城域分組增強型波分系統ROADM網絡部署研究

孫 良

（中國通信建設集團設計院有限公司，北京 100078）

0 引言

2017年6月，中國電信集團公司下發了核心能力清單和實施指導意見，該意見主要在技術方面提出了固移融合、多網協同的網絡、基于云和大數據的共享平臺等七大領域的十七項核心能力。城域波分作為核心能力的重要組成部分，以端到端調度和快速開通為目標，在現有WDM、OTN網絡基礎上，適時引入分組增強型OTN技術[1]、ROADM技術、WSON以及SDN技術，逐步減少網絡管理層級，構建端到端調度OTN網絡，通過集約化網管系統實現端到端快速開通，實現業務綜合承載及統一調度。

2019年3月，某地市電信分公司計劃啟動城域網波分100G系統ROADM網絡，應對未來業務從點到點向網狀網的轉變，落地集團戰略轉型3.0部署，充分承接集團“十三五”發展思路，聚焦“2+5+6”，實現云網融合，為集團戰略落地奠定堅實的網絡基礎。2020年中該地市電信分公司分組增強型100G波分系統ROADM網絡投產使用，并實現了Mesh組網，分組增強型100G波分系統ROADM網絡平臺全部具備前瞻性的能力，可以作為城域波分系統的骨干架構，向Mesh組網的分組增強型大城域網平滑升級拓展，減少網絡管理層級，可以實現端到端調度和快速開通的目標。分組增強型100G波分系統ROADM網絡的建設應用在城域網波分層面，屬于該地市電信分公司全新的行業應用。因此，本文重點針對100G分組增強型ROADM網絡工程實施過程中有關建設的部分重要環節進行探討，提出城域網波分系統網絡建設目標、建設方案、規劃原則和設備配置方案等。

1 城域網波分系統網絡建設目標的制定

城域網波分系統建設目標的確定是該網絡建設的核心，應根據網絡的業務承載需求和網絡現狀等綜合考慮，確定整網的建設目標。

1.1 明確業務承載需求和網絡現狀

著眼中國電信CTNet-2025，未來幾年城域網波分系統承載需求主要有PON接入網承載需求、4G/5G無線網承載需求、物聯網大數據業務需求、IP城域網承載需求、政企業務承載需求和網絡DC承載需求等，這些需求對城域網波分系統在帶寬、靈活路由和網絡扁平化等方面均提出了較高的要求[2]。

城域網波分系統建設前，該地市電信分公司城域網波分系統由市到縣波分系統和縣下波分系統兩個網絡層級組成，尚未建設城域波分系統，現有的網絡各個系統之間均相對獨立，維護和業務開通等方面都將不能滿足“簡潔、敏捷、開放、集約”建設目標，無法實現集團制定的“一張完整的、實現綜合承載的可智慧化運營的網絡”要求。

1.2 制定網絡建設目標

分組增強型100G城域網波分系統ROADM網絡的建設，應具備靈活的路由功能，并逐步減少城域波分的網絡管理層級，構建端到端調度的城域波分OTN網絡，制定的城域網波分系統網絡目標架構[3]如圖1所示。

圖1 城域網波分系統網絡目標架構示意

應在充分挖潛利舊的基礎上，逐步建成以Mesh組網并支持VC和分組功能的100G（支持超100G平滑升級）OTN設備為骨干（涉及城域核心機樓、城域一般機樓和縣一般機樓），以環、鏈或Mesh并支持VC和分組功能的10G/100G（部分站點應支持超100G平滑升級）OTN設備為接入匯聚（主要為接入匯聚機房）的城域網波分架構，實現端到端的調度和靈活的路由功能。

2 分組增強型城域波分系統ROADM網絡的工程規劃

地市電信分公司未來的承載網絡應實現端到端的調度和靈活的路由功能，網絡必須實現扁平化以減少網絡管理層級，支持分組業務、TDM（時分復用模式）業務和OTN業務等業務的靈活承載和調度，采用ROADM技術，將城域核心機樓、城域一般機樓和縣一般機樓網狀網互聯，實現一跳直達、靈活絡由、端到端調度和最低時延傳送。因此，城域網分組增強型100G波分系統ROADM網絡是地市電信分公司城域傳輸網絡的核心網絡，結合廠家建議以及電信維護和測試實際結果，提出以下網絡建設的規劃方法。

2.1 確定分組增強型城域波分系統ROADM網絡規劃原則

針對中國電信城域波分系統的建設需求和目標網絡演進架構，結合廠家建議以及維護部門和網絡測試的結果，提出以下設計原則。

（1）前瞻性規劃：工程建設中做到規劃先行，能力優先。城域波分的建設以端到端調度和快速開通為目標，根據業務需求做好前瞻性規劃，按需逐步實現目標網絡架構的落地。新建平臺以能力優先為原則，即在不需更改光路和替換子架即可滿足需求的前提下，可以暫不配置某些功能的軟硬件，避免投資浪費。

（2）區域整體規劃：全市統一規劃，采用區域化組網模式，區域內盡量采用同一廠家設備。市、縣均進行綜合業務接入區規劃，確定各節點的部署位置。

（3）波分系統規劃：根據網絡演進目標，建成后的城域波分系統不再有城域波分系統、市到縣波分系統和縣下波分系統三個網絡管理層級。因此，后期的網絡建設應根據城域核心機樓、城域一般機樓、縣一般機樓和接入匯聚機房的功能定位進行相應的建設。

（4）骨干節點：涉及城域核心機樓、城域一般機樓和縣一般機樓，按需逐步搭建Mesh化的分組增強型100G城域波分系統，并應支持超100G平滑升級，城域核心機樓優選20維ROADM設備，城域一般機樓和縣一般機樓優選9維ROADM設。

（5）接入匯聚節點：主要涉及接入匯聚機房，應根據節點的具體業務需求和規劃，逐步搭建以環、鏈為主的分組增強型10G（支持100G平滑升級）或100G（支持超100G平滑升級）的網絡，并統一納入骨干層。

2.2 城域網分組增強型波分系統ROADM網絡組網規劃

ROADM網絡的一大優勢在于其網狀網的結構，可以提供豐富的系統路由，為業務的靈活調度和保護恢復提供保障。在實際落地過程中應與光纜和機房配套等專業協同規劃，根據目標網絡規劃，結合實際情況按需逐步建設。結合地市行政區域、地理條件和光纜資源確定組網拓撲如圖2所示。

圖2 城域網100G波分系統網絡拓撲示意

城域網100G波分系統與已建成的市縣100G波分系統樞紐樓機房共用一套20維設備，其余一般機樓配置9維設備，共有7個ROADM站，波長無光方向無關。根據一般機樓所在的地理位置合理選擇新奧文苑、東日瑞景和河工大等6個一般機樓，即可實現對市區的全部覆蓋，所有節點均直連樞紐樓，并于鄰近節點互聯。

2.3 城域網分組增強型波分系統ROADM設備配置方案

骨干層采用全ROADM組網，網絡需要提供靈活的調度恢復能力，以滿足故障及應急情況下緊急電路的快速開通需求，傳統ROADM、C-ROADM以及D-ROADM無法滿足相應要求，而CDC-ROADM由于設備板卡能力存在限制。因此，城域波分建設建議采用CD-ROADM結構設備進行組網，在投資受限時可以采用D-ROADM，根據投資逐步向目標網絡演進。

城域模塊從提高業務安全性和滿足中繼需求角度考慮，各配置OTU的節點最少配置2個城域模塊。區域ROADM網絡采用預置重路由/動態重路由策略，約有一半通道資源用于恢復，按照線路方向的1/2來配置城域模塊可以基本解決波長沖突問題。對于業務量較大的節點（例如樞紐樓），在1/2基礎上適當調增城域模塊數量；對于業務量較小的節點，在1/2基礎上適當調減城域模塊數量。

城域波分ROADM系統范圍相對較大、業務節點相對較多，較多業務方向對之間鏈路路由遠低于干線，硬判方式即可滿足全網的傳輸要求，因此全網統一采用硬判FEC板卡。

接入匯聚波分系統在一般機樓與骨干層設備共用電子架（用于安裝需要進行電交叉的單板；出入速率一致的支線路合一單板，應安裝于通用子架）：單槽位接入容量100G及以上電子架，由于單槽位占用空間較大，如插低密度單板，對機房功耗和機位占用過高，共用電子架配置單槽位接入容量80G及以上的高密度單板。當投資不允許配置高密度板卡時，應配置在單槽位占用空間較小的電子架上。

3 結束語

本文針對地市電信分公司城域網分組增強型波分系統ROADM網絡的建設目標和重點環節的規劃方法進行了詳細的描述。該工程在城域網波分建設過程中采用全新網絡架構，結合地市電信分公司實際情況和投資計劃，因地制宜進行建設并確定了建設原則、未來網絡演進目標、組網規劃和配置方案等。地市電信分公司城域網100G波分系統ROADM網絡建設中，引入分組增強型OTN技術、WSON、ROADM技術、波分集群技術以及SDN技術，未來可以逐步減少網絡管理層級，構建端到端調度OTN網絡。該網絡對中國電信城域網波分系統面向CTNet-2025網絡建設和云網融合的推廣具有重要意義，該規劃方法同樣適用于其他地市的波分建設工程。