基于VC-OTN的SDH網(wǎng)絡(luò)改造方案研究

摘要：文章詳細(xì)介紹了VC-OTN技術(shù)，并基于VC-OTN的特性和技術(shù)優(yōu)勢(shì)，提出了一種基于VC-OTN的SDH網(wǎng)絡(luò)改造方案，該方案可同步實(shí)現(xiàn)OTN網(wǎng)絡(luò)的廣域覆蓋與SDH核心匯聚層整體退網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)目標(biāo)，具有一定實(shí)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：VC-OTN；SDH；高品質(zhì)專線；網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)

Research on SDH Network Transformation Scheme Based on VC-OTN

XIAO Weigang

（Zhenjiang Branch of Jiangsu Provincial Special Communication Bureau， Zhenjiang 212000， China）

Abstract： This article provides a detailed introduction to VC-OTN technology. Based on the characteristics and technological advantages of VC-OTN， a SDH network transformation scheme based on VC-OTN is proposed. This scheme can synchronously achieve the network evolution goals of wide area coverage of OTN networks and the overall withdrawal of SDH core aggregation layers， and has certain practical value.

Key words： VC OTN; SDH; high quality dedicated line; network evolution

0" "引言

SDH是為不同速率的數(shù)字信號(hào)的傳輸提供相應(yīng)等級(jí)的信息結(jié)構(gòu)，包括復(fù)用方法和映射方法，以及相關(guān)的同步方法組成的一個(gè)技術(shù)體制。SDH技術(shù)依靠同步復(fù)用、強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)管理能力、統(tǒng)一的光接口和復(fù)用標(biāo)準(zhǔn)等優(yōu)勢(shì)，在過(guò)去幾十年得到了廣泛應(yīng)用。如今，大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新興技術(shù)快速發(fā)展，傳統(tǒng)SDH網(wǎng)絡(luò)也暴露出了一些問(wèn)題，已無(wú)法滿足高品質(zhì)業(yè)務(wù)需求。

在上述背景下，各通信運(yùn)營(yíng)商秉承綠色低碳發(fā)展理念，圍繞節(jié)能、賦能兩條行動(dòng)主線，紛紛采用高性能VC-OTN設(shè)備開(kāi)展SDH網(wǎng)絡(luò)改造試點(diǎn)工作，持續(xù)推進(jìn)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)向綠色、高效轉(zhuǎn)型，推動(dòng)老舊設(shè)備退網(wǎng)，全力構(gòu)建綠色低碳融合網(wǎng)絡(luò)[1]。

1" "VC-OTN技術(shù)介紹

1.1 VC-OTN特性

VC-OTN技術(shù)基于OTN架構(gòu)，將VC融合到OTN系統(tǒng)中，集成VC交叉調(diào)度能力，實(shí)現(xiàn)多業(yè)務(wù)統(tǒng)一承載。該技術(shù)可根據(jù)業(yè)務(wù)類型提供不同顆粒度的處理方式，并允許網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商在光傳輸網(wǎng)絡(luò)中按需配置不同的信道容量，以滿足不同業(yè)務(wù)需求。VC-OTN技術(shù)的核心思想是將光信號(hào)分割為固定長(zhǎng)度的虛擬容器，每個(gè)虛擬容器可以承載不同的業(yè)務(wù)流量，如數(shù)據(jù)、語(yǔ)音或視頻等。通過(guò)將不同的虛擬容器進(jìn)行拼接，可以構(gòu)建符合特定需求的高容量光通道。

1.2 VC-OTN技術(shù)優(yōu)勢(shì)

目前，常見(jiàn)的專線承載技術(shù)主要有SDH/MSTP、XPON、PTN、VC-OTN等，如表1所示。

SDH/MSTP有其獨(dú)特價(jià)值，特別適合政府、金融等專線業(yè)務(wù)。相比之下，VC-OTN技術(shù)優(yōu)勢(shì)包括以下幾點(diǎn)。

（1）降低網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維風(fēng)險(xiǎn)：SDH設(shè)備已基本停止研發(fā)和生產(chǎn)，運(yùn)行期限較長(zhǎng)，面臨部分備件缺乏，在網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)日益凸顯，VC-OTN融合承載新技術(shù)減少了網(wǎng)絡(luò)配置和管理的復(fù)雜性，降低了運(yùn)維風(fēng)險(xiǎn)。

（2）開(kāi)拓高品質(zhì)專線業(yè)務(wù)融合承載新方式：VC-OTN繼承了SDH硬管道優(yōu)勢(shì)，并改善了SDH小帶寬的不足，實(shí)現(xiàn)了高品質(zhì)專線業(yè)務(wù)的融合承載，提高網(wǎng)絡(luò)的利用率和靈活性，滿足用戶的多樣化需求。

（3）為SDH系統(tǒng)退網(wǎng)提供新思路：VC-OTN技術(shù)可以在光網(wǎng)絡(luò)中支持傳統(tǒng)的SDH系統(tǒng)，使其能夠逐步演進(jìn)到更靈活、高效的技術(shù)架構(gòu)，為SDH系統(tǒng)的退網(wǎng)提供了一種新的思路和平滑的過(guò)渡方案。

2" "SDH網(wǎng)絡(luò)基本情況

（1）核心層：核心層是SDH網(wǎng)絡(luò)的核心部分，用于承載大量的傳輸流量和連接不同地域之間的節(jié)點(diǎn)。SDH核心環(huán)包含許多核心機(jī)樓間的大容量SDH設(shè)備組環(huán)，承擔(dān)核心機(jī)樓間的SDH業(yè)務(wù)承載和專業(yè)業(yè)務(wù)調(diào)度的重要任務(wù)[2]。核心層通常由高容量的光纖鏈路組成，連接城市、地區(qū)的節(jié)點(diǎn)。

（2）匯聚層：匯聚層位于核心層和接入層之間，主要用于集中管理和控制不同接入網(wǎng)的流量。在匯聚層由多個(gè)匯聚機(jī)房的SDH設(shè)備組環(huán)，匯聚層起到連接核心層和接入層的橋梁作用，將來(lái)自接入層的流量匯聚并轉(zhuǎn)發(fā)到核心層[3]。

（3）接入層：接入層是SDH網(wǎng)絡(luò)的最末端，提供直接接入用戶的連接，主要負(fù)責(zé)小范圍內(nèi)的SDH業(yè)務(wù)接入。接入層主要用于連接終端用戶設(shè)備，如交換機(jī)、路由器和基站等。它負(fù)責(zé)接收、處理和轉(zhuǎn)發(fā)來(lái)自用戶設(shè)備的數(shù)據(jù)流量，并將其傳輸?shù)絽R聚層或其他接入層設(shè)備。

2.1 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分析

SDH組網(wǎng)主要采用環(huán)形結(jié)構(gòu)，業(yè)務(wù)如需在不同環(huán)路之間轉(zhuǎn)接，通常采用支路端口落地后對(duì)接的方式，一些關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)會(huì)設(shè)置DXC設(shè)備，以應(yīng)對(duì)大量環(huán)路在該節(jié)點(diǎn)的業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)接需求。SDH系統(tǒng)環(huán)路疊加多，在梳理網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)時(shí)，要從環(huán)路和網(wǎng)元兩個(gè)維度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。針對(duì)部分網(wǎng)元被多個(gè)環(huán)路共同使用的特定情況，還需要做好網(wǎng)元名稱、所屬環(huán)路以及設(shè)備型號(hào)等參數(shù)的統(tǒng)計(jì)工作[4]。

2.2 在網(wǎng)業(yè)務(wù)分析

在網(wǎng)業(yè)務(wù)分析工作可分為兩個(gè)重要步驟：一是電路篩查，用EI爬蟲(chóng)工具，梳理出端到端的有效電路[5]；二是業(yè)務(wù)確認(rèn)，在篩查出有效電路基礎(chǔ)上，確定該電路目前是否有業(yè)務(wù)占用。在此期間，需要聯(lián)合業(yè)務(wù)部門(mén)人員對(duì)照合同、臺(tái)賬等進(jìn)行仔細(xì)核對(duì)，以免疏漏。最終統(tǒng)計(jì)出用戶名稱、起止網(wǎng)元及端口和電路寬帶等信息并進(jìn)行合理歸類，針對(duì)每個(gè)站點(diǎn)需遷移至OTN的SDH業(yè)務(wù)進(jìn)行全面梳理，計(jì)算出需配置的帶寬。

3" "基于VC-OTN的SDH網(wǎng)絡(luò)改造方案設(shè)計(jì)

3.1 方案概述

基于VC-OTN的SDH網(wǎng)絡(luò)改造，本質(zhì)是針對(duì)老舊現(xiàn)網(wǎng)做業(yè)務(wù)梳理、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)優(yōu)化的過(guò)程，減少不必要的設(shè)備、空間、功耗、光纖、站點(diǎn)等，簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)層次、優(yōu)化業(yè)務(wù)路由、優(yōu)化大業(yè)務(wù)量站點(diǎn)的出口承載。

3.2 改造實(shí)施步驟

（1）網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和設(shè)計(jì)：分析現(xiàn)有SDH網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和節(jié)點(diǎn)配置，確定需要升級(jí)和改造的區(qū)域和設(shè)備，制定詳細(xì)的實(shí)施方案，包括節(jié)點(diǎn)位置、光纜路徑規(guī)劃以及設(shè)備布置等。

（2）設(shè)備升級(jí)和配置：在目標(biāo)區(qū)域選擇合適的VC-OTN設(shè)備，包括OTN傳輸設(shè)備、光放大器和光開(kāi)關(guān)等。將SDH設(shè)備逐步替換為VC-OTN設(shè)備，合理配置設(shè)備及參數(shù)，包括VC-OTN層次結(jié)構(gòu)、帶寬分配、交叉連接和保護(hù)機(jī)制等。

（3）業(yè)務(wù)遷移：逐步遷移現(xiàn)有SDH業(yè)務(wù)到VC-OTN網(wǎng)絡(luò)中，確保業(yè)務(wù)的連續(xù)性和可靠性。針對(duì)不同的業(yè)務(wù)類型，制定業(yè)務(wù)遷移計(jì)劃，包括業(yè)務(wù)映射、時(shí)隙配置和交叉連接的調(diào)整。在遷移過(guò)程中，進(jìn)行業(yè)務(wù)的測(cè)試和驗(yàn)證，確保業(yè)務(wù)在VC-OTN網(wǎng)絡(luò)中正常運(yùn)行[6]。

（4）退網(wǎng)和拆除：完成業(yè)務(wù)遷移后，逐步退網(wǎng)和拆除不再需要的SDH設(shè)備和鏈路。對(duì)退網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行清理、回收或重新利用等處置工作。

3.3 改造方案優(yōu)勢(shì)

逐點(diǎn)改造：逐點(diǎn)改造是指在網(wǎng)絡(luò)中選擇一個(gè)或多個(gè)特定節(jié)點(diǎn)（如網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、交叉連接點(diǎn)等）進(jìn)行改造，需要先在環(huán)內(nèi)新建VC-OTN節(jié)點(diǎn)，再進(jìn)行業(yè)務(wù)遷移。該方案割接工作量大，但可有針對(duì)性地對(duì)網(wǎng)絡(luò)中特定的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行改造，并且投入的資源和成本相對(duì)較少。

逐環(huán)改造：逐環(huán)改造是指對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的特定環(huán)進(jìn)行改造，通常先等比例建設(shè)新的匯聚環(huán)，再分批次進(jìn)行業(yè)務(wù)割接，大大提升了設(shè)備能力，優(yōu)化了網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。

但事實(shí)上，以上兩種技術(shù)方案均需要在保持原有SDH網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洳蛔兊幕A(chǔ)上進(jìn)行業(yè)務(wù)遷移，在實(shí)際施工中，需要耗費(fèi)大量的人力、物力和財(cái)力，實(shí)施難度較大，投資效益不高。

現(xiàn)將SDH退網(wǎng)需求與專線業(yè)務(wù)發(fā)展統(tǒng)籌考慮，科學(xué)進(jìn)行組網(wǎng)規(guī)劃與業(yè)務(wù)割接，改造方案整體思路是：順利實(shí)現(xiàn)OTN專網(wǎng)廣域覆蓋與SDH核心匯聚環(huán)全部退網(wǎng)的目標(biāo)。通過(guò)“VC-OTN+HUB”融合承載網(wǎng)絡(luò)署，推進(jìn)政企業(yè)務(wù)向VC-OTN遷移，實(shí)現(xiàn)SDH網(wǎng)絡(luò)降載量，將運(yùn)行年限長(zhǎng)的SDH設(shè)備進(jìn)行批量退網(wǎng)。通過(guò)將HUB-OTN部署至接入機(jī)房，成功實(shí)現(xiàn)

1千米業(yè)務(wù)接入圈層，大大縮短業(yè)務(wù)接入距離，解決了SDH退網(wǎng)過(guò)程中政企多場(chǎng)景業(yè)務(wù)遷移與現(xiàn)網(wǎng)OTN適配難等問(wèn)題，同時(shí)業(yè)務(wù)割接方案簡(jiǎn)單、高效，整體施工難度偏低。最重要的是，新建網(wǎng)絡(luò)具備OTN專網(wǎng)的超大速率、按需接入等特性，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

3.4 實(shí)施注意事項(xiàng)

在實(shí)施基于VC-OTN的SDH網(wǎng)絡(luò)改造時(shí)，需要注意以下問(wèn)題。一是確定站點(diǎn)改造順序。通常主城區(qū)機(jī)房空間資源緊張，SDH設(shè)備類型、數(shù)量、業(yè)務(wù)種類、接入用戶均相對(duì)較多，退網(wǎng)工作難度大。在實(shí)際施工過(guò)程中，建議從農(nóng)村地區(qū)逐步向城區(qū)拓展。二是做好網(wǎng)絡(luò)存量業(yè)務(wù)分析。依托現(xiàn)網(wǎng)MSTP進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)流量、流向分析；對(duì)現(xiàn)網(wǎng)SDH資源系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)估，識(shí)別現(xiàn)網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)源；評(píng)估現(xiàn)網(wǎng)專線業(yè)務(wù)開(kāi)通能力，結(jié)合現(xiàn)網(wǎng)資源及業(yè)務(wù)預(yù)測(cè)給出OTN下沉意見(jiàn)。

4" "基于VC-OTN的SDH網(wǎng)絡(luò)改造

某地區(qū)絕大多數(shù)SDH設(shè)備服役年限較長(zhǎng)，基本均在十年以上，設(shè)備老化嚴(yán)重，業(yè)務(wù)受限，維護(hù)難，并且還占據(jù)了大量的光纖和機(jī)房資源。面對(duì)行業(yè)用戶的業(yè)務(wù)帶寬提速及智能需求，SDH設(shè)備表現(xiàn)乏力，難以適應(yīng)業(yè)務(wù)的發(fā)展要求，大量老舊SDH設(shè)備也不符合當(dāng)下綠色、低碳、環(huán)保的轉(zhuǎn)型目標(biāo)[7]。

4.1 網(wǎng)絡(luò)改造技術(shù)方案

“VC-OTN+HUB”以F5G全光網(wǎng)為底座，在接入機(jī)房中部署HUB-OTN，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)VC覆蓋能力迅速下沉，該方案充分集成了F5G網(wǎng)絡(luò)VC小顆粒交叉調(diào)度、HUB-OTN靈活接入優(yōu)勢(shì)，在繼承了傳統(tǒng)SDH硬隔離特性的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了綠色運(yùn)用水平的進(jìn)一步提升。

該技術(shù)方案可實(shí)現(xiàn)：一是基于F5G全光網(wǎng)底座，單通道速率從SDH的10 Gbps提升到100 Gbps /200 Gbps，單纖容量高達(dá)48 Tbps；二是融合VC-OTN及HUB-OTN技術(shù)優(yōu)勢(shì)，可支持2 Mbps～100 Gbps靈活彈性帶寬，按需接入；三是有效縮短業(yè)務(wù)接入距離，大大提高業(yè)務(wù)開(kāi)通時(shí)效，實(shí)現(xiàn)多樣化品質(zhì)專線快速靈活接入。

4.2 實(shí)施效果分析

（1）網(wǎng)絡(luò)提質(zhì)升級(jí)。實(shí)現(xiàn)SDH網(wǎng)絡(luò)的平滑演進(jìn)，通過(guò)將現(xiàn)有的SDH網(wǎng)絡(luò)升級(jí)為VC-OTN網(wǎng)絡(luò)，綜合OTN大帶寬和SDH廣覆蓋等的優(yōu)勢(shì)，為增強(qiáng)高品質(zhì)專線承載能力奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

（2）運(yùn)營(yíng)降本增效。解決了因SDH步入產(chǎn)業(yè)周期尾期而導(dǎo)致的備件服務(wù)獲取困難、維護(hù)成本增加等問(wèn)題，有效降低業(yè)務(wù)阻斷風(fēng)險(xiǎn)。

（3）綠色節(jié)能減排。改造完成后，累積退網(wǎng)SDH設(shè)備達(dá)1 000余套，年均節(jié)電約120萬(wàn)度，每年節(jié)省電費(fèi)支出80余萬(wàn)元，減碳效果相當(dāng)于種植1.2萬(wàn)棵樹(shù)。

（4）占用資源釋放。SDH退網(wǎng)騰退的大量機(jī)房空間、光纜和動(dòng)力資源，為后續(xù)部署泛在算力，支撐算網(wǎng)服務(wù)普惠千行百業(yè)奠定了基礎(chǔ)，有效拓展業(yè)務(wù)發(fā)展空間。

5" "結(jié)束語(yǔ)

VC-OTN技術(shù)作為一種新興的傳輸技術(shù)，相較于SDH在專線業(yè)務(wù)承載方面具有明顯優(yōu)勢(shì)。它能夠提供更高的帶寬容量和更好的網(wǎng)絡(luò)靈活性，同時(shí)支持多種傳輸協(xié)議和業(yè)務(wù)類型，這使得VC-OTN成為SDH網(wǎng)絡(luò)升級(jí)和退網(wǎng)改造的理想選擇。VC-OTN網(wǎng)絡(luò)可以與現(xiàn)有的SDH設(shè)備和傳輸鏈路兼容，并且可以逐步替換和升級(jí)現(xiàn)有的設(shè)備，這種漸進(jìn)式改造方案可以減少系統(tǒng)維護(hù)和運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)，降低改造成本和時(shí)間，同時(shí)簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)管理，更好地滿足政企高品質(zhì)專線對(duì)高速率、大帶寬、低時(shí)延、可靠性的業(yè)務(wù)需求，能夠廣泛應(yīng)用于高價(jià)值用戶，具有良好的發(fā)展前景。

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