基于环网带宽共享的融合传输平台设计与实现_冒昌银.pdf

广播与电视技术 2023年 第50卷 第1期72有线网络 CATV传输覆盖基于环网带宽共享的融合传输 平台设计与实现【摘 要】本文提出一种基于环网带宽共享的融合传输平台设计思路，主要包括客户业务分类和带宽测算、平台传输模式和带宽规划、平台可扩展性和未来扩容规划设计。通过融合传输技术和环网带宽共享，有效解决了传统传输网分散建设、模式单一、业务兼容性不强的问题，降低了网络建设成本，提高了带宽利用率和单位带宽产出。【关键词】环网带宽共享，多业务承载，高带宽利用率，多网融合【中图分类号】TP315 【文献标识码】B 【DOI编码】10.16171/ki.rtbe.20230001014【本文献信息】冒昌银，孙仲华.基于环网带宽共享的融合传输平台设计与实现J.广播与电视技术，2023,Vol.50(1).Design and Implementation of Converged Transmission Platform Based on Shared Ring Network BandwidthMao Changyin1,Sun Zhonghua2(Wuxi Branch,Jiangsu Radio and Television Cable Information Network Co.,Ltd.,Jiangsu 214000,China)1(China Mobile Software Technology Co.,Ltd.,Jiangsu 215153,China)2 Abstract This paper proposes a design idea of the converged transmission platform based on shared ring network bandwidth,which mainly includes customer service classification and bandwidth calculation,platform transmission mode and bandwidth planning,platform scalability and future capacity expansion planning.By the integration of transmission technology and shared ring network bandwidth,this paper solves the problems of decentralized construction,single mode and low service compatibility of the traditional transmission network,reduces the cost of network construction,and improves the bandwidth utilization rate and output per bandwidth.Keywords Shared ring network bandwidth,Multi-service carrying,High bandwidth utilization,Multi-network integration冒昌银1，孙仲华2(江苏省广电有线信息网络股份有限公司无锡分公司，江苏 214000)1(中移软件技术有限公司，江苏 215153)20 引言目前，广电传输承载网络建设维护模式单一，多种模式网络独立建设维护，缺乏多业务接入统一承载的能力。传统的广电传输承载网络业务兼容性差、带宽容量不足、业务开通时间长，难以满足业务发展需求。在面对激烈的市场竞争时，广电网络往往面临着多张网络建设扩容、重复投资、投资效益低及维护工作复杂繁重的窘境。鉴于此，广电网络公司亟需建设一张支持多平面（OTN/SDH/Packet）传输、高带宽利用率、带宽扩容灵活的城域融合传输网络，有力地支撑业务 发展。1 广电传输网络建设现状及面临挑战随着科技和时代的飞速发展，用户对于业务的接入和带宽需求越来越多样化，传统的传输承载网络愈发难以适应业务发展的需求。在实践中，业务传输承载面临的主要挑战有：一是刚性/弹性管道的兼容。部分银行、证券和政府业务出于业务可靠性的考虑，仍然偏向于 SDH 这一刚性管道的传输方式，而集客专线、宽带上网等业务更适合弹性管道（Packet）的传输方式，同时存在的刚性/弹性管道业务需求对传输承载网的规划建设提出了新的要求。二是大小颗粒业务的共存。用户既有监控、视频推流等大颗粒业务的承载需求，也有专广播与电视技术 2023年 第50卷 第1期73CATV 有线网络 传输覆盖线、办公上网等小颗粒业务的承载需求。传统的传输承载网络已难以满足用户海量、多样化的业务需求。三是多网融合、带宽利用率的提升。企业的经营需要考虑网络建设成本，以及尽最大可能地提高每单位带宽产出。而在传统的传输承载网络建设中，网络服务商的分散建设模式难以对网络带宽进行充分利用，且往往要建设多张网络来满足上述需求，这就带来建设运维成本和运维难度的上升。2 融合传输平台设计和实现2.1 多业务承载，丰富多样的业务接入能力融合传输平台采用 MS-OTN 技术，利用其多层次封装结构支持多平面传输的特性，实现 SDH、OTN 及 Packet 业务的统一承载传输。MS-OTN 支持任意速率多业务接入，/PKT/ODU/VC 级别的统一交叉，各种业务映射到最匹配的管道中、汇聚到波长中统一传送。MS-OTN封装结构图如图 1 所示。考虑到公司目前的业务现状和未来业务发展方向，融合传输平台采用SDH+Packet 平面传输，为各网元节点配置 SDH 和 Packet 业务单板，使其具备多业务接入能力，满足客户不同业务场景对于刚性/弹性管道的需求，为不同需求客户提供灵活丰富的业务传输模式，提高业务支撑能力。现有业务分类和带宽测算表如表 1 所示。根据业务现状和发展趋势，兼顾融合传输平台线路带宽分配颗粒度，本文设计环网总带宽 40G。其中，10G 用于承载 SDH 业务，30G 用于承载分组业务。2.2 环网带宽共享，平台传输模式和带宽规划融合传输平台在线路单板上对业务数据包统一进行 OTU 封装后传输，SDH和 Packet 业务数据作为客户层数据承载在 OTU 帧中。本文根据业务分类和带宽图1 MS-OTN封装结构图表1 业务分类和带宽测算表专线业务数据汇总业务名称数量带宽（M）管道1银行 168136刚性2银行 24794刚性3银行 33264刚性4银行 4106212刚性5政企财税120240刚性小计3737466视频会议26208弹性7电子政务内网9450弹性8广电计费12120弹性9保险 114140弹性10集客 17140弹性11零星业务40200弹性12省市县 IP 互联支撑25250弹性14营业厅及机房网点监控25100弹性15广播信号备份传输44000弹性16IP 测试通道25100弹性17各系统网管信令传输45180弹性小计2325888合计6056634广播与电视技术 2023年 第50卷 第1期74有线网络 CATV传输覆盖测算，对投资建设的 40G 线路侧环网带宽进行分配，10G 带宽用于 SDH 业务传输，30G 带宽用于 Packet 业务传输，由线路侧端口虚拟成一个 STM-64 端口和三个 10G ETH 口实现。通过环网带宽共享，使得线路带宽利用率得到显著提升。环网带宽共享图如图 2 所示。另外，线路侧采用波分端口，通过使用波分复用技术，具备带宽灵活扩容能力，保留通过 OTN 传输大颗粒业务的能力，具有一次扩容多业务共享的特性。融合传输平台通过配置 OTN 业务接入单板，并对线路侧带宽进行扩容，即可为广电 5G 提供承载能力。融合传输平台可为 5G 网络提供前传网络覆盖，解决 BBU 与 RRU 间的数据传送问题。同时，为配合 MEC（移动边缘计算）应用、5G 核心网 UPF 下沉，实现业务的灵活调度，不但 5G 承载网中 L3 要下沉，波分也需进一步下沉，实现海量的弹性带宽以及业务的一跳到达。融合传输平台可通过 OTN 平面功能扩容满足 5G 承载网对于波分下沉的需求。2.3 多网融合，平台可扩展性和兼容能力本文通过设计与实现一张融合传输承载网络平台达到了多业务统一传输的目标，解决了传统传输网络单一传输模式的问题。通过对现有城域 MSTP、OTN 上业务向融合传输平台 MS-OTN 的迁移，实现公司传输承载网络的整合。融合传输平台的实施改变了传统的网络建设运维方式，由建设维护多张传输网络向建设维护一张网络转变，降低传输网络建设维护成本。结合融合传输系统网管平台，兼容和对接现有传统传输系统，实现对传输网络的统一运维，提高网络维护 效率。融合传输平台 MS-OTN 的特性使得其在移动回传业务场景中能够发挥出巨大作用，为公司在未来的广电 5G 建设中预留承载能力。MS-OTN 在移动回传中可作为分组传送设备，但同时在光层又使用 WDM 技术解决了光纤不足和距离拉远的问题。也就是用一种设备（MS-OTN）解决了过去需要两种设备（例如 WDM+分组）才能解决的问题，大幅度降低了网络的复杂度。MS-OTN 移动回传架构图如图 3 所示。网络线路侧采用 OTU2 彩光进 WDM 光层，客户侧每个站点配置 ETH 单板，其中，接入点提供 GE 口用于连接NodeB，汇聚点提供 10GE 口连接路由器。3 融合传输平台主要性能指标本文采用通信业界成熟的传输设备组网成环，具有多业务接入能力，高智能监控管理满足大客户数据专线要求，同时也是如今运营商采用的最多的传输系统之一。融合传输平台采用双核心节点加跨双核心环组网。核心节点具有 2.4Tbit/s 分组交叉能力，1.92 Tbit/s 高阶、80 Gbit/s 低阶 TDM 交叉能力及 4.8 Tbit/s OTN 交叉能力，最大支持288 个 GE 接入或 240 个 10GE 接入。其他节点具有 800Gbit/s图2 环网带宽共享图广播与电视技术 2023年 第50卷 第1期75CATV 有线网络 传输覆盖分组交叉能力，280 Gbit/s 高阶、40 Gbit/s 低阶 TDM 交叉能力及 800 Gbit/s OTN 交叉能力，最大支持 140 个 GE 接入或48 个 10GE 接入。与业界同等级设备相比，融合传输平台交叉容量和接入容量处于领先地位。MS-OTN 对于小颗粒业务具有带宽利用率高的优点，同时兼具传统传输网络电信级倒换保护特性，以最经济的方式满足政府、金融、军队等高价值政企客户对于带宽和网络可靠性的需求，为公司在政企业务开展中提供有利的市场竞争地位。4 平台技术创新融合传输平台充分利用 MS-OTN 支持多平面传输的特性，实现对多业务接入的承载，使得 SDH+OTN+Packet 混合传输成为可能，显著提升平台对业务的兼容能力。通过项目建设前对承载业务的特点分类和带宽测算，确定平台传输模式的选择和带宽分配，最大限度共享环网带宽，提高线路带宽利用率。融合传输平台的建设投产改变了传统传输网建设维护模式，由粗放式分散投资向集约式统一投资转变，由建设维护多张网向建设维护一张网转变，最终实现统一平台建设、多网共享的传输承载网络建设新 模式。此外，融合传输平台在广电5G承载中也进行了应用探索，设计了可能的应用场景，并指明了平台扩容发展的方向，对即将到来的广电 5G 网络建设具有先行示范作用。5 结束语MS-OTN 作为现阶段被运营商广泛应用的基础传输网，图3 MS-OTN移动回传架构图将在三网融合和下一代电信级网络建设中奠定坚实的基础。其多业务接入、高安全性的特点将满足社会各领域对于数据专线业务的需求，并且能够显著减少光缆资源和人力资源的成本。MS-OTN 将接入业务进行融合，实现集客与公客业务在一张网上综合接入，弹性复用，有效降低多张网络的重复投资，并