中国移动邹洪强：面向业务的数据承载网与传送网端到端协同规划方法研究

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本文通过分析数据承载网和传送网的关联性，结合数据承载网的发展演进策略思路和传送网的组网特点，同时分析二者需求，按照一张大传输网的思路，从提高承载效率、提供较完善的维护管理机制、为用户/业务提供高品质的服务出发，分物理资源和逻辑资源两大类资源，建立一种用于数据承载网和传送网协同建网的评估方法，实现数据专业与传输专业的联动规划和联合设计。

目前电信行业传统业务领域同质化严重，竞争加剧，业务从传统的通信服务向更为广阔的信息服务拓展延伸，市场已从聚焦个人市场向CHBN四轮市场全向发力。5G业务的迅速开展拉动了数据流量持续增长，据相关资料预测，到“十四五”期末，5G网络承载流量占比将超过90%，5G用户DOU达到约 100GB，带动移动数据流量年均复合增长率超过50%。伴随全国范围内数据中心的建设，各运营商在网络的各个层面，已开展面向流量的网络优化建设。如何围绕数据中心布局和业务流量流向，实现数据承载网和传送网的协调，以及网络高效、优质承载，是运营商在“十四五”期间进行网络规划建设的一个重要考虑因素。

目前IP数据承载层和传送层采用独立的网络和路由方式进行规划设计，数据承载网规划好之后，再配置相应的传输链路，传输链路作为一个传送通道，给数据承载网提供点到点的透明传输。在这种叠加的网络构架中，数据承载层对传输层提供的物理通道拓扑结构、节点、链路连通度、链路可用性和保护性等均不可见。这样势必会造成数据承载网和传送网网络组织和建设的不匹配性，资源的使用没有实现最优最大化，路由中转多。随着业务量的迅速增加，按照一张广义承载网的思路进行统一规划设计和协调组网，可做到网络优化，网络建设经济。

1、网络规划建设现状及挑战

1.1网络规划现状及协同规划的必要性

目前的网络规划设计建设中，数据承载网、传送网相对独立同时相互关联，传送网为数据承载网的路由器之间搭建了联络通道。在网络布局上，两张网现阶段的协调体现在网络节点布局一致，保证了传输电路终端和路由 器方便对接；链路连接方向上，结合物理光缆路由情况和数据承载网链路需求，传送网进行网络规划和路由安排。

传送网的网络架构搭建是建立在基础光缆网的布局和数据承载网需求局向和链路保护、链路分摊等要求上的。但随着数据承载网规模的扩大以及网络云化和数据中心的部署，这种非紧密关联的状态势必会出现数据承载网的网络布局和网络优化方案在传输层面并不是最优方案，传送网亦步亦趋的配合承载网的需求势必会出现建设滞后或CAPEX/OPEX加大的情况。传送网和数据承载网二者网络演进、优化方向若有差异，会造成以下实际网络组织的不匹配。

（1）传送网对承载网链路的多路由安排中部分路由存在绕转。 

（2）数据承载网节点选择与传送网光缆等基础资源建设不匹配。

（3）数据承载网网络架构划分、归属关系等和传送网资源情况不匹配。

由于数据承载网的局向、链路和连接为逻辑连接，而传送网的链路是和光缆路由等基础设施密切关联的物理连接。因此，在网络规划初始，建立数据承载网和传送网的关联和资源评估模型，通过多维的评价方法并设置各维度权值或参数进行归一化评估，从包含数据承载网和传送网的广义承载网出发，统筹安排网络建设和制定网络发展策略，是非常有必要的。

1.2网络云化进一步推动

数据承载网和传送网的协同规划

目前电信行业网络云化已在部署实施，伴随网络云化的建设，数据承载网也在进行网络优化转型。 

落实网随云动的建网思路，承载互联网业务为主的 数据承载网在保持节点结构简洁的基础上，继续优化网络结构，推动网络扁平化，并有将两层或多层架构调整为单层架构的演进趋势。同时，京津冀、长三角、大湾区、成渝经济区等国家区域规划，也催生了热点区域网络的优化建设。

由此可见，伴随云网的建设和数据中心的布局，数据承载网的网络优化转型的重点体现在网络扁平化，在这个大趋势下，协同数据承载网扁平化而进行传送网的优化布局成为必然。

2、协同规划建网思路探索

2.1协同的资源

把数据承载网和传送网作为一个广义的承载网来进行协同规划建设，可从物理资源和逻辑资源两大类资源进行协同。

物理资源主要包括数据承载网的节点和链路等，这些与传送网的光缆路由和网络架构相关联。

逻辑资源主要包括双方链路一致性、网络划分、保护策略等。这些与传送网的网络架构、网络通路组织、路由选择和保护方式等相关联。

本文拟通过建立一系列的协调机制和方法，从网络规划入手，力争做到数据承载网和传送网组网及演进的平衡、统一，优化网络，提升用户感知。

2.2 协同规划建网评估维度

在建立协同规划建网评估维度前，先对几个基本的名词进行定义。

（1）光缆出口方向：指连接该节点不同方向的光缆数量，对长途段落路由相同的光缆，记为同一条光缆不重复计数。

（2）链路长度：指传送网为数据链路原宿节点间安排的光通道所经由的各个复用段物理光缆长度之和。

（3）链路经过节点数：指传送网为数据链路安排的光通道所经由的经过光电转换节点的数量。对经由的光放站不计列；对经过光电混合交叉局站时，如该光通道在这个节点通过光层穿通，该节点在此光通道中也不计列节点数量。

（4）链路时延：指链路从源端节点的输入传输设备到宿端输出传输设备所用的总时间之和，包括光缆中传输时延和传输节点时延2个部分。

2.2.1物理资源

2.2.1.1机房配套资源满足度

为满足网络长远、稳定发展，随着IP数据承载网和传送网设备演进升级，对机房电源、空调和装机面积等提出了更高的要求。虽然单比特功耗下降，但因单节点设备容量增大，单机架功耗增多，需要机房有充足的装机位置、外市电引入及电源配置满足设备扩容需要，机房空调也需要由整体制冷调整为精准送风和液冷等方式。在网络整体规划和项目建设过程中，为避免机房配套资源瓶颈带来的网络搬迁等不稳定因素，应提前合理选择节点及机房位置，并面向长远合理开展配套设施建设，满足网络发展需要。

2.2.1.2光缆出口方向符合度

为保证网络的安全，数据承载网同局向间链路需要多个独立路由，因此节点光缆出口方向数量需满足业务链路需求，才能完全满足业务网的需求。如光缆出口方向大于等于2个，光缆出口方向符合度较好；光缆出口方向为1个，光缆出口方向符合度一般；若无骨干光缆出口方向，或光缆出口方向不符合建网要求，通常不建议在该节点部署业务。

2.2.1.3网络建设代价程度

数据承载网链路可以只关注业务的原宿节点，对链路的路由中间节点可不关注。传送网则不同，链路经过节点数越多，网络建设代价越高，在网络优化调整过程中，如能减少链路经过节点，就可减少传送网建设投资。通常而言，同时也可以减少链路长度，降低传输时延，减少故障发生概率。因此，网络优化后与未优化前对比可减少链路经过节点，代表网络建设代价低，为可选的优化方案。

2.2.1.4链路时延减少程度

目前的传送网主要是以光作为传输媒质的光传输系统，链路传送时延包括光缆中传输时延和传输节点时延2个部分，其中光缆传输时延为5μs/km，节点时延是链路上每个单节点转发时延的总和。单节点转发时延与设备类型和技术等相关。目前大容量长途传输主要采用OTN/WDM技术，单节点的转发时延通常约为60 ～ 100μs，因此，链路时延可表示如下。

T=L/1000×5+N×0.01 

其中，T为链路时延；L链路长度；N为链路经过的节点数。

2.2.2逻辑资源

2.2.2.1方向一致性

方向一致性即业务方向与最优数据链路方向一致性。对逻辑连接的数据链路局向，根据承载网的网络结构或汇聚关系，需绕转其它节点的，需要在网络优化中或节点的选择上予以避免。例如按照数据承载网的归属关系，淮安和盐城间的业务需要经过南京路由器的汇聚转接 ；金华和宁波间的业务需要经过杭州路由器的汇聚转接。从物理连接看，最优的链路方向需要从淮安到南京到盐城优化淮安到盐城直达，金华到杭州到宁波优化为金华到宁波直达，这就需要业务网在节点选择和数据承载网在业务归属上进行调整，减少因业务归属而产生的绕转。为量化该因素，可暂时设定改变链路局向后，传输链路绕转可减少约500km为现有业务方向与最优数据链路方向不一致，否则认为方向一致。

2.2.2.2保护协调一致性

目前针对数据承载网的业务，在传送层面有光线路 OLP/OMSP保护，在电层，对IP承载网同时也安排ODUk光通道1+1保护，而业务网自身也有保护，各个层面的保护协调不可或缺，保证在故障时不会不同保护同时触发，引起倒换振荡，影响业务和网络质量。

由传送网负责的光线路OLP/OMSP保护和光通道1+1 保护均可在50ms内完成倒换，在传送层面存在两种以上保护嵌套时，首先需设置二者的协调性。即故障发生时，通常优先启动光线路OLP/OMSP保护，对ODUk光通道1+1保护设置拖延时间来保证不会同时启动保护倒换造成业务中断。另外，由于业务层面也有保护策略，通常也需要设置业务保护的拖延时间，确保在传输倒换约定时间内，业务层面不启动保护倒换，避免多级嵌套保护时各自频繁倒换造成业务中断或闪断。

3、结束语

大传输网应统一设计、协调组网，工程建设和维护统一组织，才能做到网络合理，网络建设经济。本文拟为数据承载网和传送网的协调规划设计提供一些思路和切入点，初步建立联合协同规划网络的评估模型，在实际工程应用中，可根据网络建设情况，进一步对模型进行修正、完善。建立统一的传送网和数据网规划方法论及评估模型必将是在网络建设中持续考虑的问题，只有如此才能真正做到整体造价和性能上的网络优化，达到双赢的局面。

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来源：  中国移动设计技术 

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