中國移動PTN發(fā)展策略與建設模式淺析

粟新漢 梁永釗

（中國移動通信集團設計院有限公司黑龍江分公司，黑龍江 哈爾濱150000）

1 建設背景。近年來，電信網的業(yè)務構成正在發(fā)生深刻的變革，電信網的整體架構從為語音業(yè)務而優(yōu)化的體系正向以大容量光纖傳輸網絡為傳送平臺，寬帶多業(yè)務IP網為核心，以多元化綜合接入網為基礎，支持端到端語音、數據、圖像、多媒體、上網及各類增值業(yè)務和VPN業(yè)務而優(yōu)化的體系演進。3G牌照發(fā)放后，全業(yè)務運營時代來臨，各大運營商同時面臨全業(yè)務競爭中的戰(zhàn)略選擇問題，網絡技術的演進給各大運營商提供了全新的業(yè)務應用領域，實現全業(yè)務運營將是形成企業(yè)競爭優(yōu)勢的重要保證。

1.1 中國移動承載網現狀存在的問題。中國移動剛步入全業(yè)務運營時代，首先面臨在城域范圍內缺乏傳輸網管線資源的問題，尤其是用戶駐地網建設還沒有形成規(guī)模，即在"最后1km"缺乏接入資源；同其他運營商相比目前存在差距較大，限制了數據業(yè)務的發(fā)展。因此短期內中國移動應積極加大城域傳輸網管線資源建設規(guī)模，才能發(fā)展寬帶用戶，提供綜合業(yè)務，縮小和其他運營商的差距。

移動語音業(yè)務一直是中國移動的主要收入來源，數據業(yè)務特別是固定數據業(yè)務在中國移動的收入中所占份額相對較小，數據業(yè)務規(guī)劃、設計、運營、維護人員數量少，經驗不足，面對廣闊的市場需求存在較大壓力，移動公司需要憑借良好的企業(yè)文化，吸引、培養(yǎng)更多的專業(yè)人才。

1.2 全業(yè)務市場需求分析。全業(yè)務時代以IP技術為基礎的數據業(yè)務快速發(fā)展，各類數據業(yè)務逐步取代語音業(yè)務成為未來客戶的通信需求的主流，許多網絡和業(yè)務正圍繞IP技術進行融合，3G業(yè)務網絡需要充分依賴IP網絡技術。同時，VPN企業(yè)互聯(lián)網業(yè)務市場需求成為未來新的業(yè)務增長點。移動集團公司承載網絡面對的最大挑戰(zhàn)來源于帶寬，除了大量TD基站接入的需求，各種以IP應用為主的綜合信息接入需求雪球般滾動發(fā)展，網絡中的數據業(yè)務占用帶寬已經遠遠超越傳統(tǒng)的語音業(yè)務占用的帶寬。目前一個商業(yè)大客戶接入點帶寬平均需要10M，每個基站至少應考慮10個以上，而面對大量的家庭客戶帶寬需求，一個400戶的小區(qū)按照1：4的收斂比為每戶提供2M帶寬保證（后續(xù)發(fā)展到20M）,一個基站接入點為家庭用戶就需要提供200M的帶寬，即使接入層現網全部升級為622M網絡，也僅能滿足1-2年的業(yè)務發(fā)展需求，可見現有的SDH/MSTP網絡是無論如何不能勝任業(yè)務可持續(xù)發(fā)展的市場需求的。隨著業(yè)務需求驅動網絡向IP化發(fā)展，分組傳送技術成為下一代傳輸網的主流技術是大勢所趨，同時面對龐大而成熟的SDH/MSTP現有網絡，從保護投資和平滑演進來講都需要一個新的傳送體系架構，即可以面向包括傳統(tǒng)語音業(yè)務的各種業(yè)務接口，繼承MSTP網絡在多業(yè)務，可管理，高質量，高可靠性等優(yōu)勢，又可以提供以太網低成本，大容量的多種業(yè)務應用的統(tǒng)一的處理平臺。以PTN+IPoverWDM/OTN為網絡架構的全新承載網已經成為運營商關注的焦點。

面對市場競爭和多業(yè)務融合發(fā)展需求，移動集團公司作出了網絡技術轉型的重大戰(zhàn)略舉措，建設具有融合多業(yè)務能力的承載網絡--分組傳送網（PTN）。

2 PTN定義。PTN定義為一種光網絡架構和具體技術：它是在IP業(yè)務和底層光傳輸媒介之間架構的一個層面，它針對分組業(yè)務流量的突發(fā)性和統(tǒng)計復用傳送的要求而設計，以分組業(yè)務為核心并支持多業(yè)務提供；本質上屬于一種面向連接的網絡技術，支持多種基于分組交換業(yè)務的雙向點對點連接通道，具有適合各種粗細顆粒業(yè)務、端到端的組網能力，提供了更加適合于IP業(yè)務特性的"柔性"傳輸管道；點對點連接通道的保護切換可以在50毫秒內完成，可以實現傳輸級別的業(yè)務保護和恢復；繼承了SDH技術的操作、管理和維護機制，精確地故障定位和嚴格的業(yè)務隔離功能，保證網絡具備保護切換、錯誤檢測和通道監(jiān)控能力；無縫承載核心IP業(yè)務；網管系統(tǒng)可以控制連接信道的建立和設置，實現了業(yè)務QoS的區(qū)分和保證，靈活提供SLA，可實現資源的自動配置及網狀網的高生存性等優(yōu)點。

PTN技術集成了SDH的電信級特性和時鐘傳遞特性，又具備分組核心，還集成了二層設備的統(tǒng)計復用、組播等技術理念，大大提升了帶寬利用率。通過引入二層面向連接的先進分組技術，PTN技術可以實現網絡LSP路徑規(guī)劃、LSP帶寬規(guī)劃、LSP隧道監(jiān)控與保護、業(yè)務端到端規(guī)劃與監(jiān)控等等，輕松實現流量工程，做好整網規(guī)劃，保證網絡的整體性能。也就是說PTN通過面向連接技術，可以實現VoIP、MediaStream、Data等多種業(yè)務的不同QoS傳送需求，是一張可運營、可管理的電信級IP傳送網。PTN技術通過引入同步以太網、1588V2、TOP技術實現時鐘傳送，可以滿足GSM、WCDMA、TD-SCDMA、CDMA2000等不同無線網絡對時鐘的需求，時鐘工作模式也集成了SDH成熟的跟蹤模式、保持模式和自由振蕩模式。因此，PTN技術繼承了SDH時鐘處理理念，并進一步豐富、強化了時鐘功能。

3 PTN技術在網絡中的定位與發(fā)展策略

3.1 PTN技術在網絡中的定位。對于T-MPLS的應用，將主要應用在城域匯聚/接入網中，提供小顆粒以太網傳送業(yè)務和L2VPN業(yè)務，如

DSLAM到BRAS的業(yè)務匯聚，3G基站到RNC的分組化傳送，提供MEF定義的E-Line、E-Lan業(yè)務等業(yè)務綜合承載。在核心骨干網中，也可考慮采用PTN設備來完成數據轉發(fā)、保護和OAM，直接在二層進行交換，將大大降低網絡的交換成本，提高網絡的運營級功能和性能。

3.2 PTN技術網絡發(fā)展策略?；趯Τ怯蚓W業(yè)務發(fā)展前景的長期判斷、市場競爭格局演變和競爭對手策略的估計、語音與數據業(yè)務權衡以及網絡建設需求的綜合衡量等因素，中國移動集團從MSTP向PTN網絡的演進過程應采用分步漸進實施的演進模式。PTN引入策略應考慮以二平面形式進行業(yè)務分擔，自上而下通過OTN組建核心/骨干層，PTN組建匯聚/接入層。

根據不同地區(qū)的業(yè)務需求和流量，可以首先在分組業(yè)務已經達到一定比例的某些區(qū)域或網絡層次，通過匯聚/接入層引入部署PTN設備，單獨組建PTN環(huán)路；在分組業(yè)務比例相對較小的區(qū)域可以采用PTN和MSTP并重，一部分TDM業(yè)務繼續(xù)通過MSTP傳送，而MSTP上的分組業(yè)務可以考慮采用分路傳送方式流向PTN匯聚層節(jié)點設備，逐步完成匯聚/接入層向IP化方向的升級和改造，節(jié)約帶寬同時也保護了現有投資。最終在匯聚/接入層將徹底打破傳統(tǒng)傳輸網和二次數據網的界限，構建融合的統(tǒng)一網絡，實現以支持現有語電路業(yè)務為主到支持數據分組業(yè)務為主的網絡轉型，現有業(yè)務及未來出現的新業(yè)務都將在同一平臺傳送，從而形成最佳性能價格比的演進方案。

4.PTN組網規(guī)劃建設模式淺析。中國移動集團在2010年已經開始規(guī)模部署PTN設備。在現網結構的基礎上，城域傳送網PTN設備的引入總體上可考慮分為三種模式：

4.1 PTN與SDH/MSTP獨立組網模式。獨立組網模式即在原有的SDH/MSTP網絡上獨立疊加一層PTN網絡，，從核心層、匯聚層、接入層均采用PTN設備組網，和現有SDH/MSTP網絡分擔不同業(yè)務類型。匯聚層以上采用10GE組環(huán)，接入層采用GE組環(huán)。

優(yōu)點：獨立組網模式網絡結構清晰，不同業(yè)務承載在不同平臺上，可視化維護管理方便。缺點：對光纜、管道、機房等基礎設施資源要求較多且PTN組網速率目前只有10GE、GE兩級速率，如果采用2級以上的多層網絡結構，其中一層環(huán)路帶寬將出現資源消耗過快或大量閑置，導致上下層網絡速率不匹配。

分析小結：獨立組網模式適用于核心節(jié)點數量較少的小型城域網內組建二級PTN網或者作為IP over WDM/OTN短期無法建設到位的過渡方案。

4.2 PTN與SDH/MSTP混合組網模式。根據接入點的業(yè)務需求，接入層逐步添加PTN設備，匯聚層和接入層環(huán)路仍為SDH/MSTP，逐步過渡到由SDH和PTN設備混合組環(huán)。根據城域網現狀混合組網可考慮分為4個不同階段實施：

階段一：全業(yè)務啟動初期，僅有少量的數據接入需求，匯聚層仍為SDH/MSTP環(huán)路組網，在接入層引入少量PTN設備，與現有SDH設備混合組環(huán)，可提供E1、FE等小顆粒業(yè)務。

階段二：業(yè)務發(fā)展到成長期后，部分地區(qū)匯聚層的節(jié)點下可直接下掛PTN接入層GE環(huán)路，該接入層環(huán)路全部由PTN設備組成，匯聚層節(jié)點也可逐步升級到PTN設備，但整個匯聚環(huán)路仍為SDH/MSTP環(huán)路組網，接入層GE環(huán)路的FE顆粒通過匯聚節(jié)點業(yè)務仿真處理板轉化為E1顆粒后在匯聚層SDH/MSTP環(huán)路傳輸。

階段三：業(yè)務發(fā)展進入成熟期后，接入層GE環(huán)路數量劇增，在匯聚層SDH網絡上部分節(jié)點之間疊加組建GE、10GE環(huán)路，與原有SDH/MSTP環(huán)路共存。

階段四：業(yè)務發(fā)展遠期，All IP化后，匯聚層、接入層設備全部由PTN設備組成，網絡演進到分組傳送網。

優(yōu)點：混合組網模式依托現有SDH/MSTP網絡，逐步向PTN網絡平滑演進，允許不同設備類型，不同環(huán)路類型長期共存，保護了現有運營商投資，升級風險小。缺點：混合組網模式在網絡演進初期，因為需要兼顧傳統(tǒng)的TDM業(yè)務，對IP業(yè)務的傳送能力受到限制，在網絡發(fā)展到后期，又涉及到大量的業(yè)務割接，對網絡維護壓力巨大。分析小結：由于工作機理有較大不同，除投資所限必須分布實施建設或者現網資源受限（如傳輸管線，機房面積，電源容量等），一般不推薦此方式組建PTN網。

4.3 PTN與IP over WDM/OTN聯(lián)合組網模式。匯聚層、接入層采用PTN設備單獨組網，核心層采用IP over WDM/OTN將業(yè)務調度到PTN所屬業(yè)務落地機房。業(yè)務在匯聚接入層PTN設備完成收斂后，通過GE光口上聯(lián)到核心節(jié)點機房兩端大容量的交叉落地設備，并通過GE光口1+1的Trunk保護方式與所屬RNC相聯(lián)。

優(yōu)點：聯(lián)合組網模式可以根據實際業(yè)務的數量，通過IP over WDM/OTN對匯聚節(jié)點上聯(lián)GE通道的數量靈活配置，節(jié)省網絡初期投資。同時，匯聚層PTN設備僅與所屬RNC相聯(lián)，簡化了核心層與匯聚層的網絡結構，便于環(huán)路升級。目前PTN設備容量尚不夠大，一般定位于匯聚層，當各廠家的PTN設備能夠開發(fā)足夠大容量時，可考慮組建核心調度環(huán)，有利于網絡業(yè)務靈活調度調整。缺點：聯(lián)合組網模式前期投資會因為IP over WDM/OTN建設而較高。

分析小結：獨立組網模式綜合考慮后期網絡建設升級、維護、成本等諸多優(yōu)勢，建議在網絡規(guī)模較大的城域網中采用此種方式組建PTN網。

結束語。全業(yè)務時代，在城域傳送網向All IP平滑演進的過程中，PTN分組傳送網作為一種全新的承載網絡，融合了數據通信和SDH傳輸技術的優(yōu)勢，可滿足未來全場景、電信級、易維護等需求，是中國移動集團組建下一代傳輸網的最佳選擇。

[1]龔倩 徐榮 李允博 田沛《分組傳送網》，人民郵電出版社.2009.

[2]徐榮 任磊 鄧春勝《分組傳送技術與測試》，人民郵電出版社.2009.

[3]王曉義《基于PTN的城域傳輸網建設策略探討》，人民郵電出版社.2009.