PTN應(yīng)用于OLT上聯(lián)的探討

林 海，徐藝濱，張 濤

（1.中國移動(dòng)通信集團(tuán)廣東有限公司中山分公司，廣東 中山 528403；2.江蘇省郵電規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司，江蘇 南京 21006）

在全業(yè)務(wù)運(yùn)營時(shí)代，寬帶接入網(wǎng)是開展高速數(shù)據(jù)、高清流媒體、綜合信息化等全業(yè)務(wù)運(yùn)營的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)資源。通信公司寬帶接入網(wǎng)基礎(chǔ)較為薄弱，為應(yīng)對(duì)全業(yè)務(wù)的競爭，選擇GPON快速部署寬帶接入網(wǎng)。在GPON網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃建設(shè)中，已經(jīng)對(duì)OLT部署做了大量研究，但OLT的上聯(lián)并沒有引起足夠的重視。承載了大量交換語音、視頻以及集團(tuán)接入業(yè)務(wù)的OLT如何可靠地向BRAS和SR匯聚成為運(yùn)營商不得不面對(duì)的問題。合理規(guī)劃OLT上聯(lián)至IP城域網(wǎng)顯得尤為重要。

通信公司已經(jīng)在本地網(wǎng)大規(guī)模建設(shè)了PTN網(wǎng)絡(luò)（包括核心、匯聚和接入層）以及在核心、匯聚層部署OTN網(wǎng)絡(luò)。本文的要點(diǎn)是結(jié)合現(xiàn)有及正在部署的網(wǎng)絡(luò)資源，探討如何快速有效地進(jìn)行OLT上聯(lián)，特別是為解決現(xiàn)有匯聚機(jī)房無法覆蓋到的區(qū)域OLT上聯(lián)問題。

1 OLT部署策略分析

OLT設(shè)備在GPON網(wǎng)絡(luò)中位置的選定將直接影響各相關(guān)專業(yè)投資規(guī)模。OLT接入點(diǎn)的建設(shè)與城域網(wǎng)傳輸設(shè)備、光纜建設(shè)架構(gòu)的規(guī)劃密切相關(guān)，如何合理地取定各接入點(diǎn)的相對(duì)位置、覆蓋半徑，既可保證業(yè)務(wù)發(fā)展又可減少接入點(diǎn)數(shù)量，同時(shí)減少接入點(diǎn)內(nèi)各專業(yè)設(shè)備的投入。OLT的規(guī)劃部署是GPON網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的重點(diǎn)，其內(nèi)容包括OLT覆蓋范圍規(guī)劃和上聯(lián)方案規(guī)劃。

目前，為滿足用戶接入需求，達(dá)到基本預(yù)覆蓋城區(qū)、縣城和鄉(xiāng)鎮(zhèn)的規(guī)劃效果，通信公司已經(jīng)廣泛部署OLT。在城區(qū)、縣城OLT集中設(shè)置在匯聚機(jī)房，采用“OLT＋主干光纜環(huán)”模式部署，現(xiàn)有的傳輸網(wǎng)絡(luò)從匯聚層往上基本不需太大的變化，依據(jù)傳輸網(wǎng)的發(fā)展策略，只需將原有的SDH網(wǎng)逐步改造成為OTN網(wǎng)絡(luò)。在鄉(xiāng)鎮(zhèn)匯聚機(jī)房覆蓋不到的地區(qū)，OLT集中設(shè)置在條件較好的基站，采用“OLT＋主干（配線）光纜”模式，在農(nóng)村地區(qū)，鄉(xiāng)鎮(zhèn)分布較分散，距離較遠(yuǎn)，則OLT上聯(lián)將使接入層做出較大的調(diào)整。圖1為OLT具體部署模型。

2 現(xiàn)有解決上聯(lián)的思路及其局限

OLT上聯(lián)至IP城域網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)寬帶用戶的數(shù)據(jù)接入。OLT的定位與其覆蓋的用戶數(shù)量及其容量有關(guān)，在OLT覆蓋用戶數(shù)量少的場景下，OLT上聯(lián)帶寬小于10GE，一般上聯(lián)至IP城域網(wǎng)的匯聚交換機(jī)；當(dāng)OLT覆蓋范圍大或覆蓋用戶數(shù)多時(shí)，上聯(lián)帶寬大于10GE，OLT可直接上聯(lián)至IP城域網(wǎng)的SR和BRAS。目前，OLT上聯(lián)至IP城域網(wǎng)匯聚交換機(jī)或SR／BRAS傳輸方案主要有以下三種:

（1）光纖直連。OLT與匯聚交換機(jī)或SR／BRAS的距離在70km以內(nèi)。

（2）WDM 匯聚。OLT 與匯聚交換機(jī)或SR／BRAS距離超過70km，則新建WDM系統(tǒng)解決。

（3）PTN匯聚。在匯聚層代替WDM系統(tǒng)的另外一種方案。

圖1 OLT具體部署模型

以上三種方案有各自的優(yōu)缺點(diǎn):

方案1，光纖直連可以方便地解決近距離的OLT上聯(lián)，在近期也可以節(jié)省投資。但要占用大量光纖資源，而且光纖距離比較遠(yuǎn)。尤其是隨著OLT數(shù)量的增加，大量的OLT都要使用兩條不同路由的光纖向骨干節(jié)點(diǎn)匯聚，光纜和光端口的占用非常多，這對(duì)網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)容升級(jí)帶來隱患與瓶頸。

對(duì)于方案2和3，如果OLT附近有 WDM或者PTN匯聚節(jié)點(diǎn)，直接上聯(lián)可以滿足遠(yuǎn)期業(yè)務(wù)的需要，但由于OLT過于分散且初期業(yè)務(wù)量較少，基本都以GE電路上行，勢必會(huì)造成大量的投資浪費(fèi)。此外，匯聚層的建設(shè)部署比較謹(jǐn)慎，建設(shè)周期長，根本無法適應(yīng)OLT的部署和建設(shè)進(jìn)度。隨著寬帶業(yè)務(wù)的飛速發(fā)展，OLT點(diǎn)將不斷增加且逐步下沉，使得邊遠(yuǎn)OLT上聯(lián)的問題就愈發(fā)突顯出來。

3 OLT上聯(lián)和PTN部署的思路

目前的OLT上聯(lián)面臨兩種情況，第一種情況:OLT在匯聚機(jī)房周邊，此時(shí)OLT的上聯(lián)可以通過直連10GE PTN或WDM匯聚層來解決。第二種情況:對(duì)于偏離匯聚機(jī)房較遠(yuǎn)的OLT上聯(lián)問題，匯聚層不能很好地解決。建議將第二種情況下OLT上聯(lián)交由接入層來完成，通過在接入層部署PTN實(shí)現(xiàn)接入。

4 解決OLT上聯(lián)的方案

4.1 接入層資源分析（SDH、MSTP、PTN）

現(xiàn)有的接入層所采用的傳輸技術(shù)包括SDH、MSTP以及PTN。國內(nèi)各運(yùn)營商都擁有豐富的SDH傳輸資源，考慮到投資成本的原因，利用成熟的SDH技術(shù)進(jìn)行寬帶接入網(wǎng)建設(shè)只是一個(gè)過渡的選擇。

基于SDH的MSTP網(wǎng)絡(luò)IP化程度不夠“徹底”，其IP化主要體現(xiàn)在用戶接口（即表層分組化），內(nèi)核卻仍然是電路交換（即內(nèi)核電路化）。PTN技術(shù)從接口到內(nèi)核均采用IP技術(shù)，能夠有效地解決未來城域網(wǎng)中語音、數(shù)據(jù)、視頻等多媒體業(yè)務(wù)需求。為了適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)中需求的不斷變化，在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)建設(shè)時(shí)可根據(jù)當(dāng)?shù)氐木W(wǎng)絡(luò)資源實(shí)際情況，采用不同的組網(wǎng)方式進(jìn)行PTN城域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。只要涉及用到接入層資源，總體上采用PTN來解決是比較理想的方案

4.2 PTN接入層解決OLT上聯(lián)的方案

在接入層通過SDH／MSTP技術(shù)接入業(yè)務(wù)在發(fā)展初期尚可以滿足需求，當(dāng)實(shí)際業(yè)務(wù)需求較大的時(shí)候，網(wǎng)絡(luò)受傳輸系統(tǒng)自身帶寬限制、資源利用率、業(yè)務(wù)靈活性欠缺等因素制約將成為網(wǎng)絡(luò)瓶頸。且由于SDH接入層采用同步時(shí)鐘技術(shù)不具備OLT上聯(lián)的能力，所以通過帶寬可分配的PTN環(huán)路將OLT和3G基站混合組網(wǎng)是個(gè)很好的方式。匯聚層／接入層均采用PTN設(shè)備，匯聚層采用10GE設(shè)備，接入層采用GE設(shè)備，如圖2所示。在接入層中使用PTN技術(shù)，不僅可以很好地解決邊遠(yuǎn)鄉(xiāng)鎮(zhèn)OLT上聯(lián)的問題，還可在進(jìn)入IP業(yè)務(wù)的高速發(fā)展期后，輕易實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)IP化、保證全業(yè)務(wù)得以開展。

從接入層至核心層全部采用PTN設(shè)備，單獨(dú)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)。采用這種獨(dú)立組網(wǎng)的方式，可以使得網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)清晰，易于管理和維護(hù)，有效解決大量IP業(yè)務(wù)的接入。MSTP與PTN分平面建設(shè)的方式可以將現(xiàn)網(wǎng)中2G業(yè)務(wù)與3G業(yè)務(wù)分離在兩個(gè)平面上分別進(jìn)行承載?，F(xiàn)網(wǎng)的MSTP設(shè)備可以用于承載語音業(yè)務(wù)，新建的PTN網(wǎng)絡(luò)可以為未來的IP業(yè)務(wù)提供支持。而PTN網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)有MSTP網(wǎng)絡(luò)之間通過光口對(duì)接實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的互通。

圖2 PTN技術(shù)解決OLT上聯(lián)

PTN獨(dú)立組網(wǎng)的方式易于管理和維護(hù)，但PTN設(shè)備目前只有GE和10GE兩級(jí)速率。故此方式適合小規(guī)模的城域PTN網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。鑒于全網(wǎng)絡(luò)IP化的發(fā)展趨勢，以及今后基站IP化和全業(yè)務(wù)的開展，為了保證城域網(wǎng)絡(luò)具有良好的擴(kuò)展性和可持續(xù)性，建議采用在核心層采用IP over WDM／OTN平臺(tái)，匯聚／接入層采用PTN架構(gòu)。當(dāng)然由于業(yè)務(wù)發(fā)展的不均衡，可能會(huì)出現(xiàn)部分業(yè)務(wù)量大的區(qū)域，為滿足大帶寬傳送需要，將IP over WDM／OTN應(yīng)用到匯聚層，而PTN僅應(yīng)用于接入層的場景。總之，實(shí)際業(yè)務(wù)的需求情況決定了PTN在城域網(wǎng)中的部署模式。

5 結(jié)束語

在全業(yè)務(wù)運(yùn)營時(shí)代，通信公司為改變在寬帶接入網(wǎng)及其配套的IP城域網(wǎng)弱勢地位，已經(jīng)運(yùn)用GPON技術(shù)在全國范圍內(nèi)大規(guī)模部署該網(wǎng)絡(luò)，GPON網(wǎng)絡(luò)中OLT上聯(lián)的規(guī)劃尤為重要。對(duì)于城區(qū)匯聚機(jī)房能夠覆蓋的區(qū)域，利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)資源可以很好地解決OLT上聯(lián)問題，但對(duì)于邊遠(yuǎn)的OLT，則可以通過部署PTN接入層來解決。