PTN的組網與部署

　　經過多年的建設和優(yōu)化，以SDH/MSTP技術為基礎的中國移動城域傳送網已經較好地滿足了基于TDM的語音業(yè)務和少量數據業(yè)務的傳送需求，但3G和全業(yè)務運營的來臨，使基于I P的數據業(yè)務成為城域網傳送的主體。雖然SDH/MSTP也具備多業(yè)務承載能力，但基于TDM的內核使其在承載IP分組業(yè)務時效率較低、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PTN經過近幾年的飛速發(fā)展已逐漸成熟，有望成為替代SDH的下一代主流技術，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組網的可行性。

　　1、PTN簡介

　　PTN是一種面向分組業(yè)務的傳送網絡和技術，它定位于城域網匯聚接入層，以分組交換為核心并提供多業(yè)務支持，既具備數據通信網組網靈活和統計復用傳送的特性，又繼承了傳統光傳送網面向連接、快速保護、OAM能力強等優(yōu)點。

　　PTN通過標簽交換機制實現面向連接的快速轉發(fā)；通過PWE3技術實現各類非分組業(yè)務的端到端仿真；通過DiffServ模型實現端到端的QoS控制；通過CIR（保證帶寬）和PIR（突發(fā)帶寬）機制實現統計復用；通過同步以太網、IEEE 1588v2和ToP等技術提供精確的頻率和時間同步；提供設備保護、線性復用段保護、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。多種技術的融合為PTN高效、高質地承載3G基站和全業(yè)務奠定了良好的基礎。

　　PTN在實現方式上有MPLS-TP和PBT兩種技術標準，分別源自對MPLS技術和以太網技術的改進。本次杭州移動IP化傳送項目試點使用的華為PTN系列設備采用的是MPLS-TP技術。

　　2、PTN組網和保護

　　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3G和全業(yè)務競爭的需要，浙江移動組織全省專家對PTN的組網模型和保護方式選擇進行了細致討論，并結合OTN的部署制定了一個較佳的組網和保護方案。

　　在組網模型方面，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絡的帶寬壓力急劇上升。如果仍然與 SDH/MSTP網絡一樣采用組建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模型便成了PTN網絡結構優(yōu)化考慮的重點。最終的方案是借助OTN的大容量業(yè)務提供和電信級保護能力達到了簡化PTN結構的目的。

　　PTN的組網與部署

　　如圖1所示，在應用PTN設備組網時，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速率組環(huán)，并采用雙節(jié)點掛環(huán)的結構預防匯聚節(jié)點和骨干節(jié)點單節(jié)點失效風險。在骨干層不再建環(huán)型系統，而是通過OTN提供的GE或十吉比特以太網鏈路將每個骨干層節(jié)點與相關核心層節(jié)點直接相連。同時，在每個核心機房配置兩套大型PT N設備，負責本機房業(yè)務設備端口的接入以及業(yè)務的調度，并實現安全分擔。

　　在保護方面，通過建立端到端的MPLS Tunnel保護實現類似SDH網絡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)務中斷。

　　相比目前的SDH/MSTP網絡，PTN在結構上最大的變化就是骨干層和核心層節(jié)點不再通過環(huán)型結構組網，而是通過直連鏈路連接，這種結構的優(yōu)點非常明顯。

　　●有利于對匯聚型業(yè)務的承載，大大降低了骨干層PT N節(jié)點的業(yè)務穿通成本，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)務調度的層次，取得了網絡扁平化的效果。業(yè)務匯聚至骨干節(jié)點后，只需經過一跳便可到達目標核心節(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)務承載、時鐘同步等多個角度對PTN進行了測試，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)，以進行各類性能和真實業(yè)務加載測試，并在2009年3月25日成功開通第一條CES業(yè)務，用于承載1800MHz基站。目前已擴大了業(yè)務加載范圍，開通了數十個基站的業(yè)務。

　　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設備支持的同步以太網和IEEE 1588v2協議則可以較好地解決頻率和時間的地面?zhèn)魉蛦栴}。測試的結果表明，PTN設備較好地實現了時間同步，達到TD-SCDMA基站1.5μs的時間同步要求，相關TD-SCDMA基站的業(yè)務與小區(qū)切換均正常，成功地驗證了IEEE 1588v2技術的可行性。

　　4、PTN部署策略

　　PTN作為一種分組化的傳送技術，很好地迎合了未來業(yè)務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匯聚層和接入層網絡的主要解決方案是可行的。特別在3G基站接入和用戶數據專線接入等應用場景下有SDH/MSTP無法比擬的優(yōu)勢。在部署策略上，我們建議如下。

　?。?） 由于PTN的全部技術標準預計在2010年左右成熟，各廠家的設備也需要一定的完善時間，因此2010年之前，建議小范圍地建設試驗網以了解設備性能，摸索組網和維護經驗，2010年后可逐步展開規(guī)模建設。

　?。?）預計TDM業(yè)務還將長時間存在，原有的SDH/MSTP網絡仍有較高的利用價值，建議避免立即用PTN去替換原有網絡，而采用新老網絡共存和逐步替換的方式完成網絡演進。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)務寬帶化的特點，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，使PTN趨于扁平化，簡化網絡擴容和業(yè)務調度工作。

　　（4）IEEE 1588v2作為全新的同步技術，雖然性能已達到測試要求，但在復雜網絡的情況下能否真正獨立承擔起GPS替代的作用還有待觀察，因此在PTN建網前期，仍然建議TD-SCDMA

　　基站同時配置GPS，直至經現網驗證PTN的同步技術可以完全替代GPS。

　?。?）PTN作為以分組交換為內核的傳送設備，規(guī)劃和維護的思路常常需要以數據通信網的角度去考慮，因此要避免全部以傳送網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、結束語

　　PTN雖然融合了傳送網和數據網的許多優(yōu)點，但任何新技術的演進都不是一蹴而就的，需要經過不斷地探索和完善。我們應該密切跟蹤PTN技術的發(fā)展，并遵循平滑演進的原則，逐步推進PTN技術的應用和傳送網IP化的發(fā)展，以組建更高效、安全和可擴展的傳送網絡。