PTN的組網(wǎng)與部署

　　經(jīng)過多年的建設(shè)和優(yōu)化，以SDH/MSTP技術(shù)為基礎(chǔ)的中國(guó)移動(dòng)城域傳送網(wǎng)已經(jīng)較好地滿足了基于TDM的語音業(yè)務(wù)和少量數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的傳送需求，但3G和全業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)的來臨，使基于I P的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)成為城域網(wǎng)傳送的主體。雖然SDH/MSTP也具備多業(yè)務(wù)承載能力，但基于TDM的內(nèi)核使其在承載IP分組業(yè)務(wù)時(shí)效率較低、配置復(fù)雜，并且靈活性和擴(kuò)展性也較差，而基于分組交換內(nèi)核的傳送技術(shù)PTN經(jīng)過近幾年的飛速發(fā)展已逐漸成熟，有望成為替代SDH的下一代主流技術(shù)，因此中國(guó)移動(dòng)在杭州移動(dòng)開展了IP化傳送項(xiàng)目試點(diǎn)工作，以測(cè)試PTN組網(wǎng)的可行性。

　　1、PTN簡(jiǎn)介

　　PTN是一種面向分組業(yè)務(wù)的傳送網(wǎng)絡(luò)和技術(shù)，它定位于城域網(wǎng)匯聚接入層，以分組交換為核心并提供多業(yè)務(wù)支持，既具備數(shù)據(jù)通信網(wǎng)組網(wǎng)靈活和統(tǒng)計(jì)復(fù)用傳送的特性，又繼承了傳統(tǒng)光傳送網(wǎng)面向連接、快速保護(hù)、OAM能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。

　　PTN通過標(biāo)簽交換機(jī)制實(shí)現(xiàn)面向連接的快速轉(zhuǎn)發(fā)；通過PWE3技術(shù)實(shí)現(xiàn)各類非分組業(yè)務(wù)的端到端仿真；通過DiffServ模型實(shí)現(xiàn)端到端的QoS控制；通過CIR（保證帶寬）和PIR（突發(fā)帶寬）機(jī)制實(shí)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)復(fù)用；通過同步以太網(wǎng)、IEEE 1588v2和ToP等技術(shù)提供精確的頻率和時(shí)間同步；提供設(shè)備保護(hù)、線性復(fù)用段保護(hù)、MPLS Tunnel APS、LAG和FRR等豐富的保護(hù)方式和類似SDH的電信級(jí)的OAM能力。多種技術(shù)的融合為PTN高效、高質(zhì)地承載3G基站和全業(yè)務(wù)奠定了良好的基礎(chǔ)。

　　PTN在實(shí)現(xiàn)方式上有MPLS-TP和PBT兩種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，分別源自對(duì)MPLS技術(shù)和以太網(wǎng)技術(shù)的改進(jìn)。本次杭州移動(dòng)IP化傳送項(xiàng)目試點(diǎn)使用的華為PTN系列設(shè)備采用的是MPLS-TP技術(shù)。

　　2、PTN組網(wǎng)和保護(hù)

　　PTN是一種全新的設(shè)備制式，它的工作機(jī)理以及可能承載的業(yè)務(wù)模型都與SDH有很大的差異，為了充分發(fā)揮PTN的優(yōu)點(diǎn)，使新建的PTN 更適應(yīng)3G和全業(yè)務(wù)競(jìng)爭(zhēng)的需要，浙江移動(dòng)組織全省專家對(duì)PTN的組網(wǎng)模型和保護(hù)方式選擇進(jìn)行了細(xì)致討論，并結(jié)合OTN的部署制定了一個(gè)較佳的組網(wǎng)和保護(hù)方案。

　　在組網(wǎng)模型方面，由于3G時(shí)代每個(gè)接入點(diǎn)的帶寬需求可能會(huì)比2G時(shí)代有10倍以上的增長(zhǎng)，使得核心層和骨干層網(wǎng)絡(luò)的帶寬壓力急劇上升。如果仍然與 SDH/MSTP網(wǎng)絡(luò)一樣采用組建10 Gbit/s環(huán)的方式來解決，則很容易造成核心骨干環(huán)帶寬耗盡需要擴(kuò)容的情況，而環(huán)型結(jié)構(gòu)的擴(kuò)容成本較高且靈活性較差，因此核心層和骨干層的組網(wǎng)模型便成了PTN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化考慮的重點(diǎn)。最終的方案是借助OTN的大容量業(yè)務(wù)提供和電信級(jí)保護(hù)能力達(dá)到了簡(jiǎn)化PTN結(jié)構(gòu)的目的。

　　PTN的組網(wǎng)與部署

　　如圖1所示，在應(yīng)用PTN設(shè)備組網(wǎng)時(shí)，接入層和匯聚層仍采用環(huán)型結(jié)構(gòu)組建系統(tǒng)，其中接入層采用GE速率，匯聚層采用十吉比特以太網(wǎng)速率組環(huán)，并采用雙節(jié)點(diǎn)掛環(huán)的結(jié)構(gòu)預(yù)防匯聚節(jié)點(diǎn)和骨干節(jié)點(diǎn)單節(jié)點(diǎn)失效風(fēng)險(xiǎn)。在骨干層不再建環(huán)型系統(tǒng)，而是通過OTN提供的GE或十吉比特以太網(wǎng)鏈路將每個(gè)骨干層節(jié)點(diǎn)與相關(guān)核心層節(jié)點(diǎn)直接相連。同時(shí)，在每個(gè)核心機(jī)房配置兩套大型PT N設(shè)備，負(fù)責(zé)本機(jī)房業(yè)務(wù)設(shè)備端口的接入以及業(yè)務(wù)的調(diào)度，并實(shí)現(xiàn)安全分擔(dān)。

　　在保護(hù)方面，通過建立端到端的MPLS Tunnel保護(hù)實(shí)現(xiàn)類似SDH網(wǎng)絡(luò)SNCP方式的保護(hù)，同時(shí)，為降低因端到端的保護(hù)路徑距離太長(zhǎng)帶來的主備用Tunnel同時(shí)失效風(fēng)險(xiǎn)，在OTN上對(duì)骨干層鏈路再疊加一層波道保護(hù)。對(duì)于采用GE接口的3G RNC，核心層PTN設(shè)備在進(jìn)行RNC接口接入時(shí)引入LAG保護(hù)以避免單接口失效引起的大量業(yè)務(wù)中斷。

　　相比目前的SDH/MSTP網(wǎng)絡(luò)，PTN在結(jié)構(gòu)上最大的變化就是骨干層和核心層節(jié)點(diǎn)不再通過環(huán)型結(jié)構(gòu)組網(wǎng)，而是通過直連鏈路連接，這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)非常明顯。

　　●有利于對(duì)匯聚型業(yè)務(wù)的承載，大大降低了骨干層PT N節(jié)點(diǎn)的業(yè)務(wù)穿通成本，提高了骨干層PTN節(jié)點(diǎn)的利用效率。

　　●骨干層帶寬擴(kuò)容的工作變得非常簡(jiǎn)單和便捷，當(dāng)某個(gè)節(jié)點(diǎn)的某個(gè)方向帶寬不足時(shí)，直接通過OTN增加一條鏈路即可。

　　●減少了業(yè)務(wù)調(diào)度的層次，取得了網(wǎng)絡(luò)扁平化的效果。業(yè)務(wù)匯聚至骨干節(jié)點(diǎn)后，只需經(jīng)過一跳便可到達(dá)目標(biāo)核心節(jié)點(diǎn)，減少了很多穿通節(jié)點(diǎn)，提高了路由管理的效率，同時(shí)也大大

　　提高了業(yè)務(wù)的安全性。

　　3、PTN測(cè)試

　　為了驗(yàn)證PTN應(yīng)用的可行性，我們從OAM特性、保護(hù)特性、業(yè)務(wù)承載、時(shí)鐘同步等多個(gè)角度對(duì)PTN進(jìn)行了測(cè)試，各項(xiàng)主要指標(biāo)均符合測(cè)試要求。

　　我們采用4套PTN3900和9套PTN1900分別組建匯聚環(huán)和接入環(huán)，以進(jìn)行各類性能和真實(shí)業(yè)務(wù)加載測(cè)試，并在2009年3月25日成功開通第一條CES業(yè)務(wù)，用于承載1800MHz基站。目前已擴(kuò)大了業(yè)務(wù)加載范圍，開通了數(shù)十個(gè)基站的業(yè)務(wù)。

　　IEEE 1588v2時(shí)鐘同步性能測(cè)試是我們本次測(cè)試的一個(gè)重點(diǎn)。由于TDSCDMA基站對(duì)同步的要求非常高，且要求時(shí)間同步，目前只能通過為每個(gè)基站配置GPS 的方式來解決，投資成本和維護(hù)成本均很高，而PTN設(shè)備支持的同步以太網(wǎng)和IEEE 1588v2協(xié)議則可以較好地解決頻率和時(shí)間的地面?zhèn)魉蛦栴}。測(cè)試的結(jié)果表明，PTN設(shè)備較好地實(shí)現(xiàn)了時(shí)間同步，達(dá)到TD-SCDMA基站1.5μs的時(shí)間同步要求，相關(guān)TD-SCDMA基站的業(yè)務(wù)與小區(qū)切換均正常，成功地驗(yàn)證了IEEE 1588v2技術(shù)的可行性。

　　4、PTN部署策略

　　PTN作為一種分組化的傳送技術(shù)，很好地迎合了未來業(yè)務(wù)IP化、寬帶化的發(fā)展趨勢(shì)，其高精度的頻率和時(shí)間同步傳送能力，更有望解決 TD-SCDMA建設(shè)的一大難題。其他各方面的性能也在本次IP化傳送測(cè)試中得到驗(yàn)證，因此我們認(rèn)為以PTN作為下一階段中國(guó)移動(dòng)城域傳送網(wǎng)匯聚層和接入層網(wǎng)絡(luò)的主要解決方案是可行的。特別在3G基站接入和用戶數(shù)據(jù)專線接入等應(yīng)用場(chǎng)景下有SDH/MSTP無法比擬的優(yōu)勢(shì)。在部署策略上，我們建議如下。

　?。?） 由于PTN的全部技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)預(yù)計(jì)在2010年左右成熟，各廠家的設(shè)備也需要一定的完善時(shí)間，因此2010年之前，建議小范圍地建設(shè)試驗(yàn)網(wǎng)以了解設(shè)備性能，摸索組網(wǎng)和維護(hù)經(jīng)驗(yàn)，2010年后可逐步展開規(guī)模建設(shè)。

　?。?）預(yù)計(jì)TDM業(yè)務(wù)還將長(zhǎng)時(shí)間存在，原有的SDH/MSTP網(wǎng)絡(luò)仍有較高的利用價(jià)值，建議避免立即用PTN去替換原有網(wǎng)絡(luò)，而采用新老網(wǎng)絡(luò)共存和逐步替換的方式完成網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)。由于工作機(jī)理有較大不同，不建議用PTN與SDH混合組建環(huán)路。

　?。?）考慮到未來業(yè)務(wù)寬帶化的特點(diǎn)，建議以PTN作為接入層、匯聚層設(shè)備，以O(shè)TN作為骨干層、核心層設(shè)備混合組建城域傳送網(wǎng)，使PTN趨于扁平化，簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容和業(yè)務(wù)調(diào)度工作。

　?。?）IEEE 1588v2作為全新的同步技術(shù)，雖然性能已達(dá)到測(cè)試要求，但在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的情況下能否真正獨(dú)立承擔(dān)起GPS替代的作用還有待觀察，因此在PTN建網(wǎng)前期，仍然建議TD-SCDMA

　　基站同時(shí)配置GPS，直至經(jīng)現(xiàn)網(wǎng)驗(yàn)證PTN的同步技術(shù)可以完全替代GPS。

　?。?）PTN作為以分組交換為內(nèi)核的傳送設(shè)備，規(guī)劃和維護(hù)的思路常常需要以數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的角度去考慮，因此要避免全部以傳送網(wǎng)的角度去理解和解決問題，特別是要做好對(duì)眾多IP、

　　ID等地址概念的理解和管理。

　　5、結(jié)束語

　　PTN雖然融合了傳送網(wǎng)和數(shù)據(jù)網(wǎng)的許多優(yōu)點(diǎn)，但任何新技術(shù)的演進(jìn)都不是一蹴而就的，需要經(jīng)過不斷地探索和完善。我們應(yīng)該密切跟蹤PTN技術(shù)的發(fā)展，并遵循平滑演進(jìn)的原則，逐步推進(jìn)PTN技術(shù)的應(yīng)用和傳送網(wǎng)IP化的發(fā)展，以組建更高效、安全和可擴(kuò)展的傳送網(wǎng)絡(luò)。