面向未来的IP传送网——洛阳网通本地传送网转型探索与实践

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中国网通（集团）有限公司洛阳市分公司 宋广飞
随着通信产业的发展，固定网络运营商面临着不断转型的需要。而在整个通信网络中，传送网是一个基础性的支撑网络，是业务网能够运行的一个前提和基础，并且其承载业务类型多样，建设周期相对较长，所以需要适当超前于实际业务进行规划和建设。因此，传送网的转型是运营商优先关注的领域之一。在基于TDM的窄带业务向基于IP的宽带业务转型的驱动下，运营商需要更多带宽资源来发展高QoS的业务，现有传送网络向IP化演进已成为必然。

宽带业务发展向传送网提出新需求

近年来，在传统固网语音业务增长乏力、移动分流不断加剧的情况下，河南洛阳网通固话收入和用户数增长趋缓。为此，洛阳网通及时确立了实施企业转型的发展战略，并把加快发展宽带业务作为业务与服务转型的一个重点。在转型战略下，洛阳网通的宽带及网络增值业务蓬勃发展，目前已进入加速发展阶段，宽带业务收入所占比重日益提升。自开展NGN业务以来，洛阳网通NGN用户数量成倍增长，而以后诸如3G、IPTV等新业务的发展都是基于IP的统一架构，这将使IP城域网的规模进一步扩大，流量将出现爆炸式增长。然而，洛阳网通原有的以传送TDM业务为主的传送网却难堪重任，宽带业务的快速发展驱动洛阳网通IP城域网核心设备接口的IP化和大颗粒化，对传送网的承载能力提出了更高的要求：一是要求传送网具备大容量、高带宽的传送能力；二是业务的IP化并没有改变业务本身的承载需求，新业务对安全性、QoS、管理等方面的要求较高；三是业务端到端的调度和管理能力要求越来越高。
因此，现有的传送网络需要进行相应的变革来支撑宽带及网络增值业务的蓬勃发展。不仅需要大容量、高可靠、高灵活性、高质量、低成本的网络，而且需要这个网络能够有效承载各种业务网、支撑网以及网络资源出租业务，能够针对当前不同行业、不同层次的用户提出的各种细化需求，实现实用化的SLA服务。

基于技术探索与实践寻找解决之道

业务需求的变化，要求网络也必须作出相应的转变，才能为业务提供有力的支撑。为此，洛阳网通对传送网的发展建设进行了积极的探索和实践。
无疑，宽带业务、大客户专线和移动通信三大业务将成为未来的增长热点，而这三个业务的后续发展所面临的问题却是不同的——大客户专线面临从低速窄带专线向高速宽带专线演进，接口逐渐IP化；宽带用户数的增加和宽带提速，均带来流量爆炸式的增长，需要考虑提高带宽资源的投资回报率；同时，移动网的分组化和多媒体化是发展的必然趋势，传送网要为移动业务的发展做好准备。传送网要顺应这三大业务的传送要求，为业务转型铺设道路。
综合考虑业界大环境和洛阳网通自身所面临的具体情况，传送网的建设需要解决内外两个方面的需求：一方面是增加网络的弹性，提升网络的竞争力，传送网需要具备高度的弹性，网络的扩容或业务流量及流向的调整，网络均可自动识别，减少大量的人工操作，以提高网络的竞争力；另一方面，整体网络要考虑降低承载成本。对于建设成本而言，IP设备要减少接口数量和成本；对于运行维护成本来说，IP设备要提高信令网和软交换的控制能力；对于传输网络来说，应该提高网络资源的利用率，要提高智能化的程度。
基于以上的建设思路，2004年年初，公司在传送网建设中引入了ASON技术，采用基于ASON的MSTP构建了新的骨干和汇聚调度平面，为大客户专线以及PSTN业务提供高效承载和调度。在网络建设中，重点关注了网络的扩展性，选择了扩展性强的设备，使网络具有较强的生存能力。
经过近三年的实践，洛阳网通的ASON网络已经在运行、维护、管理各方面步入正轨，很好地解决了大客户专线、PSTN、NGN核心网等小颗粒业务的传送问题，并为省内其他分公司传送网络建设引入ASON提供了有益的经验。

OTN是大颗粒业务的最佳选择

然而在新形势下，宽带业务的飞速发展以及带宽爆炸式的增长，要求传输网络必须相应扩展以提供充裕的带宽。同时，宽带流量的增长与业务收入的增长却不成比例，这又要求整个网络建设包括传送承载网络都要尽可能降低成本。基于以上需求，需要重点解决IP城域网骨干层大颗粒宽带业务高效、灵活、可靠地传送问题。对于IP城域网大颗粒业务的承载，最初采用了光纤直连的方式，但是随着IP网络节点之间链路连接的增多，光纤的可管理性差和网络拓扑复杂的缺点逐步显现，并且在长距传送时，路由器必须采用昂贵的长距POS接口，导致成本较高。特别是在市到县层面，光缆铺设高成本的问题尤为突出，客观环境决定了该层面的光缆只能采用环形路由建设，地形、杆路、铺设环境导致建设成本居高不下。
因此，在2006年年底公司计划采用城域WDM来代替光纤直连，以简化网络结构、提升传输容量和实现业务保护。但发现WDM系统仍有一些无法解决的问题：受城域波分技术的限制，网络采用环网结构开通，波长以点对点的形式进行配置，无法动态调整，造成一定程度的资源浪费；必须事先对业务的流向和流量做准备规划，类似于PDH系统，点对点开通，调度不灵活，业务调整耗时又费力；传统WDM尽管也有一定的保护方式，但都是基于光层的保护，无法为IP网的链路层故障提供很好的保护，整网设计成本高；传统的WDM设备只能监控光功率等少量光层信息，无法实现基于业务通道的监控，且波分系统配置复杂，维护难度远高于SDH系统。所以，WDM系统作为点到点扩展容量和距离的工具，其组网及业务的保护功能较弱。大颗粒数据业务的最佳传送技术应该结合SDH和波分的优点，既具有波分系统的大容量，又具有SDH的保护、组网和管理能力。
经过反复论证和研究，2007年6月，洛阳网通采用了华为基于ASON的OTN设备，构建一张面向大颗粒宽带业务的本地传送网。OTN作为新一代的传送技术，将SDH的可运营可管理能力应用到WDM系统中，同时具有SDH的灵活可靠性和WDM的大容量，既可以提供超大容量的带宽，又可以直接对大颗粒业务进行调度，并能够实现类似于SDH的成熟完善的保护和管理，更可以和ASON结合实现基于波长、子波长的智能。这样原有的SDH/ASON技术为话音、专线等小颗粒业务提供高效、可靠的承载及灵活调度能力，而OTN技术为宽带、IPTV等大颗粒业务提供低成本、高质量、高扩展性的承载方案。
目前，初期开通6波，为每个县局节点提供4个实现1+1保护的GE通路，满足了NGN、DSLAM等数据核心层业务承载要求：其一，大容量40×10G适应了大带宽承载的要求；其二，在长距离大衰耗情况下仍能满足要求，在某些光缆段落老化严重的情况下，OTN设计仍然可以满足网络性能要求；其三，独有的交叉单元，不但很好地实现了对业务的保护，也让子波长的调度更加方便。

多种创新宽带业务的发展动力十足

在业务竞争白热化的时候，承载资源的优势是传统运营商取胜的重要保障。采用OTN设备构建的传送网为洛阳网通发展新业务注入了新的活力。
拓宽专线运营范围：大客户专线业务正从低速、窄带专线向高速、宽带专线演进，OTN网络的构建进一步拓展了洛阳网通专线业务的范围，为高端客户提供高带宽、高可靠、灵活的大颗粒专线，提供波长/子波长出租业务，特别是结合ASON之后，能够更好地满足大客户专线快速开通、端到端调度、高安全性和SLA等需求。
满足NGN、3G、IPTV等核心层承载需求：NGN、3G、IPTV是未来网络发展的重点，传送网要为NGN、3G、IPTV业务的发展做准备。OTN网络的建设，为NGN的承载提供了很好的网络基础，后续可以根据NGN规模的扩大而逐步扩大OTN的规模；初期3G业务量较小时，核心层分组域和电路域的业务都通过原来的基于ASON的MSTP网络来承载，而随着3G业务量的逐步增加，可以逐步将基站控制器到分组域的业务迁移到OTN网上承载。OTN的大容量、灵活调度和端到端的管理与保护，将为NGN、3G、IPTV等高QoS业务发展提供坚实的网络基础。
面对业务转型的需要，传送网的建设在保持“距离延伸、调度、保护”等核心价值的同时，还要关注接口大颗粒化、线路大容量化、网络智能化的变化趋势，合理地引导传送网向具有高效、灵活、高可靠性的弹性传送网平滑演进，使之更适合于未来新业务的发展。