基于VC-OTN的SDH业务迁移方案研究

［陆威 逯向军 武斌］

1 引言

在通信业务带宽高速增长和IP 化的背景下，SDH 技术凸显出在速率低、集成度低、业务调度不灵活等缺陷，设备厂家将逐步停止供货和售后服务，SDH 技术已停止演进。而目前很多机房被SDH 设备及DDF 占用了大量空间，机房资源不足逐渐成为影响网络建设的突出问题。现网中仍有很多小颗粒、硬隔离需求的业务，客户不接受采用分组网络进行承载，因此在OTN 中引入VC 功能成为收编SDH 业务、退网SDH 设备的首选方案。

目前OTN 主要覆盖到城域网核心汇聚层，可用于收编核心汇聚层SDH。接入层SDH 可下挂到OTN 设备继续运行，后续OTN-CPE 规模部署后再对其进行收编。

2 SDH 现状梳理

2.1 网络结构分析

核心汇聚层SDH 系统主要包括核心局间、市到县骨干和市区汇聚，可能还有不同运营商之间的互联互通系统。SDH 组网主要采用环形结构，环上的SDH 设备称为主子架，在落地2M 电路较多的节点会对主子架下挂若干扩展子架。业务如需在不同环路之间转接，一般采用支路端口落地后对接的方式。部分核心节点会设置DXC 设备，解决大量环路在该节点的业务转接需求。

和PTN、OTN 等近年来建设的系统相比，SDH 系统速率低、环路叠加多，而且核心汇聚节点的定位往往也发生了变化。某省会级地市目前的网络架构为两处核心局址，但SDH 的核心层系统有38 个环路，覆盖了8 处局址、18处机房，共有93 端主子架、240 端扩展子架、13 端DXC设备，SDH 系统的产能和设备占用的机房资源严重失衡。

在梳理SDH 网络结构的时候，需要从环路和网元两个维度进行统计：

（1）环路信息应包括环路名称、环上网元、环路带宽和使用带宽等。

（2）由于有些网元可能被多个环路共用，因此还需要按网元统计信息，包括网元名称、所属环路、设备型号、配置端口和使用端口等。

环路信息将用于制定VC-OTN 的组网方案，网元信息将用于指导VC-OTN 的设备配置和SDH 的业务割接。

2.2 在网业务梳理

在网业务梳理是OTN 收编SDH 的关键步骤和主要难点。SDH 网管功能相对落后，能导出子网内的电路源端和宿端，但不能直接判断业务的起点和终点。经过多年的维护交接，很多业务标签信息更新不及时，给业务梳理增加了难度。

业务梳理工作可以分电路筛查和业务确认两个步骤进行：

（1）电路筛查的目的是梳理出有效电路。通过支路端口落地对接的跨环电路，网管信息在支路端口终结，无法判断电路是否端到端连通。现场确认支路端口跳接情况将耗费大量人工和时间，因此有的设备厂家为此开发了E1 爬虫工具，可以自动遍历出端到端有效的电路，能在一定程度上解决人工梳理效率低的问题。

（2）业务确认是基于筛查出的有效电路，确认是否有业务占用。该项工作无法依靠电子工具完成，需要维护部门和业务部门对照合同明细、收入台账等资料进行核对。

业务梳理的目的是输出在网业务的明细，包括用户名称、起止网元和端口、电路带宽等信息。对业务明细按站点和流向进行归类，统计出每个站点需迁移至OTN 的SDH 业务数量，计算出需在VC-OTN 中配置的带宽。

3 业务承载方案

3.1 VC-OTN 建网

VC-OTN 应结合城域OTN 网络的演进策略，选择合适的建设方案。如果希望在不改变现有城域OTN 架构的基础上低成本、快速建网，可以采用overlay 组网方式，即：在有SDH 业务的站点新增支持VC 功能的电交叉设备，设备之间通过城域OTN 提供波道组网，相当于用新增的电交叉设备取代SDH 设备。如果有新建城域OTN 系统的规划，可以在新建OTN 时同步部署VC 功能，采用扁平化的网络对各类业务进行统一承载。

目前有些政企OTN 专网采用overlay 方式建设，而存量SDH 业务中很多就是政企专线，因此两者可以结合使用。电交叉设备组网建议选用将SDH 业务封装为OTUk的混合线卡，而不是STM-N接口板，因为ODUk开销（图1）中的相关字节可以用于实现OTN 网管对SDH 网元的管理，而STM-N 帧开销无法提供额外的管理信息。

图1 OTUk 电层开销总览图

采用overlay 方式的另一个优点是可以灵活利用城域OTN 的空闲资源。SDH 业务实占带宽不高，往往多个市到县平面的实占带宽之和不到10G，而城域OTN 市到县和核心局间已普遍建设单波100G 系统。如果为少量SDH业务单独配置VC 功能100G 线路板，项目投资效益较低；利用现有100G 波道中的空余10G 子波道来承载VC-OTN组网，可以节省大量投资。由于城域OTN 市到县环路配置的主要是从区县骨干机房到核心机房的直达波道，而不是在环上每个节点都上下业务的点点中继波道，因此采用overlay 方式就不能照搬SDH 的环形结构，区县骨干节点和核心节点宜采用1+1 线性复用段的结构组网，区县骨干节点之间的业务通过核心节点调度。

在VC-OTN 上配置落地业务板卡的时候，需要重点关注设备的VC 交叉能力和SDH 板卡能力。如果VCOTN 设备的低阶交叉容量无法满足2M 业务落地需求，可以下挂CPE 设备来进行低阶交叉。但和SDH 设备相比，CPE 设备的2M 端口密度也不高。某厂家的CPE 设备最多可配置300 个2M 端口，而该厂家的SDH 设备低阶交叉能力可达到20G（等效8 064×8 064 VC12），受限于2M 电缆的布线空间，一般配置600 个左右2M 端口。因此建议在2M 业务数量超过200 条的站点，保留若干台SDH 扩展子架下挂于CPE 设备，用于2M 业务落地，如图2 所示。

图2 SDH 落地业务配置方案图

需要注意的是VC-OTN 和SDH 混合组网只能在同厂家环境下，如果OTN 和SDH 不是同厂家设备，那么SDH 接入环将无法上联到VC-OTN 或CPE 设备。

3.2 STM-N 通道配置

根据梳理出的业务明细，在OTN 系统中规划好每条业务的路径，局向相同的业务配置到同一个STM-N 通道中。SDH 业务采用分段1+1 线性复用段进行承载，图3中汇聚机房-核心机房A 的STM-N 通道中如果有宿端不同的时隙，在核心机房A 的VC-OTN 设备上打散，将宿端均为核心机房B 的时隙交叉到下一个复用段中。

图3 SDH 业务承载示意图

城域OTN 为每个复用段提供两个不同物理路径的ODUk，保护倒换由复用段两段的VC-OTN 设备实现。SDH 业务在源端VC-OTN 设备通过这两个波道双发至宿端VC-OTN 设备，在正常情况下工作通道业务被选收，当工作通道发生故障时保护通道业务被选收。

4 割接方案

为保证业务在割接过程中的安全，建议分两个阶段实施割接：

（1）将新增CPE 插入到SDH 主子架和扩展子架之间，对业务侧进行整合收编，CPE 同时也上联到OTN 系统；

（2）OTN 系统对照业务流向配置复用段，将业务从SDH 系统割接到OTN 的复用段中。

具体割接工序如图3 和表1 所示。

图4 SDH 业务割接示意图

表1 SDH 业务割接步骤表

表1 中的步骤⑤和⑥为可选，建设单位可根据原有业务成端分布情况，确定是否要求对DDF 进行整合，从而释放出更多的机位。步骤②会产生布放临时跳纤，在实施过程中，不在同一时间割接的站点，临时跳纤应考虑调配使用，从而降低工程投资。

虽然通过VC-OTN 承载SDH 业务并不会降低质量，但不排除个别客户坚持不接受采用SDH 之外的系统承载其业务。因此实施割接之前需要做好客户的沟通工作，确保客户能接受将SDH 系统中业务迁移至OTN，避免“钉子户”妨碍SDH 系统退网工作的实施。

5 实施效果分析

通过对某省开展SDH 业务迁移至VC-OTN 情况进行统计，核心机房的实施效果较为明显：省会级城市平均每机房可拆除32 端SDH 设备、63 架DDF，地市平均每机房可拆除13 端SDH 设备、27 架DDF，释放出的装机空间可满足未来几年核心网、IDC、边缘云等部署需求。

在实施过程中发现部分地市在SDH 时代最主要的核心机房，如今的功能已弱化为次要核心机房，甚至汇聚机房。造成这种现象的主要原因是机房资源被过度消耗、无法继续新增设备，只能另选核心机房满足后续的网络建设需求。核心机房的更替会对网络结构带来大规模调整，容易埋下安全隐患。因此对于机房资源应当精打细算使用，及时清理低效资产，才能保持网络持续健康发展，建立低成本高效运营的差异化优势。