PTN網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用與未來

　　1 引言

　　眾所周知，隨著全業(yè)務(wù)網(wǎng)IP化的發(fā)展，承載傳送網(wǎng)IP化已是大方向。PTN技術(shù)自提出后便獲得了快速發(fā)展，并已成為本地、城域傳送網(wǎng)IP化演進的主流技術(shù)之一，在現(xiàn)網(wǎng)中獲得了大量的應(yīng)用。

　　全球許多運營商都非常青睞PTN技術(shù)，他們紛紛組織測試、驗證PTN技術(shù)與產(chǎn)品，其中領(lǐng)先的運營商已開始建設(shè)PTN商用網(wǎng)絡(luò)，用于移動回傳以及組建企業(yè)專網(wǎng)等。其中，包括Vodafone等運營商在2008年成功部署了PTN網(wǎng)絡(luò)，并且取得了良好的效果；2008—2009年，F(xiàn)T/Orange，Telefonica/O2，T-Mobile等在全球排名位列TOP10的跨國運營商，也紛紛引入PTN用于移動承載網(wǎng)的建設(shè)。

　　在國內(nèi)，中國移動2009年投資30億元建設(shè)PTN，業(yè)內(nèi)人士預(yù)計中國移動2010年在PTN的投資規(guī)模將超過50億元，并已在2010年5月開始集采及測試工作。中國電信和中國聯(lián)通也對PTN技術(shù)進行了積極的研究與測試，并在積極推進試商用進程。

　　2 國內(nèi)PTN測試情況

　?。?）中國移動測試情況

　　中國移動在2008—2009年先后組織了3輪PTN技術(shù)測試，測試內(nèi)容包括全業(yè)務(wù)支持、管理維護、時鐘、壓力測試、設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)安全等，測試廠家包括烽火、華為、中興、阿朗、泰樂和UT等。

　　第一輪 ：2008年8～9月，由工業(yè)和信息化部電信傳輸研究所主持對PTN技術(shù)與產(chǎn)品的摸底測試，包括全業(yè)務(wù)支持，OAM，QoS，保護倒換，同步等詳細內(nèi)容；2008年10月，PTN與MSTP和路由器互通測試；2008年11月，PTN與2G/3G基站互通測試。

　　第二輪 ：2009年 3月中旬～4月底，為現(xiàn)網(wǎng)測試。又可分為兩個階段，第一階段是驗證各種分組城域網(wǎng)技術(shù)在單廠家組網(wǎng)方式下的可行性和差異性，重點驗證現(xiàn)網(wǎng)復(fù)雜環(huán)境下，網(wǎng)絡(luò)承載實際基站業(yè)務(wù)和全業(yè)務(wù)的能力，以及網(wǎng)絡(luò)的運營和管理維護能力，并為下一步網(wǎng)絡(luò)演進和部署提供組網(wǎng)思路和方案，為今后中國移動城域傳送網(wǎng)的建設(shè)提供依據(jù)；第二階段主要驗證多廠家互聯(lián)互通以及多技術(shù)混合組網(wǎng)的可行性。

　　第三輪 ：2009年5～6月，各廠家PTN互聯(lián)互通測試。2009年9月，中國移動進行PTN集采前選型測試，增加滿配置LSP數(shù)量下壓力測試、雙歸保護等部分項目及功耗測試；2009年10月，中國移動進行PTN與基站時間同步互通測試；2009年12月，中國移動進行時間同步互通測試。

　　2010年5月，中國移動組織了2010年P(guān)TN設(shè)備集采測試。

　?。?）中國電信測試情況

　　2009年7～8月，中國電信組織了PTN測試，測試內(nèi)容包括全業(yè)務(wù)支持，OAM，QoS，保護倒換，同步等詳細內(nèi)容，參測廠家為烽火、華為、中興、阿朗和UT等；2009年10月～2010年1月，進行現(xiàn)網(wǎng)試點。

　?。?）中國聯(lián)通測試情況

　　2009年11～12月，中國聯(lián)通第一階段測試；2010年1月，第二階段測試；2010年4月，重啟互聯(lián)互通測試。參測廠家為烽火、華為、中興、阿朗和UT等。

　　中國聯(lián)通測試包括功能與性能測試、互通與業(yè)務(wù)場景測試等兩大部分。其中，前者包括業(yè)務(wù)承載，業(yè)務(wù)性能，標簽處理能力，網(wǎng)絡(luò)保護，QoS功能，OAM功能，設(shè)備能力，分組時鐘功能，網(wǎng)管，控制平面功能測試共10 個部分的內(nèi)容；后者包括PTN 設(shè)備互通測試，PTN 與MSTP 設(shè)備互通測試，PTN 與IP 數(shù)據(jù)設(shè)備互通組網(wǎng)測試，PTN與WCDMA網(wǎng)絡(luò)互通組網(wǎng)測試方案，PTN 綜合業(yè)務(wù)承載測試方案共5 個部分。

　?。?）烽火通信PTN系列產(chǎn)品參測情況

　　烽火通信CiTRANS全系列PTN產(chǎn)品參加了以上各運營商組織的全部測試，功能和性能均滿足要求，并在各測試中表現(xiàn)優(yōu)異，獲得各運營商廣泛認可。

　　3 PTN國內(nèi)現(xiàn)網(wǎng)應(yīng)用情況

　　（1）中國移動

　　大型本地或城域承載網(wǎng)典型組網(wǎng)如圖1所示：3G基站業(yè)務(wù)通過FE光/電口接入PTN接入環(huán)，通常PTN接入環(huán)以GE速率組網(wǎng)。在有條件的網(wǎng)絡(luò) 中，GE接入環(huán)通常以雙節(jié)點與匯聚環(huán)跨接，匯聚環(huán)以GE/10GE接口通過核心/骨干層的OTN透傳到核心層PTN設(shè)備。核心層設(shè)備以GE光接口與RNC 對接，實現(xiàn)基站到RNC的回傳承載。

圖1 大型本地或城域承載網(wǎng)組網(wǎng)示意圖

　　這種組網(wǎng)方式可使用全程LSP 1+1/1:1端到端保護，類似MSTP的全程通道保護方式，實現(xiàn)承載網(wǎng)全網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)保護。核心/骨干層PTN設(shè)備和RNC間也可通過雙歸保護實現(xiàn)PTN與 RNC對接的保護。3G和專線業(yè)務(wù)通過PTN接入設(shè)備上的FE光/電接口直接接入PTN網(wǎng)絡(luò)；2M或STN－1等業(yè)務(wù)則通過PTN接入設(shè)備上的仿真盤接入 PTN網(wǎng)絡(luò)。

　　在小型的本地或城域承載網(wǎng)中，也可以沒有核心/骨干層的OTN設(shè)備，PTN匯聚環(huán)直接和核心層PTN對接。

　?。?）中國電信和中國聯(lián)通

　　中國電信、中國聯(lián)通在積極組織測試的同時，也已在各地積極推進試商用，都是以PTN承載3G和專線業(yè)務(wù)等。

　　圖2所示為PTN設(shè)備用于中國電信或中國聯(lián)通同時承載基站回傳和固定接入業(yè)務(wù)時的組網(wǎng)示意圖，由圖可見，PTN設(shè)備可同時接入基站E1電路，基 站FE電路，AG業(yè)務(wù)，OLT語音業(yè)務(wù)，網(wǎng)吧基礎(chǔ)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和客戶專線業(yè)務(wù)等，可以很好地滿足中國電信、中國聯(lián)通現(xiàn)網(wǎng)和后續(xù)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的需要。

圖2 基站回傳、固定接入并重的全業(yè)務(wù)承載網(wǎng)示意圖

　　4 PTN應(yīng)用中的熱點問題

　　（1）時間同步

　　PTN網(wǎng)絡(luò)中，目前均采用IEEE 1588v2實現(xiàn)時間同步。IEEE 1588v2定義了3種時鐘模式：普通時鐘OC（Ordinary Clock）、邊界時鐘BC（Boundary Clock）和透明時鐘TC（Transparent Clock）。OC通常是網(wǎng)絡(luò)始端或終端設(shè)備，該設(shè)備只有一個1588端口，該端口只能作為SLAVE（從端口）或MASTER（主端口）；BC是網(wǎng)絡(luò)中 間節(jié)點時鐘設(shè)備，該設(shè)備有多個1588端口，其中一個端口可作為SLAVE，設(shè)備系統(tǒng)時鐘的頻率和時間同步于上一級設(shè)備，其他端口作為MASTER，可以 實現(xiàn)逐級的時間傳遞；TC是網(wǎng)絡(luò)中間節(jié)點時鐘設(shè)備，可分為E2E TC（End to End TC）和P2P TC（Peer to Peer TC）兩種。

　　在PTN網(wǎng)絡(luò)中，IEEE 1588v2實現(xiàn)時間同步主要有兩種模式，即BC模式和TC模式。但根據(jù)測試情況和技術(shù)實現(xiàn)復(fù)雜度來看，目前更傾向于采用BC（Boundary Clock）模式，烽火公司PTN系列產(chǎn)品默認支持BC模式，在各運營商組織的各次測試中性能優(yōu)異，獲得肯定，完全滿足3G對時間同步的需求。

　?。?）L3VPN（ Virtual Private Network，虛擬專用網(wǎng)）

　　為了滿足未來LTE的S1多歸屬和相鄰X2接口通信的承載需求，PTN設(shè)備需要具備L3VPN的演進能力。

　　我們知道，LTE引入了兩個新的接口S1和X2，S1-Flex機制可以讓一個eNB連接到多個SGW/MME（區(qū)域池），它是從eNB到 EPC的動態(tài)接口，主要用于提高網(wǎng)絡(luò)冗余性以及實現(xiàn)負載均衡，目的是實現(xiàn)靈活的業(yè)務(wù)調(diào)度和保護；X2是相鄰eNB間的分布式接口，它承載信令和少量切換數(shù) 據(jù)，主要用于移動性管理相關(guān)信息的傳遞，用以改善用戶跨基站的移動切換時刻的體驗。

　　目前，業(yè)界傾向于要求核心層PTN設(shè)備支持L3VPN以解決LTE無線業(yè)務(wù)的回傳。

　?。?）網(wǎng)絡(luò)保護

　　PTN網(wǎng)絡(luò)支持的保護方式具體如下：

　　●PTN網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的保護方式

　　PTN網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的線性保護包括單向/雙向1+1路徑保護、雙向1︰1或1︰N (N >1)路徑保護、單向/雙向1+1 SNC/S保護和雙向1︰1 SNC/S保護。

　　PTN網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的環(huán)網(wǎng)保護包括Wrapping和Steering兩種保護機制，目前基本采用Wrapping保護機制。

　　●分組傳送網(wǎng)與其他網(wǎng)絡(luò)的雙歸保護

　　PTN網(wǎng)絡(luò)內(nèi)保護和接入鏈路保護相配合，實現(xiàn)在接入鏈路或PTN接入節(jié)點失效情況下的端到端業(yè)務(wù)保護。

　　圖3所示為節(jié)點A到RNC之間的業(yè)務(wù)用雙歸保護方式實現(xiàn)業(yè)務(wù)的保護。業(yè)務(wù)主用路徑為節(jié)點A-B-C-D-RNC，備用路徑為節(jié)點A-G-F-E-RNC。

圖3 雙歸保護

　　故障情況下（見圖4），當PTN網(wǎng)絡(luò)部分主用路徑發(fā)生故障，且節(jié)點D和RNC之間也發(fā)生故障時，業(yè)務(wù)的路徑變?yōu)楣?jié)點A-G-F-E-RNC。

圖4 故障情況

　　5 PTN技術(shù)蓬勃發(fā)展的現(xiàn)狀

　　PTN技術(shù)的發(fā)展歷程是T-MPLS到MPLS-TP的歷程。早在2005年，國際電信聯(lián)盟電信標準部門(ITU-T)SG15就開始了T- MPLS的標準化工作。T-MPLS是在MPLS技術(shù)的基礎(chǔ)上，基于傳送網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)對MPLS進行了簡化，去掉了與面向連接無關(guān)的技術(shù)內(nèi)容和復(fù)雜的協(xié)議 族，增加了傳統(tǒng)傳送網(wǎng)風格的OAM和保護方面的內(nèi)容。2006年，ITU首次通過了關(guān)于T-MPLS的架構(gòu)、接口、設(shè)備功能特性等3個標準建議，隨后 OAM，保護，網(wǎng)絡(luò)管理等方面的標準建議相繼制訂。

　　2007年，IETF出于MPLS利益之爭以及兼容性問題，開始阻撓ITU-T通過T-MPLS相關(guān)標準，2008年2月，ITU-T同意和IETF成立聯(lián)合工作組（JWT）來共同討論T-MPLS和MPLS標準的融合問題。聯(lián)合工作組（JWT）由ITU-T的T-MPLS Ad Hoc組和IETF的MPLS互操作性設(shè)計組(MEAD)組成，專門做T-MPLS的*估工作；2008年 4月，JWT經(jīng)過一系列的會議討論，決定ITU-T與IETF合作開發(fā)相關(guān)標準，ITU-T將傳送的需求提供給IETF，并通過IETF的標準程序擴展 MPLS的運行維護管理、網(wǎng)絡(luò)管理和控制平面協(xié)議等，使之滿足傳送的需求，技術(shù)名稱更改為MPLS-TP，由IETF定義MPLS-TP，MEAD負責。

　　截止到目前，IETF已通過多個RFC（見圖5），并在轉(zhuǎn)發(fā)機制，OAM，生存性，網(wǎng)管和控制平面等5部分繼續(xù)發(fā)展完善中，還有大量的草案有望在即將到來的IETF會議上獲得通過。

圖5 PTN技術(shù)發(fā)展歷程