汇聚之下，E网而深—— 中兴通讯E-OTN汇聚接入层统一承载解决方案

新业务发展推动OTN网络下沉到汇聚接入层

　　近年来，4K超高清视频、VR体验等新业务不断涌现，无线网络开始由4G迈向5G， 政企专线的带宽需求也在迅速增长，这些新业务的发展不断挑战着承载网络，推动着承载网络的变革。

　　4K视频业务的逐渐普及以及8K、VR/AR等新业务的逐渐引入，加速了带宽增长的狂潮。大视频业务高码流、高并发率、高感知的特点要求承载网络具有大带宽、低时延和低误码率的特性。

　　随着4G网络向5G网络演进，单位面积的接入速率要提升1000倍，同时要求时延降低10倍以上，其中uRLLC（超低时延、超可靠）场景的时延要求最为苛刻，端到端单向时延不超过1ms，Backhaul 端到端单向时延不超过150µs，给承载网络的带宽和时延带来了巨大的挑战。

　　目前政企专线已经成了运营商新的利润增长点，专线业务正向着宽带化、普及化、多样化的方向发展，对承载网的要求表现在高安全性、低时延、高可靠性以及业务承载的多样性。

　　随着新业务的发展，接入业务的带宽需求飞速增长，OTN下沉到汇聚接入层成为大势趋。通过OTN下沉，构建一个具有超大容量、超低时延、多业务统一承载并且安全可靠的端到端E-OTN全光传送网，能够解决运营商现网部署的实际难题，是未来承载网络发展的必然趋势。承载网的未来架构如图1所示。

固网承载——海量带宽，张弛有度

　　从固网的网络现状来看，在县乡接入层以及市区内汇聚/接入层急需建设OTN网络，以构建OLT→BRAS→CR的大容量管道。

　　目前在市区内汇聚层，部分城市已经部署了10G/100G的OTN平面，但仍然有部分城市采用光纤直驱或者由IPRAN/PTN提供上行管道，带宽资源和光纤资源的不足成为制约网络发展的瓶颈。为满足4K视频业务长期发展的需求，在这一平面建议通过部署80×100G的OTN汇聚平面提供大容量业务管道。这一方案不仅能够提供更大的扩容潜力，还支持光层串通一跳直达，时延小，适用于机房条件允许、业务量增速明显的地区。在机房条件受限、业务量增长缓慢的地区可采用PIC技术建设汇聚层，以降低功耗、减少尾纤，便于在机房部署。

　　在市区接入层，大部分市区仍采用光纤直驱的方式。在县乡接入层，虽然有部分省市采用了小型化的OTN，但仍然有部分省市采用光纤直驱。但是随着固网的发展带来的带宽飞速增长以及固定宽带家庭普及率的不断提高，接入层所需部署的OLT设备日益增多，光纤资源日益匮乏，严重限制了接入层网络的发展。此外通过裸纤上联，传输距离受限，也无法为业务提供保护。考虑到这些问题，在接入层可采用小型化的OTN设备。

　　中兴通讯的小型化OTN设备ZXMP M721可以提供10G、100G甚至超100G的传输速率，支持40波甚至80波的DWDM系统，在大幅度节省光纤资源的同时解决了OLT上行的带宽瓶颈。通过OTN互联，还可以解决长距传输问题，同时能够提供丰富的保护功能。考虑到接入层设备实际的部署条件，小型化的OTN设备在实现大容量管道的同时，还兼顾了“小体积”“易部署”等特点，是接入层网络建设的最佳选择。

移动网络承载——立足4G，面向5G

　　4G时代BBU集中部署的趋势更明显，RRU和BBU拉远分离，Fronthaul网络的承载受到重视 。而对于Backhaul网络，核心层Backhaul已建设了OTN网络，汇聚接入层Backhaul网络仍以PTN/IPRAN设备为主。

　　BBU集中化之后，对于CPRI业务的传输出现了不同的方案。如采用光纤直驱的方式，每个CPRI业务占用一对光纤，会造成光纤资源的极大浪费，同时这种方式也无法对业务提供保护。如采用彩光直驱的方式，一方面需要选用定制的彩光模块，另一方面会引入较大的插损，传输距离无法保障。针对这些问题，中兴通讯提出了CPRI over OTN的承载方式。中兴通讯的ZXMP M721 OD61设备是一款室外型盒式一体化OTN设备，具有极强的环境适应能力，支持多样化的安装方式，部署于RRU侧。OD61可以实现对2G/3G/LTE Fronthaul网络的统一承载，支持37km的传输距离。OD61的组网方式灵活，支持星型、链型、环型组网，星型组网时可采用单纤双向的传输方式节省大量的光纤资源，环型组网时支持设备内线路侧1+1保护，提高了业务的安全性。总的来看，这种CPRI over OTN方式具有节省光纤资源、传输性能优越、能够对业务提供保护等诸多优点。

　　对于Backhaul网络，如采用PTN/IPRAN环，业务需经过多跳处理，时延较大，而且无法实现业务的长距离传输。随着汇聚接入层带宽需求的不断增大，还会导致现网的带宽资源不足，如果建设新的PTN/IPRAN环又会导致光纤资源的浪费。为解决这些问题，在Backhaul网络的汇聚接入层同样需要引入OTN设备，可采用PTN/IPRAN over OTN的方式来实现业务的传输。这种方式不改变分组回传架构，只是虚拟光纤资源，提供波道实现多个分组网络的叠加。通过这种方式，不仅能够提供充足的带宽资源，解决光纤资源不足的问题，还能够提高传输能力，实现长距离传输。

　　到了5G时代，对带宽和时间的要求更加苛刻。在这一时期，BBU、RRU两层设备重构为CU、DU、RRU三层设备。其中RRU到DU为Fronthaul网络、DU到CU为Midhaul网络。Fronthaul网络和Midhaul网络需要采用全光传输的方式，以尽可能地减少时延。Backhaul的网络架构需要扁平化以降低时延，在带宽需求方面也增加到n×100G，甚至超100G。此时对于Backhaul网络，可以选用具有分组功能的OTN或PTN+OTN方式来进行承载，业务不再经过多跳处理，而是通过一跳直达的方式，以尽可能地降低时延。

政企专线承载——微著兼备，刚柔并济

　　近年来，政府及企业专线业务发展迅速，已经成为运营商收益的主要来源之一。专线业务种类多样化，对承载方式的要求各异，导致用于专线业务承载的设备种类繁多，增大了管理、维护的难度以及网络的复杂度。针对这种情况，中兴通讯推出OTN设备，可实现对多种业务的统一承载。

　　中兴通讯OTN设备是ODUk/PKT/VC的统一交叉平台，支持2Mbps~100Gbps任意速率业务的接入，实现对多业务统一承载。对于不同的专线业务，可采用不同的承载方式。对于高等级、大带宽需求的集客专线，可采用L0/L1硬管道承载，以实现物理隔离，保障业务带宽及网络安全性。对于分组专线，可采用L2软管道承载，组网灵活，提高带宽利用率。对于TDM专线，OTN设备集成了VC交叉的功能，能够提供小颗粒刚性传输管道，可以完全替代MSTP设备。

　　综上所述，OTN设备下沉到汇聚接入层，构建一个面向未来的端到端E-OTN网络，实现对固网、无线、政企专线的统一承载，是未来承载网络的发展方向。