PTN的組網(wǎng)與部署

　　經(jīng)過(guò)多年的建設和優(yōu)化，以SDH/MSTP技術(shù)為基礎的中國移動(dòng)城域傳送網(wǎng)已經(jīng)較好地滿(mǎn)足了基于TDM的語(yǔ)音業(yè)務(wù)和少量數據業(yè)務(wù)的傳送需求，但3G和全業(yè)務(wù)運營(yíng)的來(lái)臨，使基于I P的數據業(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的內核使其在承載IP分組業(yè)務(wù)時(shí)效率較低、配置復雜，并且靈活性和擴展性也較差，而基于分組交換內核的傳送技術(shù)PTN經(jīng)過(guò)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(dòng)在杭州移動(dòng)開(kāi)展了IP化傳送項目試點(diǎn)工作，以測試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，既具備數據通信網(wǎng)組網(wǎng)靈活和統計復用傳送的特性，又繼承了傳統光傳送網(wǎng)面向連接、快速保護、OAM能力強等優(yōu)點(diǎn)。

　　PTN通過(guò)標簽交換機制實(shí)現面向連接的快速轉發(fā)；通過(guò)PWE3技術(shù)實(shí)現各類(lèi)非分組業(yè)務(wù)的端到端仿真；通過(guò)DiffServ模型實(shí)現端到端的QoS控制；通過(guò)CIR（保證帶寬）和PIR（突發(fā)帶寬）機制實(shí)現統計復用；通過(guò)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；提供設備保護、線(xiàn)性復用段保護、MPLS Tunnel APS、LAG和FRR等豐富的保護方式和類(lèi)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。

　　PTN在實(shí)現方式上有MPLS-TP和PBT兩種技術(shù)標準，分別源自對MPLS技術(shù)和以太網(wǎng)技術(shù)的改進(jìn)。本次杭州移動(dòng)IP化傳送項目試點(diǎn)使用的華為PTN系列設備采用的是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(diǎn)，使新建的PTN 更適應3G和全業(yè)務(wù)競爭的需要，浙江移動(dòng)組織全省專(zhuān)家對PTN的組網(wǎng)模型和保護方式選擇進(jìn)行了細致討論，并結合OTN的部署制定了一個(gè)較佳的組網(wǎng)和保護方案。

　　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(cháng)，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(lái)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)型結構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 )結構優(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)提供和電信級保護能力達到了簡(jiǎn)化PTN結構的目的。

　　PTN的組網(wǎng)與部署

　　如圖1所示，在應用PTN設備組網(wǎng)時(shí)，接入層和匯聚層仍采用環(huán)型結構組建系統，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)，并采用雙節點(diǎn)掛環(huán)的結構預防匯聚節點(diǎn)和骨干節點(diǎn)單節點(diǎn)失效風(fēng)險。在骨干層不再建環(huán)型系統，而是通過(guò)OTN提供的GE或十吉比特以太網(wǎng)鏈路將每個(gè)骨干層節點(diǎn)與相關(guān)核心層節點(diǎn)直接相連。同時(shí)，在每個(gè)核心機房配置兩套大型PT N設備，負責本機房業(yè)務(wù)設備端口的接入以及業(yè)務(wù)的調度，并實(shí)現安全分擔。

　　在保護方面，通過(guò)建立端到端的MPLS Tunnel保護實(shí)現類(lèi)似SDH網(wǎng)絡(luò )SNCP方式的保護，同時(shí)，為降低因端到端的保護路徑距離太長(cháng)帶來(lái)的主備用Tunnel同時(shí)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設備在進(jìn)行RNC接口接入時(shí)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在結構上最大的變化就是骨干層和核心層節點(diǎn)不再通過(guò)環(huán)型結構組網(wǎng)，而是通過(guò)直連鏈路連接，這種結構的優(yōu)點(diǎn)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節點(diǎn)的業(yè)務(wù)穿通成本，提高了骨干層PTN節點(diǎn)的利用效率。

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

　　●減少了業(yè)務(wù)調度的層次，取得了網(wǎng)絡(luò )扁平化的效果。業(yè)務(wù)匯聚至骨干節點(diǎn)后，只需經(jīng)過(guò)一跳便可到達目標核心節點(diǎn)，減少了很多穿通節點(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測試

　　為了驗證PTN應用的可行性，我們從OAM特性、保護特性、業(yè)務(wù)承載、時(shí)鐘同步等多個(gè)角度對PTN進(jìn)行了測試，各項主要指標均符合測試要求。

　　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(jìn)行各類(lèi)性能和真實(shí)業(yè)務(wù)加載測試，并在2009年3月25日成功開(kāi)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(kāi)通了數十個(gè)基站的業(yè)務(wù)。

　　IEEE 1588v2時(shí)鐘同步性能測試是我們本次測試的一個(gè)重點(diǎn)。由于TDSCDMA基站對同步的要求非常高，且要求時(shí)間同步，目前只能通過(guò)為每個(gè)基站配置GPS 的方式來(lái)解決，投資成本和維護成本均很高，而PTN設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)間的地面傳送問(wèn)題。測試的結果表明，PTN設備較好地實(shí)現了時(shí)間同步，達到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(lái)業(yè)務(wù)IP化、寬帶化的發(fā)展趨勢，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(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(hù)數據專(zhuān)線(xiàn)接入等應用場(chǎng)景下有SDH/MSTP無(wú)法比擬的優(yōu)勢。在部署策略上，我們建議如下。

　?。?） 由于PTN的全部技術(shù)標準預計在2010年左右成熟，各廠(chǎng)家的設備也需要一定的完善時(shí)間，因此2010年之前，建議小范圍地建設試驗網(wǎng)以了解設備性能，摸索組網(wǎng)和維護經(jīng)驗，2010年后可逐步展開(kāi)規模建設。

　?。?）預計TDM業(yè)務(wù)還將長(cháng)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(lái)業(yè)務(wù)寬帶化的特點(diǎn)，建議以PTN作為接入層、匯聚層設備，以OTN作為骨干層、核心層設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 )擴容和業(yè)務(wù)調度工作。

　?。?）IEEE 1588v2作為全新的同步技術(shù)，雖然性能已達到測試要求，但在復雜網(wǎng)絡(luò )的情況下能否真正獨立承擔起GPS替代的作用還有待觀(guān)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核的傳送設備，規劃和維護的思路常常需要以數據通信網(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(wèn)題，特別是要做好對眾多IP、

　　ID等地址概念的理解和管理。

　　5、結束語(yǔ)

　　PTN雖然融合了傳送網(wǎng)和數據網(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(guò)不斷地探索和完善。我們應該密切跟蹤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 )。