2014-9-16 16:15

POTN,降本增利的OTN网络

2013年底,国内LTE牌照全面发放,预示着新一轮的网络建设热潮即将展开;固网宽带不断提速,集团客户业务以每年50%的增速发展。业务高速发展,新业务需要更大的带宽、更低的时延,要求刚柔并济的传送管道;另一方面运营商原有城域PTN、OTN、MSTP多层网络架构已经无法支撑新业务的发展。多层网络方式加倍消耗运营商宝贵的机房空间及电源,加剧了网络规划和维护难度,成本高昂。分组传送网PTN和光网络OTN的有机融合POTN成为突破口,为PTN的深化发展提供新动力。在POTN架构下,网络层次得以简化,网络可以提供更大的带宽,建设成本降低,业务开通更加便捷。

POTN网络能够高效承载基站回传、集团客户和家庭客户业务,实现多种业务统一承载。

POTN业务需求

1.基站回传业务

相对于PTN网络,烽火通信将PIC技术应用到POTN提升了网络侧带宽,满足不断提高的带宽需求。考虑到2G/3G/4G网络长期并存,POTN设备除具备GE/10GE/N×10GE等高速接口外,还具备传统的E1/STM-1类的低速接口,兼容2G/3G业务。

2.集团客户业务

集团客户业务(以下简称“集客业务”)利润高、增长快,其分组化、宽带化的趋势明显。早期的集客业务以低速E1/STM-1/FE为主,业务流向通常是点到点;如今,集客业务带宽明显增加,GE专线的需求不断涌现,业务流向也发展为点到多点和多点到多点,部分高价值的集团客户对业务安全性和时延要求高,需要电路级的专线才能满足。

烽火通信在POTN设备中同时提供基于CBR业务的刚性管道和基于MPLS-TP的弹性管道。采用MPLS-TP弹性管道,可享受弹性的带宽和高效的统计复用,支持L2/L3 VPN,实现业务灵活转发;采用CBR类的刚性管道,业务直接封装到ODUk的管道调度和传送,真正实现物理层隔离,确保带宽独占、低时延和高安全性。

对于普通集客业务,要求提供点到多点和多点到多点的业务灵活转发,需要提供弹性的业务接入能力,建议采用MPLS-TP方式接入POTN网络,用弹性管道传递。对于高价值集客业务,需要大带宽、低时延、高安全性,建议采用CBR方式接入POTN网络,用刚性管道传递。

3.家庭客户业务

家庭客户业务(以下简称“家客业务”)经过几次提速,部分区域已经实现了100M到户,PON网络广泛部署;大多数OLT上联仍然采用GE接口,但10GE接口的OLT正在普及。由于区域的不均衡性,OLT上联实际带宽的差别达到十倍以上,因此对于不同区域的OLT应采用不同的承载方式。

烽火通信提供三种承载模式供OLT上联的家客业务接入到POTN网络:

  • MPLS-TP over OTN:业务采用MPLS-TP封装后,在POTN网络上传递,可进行灵活的统计复用和业务转发能力,采用LSP 1:1加共享环保护。
  • Native Eth over OTN:业务采用Eth封装后,在POTN网络上传递,可进行统计复用,保护方面采用Ethernet Ring保护。
  • ODUk透传:业务直接映射到ODUk中,采用刚性管道做点到点透传,具有最低的业务时延,但不具备业务汇聚特性。

对于热点区域,OLT上联实际带宽大、无汇聚需求的业务,建议采用ODUk透传,减少端到端时延。对于非热点区域,OLT上联实际带宽小、有汇聚需求的业务,建议采用MPLS-TP over OTN,进行高效的业务汇聚和转发。

POTN业务模型

POTN融合了光层(WDM)、OTN和SDH层、分组传送层(以太网/MPLS-TP)的网络功能,具有对TDM(ODUk)、分组(MPLS-TP和以太网)的交换调度,并支持多层间的层间适配和映射复用,实现对分组、OTN、SDH等各类业务的统一和灵活传送功能,并具备传送特征的OAM、保护和管理功能的网络。国际两大标准均定义了客户业务通过ETH到OTN、MPLS-TP到OTN、SDH到OTN的不同的分层架构的处理方式(见图1)。

POTN交换系统

在POTN交换系统的传统设计思路中,存在TDM(ODUk)/Packet双平面交换系统设计。双平面交换系统虽然设计简单,易于实现,但分组及TDM(ODUk)业务通过不同交换平面,业务组织调度非常不灵活,可扩展性差,存在设备功耗大、OPEX高等缺陷。

烽火通信一直致力于统一信元交换内核的开发以避免双平面交换系统存在的诸多问题。统一信元交换内核调度灵活、可扩展性高,可以实现TDM(ODUk)业务及Packet分组业务任意比例混合接入,提供Packet和OTUk等多种业务接口类型,支持任意比例的Packet和OTUk的业务混合传送功能(见图2)。

统一信元交换内核将完成所有的Packet分组业务及ODUk子波长业务的统一信元交换,实现系统各线卡间业务的无阻交叉,实现任意比例的Packet分组业务和ODUk子波长业务的交换。

烽火通信采用ODUk-to-Packet接口以实现任意颗粒ODUk到分组交换网的适配功能,同时采用SAR技术有效保序,并去除分组交换网引入的时延抖动。ODUk-to-Packet接口解决了OTN和PTN业务在统一分组交换网的交叉调度需求,实现100%Packet到100%OTN任意比例业务的交换;同时采用OPF标准接口实现超大容量ODUk交叉调度(容量超10Tbps),支持ODU0颗粒的无阻调度,获得更加灵活的调度性能。

借助于统一信元交换内核架构,烽火通信革命性的采用业务板卡归一化设计。其特点是POTN中任意一块业务板卡既可以当做SDH板卡,也可以当做PTN板卡,同时还能当做OTN板卡使用。任意一块业务板卡都支持3种业务接入方式:

1.纯TDM业务,STM-N到ODUK。

2.Packet分组业务CBR到ODUK。例如10GE在支路盘映射到ODUK,不经过任何分组处理,直接通过ODUK的交叉。

3.Packet分组业务处理后映射到ODUK,交叉过程中同时完成分组功能的处理。例如10GE业务,在操作了vlan标签、打上了MPLS-TP标签后,然后映射到ODUK。

这种设计使得业务板卡能够在处理OTN传输的同时,也能处理传统PTN设备才能做到的业务汇聚、Qos等功能,将OTN设备下沉到汇聚层,使网络扁平化,降低组网成本。

除了业务板卡归一化,烽火通信在交叉盘保护技术方面也有革命性的创新。与以往的交叉盘主备保护不同,交叉盘并没有传统意义上的主备保护,而是负载分担方式的m:n保护。由于不存在备用交叉盘,所有交叉单板都可以承载业务,所以不会造成交叉盘资源浪费,从而降低投资成本。交叉盘损坏后,其承载的数据会被均匀分不到其他可用交叉盘上。

POTN控制平面架构

新一代分组化传送网络POTN需要具备向SDN的平滑演进能力。SDN的核心理念是控制与转发分离、控制集中化,网络能力开放化。烽火通信非常注重在架构上实现控制与转发、应用分离,从而在POTN上增加控制器及APP应用就可以实现SDN,实现网络从封闭到开放性的转变,使得网络更加智能(见图3)。同时对外提供开放的北向接口,通过集中式网管和控制器提升网络智能化、简化多层网络的运维、解决多厂家设备对接协调等问题。

来源:C114中国通信网

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本评论 更新于:2025-12-17 4:19:15
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