PTN网络组网应用探讨.docx
《PTN网络组网应用探讨.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《PTN网络组网应用探讨.docx（14页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
PTN网络组网应用探讨
PTN网络组网应用探讨
龙运久
中国移动通信集团设计院有限公司重庆分公司重庆400030
摘要从业务IP化的发展趋势讨论开始,提出分组传送网PTN（PacketTransportNetwork发展的必然趋势和引入契机,全面分析讨论了PTN的组网应用。
关键词ALLIP;业务IP化;MSTP;路由器;PTN
1ALLIP——业务网发展趋势
1.1业务IP化发展趋势
基于IP的下一代通信,正在以前所未有的速度改变着全世界的通信架构和商业格局。
同时,随着IP技术框架中汇聚网络研究的发展和VoIP技术的提出,数据网络通信已经融入传统的话音业务领域,从而形成以语音为核心,以视频、IM、呼叫中心等其他应用为增值业务点的巨大IP通信市场,IP网络上已经可以很好地提供高速上网（HSI、IP电话（VoIP和视频（IPTV的“三重播放”业务。
在融合业务的浪潮下,Internet得到了飞速发展与普及应用,为在融合的统一平台上提供多样化的信息提供了可能,这个统一的平台就是IP,而作为其核心技术的IP协议体系在数据网络架构中的统治地位已得到广泛认同。
IP技术在网络中的广泛应用为增值业务的发展提供了全新平台,出现了“电信网IP化”趋势和“IP电信化”的趋势。
主要体现在语音、数据和视频等业务的IP化发展方面。
在目前电信网的各项业务中,电信业务IP化已经是无可争辩的事实,IP业务逐渐成为电信网络的主导业务,因此,电信业务的IP化成为整个电信网发展的必然趋势。
1.2业务向AllIP转型对承载网的需求
业务IP化对运营商来说可以提供基于IP的丰富多彩的业务,为运营商带来全新的商业机会。
同时采用统一
协议,简化控制和管理,使网络更扁平,使扩容更灵
活、更方便,便于开展新型业务,降低运维成本,节省
CAPEX&OPEX。
业务向IP化转型对承载网提出了新的需求:
1接口兼容性:
以太网接口为主,兼容TDM/
ATM业务;
2业务分组化:
基于分组的交换和传送,具备统
计功能;
3QoS机制:
业务感知、端到端区分服务;
4同步:
电信级的时钟/时间同步方案;
5网络可用性:
电信级的OAM和保护;
6利润最大化:
降低CAPEX/OPEX。
2PTN发展的必然性
在社会信息化的大趋势下,国内外电信运营商纷
纷实施业务转型的发展战略,业务IP化和承载网IP化也
推动着基础传送网的演进,三重播放等新兴宽带数据业
务、企事业单位的以太网专线和L2VPN业务、普通宽
带用户的接入量和速率提升是推动我国城域传送网转型
的三个主要驱动力。
然而,我国运营商的城域网现状是增强以太网、路
由器、SDH/MSTP等多个网络因各自不同特点和性能
分别承载不同业务、各自维护的局面,难以满足多业务
统一承载和降低运营成本的发展需求。
增强以太网、三层IP网络、MSTP和PTN等是四种
Research&Development
信息通信技术14
可实现3G承载的IP化传送技术,在全业务运营和全IP环境下,哪种技术才是最佳的传送承载解决方案呢。
2.1增强以太网技术
增强以太网是由以太网技术逐步发展而来的,其核心思想是通过对以太网进行扩展和改造以便提供部分电信级的业务传送功能。
但其主要适合分组业务,只完成转发,尽力而为,在全网端到端的TDM等业务配置、安全可靠性、服务质量保证、时钟同步等方面还没有好的解决办法,距离真正的电信级网络还有很大差距。
2.2路由器技术
路由器组网采用双归属组网方式,引入了三层处理协议。
为维持路由协议的正确运行,需要在网络和设备内部运行大量的三层协议,导致带宽利用率降低,提高了设备复杂度和运营成本。
由于其OAM功能比较简单,只定义了一些简单的故障管理功能,不能满足电信级的要求;网络保护能力差,网络恢复时间在秒级,不支持50ms保护;不支持时钟、时间同步功能,因此路由器组网不适合规模应用在网络的接入和汇聚层。
2.3MSTP技术
MSTP是在SDH设备上加入透传数据业务的功能,实现数据业务的透明传输以及一些简单的业务汇聚功能,体现了光传送网向支持分组传送的演进趋势。
然而,MSTP的分组处理或IP化程度不够“彻底”,其IP化主要体现在用户接口（即表层分组化,内核却仍然是电路交换（即内核电路化。
采用刚性管道承载分组业务,汇聚比受限,统计复用效率不高,比较适合分组业务为辅的场合;对于越来越普及的突发性强,带宽需求不固定的IP分组业务为主的应用需求而言其封装、映射处理代价较大,带宽共享能力局限于单板,还不能对整个环业务进行共享,难以满足以分组业务为主的应用需求。
2.4PTN技术
目前业务网正处在发展转型时期,在电信业务IP化趋势推动下,传送网承载的业务从以TDM为主向以IP为主转变;因此,未来的市场需要一种能够有效传递分组业务,需要采用灵活、高效和低成本的分组传送平台来实现全业务统一承载和网络融合,并提供电信级OAM和保护的分组传送技术。
在这样的需求驱动下,业界开始提出分组传送网PTN（PacketTransportNetwork的概念,打造一个适合分组业务为主的传送网[1]。
分组传送网PTN技术由此应运而生。
PTN是一种以分组作为传送单位,承载电信级以太网业务为主,兼容TDM、ATM和FC等业务的综合传送技术,基于分组的架构,保持了传统SDH/MSTP传送网的优点:
多业务的支持、良好的网络扩展性、丰富的操作维护（OAM、快速的保护倒换、利用网管系统建立连接等;同时增加了适应数据业务的特性:
分组交换、统计复用、采用面向连接的标签交换、分组QoS机制、灵活动态的控制面;还支持分组的频率同步和相位同步[2]。
3PTN组网应用探讨
3.1PTN引入策略
MSTP网络因为多年的建设,具有较大的存量,如何引入PTN却是关键。
PTN建网主要是满足IP业务承载,只有当全网的IP报文流量超过整个网络承载业务流量的70%以上时,在TDM、ATM业务不是主流业务时,PTN才是最佳建网时机。
目前由于3G业务的快速发展,并实现Iub接口IP化,即FE接口,现有MSTP网络承载代价过大,难以满足IP业务需求;随着PTN设备的商用进程,其技术成熟度逐步稳定;同时,借着集采的优势,其成本已低于MSTP设备;因此借3G网络Iub接口IP化契机,进行PTN网络部署和建设。
首先在3G无线网即3G基站和RNC之间引入PTN网络部署,完成IP基站的业务接入[3]。
3G网络建设初期,网络先覆盖主要城市,然后再推广覆盖到县城、乡镇、农村和高速公路。
传送网是基础工程,其规模调整会影响整网的业务稳定性,规划要有一定的提前量,才能确保传送网络的整体稳定性。
因此即便在3G基站建设规模尚小的时候,PTN传送网也
研
究
与
开
发
20100615
信息通信技术16应该从未来3~5年网络建设的角度来整体规划,避免每年都要规模调整。
随着3G网络建设的持续,覆盖逐步完善,PTN传送网也随之在广度和深度上进行覆盖。
整个传送网建设的重心是PTN网络。
3.2PTN组网模式的探讨TD无线网传输TD无线网指TD基站与RNC之间的网络,主要涉及TD无线网基站侧的接入组网方案和传输与RNC的对接组网方案。
3.2.1TD无线网基站侧接入组网方案探讨由于目前MSTP和PTN的交换原理不同,加上PTN设备通道化STM-N接口速率低（STM-1,因此采用PTN独立组网,不宜与MSTP设备混合组网。
PTN网络建设随着3G网络的覆盖由主要城市向县城推广。
由于基站分布密而广,PTN汇聚接入层网络建
设需要具备一定的稳定性,因此沿用MSTP架构,在接
入层也进行分层建设:
汇聚接入层和边缘接入层。
汇聚接入层:
在接入层选择部分重要节点进行大容
量环形网络组网,具备一定的收敛性和稳定性,便于边缘
接入层设备组网应用,因此汇聚接入层对覆盖区域建设应
统一规划,尽量建设一步到位,减少后期网络调整。
边缘接入层:
随着TD建设布点或数据业务接入等
进行PTN网络建设,根据边缘接入层组网需要,适当扩大建设规模,降低组网难度,减少因跳纤带来的资源浪费。
因其根据业务建设实时布点,因此网络易发生调整。
主要采用环形结构组网,双节点与汇聚接入层互连;辅以链路组网结构。
PTN接入层的组网方案如图1所示。
3.2.2TD无线网RNC侧对接方案PTN网络将基站业务接入传送至接入层中心网元,再通过接入层中心网元设备与RNC设备进行GE光口对接,因部分区域对接链路跨度大,采用何种网络组网方式,将是我们讨论的重点。
1场景一:
PTN接入层中心网元与RNC在同局楼
内实现GE光口对接
由于RNC位置与PTN网络接入层中心网元在同一局（栋楼内,因此对于此场景下的PTN接入层中心网元设备与RNC设备的GE大颗粒对接,根据设备槽位、对
接颗粒度（GE、光缆路由、安全性、局房资源、电源资
源占用以及业务网络的易调整性分析,不宜在RNC楼层内新建PTN业务子架与RNC对接,而宜采用楼内光缆裸光纤连接（PTN设备10GE网元与RNC之间的GE光
口对接链路采用1+1保护,如图2所示。
2场景二:
PTN接入层中心网元与RNC不在同局楼内实现GE光口对接
由于RNC位置与PTN网络接入层中心网元不在同一局（栋楼内,则PTN接入层中心网元与RNC的GE光
口对接跨度较大,链路较长,需要考虑其安全性和调度
的灵活性以及相关资源情况,拟提出4种网络组网方案
进行讨论。
方案一:
新建10GE汇聚环进行GE链路调度
指各接入层本地网独立组网,另新建10GE汇聚层
环路在各接入层中心网元处与PTN接入层中心网元连
接,10GE汇聚层环路由于跨度大,需承载在波分系统
上;在RNC侧与同局楼内的RNC设备GE光口连接,
以实现PTN与RNC在同局（栋楼内GE光口对接（PTN设备10GE网元与RNC之间的GE光口对接链路采用1+1保
Research&Development
图1PTN接入层组网示意图
图2PTN接入层中心网元与RNC对接方案
护,如图3所示。
优点:
业务调度灵活;在业务量小时多个PTN接入层基站电路可共享10GE汇聚层设备与RNC对接的GE带宽,节省RNC设备GE光口资源。
缺点:
对于传送GE链路等高带宽需求,多个接入层网络共享10GE环路容量,10GE汇聚环代价大,需要如MSTP环路一样不断的叠加,成本高;且10GE汇聚环有单节点风险;同时对于各接入层中心机房局房、电源资源占用量激增;再者,PTN网络端到端的电路配置机制与部分运营商汇聚层和接入层分层维护管理体制冲突。
方案二:
各接入层中心网元独设扩展子架通过波分系统延伸与RNC对接
指各接入层本地网独立组网,各PTN接入层中心网元新设扩展子架与RNC对接,而扩展子架通过波分系统延伸至RNC所在局楼内,以实现PTN与RNC在同局（栋楼内GE光口对接（PTN设备10GE网元与RNC之间的GE光口对接链路采用1+1保护,如图4所示。
优点:
PTN网络各节点均有双节点保护;10GE链路延伸,带宽大,业务调度灵活,不用在波分上频繁扩容;各区域业务可设置网管独立管理运营,与运维体制不冲突。
缺点:
建网初期,PTN、波分投入大;业务量小时不能实现收敛,对RNC侧GE光口需求量大;对于大城市跨区域的业务调度割接不灵活。
方案三:
各接入层中心网元共享扩展子架通过波分系统延伸与RNC对接。
指各接入层本地网独立组网,各PTN接入层中心网元新设扩展子架与RNC对接,而扩展子架通过波分系统延伸至RNC所在局楼内,且各PTN接入层中心网元的扩展子架在RNC局楼内共用,从而实现PTN与RNC在同局（栋楼内GE光口对接,如图5所示。
优点:
PTN网络各节点均有双节点保护;带宽大,业务调度灵活;不用在波分上频繁扩容;在业务量小时可通过扩展子架收敛共享与RNC对接的GE带宽,节省RNC接口资源。
缺点:
建网初期,波分投入大,且由于PTN网络端到端的电路配置机制与部分区域汇聚层和接入层分层维护各自管理体制冲突。
方案四:
各接入层中心网元出GE光口通过波分直接与RNC对接
指各接入网本地网独立组网,PTN接入层中心网元直接引出GE光口与RNC对接,由于跨度大,GE链路需通过波分系统延伸至RNC局楼内,由同局楼内的波分设备与RNC对接实现业务调度（PTN设备10GE网元与RNC之间的GE光口对接链路采用1+1保护,如图6所示。
研
究
与
开
发
图310GE汇聚环调度方案
图4扩展子架延伸调度方案
图5共用扩展子架延伸调度方案
20100617
信息通信技术18综上所述,在跨区域业务调度方案中首选方案二。
4结束语
网络组网是灵活多样的,在组网应用时,主要分析
业务类型、走向和业务网络的发展趋势,结合考虑PTN
网络应对业务调整的扩展性、灵活性以及投资、资源占
用和运维体制等各方面因素,根据具体条件进行分析而
灵活应用,比如在各PTN接入网独自管理运维体制下,
场景二的4个方案中方案二为优选;若为大区运维体
制,则方案三为优选。
参考文献[1][2][3]李芳,张海懿.分组传送网（PTN的生命力探讨[J].通信世界,2008（37:
23-24李芳.面向多业务统一传送的PTN技术[J].北京:
电信网技术,2009（8:
1-4董其炳.在3G传送网中引入PTN的策略.华为技术,2008（31
优点:
节省PTN设备投入和各机房、电源等资源
占用。
缺点:
GE链路带宽小,根据业务发展需在波分上
频繁扩容,带宽不共享;RNC侧不能下载E1等业务,
对于业务应用来说,其扩展性差。
根据前面的分析,对上述4个方案进行归纳比较,如表1所示。
表1方案对比表
方案
方案一
方案二
方案三
方案四扩展性强强强弱容量较大大大小投资较大大较大小资源占用大较大小小维护管理冲突独立冲突独立作者简历TheDiscussionofTheApplicationofPTNNetwork
LongYunjiuChinamobileGroupDesigninstituteCo.Ltd.ChongQingbranch,Chongqing400030,
China
AbstractThearticlefi
rstdiscussthetrendofdevelopingdataandvoicebusinessthroughIP.ThenwetalkaboutthedevelopmentofPTNandtheopportunityofintroducingitintoournetwork.Intheend,wecomprehensivelyanalyzeanddiscusstheapplicationofPTN.
KeywordsALLIP;BusinessIP;MSTP;Routers;PTN
龙运久北京理工大学电子信息工程学院毕业。
现就职于中国移动通信集团设计院有限公司重庆分公司传输部。
图6GE链路延伸调度方案
升级会员 