PTN承載2G基站TDM業(yè)務(wù)規(guī)劃

郭棟 施家驊

【摘要】文章首先介紹基站承載網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀：然后從兩個方面闡述PTN承載2G基站TDM的優(yōu)勢，指出其困局所在：最后分析網(wǎng)絡(luò)如何銜接并逐步轉(zhuǎn)移TDM回傳業(yè)務(wù)，并提出相應(yīng)的規(guī)劃設(shè)計。

【關(guān)鍵詞】TDMDTN2G基站業(yè)務(wù)規(guī)劃業(yè)務(wù)測試

1基站承載網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀

經(jīng)過多年部署，目前的基站承載網(wǎng)建設(shè)主要以環(huán)形結(jié)構(gòu)層次清晰的三層網(wǎng)絡(luò)為主，用以承載基站回傳業(yè)務(wù)，隨著PTN替代SDH網(wǎng)絡(luò)的進程加快，現(xiàn)有SDH網(wǎng)絡(luò)建設(shè)規(guī)模逐年降低，普遍出現(xiàn)利用率過高、擴容空間小的困難。

PTN網(wǎng)絡(luò)近年來開始啟動大規(guī)模建設(shè)，網(wǎng)絡(luò)維持傳統(tǒng)三層環(huán)形結(jié)構(gòu)，主要用于承載基站回傳業(yè)務(wù)和集團客戶專線業(yè)務(wù)，現(xiàn)階段布點以配套基站建設(shè)的方式進行，網(wǎng)絡(luò)覆蓋和密度存在不足。

2PTN承載2G基站TDM的優(yōu)勢

2G基站TDM業(yè)務(wù)對傳輸網(wǎng)絡(luò)的主要要求是建立時隙通道，實現(xiàn)0.05ppm的時鐘同步精度，并達到業(yè)務(wù)中斷時間小于50ms的電信級保護。

PTN技術(shù)是一種介于分組傳輸和電路傳輸間的二層傳輸技術(shù)，在包傳輸機制下建立虛擬通道模擬出類似于SDH的傳輸專線，通過物理層時鐘或1588V2技術(shù)傳輸保證高精度同步，并結(jié)合多種保護方式滿足電信級保護的要求。

2.1Pwe3偽線仿真技術(shù)

PWE3是一種端到端的二層業(yè)務(wù)承載技術(shù)，屬于點到點方式的L2VPN。在PSN網(wǎng)絡(luò)的兩臺PE中，它以LDP／RSVP作為信令，通過隧道(可能是MPLS隧道、GRE、L2TPv3或其他)模擬CE端的各種二層業(yè)務(wù)，如各種二層數(shù)據(jù)報文、比特流等，使CE端的二層數(shù)據(jù)在PSN網(wǎng)絡(luò)中透明傳遞。

2.21588V2時間同步技術(shù)

GSM網(wǎng)絡(luò)要求實現(xiàn)0.05ppm的時鐘同步精度，與TD的時鐘同步需求相同，因此可以采用TD所使用的1588V2時間同步技術(shù)。

IEEE 1588V2是一種基于數(shù)據(jù)包傳輸?shù)耐郊夹g(shù)標準，采用時戳機制和主從同步方案，對時間進行編碼傳送，同時利用網(wǎng)絡(luò)鏈路的對稱性和時延測量技術(shù)，實現(xiàn)主從時鐘和時間的同步。

3PTN承載2G基站TDM業(yè)務(wù)的困局

PTN承載SDH過渡而來的TDM業(yè)務(wù)，存在一定的困難，主要體現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、網(wǎng)間對接保護等方面。

現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下，BSC已經(jīng)接入SDH骨干層，大都沒有剩余端口可以容納PTN接入。但基于業(yè)務(wù)歸屬原則，PTN所承載的2G TDM業(yè)務(wù)仍需回傳至現(xiàn)有的BSC內(nèi)，因此無法回避與SDH網(wǎng)絡(luò)對接這一課題。

現(xiàn)階段PTN網(wǎng)絡(luò)密度遠不如SDH網(wǎng)絡(luò)，新開通GSM基站常常需要經(jīng)過多次跳纖才能接入最近PTN接入點，接入距離長且占用纖芯資源多，同時也造成網(wǎng)絡(luò)完善后需再次優(yōu)化的困難。

PTN與SOH網(wǎng)絡(luò)對接涉及不同保護技術(shù)和網(wǎng)管系統(tǒng)下快速診斷故障，調(diào)度業(yè)務(wù)，保護倒換等一系列問題，需謹慎評估和測試網(wǎng)絡(luò)對接的穩(wěn)定性和可靠性。

4PTN傳送TDM業(yè)務(wù)的規(guī)劃要點

4.1網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)規(guī)劃

(1)網(wǎng)絡(luò)對接方式(透傳式)

如圖1所示，BTS接入PTN接入設(shè)備，通過PTN網(wǎng)絡(luò)上傳至PTN骨干層，一對PTN核心層設(shè)備對接SDH核心層設(shè)備實現(xiàn)雙節(jié)點互聯(lián)，通過SDH核心層鏈接BSC。本方案的優(yōu)點是只需完成機樓內(nèi)PTN與SDH核心層設(shè)備間對接，對于現(xiàn)網(wǎng)改動小，新增設(shè)備量少，在全鏈路實現(xiàn)雙節(jié)點、雙路由保護；缺點是由于涉及2套網(wǎng)管系統(tǒng)，無法提供端到端OAM，運維與故障點確定存在困難，占用SDH骨干層資源過大。

(2)網(wǎng)絡(luò)對接方式(網(wǎng)關(guān)式)

如圖2所示，BTS接入PTN接入設(shè)備，PTN匯聚環(huán)和SDH匯聚環(huán)對接，DTN和SDH通過CSTM-1／4網(wǎng)管方式進行連接。本方案優(yōu)點是PTN通過網(wǎng)關(guān)單板。對PW和VC12進行告警、SD(性能劣化觸發(fā)保護倒換)、DCN信息的傳遞，從而實現(xiàn)PTN和MSTP網(wǎng)絡(luò)的互通，工程量小，最大程度保護現(xiàn)網(wǎng)投資；缺點是互通機制仍不成熟。

(3)用戶側(cè)對接方式

如圖3所示，BTS接入PTN接入設(shè)備，依據(jù)需求在匯聚層或骨干層落地，通過IODF實現(xiàn)與SDH對接。本方案的優(yōu)點是由于采用落地對接方式，接入靈活，不需改動現(xiàn)網(wǎng)；缺點是PTN與SDH網(wǎng)絡(luò)各自網(wǎng)管獨立，運維困難，無法實現(xiàn)端對端OAM和保護，PTN和SDH單節(jié)點對接，存在網(wǎng)絡(luò)中斷風(fēng)險。

4.2PTN接入網(wǎng)規(guī)劃

在SDH向PTN過渡初期，PTN網(wǎng)絡(luò)接入層節(jié)點較少，新建PTN站點多以長距離直連方式建設(shè)，造成跳纖點過多，增加維護和后期優(yōu)化的困難。為最大程度減小新增基站與接入點間距離，有必要改進現(xiàn)有PTN接入點規(guī)劃方式，調(diào)整PTN接入環(huán)建設(shè)順序，優(yōu)先預(yù)布置PTN接入點于關(guān)鍵節(jié)點。

在一個復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中，關(guān)鍵節(jié)點(即優(yōu)先布置PTN的SDH節(jié)點)的選擇將不是那么顯而易見，通過建立模型進行概率分析，可以得到如下結(jié)論：

(1)不考慮支鏈的情況下，路徑長度為3的SDH鏈，第2個節(jié)點為關(guān)鍵節(jié)點，對于路徑長度為4或5的鏈，第3個節(jié)點為關(guān)鍵節(jié)點；路徑長度為6的鏈，第4個節(jié)點為關(guān)鍵節(jié)點。

(2)考慮支鏈后，增加一個支鏈節(jié)點會使得該支鏈節(jié)點所在鏈上節(jié)點更容易成為關(guān)鍵節(jié)點，需要重新計算概率。

(3)兩端都是PTN的情況，靠近中間的節(jié)點是關(guān)鍵節(jié)點。

(4)三交環(huán)，關(guān)鍵節(jié)點不會出現(xiàn)在節(jié)點較少的環(huán)上。

(5)對于同一系統(tǒng)上經(jīng)計算可能出現(xiàn)兩個以上關(guān)鍵節(jié)點，可以根據(jù)節(jié)點設(shè)置、纖芯情況或者工程實施難易度來比較。

通過以上思路，可以建立接入網(wǎng)資源庫，跟隨網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)不斷刷新關(guān)鍵點數(shù)據(jù)，用于指導(dǎo)接入層規(guī)劃。

5網(wǎng)絡(luò)對接測試介紹

SDH和PTN網(wǎng)絡(luò)具有相互獨立OAM、保護和時鐘機制，而這些機制在網(wǎng)絡(luò)對接后是否可以順利銜接，是決定對接方案可行性的重點，以下介紹各種情況下網(wǎng)絡(luò)對接的測試結(jié)果。

5.1端到端TDM業(yè)務(wù)測試(網(wǎng)絡(luò)側(cè)使用STM-1對接)

測試目的：驗證端到端TDM業(yè)務(wù)性能，PTN與MSTP設(shè)備間使用STM-1對接。測試配置如圖4所示。

測試步驟如下：

(1)按照上圖搭建測試組網(wǎng)(NE1、NE2、NE3、NE4、NE5、NE10為PTN設(shè)備，NE6、NE7、NE8、NE9為SDH設(shè)備)；

(2)配置NE1-NE9-NE10-NE9之間的TDM業(yè)務(wù)，接口類型為E1-STM1，其中PTN環(huán)和SDH環(huán)間鏈路為CSTM-1鏈路；

(3)查看業(yè)務(wù)所經(jīng)過的PTN和MSTP設(shè)備狀態(tài)告警；

(4)通過儀表驗證業(yè)務(wù)是否正常。

預(yù)測結(jié)果：網(wǎng)元狀態(tài)正常，無異常告警；業(yè)務(wù)正常，沒有告警和誤碼。

測試結(jié)果：通過。

備注：TDM業(yè)務(wù)正常，儀表沒有誤碼、PTN網(wǎng)管沒有告警，與預(yù)期結(jié)果相符。

5.2端到端TDM業(yè)務(wù)測試(網(wǎng)絡(luò)側(cè)使用GE對接)

測試目的：驗證端到端TDM業(yè)務(wù)性能，PTN與MSTP設(shè)備間使用GE對接。測試配置如圖5所示。

測試步驟如下：

(1)按照上圖搭建測試組網(wǎng)(NE1、NE2、NE3、NE4、NE5、NE10為PTN設(shè)備，NE6、NE7、NE8、NE9為SDH設(shè)備)；

(2)配置NE1-NE9-NE10-NE9之間的TDM業(yè)務(wù)，接口類型為E1-STM1，其中PTN環(huán)和SDH環(huán)間鏈路為GE鏈路；

(3)查看業(yè)務(wù)所經(jīng)過的PTN和MSTP設(shè)備狀態(tài)告警；

(4)通過儀表驗證業(yè)務(wù)是否正常。

預(yù)期結(jié)果：網(wǎng)元狀態(tài)正常，無異常告警；業(yè)務(wù)正常，沒有告警和誤碼。

測試結(jié)果：通過。

備注：TDM業(yè)務(wù)正常，儀表沒有誤碼、PTN網(wǎng)管沒有告警，與預(yù)期結(jié)果相符。

6結(jié)語

使用PTN傳送2G TDM業(yè)務(wù)的主要困難在于，PTN網(wǎng)絡(luò)接入層覆蓋不夠完善以及PTN和SDH的網(wǎng)絡(luò)對接保護和管理方面。通過對接測試的驗證，使用PTN傳送TDM業(yè)務(wù)方案具有實際可行性，可以保證2G TDM業(yè)務(wù)的回傳質(zhì)量；而PTN接入點密度過低可通過合理的規(guī)劃和預(yù)布置節(jié)點盡量避免。因此長期而言，隨著PTN傳輸網(wǎng)絡(luò)的完善和2G網(wǎng)絡(luò)的IP化，最終會實現(xiàn)PTN網(wǎng)絡(luò)完全替代SDH網(wǎng)絡(luò)，建立業(yè)務(wù)統(tǒng)一承載的城域傳送網(wǎng)絡(luò)。