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自研CPE-OTN设备管控系统 中国联通发掘专线市场

日期: 2020-11-13
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目前运营商的主营业务中,4G移动通信和家庭宽带的市场已趋近饱和,5G建设投资大、回收周期长,且为了配合国家提速降费的大背景,运营商需要新的业务增长点,OTN专线业务成为运营商未来挖掘市场空间的方向。相比传统的互联网专线业务,运营商的OTN专线业务可以提供低时延、大带宽、高可靠、智能化的服务,为客户带来稳定可靠的网络专线服务。三大运营商在OTN专线业务方面的竞争愈演愈烈,降低OTN专线的建网成本成为了迫切的任务。

中国联通自主设计研发了CPE管控系统,实现了多厂家CPE-OTN设备的统一管理,简化了网络管理架构,降低了运营商建网CAPEX成本,同时也能降低网络配置的复杂性,实现业务的快速开通,提升专线客户的用户感知,为运营商带来更多的业务收入。中国联通自研CPE管控系统是中国联通OTN网络实现SDN化的重要一环,与上层OTN二级业务协同器及资源管理系统对接,满足专线业务的端到端快速发放要求及智能化运维需求,对促进中国联通OTN网络SDN化、推动技术成果落地、产生经济效益具有积极意义。

当前国内三家运营商都非常重视CPE-OTN网络的应用及相关产品的推动工作,中国移动和中国电信也都在开发CPE-OTN的管控系统。中国联通采用定制化国际通用的标准南向接口,已经实现了多厂家多款CPE-OTN设备集中纳管到管控平台上并得到了实验室及试点验证,是采用NETCONF/YANG接口部署应用管控CPE-OTN网络的第一家国内电信运营商,也是国际上首个对符合ITU-TG.698.4国际标准规范的G.metro设备实现统一管控的平台系统。

自研CPE-OTN管控系统标准化建设及网络管理方案

为了应对CPE-OTN专线发展带来的大量CPE-OTN设备管控需求,以及多厂家CPE设备引入带来的管控难题,中国联通制定了完备的CPE网络标准架构,根据现网实际情况进行组网,并自研CPE管控系统统一管理多厂家设备,同时针对网络实际情况,设计了DCN的互通方案。

CPE-OTN管控系统设计及其相关标准化建设

中国联通自研CPE-OTN管控系统可实现多厂家统一管控、快速业务发放和快捷方便的运维,有利于实现CPEOTN网络大规模部署,降低接入层网络建设成本。中国联通自研CPE管控系统基于中国联通CPE设备管控接口企标进行开发完善,做到在基于统一标准下实现多厂家设备的管控能力,自研CPE管控系统的管控能力与企标接口能力高度统一。中国联通CPE接口的企标是对CPE设备与管控系统对接能力的要求,是在认真理解业务特征及网络维护需求下编制的企标,选择NETCONF/YANG模型作为CPE设备管控接口的模型语言,平台接口的扩展性和可移植性都较好。中国联通自研CPE管控系统基于管控接口规范实现了拓扑管理、配置管理、资源管理、告警管理、性能管理及系统自身的管理,全力满足网络运维的需求。同时,中国联通的CPE管控系统实现了G.metro网络的管控模型,G.metro网络的管控接口是中国联通研究院网络技术研究中心自主编制开发并经过测试及应用论证的NETCONF/YANG模型,可对符合ITU-TG.698.4国际标准规范的G.metro设备进行管理,也是国内、国际上首个对G.metro设备实现统一管控的平台系统。

此外,在中国联通OTN网络一体化建设中,中国联通自研CPE管控系统作为其中承上启下的重要一环,除了在南向支持CPE管控接口外,也在北向上支持中国联通CPE管控北向接口标准,推动实现OTN网络的SDN化。CPE管控北向业务开通接口标准基于IETF标准中的ACTN架构制定,自研CPE管控系统可通过该接口与上层协同器对接,实现从上至下快速端到端OTN专线业务发放;同时,自研CPE管控系统支持通过标准的MTOSI接口接入上层资源管理系统,可提升资源配置与智能运维能力。

中国联通自研CPE管控系统除了根据标准实现的功能外,在设计架构时通过Spring Cloud微服务的架构实现,登录方式为browser/server的方式,可以实现CPE管控的云化部署,且各个模块高内聚低耦合,可根据不同模块的需求做快速的迭代更新,便于快速满足新需求。中国联通自研CPE管控平台部署架构如图所示。

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除了对CPE-OTN网络的管控与维护,未来中国联通还计划在自研的CPE管控系统上支持模块化波分设备的管控,打造一个开放式的光网络管控平台,助力中国联通的光网络发展。

CPE网络DCN管理方案

由于CPE-OTN设备的网元数量众多,其DCN网络的建设方案也是个难题。中国联通通过在实验室与多个试点验证的经验总结中,得出一套符合自身网络特点的CPE-OTN网络DCN方案。在中国联通的CPE-OTN设备规范中,将CPE设备分成用户终端的盒式CPE-A设备,以及在汇聚机房的CPE-U设备。一个CPE-U设备下挂多个用户盒式CPE-A设备,CPE-U和CPE-A之间的DCN通道采用带内的GCC开销,而CPE-U设备与CPE管控系统之间的通信,则通过带外网络的方式建立DCN通道。

在此方案中,CPE网络的DCN通道与城域OTN物理分割,城域OTN网只需要透传CPE业务即可,安全性高,同时不需要城域网OTN设备升级支持CPEOTN的带内DCN,可行性高;CPE-U设备通常部署在运营商的汇聚机房,可利旧汇聚机房中的IPRAN网络,通过L2/L3VPN业务开通DCN通道。该方案缺点是部署时需要考虑U设备所在机房条件,因此可能要对CPE-U设备进行预部署,缺乏灵活性,不过可以满足绝大多数的现网应用场景。此方案目前已在广东、河北、江苏三个省验证成功。

在部署CPE网络过程中,CPE-A要求按照标准规范实现零配置自动上线,简化客户侧的配置流程。CPE-U设备在预部署的时候需要进行DHCP Relay的配置,CPE-A设备上电后,将会发出DHCP请求,CPE-U设备将该请求转发到DHCP Server,并由DHCP Server分配DHCP地址池中的地址给CPE-A设备,从而实现零配置自动上线。中国联通自研的CPE管控集成了DHCP Server能力,在CPE网络部署过程中,可以配合实现CPE-A的自动上线,无需再额外配置DHCP Server服务器。

自研CPE管控平台的试点部署及试商用

在制定完CPE-OTN管控接口企标后,中国联通即展开与各CPE-OTN设备厂家在实验室进行接口对接验证的工作,与多厂家滚动对接,推动厂家完善CPE设备开发的同时,也完善企标管控接口。在测试中,结合软件工具与自研CPE管控系统,中国联通验证了单机测试、互通测试、组网测试等场景,包含了网元配置采集、网元维护、业务管控、告警管理、性能管理、通知上报等多个接口模块。

目前中国联通已经完成了在广东、河北、江苏三地部署应用一阶段验证测试工作,验证了自研CPE管控系统在现网实际应用的可用性。自研CPE管控系统成功实现了资源管理、业务配置、告警管理和性能管理等基本功能,并结合现网的网络实际状况,采用了通过IPRAN网络开通带外DCN通道的方案,实现对CPE设备的管理,同时实现了终端盒式CPE-A设备自动零配置在自研CPE管控上线。广东联通于今年4月开通了第一条CPEOTN的试商用专线业务,该业务通过自研CPE管控成功下发并稳定运行。

在试商用部署应用过程中,仍需要积极听取一线运维人员反馈的使用意见,大量采集试商用业务的运行数据,进一步优化和完善中国联通CPE-OTN专线业务的管控实现方案,助力中国联通OTN专线业务的发展。

(来自:通信世界网)



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