子网 C 0G 0G 业务灵活接入 板 客户侧或线路侧 映射 业务类型 户侧 10G 户侧 意 1040G 客户侧 0G 交叉 业务接入带宽池方式 10G 0G 00G 0G 0G *E 40G 40G 叉交 叉交叉 带宽资源池部署 业务侧和网络侧解耦，业务接入不用考虑网络速率、距离、色散等； 在源宿两端加入客户侧单板即可； 任意业务，自由接入！ 更多保护类型，电信级保护 客户侧保护 更加可靠 更低成本 间 内 由器 支路板 路板 50+1 0500间 1） 500内 500500500户侧保护 (客户侧 1+1) 500(2002 2009) (2009 - ) 网络和 业务规划 光纤和 设备安装 配置和测试 带宽池平台完成 业务需求 业务配置 和测试 业务商用 业务规划 , 设备安装 业务需求 业务配置 和测试 业务商用 显著提前业务商用时间 带宽池建设，缩短业务开通时间 端到端时间 端到端时间 从提出业务需求到开通至少 100天 从提出业务需求到开通小于 30天 一波多备，快速启用 10G 户侧 （白光） 线路侧 （彩光） E ? 合波 10G 户侧 （白光） 线路侧 （彩光） E 合波 ? 一波多备 ：一个波道，配置一块线路板和多种支路板，可以给多种业务做备波。 快速启用 ：通过网管完成端到端通道建立，避免全程多站手工连纤。 10G 户侧 （白光） 线路侧 （彩光） E ? 合波 10G 户侧 （白光） 线路侧 （彩光） E 合波 ? ） 10G 0 0 0G E 10G 心节点 模型一：城域网（单环网络） 设备组成部分 数量 单价 :万 估算价格 :万 含合分波器件、放大器等，机柜、子架） 16 2 32 8 6 6 36 10G 4 5 120 合计 188 设备组成部分 数量 单价 :万 估算价格 :万 含合分波器件、放大器等，机柜、子架） 16 2 32 16 2 10 17 5 85 8 3 4 12 2 10 6 5 30 合计 考某公司集采价格） 考某公司集采价格） ） 模型二：城域网（单环网络） 设备组成部分 数量 单价 :万 估算价格 :万 含合分波器件、放大器等，机柜、子架） 16 2 32 8 12 6 72 4 4 6 24 10G 5 40 合计 168 设备组成部分 数量 单价 :万 估算价格 :万 含合分波器件、放大器等，机柜、子架） 16 2 32 16 2 10 11 5 55 8 7 4 28 2 10 3 5 15 合计 考某公司集采价格） 考某公司集采价格） 0 E E 心节点 ） 模型三：城域网（双层调度网络） 设备组成部分 数量 单价 :万 估算价格 :万 含合分波器件、放大器等，机柜、子架） 22 2 44 8 8 6 48 4 8 6 48 10G 4 5 120 合计 260 设备组成部分 数量 单价 :万 估算价格 :万 含合分波器件、放大器等，机柜、子架） 22 2 44 16 2 10 17 5 85 8 4 4 16 2 10 5 5 25 合计 考某公司集采价格） 考某公司集采价格） 10 0G 心层 汇聚层 体现 G 10 E G 心节点 G 10 E G 心节点 2 100 10E, 长使用数 8 1033% 传统波分 :线路分离方案，多站点共享波长 资源利用率提高，成本下降约 15%以上 波长使用数 3 1087% 城域网引入 本 0%20%40%60%80%100%120%140%L e g a c y W D M W D M + O C i n t e g r a t e d W D 4 次 O/ 动连接 集成交叉的 2 次 O/E 转换 C 集成交叉的 6次 O/C 种网元 集成电交叉功能的 100G 1/2。 100% 125% 95% 2 类设备 , 2 个维护团队 复杂连接 比方案 1节省 80% 维护成本 比方案 2节省 30% 建设成本 彩光） 黑白光） 040G 可根据实际需求分别或并行引入 。 同源同宿的 如果流量均衡操作困难 （ 象 “ 小石块 ” ） ， 容易出现拥塞 。 同等情况下 ， 路由器通过大管道对接承载更有效 。 当线路侧的速率达到 40 水、小石 块 水、小石 块 输网 输网 城域 40城域核心层超大容量需求带来 40是城域网业务的全业务特点需要 40E 40 基于 0 10G 0G 能接入 40G 和 10以实现全业务承载的要求 40照业务需要配置支路板 010G 10G 10G 10G 0G 04040大容量 路卡 支路卡 支路卡 无法实现全业务接入 目录 城域网业务需求分析 城域引入 省公司需求调研情况 省公司 IP 省会城市节点带宽总需求最大 700G， 二干节点带宽总需求最大 108G， 100 城域核心带宽总需求为 130G 377G， 108 以内 ， 3 左右 网络层面 节点性质 总带宽需求 各类业务颗粒度占比 100G 省内二级干线 省会城市节点 500G 700G 80 10 18 1 8 典型二干节点 30G 108G 71 80 15 28 1 5 城域网 地市核心层节点 130G 200G 25 38 8 25 21 53 汇聚层节点 80G（江苏） 40 60 省公司既有 省会城市节点带宽总需求最大将近 1T， 二干节点带宽总需求最大 345G， 仍以 10城域核心带宽总需求最大 377G， 10 汇聚层需求增加 网络层面 节点性质 总带宽需求 各类业务颗粒度占比 100G 省内二级干线 省会城市节点 360G 935G 74 100 20 23 2 5 典型二干节点 20G 345G 70 93 7 30 5 城域网 地市核心层节点 40G 377G 0， 54 87 3 20 12 100 汇聚层节点 2G 68G 0， 30 77 0， 20 23 100 城域核心 /汇聚层引入 在城域核心 /汇聚层引入 可以解决光纤跳纤 、 业务汇聚 、 快速开通的需求 。 解决城域内移动自身网元互联需求和解决客户专线需求 业务颗粒以 10G 10 对于重要业务和普通业务分类保护 ， 需要利用 包括 各种核心网 、 新业务系统 、 支撑系统 、 至 等大颗粒业务 ， 以及集团客户和普通家庭客户业务 。 支线路板件分离 ， 灵活配置和调度业务 ， 提高端口利用率 优选在城域核心 /汇聚层引入 ， 省内干线系统引入 可在城域试点成功的基础上考虑 。 目前省干业务的颗粒以 10 70 以上 ） ， 引入 只是解决了光纤的人工跳纤问题 ， 但是对于 40 引入 省干业务流量流向较为固定 ， 对 如果省内干线光缆资源丰富 ， 可以考虑引入超大容量 发挥 城域网引入 城域网业务发展迅速 ， 流向复杂 ， 业务变更调整频繁 ， 核心节点之间调度需求强烈 ， 对工程建设周期和业务开通周期更加敏感 ， 建议： 引入大容量 城域核心节点尤其是超核节点之间超大容量需求明显 ， 建议直接在城域网核心节点引入成熟商用的大容量 至少在 1 ， 边缘节点引入中等容量 至少在 300 。 设备要求 线路带宽资源规划适当存量 ， 减少工程建设周期和业务调测开通时间 ， 满足业务快速开通和业务的快速调整； 由于城域网核心层数据以 1010G 因此需要设备支持。 在核心或者超核节点之间考虑引入 40G。 接口 城域核心路由器多采用光纤直趋方式 ， 接口为 由于距离原因 ， 路由器需配长距模块 ， 成本高 。 路由器直接出以太网接口 ， 例如 0G 0G 经 节约成本； 实现 10 降低维护难度 ， 减少备件 ， 尤其是全网采用 10G 00G 0 城域网引入 护 按照业务类型 ， 可以配置为 适合分布式业务 ） 和 适合汇聚型业务 ） ； 如果引入了智能控制平面 （ ， 可以按照业务重要程度 ， 细分如下各类保护： 保护机制 永久 1 1 保护 (1+1保护 )+重路由 1+1保护或环保护 重路由 无保护 描述 当资源足够时，提供永久的 50先启动 1+1 保护。当保护实效，启动重路由 只有保护 无需预留专用保护资源 性能 保护时间 40G）后，单板均可重复利用，初期投资永远有保护。 保护类型 仅支持光层特性保护，保护级别为波长级，无法针对子波长业务保护 持子波长级别业务保护，基于 滑支持 络管理 无法提供精细化业务管理，通过带外 通过特有的类 每条业务提供保姆级实时监控，及时上报 定连接，分段独立的管理，业务提供周期长，维护成本高 网络化的管理模式，端到端的业务配置和告警性能管理，维护成本低 备集成度低，配置成本高 高集成度，低功耗，低配置成本 初期投资 完全相同的光层公共板件投资 业务板卡：传统波分 应升级 目录 城域网业务需求分析 城域引入 总体情况 国内厂家的 支持光电混合交叉， 可以完全覆盖 T 基于 50 光电交叉功能和网络保护功能等方面均支持较好 。 在互联互通方面 ， 以太网业务基于相同封装格式互通 ， 基于 基于 多厂家互联组网时可实现正确的故障定位 。 经过试商用可逐步引入到实际网络中 ， 并完善和增强相关功能性能 ， 同时制定和完善符合中国移动需求的 下一步工作建议 开展 包括： 保护等； 多厂家 基于 0 更大交叉容量的 高集成度线路卡技术验证 （ 光电集成 ） ； 根据研究及测试结果 ， 持续完善中国移动 完成 互联互通规范 ， 进一步制定出 推动厂家相关设备规范和成熟； 远期目标全业务端到端 话 飞信 视 频 会 议 家庭宽带 网 SC 户 （300万） 基站机房 （3000） 汇聚机房 （ 100） 骨干机房 （10） 核心机房 （2） . 10万） R D 叉能力 A 光 层 客户侧信号-E/100G 客户侧信号 电 层 线路适配 业务适配 电层交叉连接 层交叉 为核心 层交叉 为核心 光层交叉连接 对波长 /子波长交叉、调度、组网（ e)/长颗粒） 通过引入 3个电域子层 ， 实现 性能监控 、 故障管理和保护倒换等功能 减轻系统维护的负担 1 2 3 4 1 16 8 14 15 M M C C H H H 光复用段层（ 光传输段层（ 客户层 光信道净菏单元（ 光信道数据单元（ 光信道传送单元（ 光信道 个电域子层 光信道层（ 护功能 可提供光层 1 1、 1： 1或 1：