隨著4G、5G等無線業務、家寬業務和集客業務迅猛發展,骨干傳送網帶寬呈現年增長率超過40%的持續增長,同時網絡業務的流量、流向存在更大的不確定性,需要更高效地疏導業務流量流向。光網絡面臨著帶寬容效能力提升、靈活管控能力提升和智能運維能力提升等技術挑戰。
正是在這樣的背景之下,中國移動在OTN領域開展技術攻關和網絡轉型,取得了豐碩的成果,2020年1月,由北京郵電大學、華為和中國移動聯合申報的《大容量彈性化靈活帶寬光網絡技術創新與規模應用》榮獲國家科學技術進步獎二等獎。
滿足光傳送網大容量彈性靈活需求
“光網絡的發展始終是朝著系統容量更大、單波速率更快、傳輸距離更遠的方向發展。隨著全業務的發展,在滿足上述發展方向的同時,通過引入SDN管控、OTN集群/光交叉和小顆粒承載等技術提升光網絡靈活性和調度能力成為研究的重點?!敝袊苿友芯吭壕W絡與IT技術研究所副所長李晗,也是國家“萬人計劃“入選專家表示。
該項目創新提出時分、波分和纖分三維一體的彈性帶寬交換技術,以“信元、容器、波長”的多維光電融合交叉為目標,支持變長信元內核交換技術和不同信元與相應ODU容器耦合,實現大帶寬精細化傳送,首次突破OTN設備單子架32Tbps的交換容量,基于SOTN統一管控平臺實現智能運維,支持最優路徑選擇、“分鐘級”的無損調整和業務快速發放。
基于以上技術,中國移動在骨干層面開展了OTN網絡技術轉型,更好地適應互聯網業務承載,同時面向高價值專線業務,建設了一張政企專網。
彈性光網絡助力OTN骨干網轉型和政企專網應用
在骨干OTN傳送網中,基于已有東部、東北和西部三個OTN區域平面,中國移動建設了一個覆蓋全國的超高速直達100G OTN平面,網絡組織上更加扁平高效;在交叉技術上通過引入OXC實現了由電交叉向光電混合交叉的轉變,對大顆粒業務直接采用光交叉,降低了時延、成本和功耗;在管控方面,對于承載互聯網業務OTN平面分階段、分區域引入ASON和SDN,對于高價值專線業務則直接引入SDN,支持業務電路發放及控制、資源實時查詢、實時通知上報等功能,實現基于SOTN的集中調度和智能運維。
為了更好的滿足高價值專線業務需求,中國移動建設了一張“高可靠、高安全、高效率和低時延”的政企專網,目前已經覆蓋了全國超94個城市和7個國際城市。高可靠性方面,基于1+1保護進一步疊加了恢復功能,可以實現業務抗網絡多點失效;高安全性方面,可以提供專網專用以及VC、ODUk和波長級等多種顆粒的物理隔離;高效率方面,針對集團客戶業務顆粒度大小不一的特征,提供多種顆粒業務的統一交叉調度能力,可靈活配置大到100GE的互聯網專線和小到2M的企業專線,同時實現業務按需無損動態調整帶寬;低時延方面,通過優化光纖路由選取最短路徑,應用新型大有效面積超低損光纖延伸無電中繼距離,通過光電混合交叉實現光層轉發等方案降低網絡時延。
以不斷地開拓創新推動光傳輸技術發展
據了解,該項目是自2014年“分組傳送網(PTN)重大技術攻關、設備研制和應用創新”,2015年“大容量、智能化光傳送網(OTN)技術創新與產業化”之后,中國移動第三次在光通信領域榮獲國家科學技術進步獎,近年來中國移動在光通信領域不斷取得突破,并提出多種創新性、原創性解決方案,來滿足不斷增長的業務需求。
李晗認為,“兩代無線、一代承載”,上代承載技術無法很好地支撐5G以及未來的6G。5G提出的新特性包括網絡切片、高可靠性、超低時延和高精度同步等,這些是傳統承載技術沒有考慮到的,因此需要用一套全新的體系梳理5G承載。因此中國移動在5G承載技術方面提出全新的技術體系,分別提出面向回傳的SPN(切片分組網)和面向前傳的半有源Open-WDM/MWDM(中等波分復用)等創新方案。中國移動已經在ITU-T完成SPN架構、設備、管理、保護系列標準立項,標志著SPN成為與SDH、OTN相同的新一代傳送網技術體系。在2019年,中國移動在11城市規模部署SPN,并于2019年底正式啟動全國范圍內的SPN設備集采,推動5G規模建設。面向前傳的MWDM技術,已經成功在O-RAN組織成功推動設立X-haul Transport工作組開展相關工作。
作者:岳明