县域100G主干网络建设研究

摘要:由于高清电视节目、VOD、互联网、视频监控、5G、大颗粒专线业务等业务不断发展，德清广电将原有10G环型网络升级成100G星型网络，每个汇聚节点通过双路由与核心连接，较大程度地扩大干网传输带宽，提升网络倒换及链路保障。

关键词:骨干网;网络结构;OTN

1项目背景

随着国家“三网融合”的提出，德清广电将要向全业务方向发展。4K互动电视、高清电视节目、VOD、互联网、视频监控、5G业务、大颗粒专线业务等业务的不断发展，对干线网传输带宽的需求将日益剧增。目前现有交换机组网所提供的带宽将远远无法满足未来业务的发展，且环型组网方式存在固有缺陷，如故障后路由收敛慢、业务倒换慢、ERPS组网带宽浪费等，对于今后大量交互式的业务和IP业务，在业务传送时将不可避免地出现带宽瓶颈以及安全隐患。因此对现网的改造扩容已经势在必行。

2原有骨干网络拓扑状况及业务状况

2．1原网络结构。德清广电网络覆盖范围为整个德清县域，由数据业务专网和视频监控专网两张网络组成(A/B两个网络)，两张网络拓扑一致，如图1所示，每张网络由4个环网构成。2．2原网络单位。每张网络包括4个环，覆盖8个城区汇聚点和10个乡镇汇聚点，如表1所示。每个环型链路共享20G，采用H3C的RRPP技术。当整个RRPP链路完整时，环上的各节点根据主副节点配置，可以共享20G带宽，而且数据流量为单向。当RRPP链路出现断点时，环上的站点只有单向10G带宽。注:站点K与站点R同时拥有核心交换机、汇聚交换机。

3原有网络存在以下不足

3．1带宽不足。A网络承载了上万条宽带和上万个点播终端。后期仍有高清电视节目、VOD、家庭监控以及广电5G业务等要增加。20GE组环方式组网的方式，环上节点共享20GE带宽，带宽不足，容量瓶颈已经出现。其中某2个环上在高峰期甚至出现负载高达90%，影响用户正常使用的情况。B网络有4M定码率视频监控25000路以及上千条10M、100M专线，某几个环上一直占用在80%以上。3．2保护不足。原网络拓扑为环网，采用ERPS倒换方式，收敛慢，倒缓慢，无法达到电信级50ms倒换的要求，且ERPS会阻塞保护端口，实际上浪费了一半的带宽。3．3网络扩展能力弱，扩容难。原网络组网方式带宽扩容、网络扩展能力弱，任何改动都涉及光缆工程、纤芯调配，工作量巨大。

4选择产品及技术方案

4．1产品选择。目前各大运营商传送网络主要采用MSTP、OTN这两种承载技术，我们选择OTN承载技术。OTN网络是面向光纤网络的传送网，具有光电联合调度的大容量组网技术，实现了单一光纤从单波长向80波长(相当于80对光纤)的光纤传送网的转换，将传送网推进到真正的智能光纤传送网络阶段。选择OTN技术具有动态光层调度、灵活电层调度、业务统一调度、提供可靠的光纤链路保护和节省光纤资源、简化网络结构等优点。4．2技术方案。我们在原有18个站点中选择4个站点作为主节点放置OTN设备(两个核心交换机所在站点和中部中心站点、东部中心站点各放置一套OTN设备)，其他14个站点分别与最近某一主节点相连最终到达核心交换机。我们使用华为OSN9800作为汇聚设备，用华为OSN1800II作为光层倒换。4台OSN1800II采用双链路双路由100G环型架构。

5OTN承载网建设的必要性

5．1技术优势。OTN网络提供了更高的传送容量、更灵活的业务连接方式，能够为德清广电全业务运营提供充裕的承载带宽。而OTN网络可靠的自动保护和恢复能力，完善的未来业务的承载，很好地解决德清广电现在所面临的干线传输容量不足、自愈保护能力差、带宽受限、业务调度缺乏灵活性等问题。5．2建成效果。OTN传送网建成后，不仅满足当前德清广电数字宽带业务、数字互动电视业务高速发展需求，其带宽储备亦可满足未来5年的业务发展，可为德清广电未来各项业务统一承载打下了坚实的基础，即一张OTN传送平面统一承载现有多套网络系统–数字宽带业务平面、视频回传业务平面及集客业务专网;OTN传送网将原来孤立分散的系统整齐划一、统一承载、统一管理，充分拉通整合现网资源，真正做到网络安全可控可管。OTN承载网建成后(架构如图2所示)，我们原有20G环形网络拆解，把原有核心交换机和汇聚交换机挂载到ONT承载网上。两台核心交换机通过H3C的IRF技术做虚拟化，18个汇聚节点的汇聚交换机通过与最近的OTN承载网或裸光纤的方式与两台核心交换机互联。汇聚交换机与核心交换机互联必须保证是两条不同路由且分别与两台核心交换机互联。除城区8个机房外，各个乡镇的汇聚交换机至少有一条链路在OTN承载网上，保证每个汇聚节点有双路由以上链路做保护。

6总结

本次100G骨干网建设中除购买华为OTN设备外，光缆只重新布放2根12芯总计长度不超过50km，增加10G的SFP+光模块不超过20块。在尽可能节约的情况下，把原有20G骨干网提升至100G骨干网，在运行中有以下几点得到质的提升。6．1汇聚节点带宽得到大幅提升。原几个汇聚节点共用20G带宽，带宽占用率长期处于高负荷状态，有的汇聚节点交换机端口流量甚至高达90%以上，处在崩溃边缘。重新建设骨干网后，各汇聚节点独享20G带宽，为大流量业务的发展提供了坚实的网络保障。6．2保护能力大幅提升。各汇聚节点间不存在相互影响，是独立的个体。OTN承载网本身就有双向4条100G链路相互保护，汇聚节点有双向2条10G链路相互保护，大大降低了汇聚节点业务因骨干网光缆割接、抢修造成中断的风险，使德清广电网络运营质量大大提升。6．3可扩容，扩容方式简化。原有环网扩容牵一发而动全身，需逐一扩容环网上每条链路，不仅要在每台汇聚交互机上增加板卡、端口，还要跑各个机房进行跳纤，费时又费物，还存在较高风险。100G骨干网建设完成后，可以按需对汇聚网络带宽进行调整，且风险降低。

作者:何若愚 曾善檑 鲁晓平 单位:德清县新闻中心