《電子技術(shù)應(yīng)用》
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基于PTN的城域傳輸網(wǎng)建設(shè)策略探討
摘要: 隨著業(yè)務(wù)需求驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)向AllIP化發(fā)展,,分組化傳輸技術(shù)成為下一代傳輸網(wǎng)的主流IP承載技術(shù)是大勢所趨,。在城域網(wǎng)這個(gè)業(yè)務(wù)需求最復(fù)雜,、技術(shù)碰撞最激烈、新技術(shù)不斷涌現(xiàn)的區(qū)域,,任何先進(jìn)技術(shù)的引入不是一蹴而就的,,尤其是面對龐大而成熟的SDH/MSTP網(wǎng)絡(luò)、不斷延伸覆蓋的IP城域網(wǎng)以及正在興起的全業(yè)務(wù)接入網(wǎng),,PTN在網(wǎng)絡(luò)中的定位以及和其他網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系均需要重新思考,。同時(shí),隨著PTN步入商用化階段,,基于PTN設(shè)備的具體組網(wǎng)策略已成為各移動(dòng)運(yùn)營商關(guān)注的焦點(diǎn),。
關(guān)鍵詞: NGN|4G PTN 城域傳輸網(wǎng) IP
Abstract:
Key words :

隨著業(yè)務(wù)需求驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)向AllIP化發(fā)展,分組化傳輸技術(shù)成為下一代傳輸網(wǎng)的主流IP承載技術(shù)是大勢所趨,。在城域網(wǎng)這個(gè)業(yè)務(wù)需求最復(fù)雜,、技術(shù)碰撞最激烈、新技術(shù)不斷涌現(xiàn)的區(qū)域,,任何先進(jìn)技術(shù)的引入不是一蹴而就的,,尤其是面對龐大而成熟的SDH/MSTP網(wǎng)絡(luò)、不斷延伸覆蓋的IP城域網(wǎng)以及正在興起的全業(yè)務(wù)接入網(wǎng),,PTN在網(wǎng)絡(luò)中的定位以及和其他網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系均需要重新思考。同時(shí),,隨著PTN步入商用化階段,,基于PTN設(shè)備的具體組網(wǎng)策略已成為各移動(dòng)運(yùn)營商關(guān)注的焦點(diǎn)。

1PTN在城域網(wǎng)中的定位

(1)技術(shù)對比

基于電路交換的SDH/MSTP網(wǎng)絡(luò)是通過剛性的分配機(jī)制和單板級(jí)別的IP化來保障以TDM業(yè)務(wù)為主,、以太網(wǎng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)為輔的高質(zhì)量,、安全的傳輸,因此其帶寬利用率較低,。內(nèi)核IP化的PTN技術(shù),,具備強(qiáng)大的帶寬統(tǒng)計(jì)復(fù)用能力,在面對突發(fā)性強(qiáng),、流量不確定的業(yè)務(wù)沖擊時(shí)更具生命力,,但是相比MSTP網(wǎng)絡(luò),PTN的劣勢在于TDM業(yè)務(wù)的接入,,PTN也可以通過仿真支持TDM業(yè)務(wù),,但接入能力有限,只能作為TDM業(yè)務(wù)承載的補(bǔ)充手段,,所以用于承載高QoS需求的IP化業(yè)務(wù)才能真正體現(xiàn)和發(fā)揮PTN的優(yōu)勢,。

與傳統(tǒng)的以太網(wǎng)相比,PTN良好地繼承了傳統(tǒng)SDH/MSTP網(wǎng)絡(luò)的端到端的OAM管理能力,,并可根據(jù)不同的QoS機(jī)制提供差異化的服務(wù),,這正是盡力而為的傳統(tǒng)以太網(wǎng)所欠缺的,,PTN的主要劣勢在成本方面,PTN短期內(nèi)和傳統(tǒng)以太網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性仍有很大的差距,。

與IPoverWDM/OTN技術(shù)相比,,IPover WDM/OTN技術(shù)注重于解決IP業(yè)務(wù)的超長距離、超大帶寬傳輸問題,,可以為大量的2.5 Gbit/s,、10 Gbit/s甚至40 Gbit/s等大顆粒業(yè)務(wù)提供點(diǎn)到點(diǎn)的傳輸通道,這是PTN難以達(dá)到的,,但是IP over WDM/OTN的帶寬分配也是剛性的,,帶寬利用率不高。同時(shí),,OTN設(shè)備并不具備二層匯聚收斂功能,,因此,PTN的優(yōu)勢體現(xiàn)在小顆粒IP業(yè)務(wù)的靈活接入,、業(yè)務(wù)的匯聚收斂上,,而并不擅長對大量的點(diǎn)到點(diǎn)大顆粒業(yè)務(wù)的傳送。

(2)網(wǎng)絡(luò)層面

面對城域網(wǎng)匯聚接入層大量的IP化業(yè)務(wù)需求,,采用SDH/MSTP或者傳統(tǒng)以太網(wǎng)都無法同時(shí)兼顧傳輸效率和傳輸質(zhì)量的問題,,PTN設(shè)備IP化的內(nèi)核可以有效完成大量小顆粒業(yè)務(wù)的收斂和傳輸,非常適用于城域網(wǎng)匯聚接入層IP化業(yè)務(wù)量大,、突發(fā)性強(qiáng)的特點(diǎn),。同時(shí)PTN繼承了傳輸設(shè)備的強(qiáng)大保護(hù)能力和豐富的OAM,為業(yè)務(wù)提供了電信級(jí)的保護(hù)和監(jiān)控管理,。

在城域網(wǎng)的核心骨干層以及干線,,以各專業(yè)網(wǎng)元間互聯(lián)的大顆粒數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)點(diǎn)到點(diǎn)的傳送為主,由于此類業(yè)務(wù)不再需要進(jìn)一步的收斂,,因此PTN技術(shù)不適合在骨干層以上應(yīng)用,,因此,PTN技術(shù)的引入,,將主要借助于它在業(yè)務(wù)接入的靈活性,、二層收斂、統(tǒng)計(jì)復(fù)用的優(yōu)勢,,聚焦于解決城域傳輸網(wǎng)匯聚接入層面上,,IPRAN以及全業(yè)務(wù)的接入、傳送問題,。

2PTN與其他網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系

PTN能夠承載的業(yè)務(wù)類型既包含高QoS要求的基站業(yè)務(wù)和專線業(yè)務(wù)又包含高帶寬,、突發(fā)性強(qiáng)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),這與中國移動(dòng)城域網(wǎng)內(nèi)目前已部署或已經(jīng)開始建設(shè)的SDH/MSTP網(wǎng),、IP城域網(wǎng)以及全業(yè)務(wù)接入網(wǎng)有著密切的聯(lián)系和區(qū)別,。

(1)PTN與城域MSTP網(wǎng)

經(jīng)過多年的發(fā)展,,在2G業(yè)務(wù)的承載方面,SDH/MSTP網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)成熟,、穩(wěn)定,,網(wǎng)絡(luò)規(guī)模也比較龐大,考慮到SDH/MSTP也具備相當(dāng)?shù)腎P業(yè)務(wù)承載能力,,而且短期內(nèi)2G業(yè)務(wù)仍然會(huì)持續(xù)發(fā)展,。在PTN大規(guī)模部署前,傳統(tǒng)的小顆粒2G業(yè)務(wù)以及零星的,、小規(guī)模的專線業(yè)務(wù)仍然可以由SDH/MSTP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行承載,,以充分利用前期已配置的網(wǎng)絡(luò)資源。

在基站IP化進(jìn)程完成后,,大量由TDM方式承載的基站改為由IP方式承載,,此時(shí),城域MSTP網(wǎng)絡(luò)將出現(xiàn)大量的空閑資源,,考慮到MSTP網(wǎng)絡(luò)優(yōu)秀的業(yè)務(wù)保護(hù)能力和OAM能力以及經(jīng)過多年建設(shè)形成的廣泛的覆蓋能力,,可以將MSTP網(wǎng)絡(luò)作為PTN的有效補(bǔ)充,為帶寬需求不高,,但是安全性和私密性要求較高的客戶提供專線接入,,同時(shí)可覆蓋PTN暫時(shí)無法到達(dá)的區(qū)域。

(2)PTN與IP城域網(wǎng)及全業(yè)務(wù)接入網(wǎng)

PTN,、IP城域網(wǎng)以及以PON技術(shù)為代表的全業(yè)務(wù)接入網(wǎng),,三張網(wǎng)絡(luò)在二層以下是統(tǒng)一的、融合的網(wǎng)絡(luò),,只是面向的業(yè)務(wù)對象不同。

首先,,PTN采用了二層面向連接技術(shù),,而且集成了二層設(shè)備的統(tǒng)計(jì)復(fù)用、組播等功能,,可以基于LSP實(shí)現(xiàn)端到端的電信級(jí)以太網(wǎng)業(yè)務(wù)保護(hù),、帶寬規(guī)劃等,因此在高等級(jí)的業(yè)務(wù)傳送,、網(wǎng)絡(luò)故障定位等方面,,與傳統(tǒng)的二層數(shù)據(jù)網(wǎng)相比,優(yōu)勢明顯,,特別適用于高等級(jí)的基站類業(yè)務(wù),、大客戶專線類業(yè)務(wù)的承載。

由于用戶業(yè)務(wù)的QoS保障,、網(wǎng)絡(luò)安全性等方面的不足,,IP城域網(wǎng)主要通過低成本,、擴(kuò)展性好的優(yōu)勢,采用二層交換設(shè)備接入互聯(lián)網(wǎng)等實(shí)時(shí)性,、可靠性要求不高的低等級(jí)IP業(yè)務(wù),。

全業(yè)務(wù)接入網(wǎng)則側(cè)重于密集型普通用戶接入,根據(jù)用戶群體的不同需求,,常見的解決方案有PON+LAN,、PON+PBX、PON+交換機(jī)等,,全業(yè)務(wù)接入網(wǎng)主要完成OLT以下語音和數(shù)據(jù)的接入,、匯聚。在初期業(yè)務(wù)量不大的情況下,,OLT上行接口可通過PTN或者交換機(jī)最終進(jìn)入IP城域網(wǎng),,在全業(yè)務(wù)發(fā)展的爆發(fā)期,IPoverWDM/OTN必將進(jìn)一步下沉,,承載OLT的上行業(yè)務(wù),。

 3、PTN的建設(shè)策略
在現(xiàn)網(wǎng)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,,城域傳輸網(wǎng)PTN設(shè)備的引入總體上可分為PTN與SDH/MSTP獨(dú)立組網(wǎng),,PTN與SDH/MSTP混合組網(wǎng)以及PTN與IPoverWDM/OTN聯(lián)合組網(wǎng)3種模式。在混合組網(wǎng)模式中,,根據(jù)IP分組業(yè)務(wù)需求和發(fā)展,,PTN設(shè)備的引入又可以分為4個(gè)演進(jìn)階段,下面分別介紹并分析,。

依托原有的MSTP網(wǎng)絡(luò),,從有業(yè)務(wù)需求的接入點(diǎn)發(fā)起,由SDH和PTN混合組環(huán)逐步向全PTN組環(huán)演進(jìn)的模式稱之為混合組網(wǎng)模式,?;旌辖M網(wǎng)模式可分為4個(gè)不同的階段。

階段一:在基站IP化和全業(yè)務(wù)啟動(dòng)的初期,,接入層出現(xiàn)零星的IP業(yè)務(wù)接入需求,,PTN設(shè)備的引入主要集中在接入層,與既有的SDH設(shè)備混合組建SDH環(huán),,提供E1,、FE等業(yè)務(wù)的接入,考慮到接入IP業(yè)務(wù)需求量不大,,該階段匯聚層以上采用MSTP組網(wǎng)方式仍然可以滿足需求,。

階段二:隨著基站IP化的深入和全業(yè)務(wù)的持續(xù)推進(jìn),在業(yè)務(wù)發(fā)達(dá)的局部地區(qū)將形成由PTN單獨(dú)構(gòu)建的GE環(huán),??紤]到部分匯聚點(diǎn)下掛GE接入環(huán)的需求,,匯聚層的相關(guān)節(jié)點(diǎn)(如節(jié)點(diǎn)E、F)可通過MSTP直接替換成PTN或者M(jìn)STP逐漸升級(jí)為PTN設(shè)備的方式,,使此類節(jié)點(diǎn)具備GE環(huán)的接入能力,,但整個(gè)匯聚層仍然為MSTP組網(wǎng),接入層GE環(huán)的FE業(yè)務(wù)需要在匯聚節(jié)點(diǎn)E,、F處通過業(yè)務(wù)終接板轉(zhuǎn)化成E1模式后,,再通過匯聚層傳輸。

階段三:在IP業(yè)務(wù)的爆發(fā)期,,接入層GE環(huán)數(shù)量劇增,,對匯聚層的分組傳輸能力提出了更高要求。該階段匯聚層部分節(jié)點(diǎn),,如B,、E、F節(jié)點(diǎn)之間在MSTP環(huán)路的基礎(chǔ)上,,再疊加組建GE/10GE環(huán),,滿足接入層TDM業(yè)務(wù)、IP業(yè)務(wù)的同時(shí)接入和分離承載,。

階段四:在網(wǎng)絡(luò)發(fā)展遠(yuǎn)期,,全網(wǎng)實(shí)現(xiàn)AllIP化后,城域匯聚層和接入層形成全PTN設(shè)備構(gòu)建的分組傳送網(wǎng),,網(wǎng)絡(luò)投入產(chǎn)出比大大提高,,管理維護(hù)進(jìn)一步簡化。

前3個(gè)階段,,業(yè)務(wù)的配置類似于SDH/MSTP網(wǎng)絡(luò)端到端的1+1PP方式,,只是演進(jìn)到第四階段純PTN組網(wǎng),業(yè)務(wù)的配置轉(zhuǎn)變?yōu)槎说蕉说?∶1LSP方式,??傮w上,混合組網(wǎng)有利于SDH/MSTP網(wǎng)絡(luò)向全PTN的平滑演進(jìn),,允許不同階段,、不同設(shè)備,、不同類型環(huán)路的共存,,投資分步進(jìn)行,風(fēng)險(xiǎn)較小,,但在網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)初期,,混合組網(wǎng)模式中由于PTN設(shè)備必須兼顧SDH功能,導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)面向IP業(yè)務(wù)的傳送能力被限制并弱化了,,無法發(fā)揮PTN內(nèi)核IP化的優(yōu)勢,。在網(wǎng)絡(luò)發(fā)展后期,,又涉及到大量的業(yè)務(wù)割接,網(wǎng)絡(luò)維護(hù)的壓力非常大,。鑒于此,,除了現(xiàn)網(wǎng)資源缺乏(如局房機(jī)位緊張、電源容量受限,、光纜路由不具備條件)確實(shí)無法滿足單獨(dú)組建PTN條件的,,或者因?yàn)橥顿Y所限必須分步實(shí)施PTN建設(shè)的,均不推薦混合組網(wǎng)模式進(jìn)行PTN的建設(shè),。

(2)獨(dú)立組網(wǎng)模式

從接入層至核心層全部采用PTN設(shè)備,,新建分組傳送平面,和現(xiàn)網(wǎng)(MSTP)長期共存,、單獨(dú)規(guī)劃,、共同維護(hù)的模式稱之為獨(dú)立組網(wǎng)模式。該模式下,,傳統(tǒng)的2G業(yè)務(wù)繼續(xù)利舊原有MSTP平面,,新增的IP化業(yè)務(wù)(包含IP化語音、IP化數(shù)據(jù)業(yè)務(wù))則開放在PTN中,。PTN獨(dú)立組網(wǎng)模式的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和目前的2GMSTP網(wǎng)絡(luò)相似,,接入層GE速率組環(huán),匯聚環(huán)以上均為10吉比特以太網(wǎng)速率組環(huán),,網(wǎng)絡(luò)各層面間以相交環(huán)的形式進(jìn)行組網(wǎng),。

獨(dú)立組網(wǎng)模式的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)非常清晰,易于管理和維護(hù),,但新建獨(dú)立的PTN一次性投資較大,,需占用節(jié)點(diǎn)機(jī)房寶貴的機(jī)位資源和光纜纖芯,電源容量不足的局房還需進(jìn)行電源的改造,。此外,,SDH/MSTP設(shè)備具備155Mbit/s、622Mbit/s,、2.5Gbit/s,、10 Gbit/s的多級(jí)線路側(cè)組網(wǎng)速率,可從下至上組建多級(jí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),,相比之下,,PTN組網(wǎng)速率目前只有GE和10吉比特以太網(wǎng)兩級(jí),如果采用PTN建設(shè)二級(jí)以上的多層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),,勢必會(huì)引發(fā)其中一層環(huán)路帶寬資源消耗過快或者大量閑置的問題,,導(dǎo)致上下層網(wǎng)絡(luò)速率的不匹配。

同時(shí),在獨(dú)立組網(wǎng)模式中,,骨干層節(jié)點(diǎn)與核心層節(jié)點(diǎn)采用10吉比特以太網(wǎng)環(huán)路互聯(lián),,在大型城域網(wǎng)中,核心層RNC節(jié)點(diǎn)較多,,一方面骨干層節(jié)點(diǎn)與所有RNC節(jié)點(diǎn)相連,,環(huán)路節(jié)點(diǎn)過多,利用率下降,,另一方面,,環(huán)路上任一節(jié)點(diǎn)業(yè)務(wù)量增加需要擴(kuò)容時(shí),必然導(dǎo)致環(huán)路整體擴(kuò)容,,網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容成本較高,,因此,獨(dú)立組網(wǎng)模式一是比較適應(yīng)于在核心節(jié)點(diǎn)數(shù)量較少的小型城域網(wǎng)內(nèi)組建二級(jí)PTN,,二是作為在IPoverWDM/OTN沒有建設(shè)且短期內(nèi)無法覆蓋到位的過渡組網(wǎng)方案,。

(3)聯(lián)合組網(wǎng)模式

匯聚層以下采用PTN組網(wǎng),核心骨干層則充分利用IPoverWDM/OTN將上聯(lián)業(yè)務(wù)調(diào)度至PTN所屬業(yè)務(wù)落地機(jī)房的模式稱之為聯(lián)合組網(wǎng),。該模式下,,業(yè)務(wù)在匯聚接入層完成收斂后,上聯(lián)至核心機(jī)房設(shè)置兩端大容量的交叉落地設(shè)備,,并通過GE光口1+1的Trunk保護(hù)方式與RNC相聯(lián),,其中,骨干節(jié)點(diǎn)PTN設(shè)備,,通過GE光口僅與所屬RNC節(jié)點(diǎn)的PTN交叉機(jī)連接,,而不與其他RNC節(jié)點(diǎn)的PTN交叉機(jī)以及匯聚環(huán)的骨干PTN設(shè)備發(fā)生關(guān)系。

盡管獨(dú)立組網(wǎng)模式中核心骨干層組建的PTN10吉比特以太網(wǎng)環(huán)路業(yè)務(wù)也可以通過波分平臺(tái)承載,,但波分平臺(tái)只作為鏈路的承載手段,,而聯(lián)合組網(wǎng)模式中,IPoverWDM/OTN不僅僅是一種承載手段,,而且通過IP over WDM/OTN對骨干節(jié)點(diǎn)上聯(lián)的GE業(yè)務(wù)與所屬交叉落地設(shè)備之間進(jìn)行調(diào)度,,其上聯(lián)GE通道的數(shù)量可以根據(jù)該P(yáng)TN中實(shí)際接入的業(yè)務(wù)總數(shù)按需配置,節(jié)省了網(wǎng)絡(luò)投資,。同時(shí),,由于骨干層PTN設(shè)備僅與所屬RNC機(jī)房相聯(lián),因此,,聯(lián)合組網(wǎng)模式非常適于有多個(gè)RNC機(jī)房的大型城域網(wǎng),,極大地簡化了骨干節(jié)點(diǎn)與核心節(jié)點(diǎn)之間的網(wǎng)絡(luò)組建,從而避免了在PTN獨(dú)立組網(wǎng)模式中,,因某節(jié)點(diǎn)業(yè)務(wù)容量升級(jí)而引起的環(huán)路上所有節(jié)點(diǎn)設(shè)備必須升級(jí)的情況,,節(jié)省了網(wǎng)絡(luò)投資。

當(dāng)然,,聯(lián)合組網(wǎng)分層的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),,前期的投資會(huì)因?yàn)镮PoverWDM/OTN建設(shè)而比較高。聯(lián)合組網(wǎng)模式適用于網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較大的大型城域網(wǎng),,考慮到聯(lián)合組網(wǎng)模式的諸多優(yōu)勢,,除了在沒有IPover WDM/OTN或者短期內(nèi)IP over WDM/OTN無法覆蓋至骨干匯聚點(diǎn)的地區(qū),均建議采用聯(lián)合組網(wǎng)的方式進(jìn)行城域PTN的建設(shè),。

4,、結(jié)束語

在城域傳輸網(wǎng)向AllIP化演進(jìn)的過程中,任何先進(jìn)技術(shù)的引入和網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的變革都必須滿足當(dāng)前和未來的業(yè)務(wù)需求基礎(chǔ),,同時(shí)具備良好的性價(jià)比,。經(jīng)過分析對比,PTN+IPoverWDM/OTN的聯(lián)合組網(wǎng)模式憑借其強(qiáng)大的IP業(yè)務(wù)接入,、匯聚及靈活調(diào)度能力,,有利于推動(dòng)城域傳輸網(wǎng)向著統(tǒng)一的、融合的扁平化網(wǎng)絡(luò)演進(jìn),,是各移動(dòng)運(yùn)營商組建下一代傳輸網(wǎng)的最佳選擇,。
 

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