移動(dòng)城域傳送網(wǎng)PTN網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方法探討

王剛

（中國移動(dòng)通信集團(tuán)設(shè)計(jì)院有限公司安徽分公司 合肥 230031）

當(dāng)前，全球電信市場(chǎng)正處于一個(gè)快速發(fā)展的轉(zhuǎn)型時(shí)期，3G網(wǎng)絡(luò)的全面部署，全業(yè)務(wù)運(yùn)營的開展，特別是IP化改造的不斷深入，對(duì)現(xiàn)有的城域傳送網(wǎng)帶來很大的沖擊。傳統(tǒng)的SDH網(wǎng)絡(luò)固定分配帶寬的特點(diǎn)決定了其不可能適應(yīng)新一代網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展需求。在這種情況下，引入PTN網(wǎng)絡(luò)，搭建新時(shí)期的城域傳送網(wǎng)平臺(tái)，是適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的一個(gè)重要舉措。

1 業(yè)務(wù)模型的建立

以往的SDH和OTN業(yè)務(wù)模型的建立均根據(jù)業(yè)務(wù)網(wǎng)提供的業(yè)務(wù)需求，以等效STM-1或其他顆粒為基礎(chǔ)，增加適當(dāng)?shù)娜哂?，形成業(yè)務(wù)矩陣表，據(jù)此搭建系統(tǒng)平臺(tái)。這些業(yè)務(wù)的典型特征是穩(wěn)定、集中，基本為固定點(diǎn)到點(diǎn)的剛性需求，帶寬突發(fā)性較小，因此平臺(tái)一旦搭建，可滿足一定時(shí)間的發(fā)展需求。

PTN網(wǎng)絡(luò)采用包處理方式，其業(yè)務(wù)平臺(tái)的建立，需要根據(jù)業(yè)務(wù)網(wǎng)的種類和特點(diǎn)，分別進(jìn)行計(jì)算。一般移動(dòng)城域傳送網(wǎng)主要承載的業(yè)務(wù)有如下幾類：

(1) 2G/3G無線回傳業(yè)務(wù)：帶寬一般較為固定，安全性要求高；

(2) 互聯(lián)網(wǎng)接入業(yè)務(wù)：帶寬彈性大，對(duì)安全性要求一般；

(3) 集團(tuán)VPN業(yè)務(wù)：滿足客戶商務(wù)、辦公需求，私密性、帶寬根據(jù)業(yè)務(wù)需求，大多時(shí)候彈性大，安全性要求高(此部分也可經(jīng)由IP城域網(wǎng)解決)；

(4) 高要求集團(tuán)客戶業(yè)務(wù)：多為專線等業(yè)務(wù)，帶寬需求穩(wěn)定，安全性要求高；

對(duì)于2G業(yè)務(wù)需求，此部分屬于剛性業(yè)務(wù)需求，直接根據(jù)2G業(yè)務(wù)站點(diǎn)的數(shù)量×單站點(diǎn)的帶寬即可；3G業(yè)務(wù)需求除了站點(diǎn)數(shù)量×單站點(diǎn)帶寬，還需乘以業(yè)務(wù)收斂比。一般可參照：宏站的業(yè)務(wù)收斂比為1∶1.5，室分站的業(yè)務(wù)收斂比為1∶2取定。

對(duì)于互聯(lián)網(wǎng)接入業(yè)務(wù)需求，一般由PON網(wǎng)絡(luò)直接承載，PTN網(wǎng)絡(luò)在匯聚層需要考慮OLT上行的鏈路帶寬。對(duì)于少量的接入業(yè)務(wù)，可通過接入層的冗余考慮，也可采取站點(diǎn)數(shù)量×帶寬需求×收斂比(1∶2)，納入接入層帶寬中。

對(duì)于集團(tuán)VPN業(yè)務(wù)，此部分多為固定區(qū)域的帶寬，若IP城域網(wǎng)無法解決，在PTN網(wǎng)絡(luò)中需要單獨(dú)考慮此部分的帶寬。業(yè)務(wù)收斂比參考1∶2取定。

對(duì)于高要求的集團(tuán)客戶業(yè)務(wù)，帶寬大都為剛性需求，直接根據(jù)數(shù)量×帶寬需求計(jì)算即可。

現(xiàn)階段，PTN網(wǎng)絡(luò)承載的主要業(yè)務(wù)還是以剛性業(yè)務(wù)為主，此部分可不考慮收斂比，后期承載流媒體業(yè)務(wù)后，可結(jié)合上述的分類確定收斂比。

2 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的搭建

傳統(tǒng)的SDH網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)基本為核心、匯聚、接入三層架構(gòu)。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較大的城市，在匯聚層可能還劃分為調(diào)度層和匯聚層二個(gè)部分。對(duì)應(yīng)三層架構(gòu)，PTN網(wǎng)絡(luò)的搭建具體如下。

圖1 PTN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和SDH網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)對(duì)比

2.1 核心層

目前來看，核心層業(yè)務(wù)大都集中在幾個(gè)核心點(diǎn)之間，小顆粒業(yè)務(wù)由SDH承載，大顆粒業(yè)務(wù)由IP over OTN承載。顯然，核心層是不需要搭建新的PTN系統(tǒng)，但在核心節(jié)點(diǎn)可能會(huì)需要少量的DXC設(shè)備，以完成PTN設(shè)備和現(xiàn)有SDH系統(tǒng)的對(duì)接。

2.2 匯聚層

PTN網(wǎng)絡(luò)是個(gè)全新的網(wǎng)絡(luò)，因此在搭建PTN網(wǎng)絡(luò)之前，應(yīng)對(duì)現(xiàn)有的匯聚點(diǎn)機(jī)房和配套設(shè)施進(jìn)行詳細(xì)的排查和梳理，對(duì)于目前條件不理想的匯聚點(diǎn)，應(yīng)早做部署，分年度搬遷或者新建節(jié)點(diǎn)替換，如表1所示。

匯聚層網(wǎng)絡(luò)宜遵循分區(qū)域匯聚的原則進(jìn)行搭建，每個(gè)區(qū)域的具體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)可打破現(xiàn)有的匯聚環(huán)格局，采用大環(huán)結(jié)構(gòu)，環(huán)上節(jié)點(diǎn)不超過6～8個(gè)節(jié)點(diǎn)為宜。如圖1所示，現(xiàn)網(wǎng)該區(qū)域有4個(gè)匯聚點(diǎn)，組建2個(gè)匯聚環(huán)。在PTN網(wǎng)絡(luò)中，可直接搭建1個(gè)10GE PTN匯聚環(huán)即可。

需要注意的是，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較大的城市，跨區(qū)域的PTN調(diào)度環(huán)是必需搭建的。

2.3 接入層

接入層點(diǎn)多面廣，所以其網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的搭建不可能一蹴而就，需結(jié)合需求和光纜、管道、節(jié)點(diǎn)機(jī)房等資源有計(jì)劃、分步驟實(shí)施。一般而言，接入層PTN網(wǎng)絡(luò)的搭建有以下2種模式。

(1)原有SDH保持不變，新建站點(diǎn)采用PTN接入，對(duì)于部分較為偏僻的站點(diǎn)(站點(diǎn)E)，可在其上游增加節(jié)點(diǎn)(站點(diǎn)A)納入PTN網(wǎng)絡(luò)。具體詳見圖2所示。

模式一的優(yōu)勢(shì)在于新建點(diǎn)單獨(dú)組建PTN平臺(tái)，對(duì)現(xiàn)網(wǎng)無調(diào)整，安全邊際較高，可實(shí)施性強(qiáng)。不足之處在于部分原有站點(diǎn)的業(yè)務(wù)無法滿足，而且現(xiàn)階段新建站點(diǎn)處于偏遠(yuǎn)地帶居多，上游站點(diǎn)需要增加的PTN設(shè)備較多。

(2)根據(jù)業(yè)務(wù)分布，選擇業(yè)務(wù)量大或者發(fā)展?jié)摿Υ蟮恼军c(diǎn)(不一定都是新建站)，組建PTN接入環(huán)，原有站點(diǎn)的SDH設(shè)備替換下來可用于PTN未覆蓋到的新建站點(diǎn)的接入。如圖3所示，挑選5個(gè)業(yè)務(wù)量較大的站點(diǎn)(站點(diǎn)A、E、B、F、D)，組建一個(gè)PTN接入環(huán)，新增站點(diǎn)G則利用站點(diǎn)A/B/D替換下來的SDH設(shè)備接入。

表1 傳輸匯聚點(diǎn)排查結(jié)果統(tǒng)計(jì)表

圖2 接入層PTN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模式一

圖3 接入層PTN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模式二

模式二能較好的解決業(yè)務(wù)發(fā)展問題，而且隨著業(yè)務(wù)發(fā)展的加速，PTN引入的力度較大。不足之處在于對(duì)現(xiàn)有的SDH網(wǎng)絡(luò)存在搬遷和業(yè)務(wù)割接問題。

(3)兩種模式的比較。模式一雖然較好的保護(hù)了現(xiàn)網(wǎng)資源，但引入的力度較弱，對(duì)于目前業(yè)務(wù)的飛速發(fā)展，特別是密集城區(qū)，顯然依賴現(xiàn)有的SDH是難以解決的。模式一的引入思想類似于“農(nóng)村包圍城市”。

模式二則較好的解決了業(yè)務(wù)發(fā)展問題，而且隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展，PTN滲透力度加大，較好的適應(yīng)IP化進(jìn)程的推進(jìn)。不足之處是需要對(duì)部分現(xiàn)有的SDH業(yè)務(wù)進(jìn)行遷移割接到PTN網(wǎng)絡(luò)中。模式二的引入思想類似于“中心向外圍輻射”。兩種模式下PTN的滲透詳見圖4所示。

圖4 接入層PTN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模式對(duì)比

3 與現(xiàn)網(wǎng)的銜接

目前現(xiàn)網(wǎng)主要的傳輸網(wǎng)元為SDH、OTN 2種，OTN主要存在于核心層和匯聚層，SDH則存在于各個(gè)層面。業(yè)務(wù)之間調(diào)度需要PTN網(wǎng)絡(luò)和現(xiàn)網(wǎng)的SDH、OTN進(jìn)行外部的銜接，以實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的傳輸。

一般而言，與OTN的對(duì)接主要是由于PTN匯聚環(huán)至核心點(diǎn)之間的大顆粒業(yè)務(wù)調(diào)度，此部分建議在核心點(diǎn)將PTN設(shè)備和OTN設(shè)備采用10GE光口，在光纖分配架上進(jìn)行對(duì)接。具體詳見圖5所示。

圖5 PTN和OTN對(duì)接業(yè)務(wù)流向示意圖

和SDH的對(duì)接，主要是由于新增業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)和原有的SDH系統(tǒng)之間需要銜接，此部分一般以2Mbit/s顆粒為主，建議在匯聚點(diǎn)或核心點(diǎn)將SDH和PTN設(shè)備均采用信道化的光口對(duì)接，同樣在光纖分配架上進(jìn)行。具體詳見圖6所示。

圖6 PTN和SDH對(duì)接業(yè)務(wù)流向示意圖

4 輔助設(shè)計(jì)中需要注意的問題

輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)主要涉及到的有網(wǎng)管、同步、配套電源等。

4.1 網(wǎng)管

新建的PTN網(wǎng)絡(luò)應(yīng)單獨(dú)建立網(wǎng)管系統(tǒng)，對(duì)于需要跨系統(tǒng)的，管轄方式可通過路由器+E1的方式經(jīng)由外部DCN通道解決。

需要注意的是，需要和PTN對(duì)接的SDH設(shè)備應(yīng)納入PTN網(wǎng)管統(tǒng)一管理，否則業(yè)務(wù)無法指配。

4.2 同步

PTN網(wǎng)絡(luò)是不需要時(shí)間同步的。但PTN網(wǎng)絡(luò)為3G網(wǎng)絡(luò)提供支撐，因此對(duì)于無法直接從GPS提取時(shí)間同步信號(hào)的Node B站點(diǎn)，需要由PTN網(wǎng)絡(luò)為其透傳時(shí)間同步信號(hào)。

目前中國移動(dòng)集團(tuán)公司正積極啟動(dòng)時(shí)間同步網(wǎng)的建設(shè)，初步計(jì)劃覆蓋省會(huì)城市和地市核心節(jié)點(diǎn)。各分公司的PTN網(wǎng)絡(luò)可直接從核心機(jī)房的時(shí)間同步服務(wù)器提取時(shí)間同步信號(hào)，透傳至3G的Node B站點(diǎn)。

4.3 配套電源

現(xiàn)階段，很多PTN設(shè)備廠家的功耗巨大，單端大設(shè)備要求供電2路100A或者4路63A，對(duì)節(jié)點(diǎn)機(jī)房的壓力很大。因此部署PTN設(shè)備前，應(yīng)提前對(duì)機(jī)房配套電源等進(jìn)行排查，對(duì)于無法滿足需求的節(jié)點(diǎn)，盡早安排電源的擴(kuò)容等工作。

5 小結(jié)

以上就PTN網(wǎng)絡(luò)搭建中業(yè)務(wù)模型的建立、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及其他注意問題做了論述，隨著IP化進(jìn)程的推進(jìn)，PTN網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展速度和規(guī)模將越來越大。作為傳輸專業(yè)的規(guī)劃人員應(yīng)緊密跟蹤技術(shù)的發(fā)展和業(yè)務(wù)網(wǎng)的發(fā)展趨勢(shì)，多與數(shù)據(jù)等其他專業(yè)溝通協(xié)作，結(jié)合各地市城域傳送網(wǎng)的現(xiàn)狀及網(wǎng)絡(luò)發(fā)展需要，具體情況具體分析，構(gòu)建更安全、更高效的PTN網(wǎng)絡(luò)。

[1] 黃曉慶, 唐劍峰, 徐榮著. PTN——IP化分組傳送. 北京：北京郵電大學(xué)出版社

[2] 徐榮，任磊，鄧春勝著. 分組傳送技術(shù)與測(cè)試. 北京：人民郵電出版社