【摘 要】本文從PTN的概念及技術(shù)特點(diǎn)入手，分析了PTN在全業(yè)務(wù)城域傳送網(wǎng)中的定位，PTN網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)有傳送網(wǎng)的銜接和融合，并結(jié)合中國(guó)移動(dòng)城域傳送網(wǎng)的現(xiàn)狀，討論了PTN城域網(wǎng)的多種建設(shè)思路，特別針對(duì)“PTN獨(dú)立組網(wǎng)引入方案”進(jìn)行了詳細(xì)分析和探討。

【關(guān)鍵詞】全業(yè)務(wù)城域網(wǎng)；PTN（分組傳送網(wǎng)）；數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)；QoS

0.引言

中國(guó)移動(dòng)以SDH/MSTP技術(shù)為基礎(chǔ)的城域傳送網(wǎng)經(jīng)過(guò)多年的建設(shè)和優(yōu)化，已經(jīng)較好地滿(mǎn)足了語(yǔ)音業(yè)務(wù)和少量數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的傳送需求。中國(guó)移動(dòng)在“無(wú)線(xiàn)+基站光纜延伸+IP+IMS”的全業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)思想的指導(dǎo)下，業(yè)務(wù)IP化、網(wǎng)絡(luò)IP化的進(jìn)程正加速推進(jìn)，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)將成為城域網(wǎng)傳送的主體。雖然MSTP網(wǎng)也具備多業(yè)務(wù)承載能力，但是基于TDM的內(nèi)核使其在承載數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)時(shí)效率低、靈活性和擴(kuò)展性差，很難適應(yīng)新一代傳送網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展需求。在此背景下，適時(shí)引入基于分組內(nèi)核的PTN技術(shù)，搭建全業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)環(huán)境下的城域傳送網(wǎng)平臺(tái)，是適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的一個(gè)重要舉措。

1．PTN的概念及技術(shù)特點(diǎn)

1.1 PTN的概念

PTN是分組傳送網(wǎng)（Packet Transport Network）的簡(jiǎn)稱(chēng)，是針對(duì)城域網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景，結(jié)合IP/MPLS和傳送網(wǎng)技術(shù)優(yōu)化后的新型寬帶傳送網(wǎng)，是一種以分組為內(nèi)核，承載電信級(jí)以太網(wǎng)業(yè)務(wù)為主，兼容TDM、ATM和FC等業(yè)務(wù)的綜合傳送技術(shù)。

1.2 PTN的技術(shù)特點(diǎn)

1.2.1高效承載數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，統(tǒng)一傳送多業(yè)務(wù)

PTN技術(shù)一方面支持寬帶的統(tǒng)計(jì)復(fù)用功能，提供更加適合于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)特性的“柔性”傳輸管道；另一方面又能通過(guò)PWE3技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)TDM、ATM、以太網(wǎng)等業(yè)務(wù)的仿真和統(tǒng)一承載。PTN技術(shù)能夠很好地滿(mǎn)足業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型過(guò)程中多業(yè)務(wù)承載的需求。

1.2.2豐富的OAM和快速、高效的網(wǎng)絡(luò)保護(hù)能力

PTN在故障定位、故障管理和性能管理等方面都有很豐富的OAM能力，可實(shí)現(xiàn)端到端的管理，并支持類(lèi)似SDH的AIS和RDI等告警回送機(jī)制。

1.2.3端到端的QoS保證

PTN有完善的業(yè)務(wù)QoS分類(lèi)和QoS靈活調(diào)度機(jī)制，可提供不同服務(wù)質(zhì)量等級(jí)的保證，同時(shí)利用面向連接的網(wǎng)絡(luò)提供可靠的QoS保障。

1.2.4提供高質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)同步

PTN能夠提供3種分組同步方案：以太網(wǎng)同步時(shí)鐘技術(shù)（以太網(wǎng)物理層同步），TOP技術(shù)（Timing Over Packet）和基于1588v2 的時(shí)間同步技術(shù)。而基于1588v2時(shí)間同步正好可以解決需要4 μs高精度時(shí)間同步的LTE的基站時(shí)鐘布署。

2.PTN在全業(yè)務(wù)城域傳送網(wǎng)中的定位

2.1-1 PTN在全業(yè)務(wù)城域網(wǎng)中的定位

根據(jù)移動(dòng)集團(tuán)全業(yè)務(wù)城域傳送網(wǎng)相關(guān)指導(dǎo)意見(jiàn)，PTN在全業(yè)務(wù)城域傳送網(wǎng)中的定位如圖2.1-1。PTN網(wǎng)絡(luò)主要用于接入IP化基站、A/B類(lèi)集團(tuán)客戶(hù)等重要業(yè)務(wù)，而IP城域網(wǎng)結(jié)合PON網(wǎng)絡(luò)主要用于接入C類(lèi)集團(tuán)客戶(hù)及家庭用戶(hù)等對(duì)QoS要求不高的普通業(yè)務(wù)。但筆者認(rèn)為，集團(tuán)所指的“接入”應(yīng)針對(duì)用戶(hù)側(cè)而言，即PTN網(wǎng)絡(luò)不直接接入C類(lèi)集團(tuán)客戶(hù)及家庭用戶(hù)，但作為匯聚了C類(lèi)集團(tuán)客戶(hù)及家庭用戶(hù)的IP城域網(wǎng)元上行的傳輸承載通道還是可行的。因此全業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)環(huán)境下PTN的建設(shè)應(yīng)統(tǒng)籌兼顧IP城域網(wǎng)、PON網(wǎng)絡(luò)以及SDH/MSTP網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，PTN的組網(wǎng)也應(yīng)兼顧到與這些網(wǎng)絡(luò)的銜接和融合。

3.PTN與現(xiàn)有傳送網(wǎng)的融合

3.1 PTN與SDH/MSTP網(wǎng)

移動(dòng)傳送網(wǎng)經(jīng)過(guò)多年的建設(shè)和優(yōu)化，在2G業(yè)務(wù)的承載方面，SDH/MSTP網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)成熟、穩(wěn)定，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模也比較龐大。考慮到MSTP也具備相當(dāng)?shù)腎P業(yè)務(wù)承載能力，而且短期內(nèi)2G業(yè)務(wù)仍然會(huì)持續(xù)發(fā)展，在PTN大規(guī)模部署前，傳統(tǒng)的小顆粒2G業(yè)務(wù)以及零星的、小規(guī)模的專(zhuān)線(xiàn)業(yè)務(wù)仍然可以由SDH/MSTP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行承載，以充分利用前期已配置的網(wǎng)絡(luò)資源。

在基站IP化進(jìn)程完成后，大量的TDM方式承載的基站改為由IP方式承載，此時(shí)，城域MSTP網(wǎng)絡(luò)將出現(xiàn)大量的空閑資源?？紤]到MSTP網(wǎng)絡(luò)優(yōu)秀的業(yè)務(wù)保護(hù)能力、OAM能力以及經(jīng)過(guò)多年建設(shè)形成的廣泛的覆蓋能力，可以將MSTP網(wǎng)絡(luò)作為PTN的有效補(bǔ)充，為帶寬需求不高，但是安全性和私密性要求較高的客戶(hù)提供專(zhuān)線(xiàn)接入，同時(shí)可覆蓋PTN暫時(shí)無(wú)法到達(dá)的區(qū)域。

3.2 PTN與IP城域網(wǎng)及PON網(wǎng)絡(luò)

PTN、IP城域網(wǎng)和PON技術(shù)為代表的全業(yè)務(wù)接入網(wǎng)，三張網(wǎng)絡(luò)在二層以下是統(tǒng)一的、融合的網(wǎng)絡(luò)，只是面向的業(yè)務(wù)對(duì)象不同。

PTN采用了二層面向連接的技術(shù)，而且集成了二層設(shè)備的統(tǒng)計(jì)復(fù)用、組播等功能，可以基于LSP實(shí)現(xiàn)端到端的以太網(wǎng)業(yè)務(wù)保護(hù)、帶寬規(guī)劃等，因此在高等級(jí)的業(yè)務(wù)傳送、網(wǎng)絡(luò)故障定位等方面，與傳統(tǒng)的二層數(shù)據(jù)網(wǎng)相比，優(yōu)勢(shì)明顯，特別適用于高等級(jí)的基站類(lèi)業(yè)務(wù)和大客戶(hù)專(zhuān)線(xiàn)類(lèi)業(yè)務(wù)的承載。

由于IP城域網(wǎng)對(duì)用戶(hù)業(yè)務(wù)的QoS保障、網(wǎng)絡(luò)安全性等方面的不足，其主要借助低成本、擴(kuò)展性好的優(yōu)勢(shì)，采用二層交換設(shè)備接入互聯(lián)網(wǎng)等實(shí)時(shí)性、可靠性要求不高的低等級(jí)IP業(yè)務(wù)。

全業(yè)務(wù)接入網(wǎng)則側(cè)重于密集型普通用戶(hù)接入，根據(jù)用戶(hù)群體的不同需求，常見(jiàn)的方案有PON+LAN、PON+PBX、PON+交換機(jī)等，全業(yè)務(wù)接入網(wǎng)主要完成OLT以下語(yǔ)音和數(shù)據(jù)的接入、匯聚。在初期業(yè)務(wù)量不大的情況下，OLT上行接口可通過(guò)PTN或者交換機(jī)最終接入IP城域網(wǎng)。

3.3 PTN與WDM網(wǎng)

IP over WDM/OTN技術(shù)主要解決IP業(yè)務(wù)的超長(zhǎng)距離、超大帶寬傳輸問(wèn)題，可以為大量的2.5Gbit/s、10Gbit/s甚至40Gbit/s等大顆粒業(yè)務(wù)提供點(diǎn)到點(diǎn)的傳輸通道，這是PTN難以達(dá)到的，但是IP over WDM/OTN的帶寬分配也是剛性的，帶寬利用率不高。同時(shí)，OTN設(shè)備并不是具備二層匯聚收斂功能。因此，PTN的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在小顆粒IP業(yè)務(wù)的靈活接入、業(yè)務(wù)的匯聚收斂上，而并不擅長(zhǎng)大量的點(diǎn)到點(diǎn)大顆粒業(yè)務(wù)的傳送。目前，中國(guó)移動(dòng)普遍采用PTN+OTN的城域承載網(wǎng)模型，采用雙節(jié)點(diǎn)上聯(lián)方式。

4.PTN城域網(wǎng)建設(shè)思路

4.1 PTN網(wǎng)絡(luò)的引入思路

從PTN網(wǎng)絡(luò)與MSTP網(wǎng)絡(luò)相互融合的角度考慮，城域傳送網(wǎng)引入PTN總體上可分為PTN與MSTP獨(dú)立組網(wǎng)和PTN與MSTP混合組網(wǎng)2種思路。

混合組網(wǎng)主要思路有兩種，第一種思路是建設(shè)PTN網(wǎng)絡(luò)的核心/匯聚層，將現(xiàn)有MSTP業(yè)務(wù)下沉至接入層，MSTP網(wǎng)絡(luò)逐步邊緣化；第二種思路是將現(xiàn)有MSTP設(shè)備升級(jí)改造，形成MSTP于PTN共存的雙平面結(jié)構(gòu)。這兩種建設(shè)思路共有的問(wèn)題就是網(wǎng)絡(luò)管理混亂，不易維護(hù)。第二種思路雖然能夠有效的利用現(xiàn)有的MSTP設(shè)備，但這種“老設(shè)備”升級(jí)至“新設(shè)備”的穩(wěn)定性還值得進(jìn)一步商榷。因此，獨(dú)立組網(wǎng)成為我們首推的PTN引入思路。

獨(dú)立組網(wǎng)即接入層、匯聚層和核心層全部采用PTN設(shè)備。該組網(wǎng)模式下，傳統(tǒng)的2G業(yè)務(wù)繼續(xù)承載在原有的MSTP網(wǎng)絡(luò)中，新增的IP化業(yè)務(wù)則承載在PTN網(wǎng)絡(luò)中。PTN獨(dú)立組網(wǎng)模式的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可以與目前的MSTP網(wǎng)絡(luò)相似，接入層以GE速率組建，匯聚層以上均為10GE速率組建，網(wǎng)絡(luò)各層面間以相交環(huán)/相切環(huán)的形式組建。

4.2 PTN獨(dú)立組網(wǎng)引入方案

對(duì)于獨(dú)立組網(wǎng)的建網(wǎng)模式，我們給出兩種建網(wǎng)方案。方案一：核心/匯聚層完整建設(shè)；方案二：接入層分區(qū)建設(shè)。

4.2.1核心/匯聚層完整建設(shè)方案

初期集中建設(shè)力量，完整建設(shè)PTN核心層和匯聚層，為未來(lái)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展打下根基。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不大的中小城市，可以考慮核心層和匯聚層融合成為一層建設(shè)。接入層根據(jù)實(shí)際業(yè)務(wù)需要，對(duì)有數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求的現(xiàn)有MSTP節(jié)點(diǎn)采用新增PTN設(shè)備方式建設(shè)，原有MSTP網(wǎng)絡(luò)保留，對(duì)于暫時(shí)沒(méi)有業(yè)務(wù)需求的節(jié)點(diǎn)不改造。

核心層建設(shè)采用10GE設(shè)備，其中業(yè)務(wù)收斂調(diào)度節(jié)點(diǎn)采用交換容量在320G以上設(shè)備，落地層設(shè)備主要采用80G～160G是設(shè)備。核心層設(shè)備采用1+1互為備份，確保網(wǎng)絡(luò)與業(yè)務(wù)的安全。PTN匯聚節(jié)點(diǎn)采用10GE設(shè)備，交換容量在80G～160G之間。匯聚環(huán)采用OTN+PTN組網(wǎng)模型，主要采用雙節(jié)點(diǎn)上聯(lián)方式。接入層PTN網(wǎng)絡(luò)采用GE速率。

建網(wǎng)初期，業(yè)務(wù)接入節(jié)點(diǎn)分布可能較分散，實(shí)現(xiàn)光纜直連至PTN匯聚節(jié)點(diǎn)困難，于是光纜路由途徑的現(xiàn)有MSTP節(jié)點(diǎn)采用跳纖方式，因此PTN接入節(jié)點(diǎn)至匯聚節(jié)點(diǎn)之間的光連接增多了跳纖點(diǎn)。

該方案優(yōu)點(diǎn)：（1）與現(xiàn)有MSTP網(wǎng)絡(luò)獨(dú)立建設(shè)，統(tǒng)一管理，便于業(yè)務(wù)過(guò)渡，分險(xiǎn)??；（2）隨著PTN接入基站增多，網(wǎng)絡(luò)逐步完善；（3）最終形成2層獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)和語(yǔ)音分別傳送。該方案缺點(diǎn)：（1）初期占用大量接入層光纜資源；（2）核心/匯聚層投資大；（3）隨著網(wǎng)絡(luò)建設(shè)無(wú)論是業(yè)務(wù)側(cè)還是光纜接入側(cè)都需要不斷調(diào)整。

4.2.2接入層分區(qū)建設(shè)方案

建設(shè)PTN核心層網(wǎng)絡(luò)后，從接入層開(kāi)始自下而上逐步建設(shè)，最終實(shí)現(xiàn)核心、匯聚、接入三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期，根據(jù)新增業(yè)務(wù)量在城區(qū)內(nèi)的不均勻分布和地域條件分區(qū)建設(shè)。集中建設(shè)業(yè)務(wù)量大的區(qū)域，將本區(qū)域內(nèi)的全部現(xiàn)有MSTP接入基站全部集中建設(shè)為PTN接入網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)本區(qū)域匯聚節(jié)點(diǎn)直接上連至核心層，實(shí)現(xiàn)該業(yè)務(wù)區(qū)內(nèi)的PTN改造徹底化。區(qū)域匯聚節(jié)點(diǎn)至核心層可以采用雙上行，以提高網(wǎng)絡(luò)安全性。對(duì)于業(yè)務(wù)量需求較少的區(qū)域暫時(shí)不建設(shè)，依然由該區(qū)域的MSTP網(wǎng)絡(luò)承載業(yè)務(wù)。新建核心層PTN網(wǎng)絡(luò)采用10GE速率，接入層PTN網(wǎng)絡(luò)采用GE速率。

隨著PTN業(yè)務(wù)區(qū)的逐步增多，PTN匯聚節(jié)點(diǎn)逐步增多，最后完成匯集層建設(shè)，最終實(shí)現(xiàn)三層PTN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

該方案優(yōu)點(diǎn)：（1）合理規(guī)劃局部光纜建設(shè)；（2）分步驟建設(shè)匯聚層，節(jié)省初期投資；（3）局部區(qū)域一次性統(tǒng)一規(guī)劃。該方案缺點(diǎn)：未建設(shè)PTN的區(qū)域依然依靠MSTP承載數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。

4.2.3方案比選

兩種建設(shè)思路各有特點(diǎn)、相輔相成。兩種建設(shè)思路分別適應(yīng)不同的建設(shè)環(huán)境。第一種思路適合前期投資充足，業(yè)務(wù)量大而且分布相對(duì)均勻的情況；第二種思路適合前期投資慎重，業(yè)務(wù)量少而且分布不均勻的情況。詳見(jiàn)表4.2-3

在實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中可以采用兩種方案結(jié)合的思路同步進(jìn)行。同一個(gè)城市中，地域廣、業(yè)務(wù)多的區(qū)域采取完整建設(shè)，業(yè)務(wù)少發(fā)展慢的區(qū)域采取分區(qū)建設(shè)，既保證PTN網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)速度，又能有針對(duì)性的解決局部地區(qū)突發(fā)業(yè)務(wù)需求。

5.結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)全業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)環(huán)境下PTN城域網(wǎng)的建設(shè)思路可以看出，任何一種組網(wǎng)模式都涉及到與其他網(wǎng)絡(luò)的銜接與互通，網(wǎng)絡(luò)之間的融合趨勢(shì)日益顯著。因此網(wǎng)絡(luò)建設(shè)者應(yīng)從全程全網(wǎng)的角度出發(fā)，以整體經(jīng)濟(jì)效益為目標(biāo)，促進(jìn)PTN與其他網(wǎng)絡(luò)有機(jī)結(jié)合、互為補(bǔ)充，并能夠根據(jù)網(wǎng)絡(luò)資源的多寡，有目的地發(fā)展用戶(hù)，做到心中有數(shù)、有的放矢。 [科]

【參考文獻(xiàn)】

［１］黃曉慶，唐劍峰，徐榮著.PTN-IP化分組傳送.北京:北京郵電大學(xué)出版社.

［２］徐榮，任磊，鄧春勝著.分組傳送技術(shù)與測(cè)試.北京:人民郵電出版社.

［３］龔倩，徐榮，李允搏著.分組傳送網(wǎng).北京:人民郵電出版社.