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)的中國移動城域傳送網(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)運營的來臨，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)時效率較低、配置復(fù)雜，并且靈活性和擴展性也較差，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)，因此中國移動在杭州移動開展了IP化傳送項目試點工作，以測試PTN組網(wǎng)的可行性。

　　1、PTN簡介

　　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、OAM能力強等優(yōu)點。

　　PTN通過標(biāo)簽交換機制實現(xiàn)面向連接的快速轉(zhuǎn)發(fā)；通過PWE3技術(shù)實現(xiàn)各類非分組業(yè)務(wù)的端到端仿真；通過DiffServ模型實現(xiàn)端到端的QoS控制；通過CIR（保證帶寬）和PIR（突發(fā)帶寬）機制實現(xiàn)統(tǒng)計復(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間同步；提供設(shè)備保護、線性復(fù)用段保護、MPLS Tunnel APS、LAG和FRR等豐富的保護方式和類似SDH的電信級的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在實現(xiàn)方式上有MPLS-TP和PBT兩種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，分別源自對MPLS技術(shù)和以太網(wǎng)技術(shù)的改進。本次杭州移動IP化傳送項目試點使用的華為PTN系列設(shè)備采用的是MPLS-TP技術(shù)。

　　2、PTN組網(wǎng)和保護

　　PTN是一種全新的設(shè)備制式，它的工作機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，使新建的PTN 更適應(yīng)3G和全業(yè)務(wù)競爭的需要，浙江移動組織全省專家對PTN的組網(wǎng)模型和保護方式選擇進行了細致討論，并結(jié)合OTN的部署制定了一個較佳的組網(wǎng)和保護方案。

　　在組網(wǎng)模型方面，由于3G時代每個接入點的帶寬需求可能會比2G時代有10倍以上的增長，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)帶寬耗盡需要擴容的情況，而環(huán)型結(jié)構(gòu)的擴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。最終的方案是借助OTN的大容量業(yè)務(wù)提供和電信級保護能力達到了簡化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，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)點掛環(huán)的結(jié)構(gòu)預(yù)防匯聚節(jié)點和骨干節(jié)點單節(jié)點失效風(fēng)險。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)鏈路將每個骨干層節(jié)點與相關(guān)核心層節(jié)點直接相連。同時，在每個核心機房配置兩套大型PT N設(shè)備，負責(zé)本機房業(yè)務(wù)設(shè)備端口的接入以及業(yè)務(wù)的調(diào)度，并實現(xiàn)安全分擔(dān)。

　　在保護方面，通過建立端到端的MPLS Tunnel保護實現(xiàn)類似SDH網(wǎng)絡(luò)SNCP方式的保護，同時，為降低因端到端的保護路徑距離太長帶來的主備用Tunnel同時失效風(fēng)險，在OTN上對骨干層鏈路再疊加一層波道保護。對于采用GE接口的3G RNC，核心層PTN設(shè)備在進行RNC接口接入時引入LAG保護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)點非常明顯。

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

　　●骨干層帶寬擴容的工作變得非常簡單和便捷，當(dāng)某個節(jié)點的某個方向帶寬不足時，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)點后，只需經(jīng)過一跳便可到達目標(biāo)核心節(jié)點，減少了很多穿通節(jié)點，提高了路由管理的效率，同時也大大

　　提高了業(yè)務(wù)的安全性。

　　3、PTN測試

　　為了驗證PTN應(yīng)用的可行性，我們從OAM特性、保護特性、業(yè)務(wù)承載、時鐘同步等多個角度對PTN進行了測試，各項主要指標(biāo)均符合測試要求。

　　我們采用4套PTN3900和9套PTN1900分別組建匯聚環(huán)和接入環(huán)，以進行各類性能和真實業(yè)務(wù)加載測試，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。目前已擴大了業(yè)務(wù)加載范圍，開通了數(shù)十個基站的業(yè)務(wù)。

　　IEEE 1588v2時鐘同步性能測試是我們本次測試的一個重點。由于TDSCDMA基站對同步的要求非常高，且要求時間同步，目前只能通過為每個基站配置GPS 的方式來解決，投資成本和維護成本均很高，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間的地面?zhèn)魉蛦栴}。測試的結(jié)果表明，PTN設(shè)備較好地實現(xiàn)了時間同步，達到TD-SCDMA基站1.5μs的時間同步要求，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，其高精度的頻率和時間同步傳送能力，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化傳送測試中得到驗證，因此我們認為以PTN作為下一階段中國移動城域傳送網(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)用場景下有SDH/MSTP無法比擬的優(yōu)勢。在部署策略上，我們建議如下。

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

　?。?）預(yù)計TDM業(yè)務(wù)還將長時間存在，原有的SDH/MSTP網(wǎng)絡(luò)仍有較高的利用價值，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。由于工作機理有較大不同，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，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，簡化網(wǎng)絡(luò)擴容和業(yè)務(wù)調(diào)度工作。

　?。?）IEEE 1588v2作為全新的同步技術(shù)，雖然性能已達到測試要求，但在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的情況下能否真正獨立承擔(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

　　基站同時配置GPS，直至經(jīng)現(xiàn)網(wǎng)驗證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，但任何新技術(shù)的演進都不是一蹴而就的，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，并遵循平滑演進的原則，逐步推進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、安全和可擴展的傳送網(wǎng)絡(luò)。