自研CPE-OTN設備管控系統(tǒng) 中國聯(lián)通發(fā)掘專線市場

  ICC訊 目前運營商的主營業(yè)務中，4G移動通信和家庭寬帶的市場已趨近飽和，5G建設投資大、回收周期長，且為了配合國家提速降費的大背景，運營商需要新的業(yè)務增長點，OTN專線業(yè)務成為運營商未來挖掘市場空間的方向。相比傳統(tǒng)的互聯(lián)網專線業(yè)務，運營商的OTN專線業(yè)務可以提供低時延、大帶寬、高可靠、智能化的服務，為客戶帶來穩(wěn)定可靠的網絡專線服務。三大運營商在OTN專線業(yè)務方面的競爭愈演愈烈，降低OTN專線的建網成本成為了迫切的任務。

  中國聯(lián)通自主設計研發(fā)了CPE管控系統(tǒng)，實現(xiàn)了多廠家CPE-OTN設備的統(tǒng)一管理，簡化了網絡管理架構，降低了運營商建網CAPEX成本，同時也能降低網絡配置的復雜性，實現(xiàn)業(yè)務的快速開通，提升專線客戶的用戶感知，為運營商帶來更多的業(yè)務收入。中國聯(lián)通自研CPE管控系統(tǒng)是中國聯(lián)通OTN網絡實現(xiàn)SDN化的重要一環(huán)，與上層OTN二級業(yè)務協(xié)同器及資源管理系統(tǒng)對接，滿足專線業(yè)務的端到端快速發(fā)放要求及智能化運維需求，對促進中國聯(lián)通OTN網絡SDN化、推動技術成果落地、產生經濟效益具有積極意義。

  當前國內三家運營商都非常重視CPE-OTN網絡的應用及相關產品的推動工作，中國移動和中國電信也都在開發(fā)CPE-OTN的管控系統(tǒng)。中國聯(lián)通采用定制化國際通用的標準南向接口，已經實現(xiàn)了多廠家多款CPE-OTN設備集中納管到管控平臺上并得到了實驗室及試點驗證，是采用NETCONF/YANG接口部署應用管控CPE-OTN網絡的第一家國內電信運營商，也是國際上首個對符合ITU-TG.698.4國際標準規(guī)范的G.metro設備實現(xiàn)統(tǒng)一管控的平臺系統(tǒng)。

  自研CPE-OTN管控系統(tǒng)標準化建設及網絡管理方案

  為了應對CPE-OTN專線發(fā)展帶來的大量CPE-OTN設備管控需求，以及多廠家CPE設備引入帶來的管控難題，中國聯(lián)通制定了完備的CPE網絡標準架構，根據(jù)現(xiàn)網實際情況進行組網，并自研CPE管控系統(tǒng)統(tǒng)一管理多廠家設備，同時針對網絡實際情況，設計了DCN的互通方案。

  CPE-OTN管控系統(tǒng)設計及其相關標準化建設

  中國聯(lián)通自研CPE-OTN管控系統(tǒng)可實現(xiàn)多廠家統(tǒng)一管控、快速業(yè)務發(fā)放和快捷方便的運維，有利于實現(xiàn)CPEOTN網絡大規(guī)模部署，降低接入層網絡建設成本。中國聯(lián)通自研CPE管控系統(tǒng)基于中國聯(lián)通CPE設備管控接口企標進行開發(fā)完善，做到在基于統(tǒng)一標準下實現(xiàn)多廠家設備的管控能力，自研CPE管控系統(tǒng)的管控能力與企標接口能力高度統(tǒng)一。中國聯(lián)通CPE接口的企標是對CPE設備與管控系統(tǒng)對接能力的要求，是在認真理解業(yè)務特征及網絡維護需求下編制的企標，選擇NETCONF/YANG模型作為CPE設備管控接口的模型語言，平臺接口的擴展性和可移植性都較好。中國聯(lián)通自研CPE管控系統(tǒng)基于管控接口規(guī)范實現(xiàn)了拓撲管理、配置管理、資源管理、告警管理、性能管理及系統(tǒng)自身的管理，全力滿足網絡運維的需求。同時，中國聯(lián)通的CPE管控系統(tǒng)實現(xiàn)了G.metro網絡的管控模型，G.metro網絡的管控接口是中國聯(lián)通研究院網絡技術研究中心自主編制開發(fā)并經過測試及應用論證的NETCONF/YANG模型，可對符合ITU-TG.698.4國際標準規(guī)范的G.metro設備進行管理，也是國內、國際上首個對G.metro設備實現(xiàn)統(tǒng)一管控的平臺系統(tǒng)。

  此外，在中國聯(lián)通OTN網絡一體化建設中，中國聯(lián)通自研CPE管控系統(tǒng)作為其中承上啟下的重要一環(huán)，除了在南向支持CPE管控接口外，也在北向上支持中國聯(lián)通CPE管控北向接口標準，推動實現(xiàn)OTN網絡的SDN化。CPE管控北向業(yè)務開通接口標準基于IETF標準中的ACTN架構制定，自研CPE管控系統(tǒng)可通過該接口與上層協(xié)同器對接，實現(xiàn)從上至下快速端到端OTN專線業(yè)務發(fā)放;同時，自研CPE管控系統(tǒng)支持通過標準的MTOSI接口接入上層資源管理系統(tǒng)，可提升資源配置與智能運維能力。

  中國聯(lián)通自研CPE管控系統(tǒng)除了根據(jù)標準實現(xiàn)的功能外，在設計架構時通過Spring Cloud微服務的架構實現(xiàn)，登錄方式為browser/server的方式，可以實現(xiàn)CPE管控的云化部署，且各個模塊高內聚低耦合，可根據(jù)不同模塊的需求做快速的迭代更新，便于快速滿足新需求。中國聯(lián)通自研CPE管控平臺部署架構如圖所示。

  除了對CPE-OTN網絡的管控與維護，未來中國聯(lián)通還計劃在自研的CPE管控系統(tǒng)上支持模塊化波分設備的管控，打造一個開放式的光網絡管控平臺，助力中國聯(lián)通的光網絡發(fā)展。

  CPE網絡DCN管理方案

  由于CPE-OTN設備的網元數(shù)量眾多，其DCN網絡的建設方案也是個難題。中國聯(lián)通通過在實驗室與多個試點驗證的經驗總結中，得出一套符合自身網絡特點的CPE-OTN網絡DCN方案。在中國聯(lián)通的CPE-OTN設備規(guī)范中，將CPE設備分成用戶終端的盒式CPE-A設備，以及在匯聚機房的CPE-U設備。一個CPE-U設備下掛多個用戶盒式CPE-A設備，CPE-U和CPE-A之間的DCN通道采用帶內的GCC開銷，而CPE-U設備與CPE管控系統(tǒng)之間的通信，則通過帶外網絡的方式建立DCN通道。

  在此方案中，CPE網絡的DCN通道與城域OTN物理分割，城域OTN網只需要透傳CPE業(yè)務即可，安全性高，同時不需要城域網OTN設備升級支持CPEOTN的帶內DCN，可行性高;CPE-U設備通常部署在運營商的匯聚機房，可利舊匯聚機房中的IPRAN網絡，通過L2/L3VPN業(yè)務開通DCN通道。該方案缺點是部署時需要考慮U設備所在機房條件，因此可能要對CPE-U設備進行預部署，缺乏靈活性，不過可以滿足絕大多數(shù)的現(xiàn)網應用場景。此方案目前已在廣東、河北、江蘇三個省驗證成功。

  在部署CPE網絡過程中，CPE-A要求按照標準規(guī)范實現(xiàn)零配置自動上線，簡化客戶側的配置流程。CPE-U設備在預部署的時候需要進行DHCP Relay的配置，CPE-A設備上電后，將會發(fā)出DHCP請求，CPE-U設備將該請求轉發(fā)到DHCP Server，并由DHCP Server分配DHCP地址池中的地址給CPE-A設備，從而實現(xiàn)零配置自動上線。中國聯(lián)通自研的CPE管控集成了DHCP Server能力，在CPE網絡部署過程中，可以配合實現(xiàn)CPE-A的自動上線，無需再額外配置DHCP Server服務器。

  自研CPE管控平臺的試點部署及試商用

  在制定完CPE-OTN管控接口企標后，中國聯(lián)通即展開與各CPE-OTN設備廠家在實驗室進行接口對接驗證的工作，與多廠家滾動對接，推動廠家完善CPE設備開發(fā)的同時，也完善企標管控接口。在測試中，結合軟件工具與自研CPE管控系統(tǒng)，中國聯(lián)通驗證了單機測試、互通測試、組網測試等場景，包含了網元配置采集、網元維護、業(yè)務管控、告警管理、性能管理、通知上報等多個接口模塊。

  目前中國聯(lián)通已經完成了在廣東、河北、江蘇三地部署應用一階段驗證測試工作，驗證了自研CPE管控系統(tǒng)在現(xiàn)網實際應用的可用性。自研CPE管控系統(tǒng)成功實現(xiàn)了資源管理、業(yè)務配置、告警管理和性能管理等基本功能，并結合現(xiàn)網的網絡實際狀況，采用了通過IPRAN網絡開通帶外DCN通道的方案，實現(xiàn)對CPE設備的管理，同時實現(xiàn)了終端盒式CPE-A設備自動零配置在自研CPE管控上線。廣東聯(lián)通于今年4月開通了第一條CPEOTN的試商用專線業(yè)務，該業(yè)務通過自研CPE管控成功下發(fā)并穩(wěn)定運行。

  在試商用部署應用過程中，仍需要積極聽取一線運維人員反饋的使用意見，大量采集試商用業(yè)務的運行數(shù)據(jù)，進一步優(yōu)化和完善中國聯(lián)通CPE-OTN專線業(yè)務的管控實現(xiàn)方案，助力中國聯(lián)通OTN專線業(yè)務的發(fā)展。