省干PTN網(wǎng)絡部署關鍵技術探討

張華榮+張優(yōu)訓+李勇+蟻澤純

【摘 要】從通信行業(yè)未來以LTE、集團客戶為主的業(yè)務網(wǎng)發(fā)展趨勢出發(fā)，梳理省干建設PTN網(wǎng)絡的必要性及要點，并分析討論省干PTN系統(tǒng)建設的關鍵技術、網(wǎng)絡建設模型及組網(wǎng)要點，拓展了不同場景下省干PTN系統(tǒng)部署長期演進組網(wǎng)架構的研究視角，為大數(shù)據(jù)時代省干PTN傳輸網(wǎng)部署提供了參考，有助于推動省干PTN網(wǎng)絡建設。

【關鍵詞】LTE PTN CEP L2/L3

中圖分類號：TN915 文獻標識碼：A 文章編號：1006-1010（2014）-03-

1 前言

2013年8月，國務院連續(xù)下發(fā)了“國家寬帶戰(zhàn)略”（國發(fā)〔2013〕31號）及“促進信息消費”（國發(fā)〔2013〕32號）兩個文件，明確了加快寬帶網(wǎng)絡建設的技術路線、發(fā)展時間表、五項重點任務和七個方面的扶持措施，發(fā)展寬帶成為國家戰(zhàn)略。隨著“國家寬帶戰(zhàn)略”正式發(fā)布，各大通信運營商的全業(yè)務競爭日趨激烈，急需尋找下一個實現(xiàn)經(jīng)濟增長方式轉變的業(yè)務增長點、突破點。因此，LTE、集團客戶業(yè)務的發(fā)展具有重要戰(zhàn)略意義。

現(xiàn)階段，中國通信運營商省干傳輸網(wǎng)的整體能力仍然不足，無法全面、快速地滿足LTE、集團客戶等業(yè)務發(fā)展需求，以中國移動為代表的通信運營商逐步偏向采用“精細化、簡潔化、寬帶化、集約化、可持續(xù)”策略，積極推動省干傳輸網(wǎng)IP化進程，組建省內(nèi)干線PTN（Packet Transport Network，分組傳送網(wǎng)）傳輸網(wǎng)（下稱“省干PTN”）。

2 業(yè)務網(wǎng)發(fā)展趨勢

隨著大數(shù)據(jù)時代到來，尤其在LTE業(yè)務、集團客戶業(yè)務大力發(fā)展的大背景下，傳輸技術在帶寬承載能力上出現(xiàn)較大的突破（如100G波分、40G/100G PTN、10G PON），省干傳輸網(wǎng)從原來需求配套專業(yè)逐步轉變?yōu)榛A網(wǎng)絡專業(yè)，重要性不斷提升，形成為各業(yè)務需求專業(yè)“枝葉”輸送養(yǎng)分的樹形“主干脈絡”。

現(xiàn)階段，中國通信運營商傳輸網(wǎng)面向全業(yè)務發(fā)展的網(wǎng)絡架構已具雛形。但是與網(wǎng)絡、業(yè)務發(fā)展的需求和速度相比，省干PTN的整體資源、帶寬能力仍然不足，無法全面、快速地滿足LTE基站接入、集團客戶發(fā)展等需求。

一方面，隨著大客戶業(yè)務IP化和寬帶化趨勢，接口則從TDM轉向FE/GE以太網(wǎng)接口，省干SDH已經(jīng)無法滿足業(yè)務發(fā)展需求；另一方面，隨著LTE的網(wǎng)絡部署，核心網(wǎng)元S-GW和MME將主要部署在省內(nèi)中心城市，提出了LTE基站回傳跨地市流量需求，而現(xiàn)網(wǎng)以波分、SDH為主的省干傳輸網(wǎng)絡暫無法滿足省干L3業(yè)務需求。因此，為應對大數(shù)據(jù)時代省干傳輸網(wǎng)“大容量、帶寬化、高質量、靈活調度、L3及QoS”的網(wǎng)絡能力要求，滿足LTE、集團客戶兩大業(yè)務省干電路需求，迫切需要組建省干PTN網(wǎng)絡。

下面將就省干PTN系統(tǒng)建設的關鍵技術、應用場景進行探討，并提出可行的省干PTN組網(wǎng)方案。

3 省干PTN關鍵技術

2009年起，國內(nèi)通信運營商大力推動并引入PTN技術組建傳輸網(wǎng)絡，現(xiàn)已在國內(nèi)部署了一張全球最大的本地城域PTN分組傳送網(wǎng)絡，主要承載2G/3G基站回傳和集團客戶專線業(yè)務。而省干部署PTN主要受限于省干PTN部署的關鍵技術產(chǎn)品進展、成熟度及商用程度，如CEP接口技術、L3功能、流量監(jiān)控等關鍵技術。

3.1 CEP接口

當前集團客戶業(yè)務存在大量TDM業(yè)務，接口類型包括E1和STM-N。E1可以通過PTN設備的STM-1接口傳送；而STM-N內(nèi)部業(yè)務存在多種顆粒，包括VC12/VC3/VC4，現(xiàn)網(wǎng)PTN設備的STM-1接口就無法滿足此類型業(yè)務的傳輸需求。因此，要實現(xiàn)PTN全面替代SDH，必須在PTN設備上具備CEP接口的能力。集團客戶業(yè)務通過客戶側設備接入，到達局端設備是STM-1/4的接口，并且最小封裝顆粒為VC4，通過CEP接口與局端設備對接，業(yè)務通過CEP仿真進行傳送。

CEP技術提供VC4級別的電路仿真，可以為集團客戶業(yè)務干線傳送提供大顆粒承載接口，解決了STM-1不能滿足大客戶業(yè)務傳送的問題，成為PTN干線上替代SDH進行大客戶傳送的關鍵技術。

非通道化CEP STM-1接口技術在省干PTN系統(tǒng)的部署，有效解決了PTN干線傳送TDM業(yè)務時延、155M TDM專線業(yè)務傳輸能力兩大問題，可以實現(xiàn)VC-4級別在PTN網(wǎng)絡的調度和交叉，使省干PTN具備了替代SDH的TDM業(yè)務傳送能力。CEP技術在省干網(wǎng)絡應用場景如圖1所示：

3.2 L3功能

相比現(xiàn)有2G、3G移動通信系統(tǒng)，LTE對回傳網(wǎng)絡在高帶寬、低時延、橫向轉發(fā)等方面提出了更高的要求，要求省干傳輸網(wǎng)絡提供L3電路進行業(yè)務流量的疏導。

PTN系統(tǒng)L3功能的核心思路是遵循PTN設備的技術特征，把IP作為一種業(yè)務，承載在MPLS-TP隧道之上。PE節(jié)點之間的隧道采用PTN隧道技術，延續(xù)整網(wǎng)PTN保護機制。省干PTN系統(tǒng)節(jié)點之間開啟L3 VPN，通過VRF實現(xiàn)不同L3轉發(fā)實例之間的隔離，VPN路由通過網(wǎng)管智能計算并下發(fā)給設備形成靜態(tài)路由表項。省干網(wǎng)絡應用場景下，PTN設備L3層數(shù)據(jù)封裝及路由轉發(fā)方案如下：

（1）數(shù)據(jù)封裝方案（見圖2）

在L2/L3節(jié)點設備上采用L3 VPN封裝，去掉原有L2封裝的PW標簽及LSP標簽，通過VRF上的路由轉發(fā)相應的業(yè)務：

◆轉發(fā)到本地SGW/MME協(xié)議封裝：Ethernet/IP；

◆通過L3 VPN轉送到遠端的協(xié)議封裝：LSP標簽/VRF標簽/IP。

（2）路由轉發(fā)方案（見圖3）

◆在省干L3 PTN網(wǎng)絡內(nèi)，靜態(tài)L3 VPN采用報文封裝，通過虛擬路由轉發(fā)實例（VRF）標簽與隧道（LSP）標簽的封裝方式進行路由；

◆省干L3 PTN內(nèi)部設備仍然采用PTN原有的隧道技術，根據(jù)LSP標簽進行轉發(fā)，僅在L2/L3橋接點，PTN設備進行PW和VRF之間的關聯(lián)；endprint

◆在本地城域網(wǎng)L2/L3橋接點，根據(jù)用戶IP報文頭目的地址信息，查找到VRF標簽、LSP標簽及下一跳信息，進行L3 VPN封裝，通過UNI接口與省干PTN設備對接實現(xiàn)分組轉發(fā)和L3 VPN路由功能。

同時，省干L3 PTN網(wǎng)絡中多種保護方式可相結合使用，如VRRP可與雙歸、VPN FRR配合使用，VPN FRR也可與L2的線性、環(huán)網(wǎng)保護配合使用，保護機制多種多樣，提高了省干L3 PTN網(wǎng)絡的安全性。

3.3 L2/L3橋接

目前，業(yè)界PTN承載LTE的解決方案以采用L2 VPN+L3 VPN（靜態(tài)）組網(wǎng)為主，即：在本地PTN網(wǎng)絡與省干PTN網(wǎng)絡對接前，仍然采用Line的組網(wǎng)技術，在本地網(wǎng)核心PTN節(jié)點終結接入?yún)R聚的Line業(yè)務，內(nèi)部完成L2到L3的橋接，進入到L3 VPN轉發(fā)處理，再與省干PTN對接：

（1）對于S1流量，通過接入?yún)R聚層的隧道送到核心PTN節(jié)點，完成L2/L3橋接后，再通過PTN核心節(jié)點的L3 VPN轉發(fā)到相應的sGW或MME；

（2）對于X2接口，先通過接入?yún)R聚層的隧道送到核心PTN節(jié)點，完成L2/L3橋接后，再通過L3 VPN（包括本地轉發(fā)和遠端VPN轉發(fā)）轉發(fā)到接入?yún)R聚層的隧道，向下傳送到目的基站。

由此可見，省干具備L3功能的LTE回傳PTN系統(tǒng)建設應用，關鍵技術之一是要解決好L2/L3的橋接。目前業(yè)界對于L3/L3的橋接環(huán)回方式主要有三種：外部環(huán)回、內(nèi)部實接口環(huán)回和內(nèi)部虛接口環(huán)回，其中內(nèi)部虛接口環(huán)回方案是最靈活、高效的。三種方式的優(yōu)劣對比及推薦應用場景如表1所示：

3.4 流量監(jiān)控

省干PTN網(wǎng)絡的大量部署給網(wǎng)絡運維管理帶來了新的變化和挑戰(zhàn)，尤其在省干部署PTN系統(tǒng)后，如何對省干/本地PTN系統(tǒng)網(wǎng)元性能、網(wǎng)絡端到端鏈路質量、數(shù)據(jù)流量、帶寬利用率開展統(tǒng)一監(jiān)控管理，如何充分挖掘PTN網(wǎng)絡大量數(shù)據(jù)價值，如何實現(xiàn)實時流量監(jiān)控、流量預測/分析，成為制約省干PTN部署效果的關鍵，對全網(wǎng)資源協(xié)調提出更高要求，這就提出了省網(wǎng)統(tǒng)一部署PTN流量監(jiān)控系統(tǒng)的需求。

PTN流量監(jiān)控系統(tǒng)是網(wǎng)管系統(tǒng)的最主要內(nèi)容之一，通過性能與流量監(jiān)測獲取各種主要的網(wǎng)絡性能指標值，然后根據(jù)這些數(shù)據(jù)掌握網(wǎng)絡的運行狀態(tài)，變被動維護為主動維護，發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡的行為規(guī)律并形成專業(yè)流量數(shù)據(jù)分析報表，為PTN網(wǎng)絡規(guī)劃、發(fā)現(xiàn)和排除故障、分析網(wǎng)絡總體運行狀態(tài)提供基本手段。

PTN流量監(jiān)控系統(tǒng)在省干網(wǎng)絡的部署中，可通過各地市部署的數(shù)據(jù)采集器從PTN網(wǎng)絡提取網(wǎng)端口數(shù)據(jù)、網(wǎng)元性能及端到端流量等指標，并定期將各地市整理后的流量數(shù)據(jù)上報給省公司流量監(jiān)控平臺，由設置在省公司的PTN流量監(jiān)控服務器統(tǒng)一進行流量分析、監(jiān)控及生成報表，各地市通過DCN網(wǎng)絡訪問省公司服務器進行運維管理，后期流量監(jiān)控系統(tǒng)可升級實現(xiàn)反向控制功能。

3.5 大容量設備、高速率接口

軟銀在2011移動世界大會（MWC2011）宣布：過去10年數(shù)據(jù)流量增加了1 000倍，并預測未來10年將再增加1 000倍。集客業(yè)務近兩年來的增長是過去10年間的總和，端口需求由起初2M、FE及少量155M電路為主，到現(xiàn)在的普遍GE接入需求，后續(xù)將逐步發(fā)展至更大的接入帶寬需求；同時，LTE對回傳網(wǎng)絡的帶寬需求由2G/3G時期的幾兆、幾十兆發(fā)展到LTE時期的幾百兆。

一方面是省干層面不斷增長的帶寬流量需求，要求省干PTN設備具備更大的容量及擴容能力；另一方面是現(xiàn)網(wǎng)PTN設備整體容量偏小（普遍在320G以下）、槽位與端口擴展余量不足、端口速率受限于10GE的局限性。兩者之間突出的矛盾以及業(yè)務重要性，對PTN設備的能力提出了更高要求，這也正是推動行業(yè)對PTN設備優(yōu)化升級的動力所在。

在設備容量上，省干PTN需要引入大容量設備，考慮到中后期集團客戶業(yè)務發(fā)展需求以及LTE在省內(nèi)跨地市調度，建議在業(yè)務需求相對集中的中心城市節(jié)點部署T級別、多槽位的PTN設備，其他地市考慮選用中容量PTN設備。目前，業(yè)界多個廠家宣稱可提供具備商用條件的T級別、單端槽位大于60個的大容量PTN設備，省干層面已具備搭建大容量PTN系統(tǒng)平臺的條件。

在組網(wǎng)速率上，省干PTN網(wǎng)絡部署中期，多業(yè)務承載場景下的容量瓶頸明顯，因此有必要在省干PTN網(wǎng)絡中引入大容量40GE/100GE接口。但目前40km的40GE端口行業(yè)標準有待完善，100GE端口技術成熟度有待提升，且單端口成本仍較高，在省干層面大規(guī)模應用的前提條件尚不具備。具體考慮影響40G/100G應用的因素時，需要著眼于網(wǎng)絡的全局，除了傳輸網(wǎng)絡設備外，還有客戶端設備、核心網(wǎng)設備等，同時要考慮對現(xiàn)有網(wǎng)絡的兼容性。

綜上所述，省干PTN部署初期，應重點關注PTN設備容量，搭建可滿足后期平滑演進的系統(tǒng)平臺；省干PTN部署中期，待40GE/100GE端口標準、產(chǎn)品成熟度和成本等均滿足引入條件后，可根據(jù)業(yè)務發(fā)展按需、分區(qū)域逐步引入。

3.6 互通端口

為增強PTN網(wǎng)絡開放性，進一步降低PTN建網(wǎng)成本，推進技術成熟，省干PTN網(wǎng)絡將可能采用多廠家組網(wǎng)方案，這就要求不同廠家的PTN設備均滿足省干PTN多廠家組網(wǎng)的互通要求，可提供技術標準統(tǒng)一的互通端口，滿足承載業(yè)務的端到端管理需求。

目前，PTN互通端口主要有UNI和NNI兩種。UNI互通模型是指兩端PTN設備通過業(yè)務適配模塊進行互連，即業(yè)務接口互通；NNI互通模型是指兩端PTN設備通過線路適配模塊進行互連，即網(wǎng)絡/線路接口互通。由于來自UNI互通接口的是業(yè)務，其互通對接端設備可以看作是與基站、集團客戶等一樣的客戶側設備，即業(yè)務側端口。采用NNI接口互通時，要求兩個廠家設備在同一個域中（即共網(wǎng)管系統(tǒng)），以實現(xiàn)對PTN網(wǎng)絡的有效管理，但受限于現(xiàn)階段網(wǎng)管互通技術或綜合網(wǎng)管系統(tǒng)成熟度，故在PTN互通中，NNI互通技術更為關鍵且較難實現(xiàn)，需要同時滿足PTN網(wǎng)絡業(yè)務、保護、OAM、QoS和同步等五個層面的互通要求。因此，現(xiàn)階段互通端口技術以UNI為主。

省干PTN多廠家組網(wǎng)時，主要有分層互通、分域互通兩種互通應用場景。如圖4所示。

（1）分層互通用于本地與省干PTN網(wǎng)絡、省干與國干PTN網(wǎng)絡對接，各類業(yè)務從接入側廠家A的PTN網(wǎng)絡接入，經(jīng)過各層傳送和匯聚，最終送達核心側廠家B的省干PTN網(wǎng)絡后進入業(yè)務控制單元（如基站控制器SGW/MME），其互通節(jié)點一般位于各個地市省干中心節(jié)點；

（2）分域互通用于省干PTN系統(tǒng)間對接，類似于省干雙平面，每個廠家的PTN網(wǎng)絡都實現(xiàn)從基站和各類客戶到其業(yè)務控制單元的端到端連接，只是在核心層進行互連互通，其互通節(jié)點一般位于省干中心節(jié)點（如省會）。

綜上所述，省干分層互通、分域互通推薦采用UNI方式（成熟、簡單、易實施、實現(xiàn)難度小），同時由于現(xiàn)階段不同廠家PTN間NNI互通尚待完善，待技術成熟后作為未來演進目標。

4 總結

本文從大數(shù)據(jù)時代業(yè)務網(wǎng)發(fā)展趨勢出發(fā)，討論省干PTN網(wǎng)絡建設必要性、分析組網(wǎng)關鍵技術、提出網(wǎng)絡建設模型、總結部署要點。下一階段，將重點研究省干PTN部署的組網(wǎng)建設模型，對系統(tǒng)平臺方案、組網(wǎng)架構方案以及組網(wǎng)規(guī)劃要點進行深入探討，給出適用于省干網(wǎng)絡現(xiàn)狀的PTN部署場景模型。

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[7] 張成梅，董勇，洪峰. 淺談PTN網(wǎng)絡流量規(guī)劃和流量控制[J]. 移動通信， 2013（3）： 153-157.★endprint

◆在本地城域網(wǎng)L2/L3橋接點，根據(jù)用戶IP報文頭目的地址信息，查找到VRF標簽、LSP標簽及下一跳信息，進行L3 VPN封裝，通過UNI接口與省干PTN設備對接實現(xiàn)分組轉發(fā)和L3 VPN路由功能。

同時，省干L3 PTN網(wǎng)絡中多種保護方式可相結合使用，如VRRP可與雙歸、VPN FRR配合使用，VPN FRR也可與L2的線性、環(huán)網(wǎng)保護配合使用，保護機制多種多樣，提高了省干L3 PTN網(wǎng)絡的安全性。

3.3 L2/L3橋接

目前，業(yè)界PTN承載LTE的解決方案以采用L2 VPN+L3 VPN（靜態(tài)）組網(wǎng)為主，即：在本地PTN網(wǎng)絡與省干PTN網(wǎng)絡對接前，仍然采用Line的組網(wǎng)技術，在本地網(wǎng)核心PTN節(jié)點終結接入?yún)R聚的Line業(yè)務，內(nèi)部完成L2到L3的橋接，進入到L3 VPN轉發(fā)處理，再與省干PTN對接：

（1）對于S1流量，通過接入?yún)R聚層的隧道送到核心PTN節(jié)點，完成L2/L3橋接后，再通過PTN核心節(jié)點的L3 VPN轉發(fā)到相應的sGW或MME；

（2）對于X2接口，先通過接入?yún)R聚層的隧道送到核心PTN節(jié)點，完成L2/L3橋接后，再通過L3 VPN（包括本地轉發(fā)和遠端VPN轉發(fā)）轉發(fā)到接入?yún)R聚層的隧道，向下傳送到目的基站。

由此可見，省干具備L3功能的LTE回傳PTN系統(tǒng)建設應用，關鍵技術之一是要解決好L2/L3的橋接。目前業(yè)界對于L3/L3的橋接環(huán)回方式主要有三種：外部環(huán)回、內(nèi)部實接口環(huán)回和內(nèi)部虛接口環(huán)回，其中內(nèi)部虛接口環(huán)回方案是最靈活、高效的。三種方式的優(yōu)劣對比及推薦應用場景如表1所示：

3.4 流量監(jiān)控

省干PTN網(wǎng)絡的大量部署給網(wǎng)絡運維管理帶來了新的變化和挑戰(zhàn)，尤其在省干部署PTN系統(tǒng)后，如何對省干/本地PTN系統(tǒng)網(wǎng)元性能、網(wǎng)絡端到端鏈路質量、數(shù)據(jù)流量、帶寬利用率開展統(tǒng)一監(jiān)控管理，如何充分挖掘PTN網(wǎng)絡大量數(shù)據(jù)價值，如何實現(xiàn)實時流量監(jiān)控、流量預測/分析，成為制約省干PTN部署效果的關鍵，對全網(wǎng)資源協(xié)調提出更高要求，這就提出了省網(wǎng)統(tǒng)一部署PTN流量監(jiān)控系統(tǒng)的需求。

PTN流量監(jiān)控系統(tǒng)是網(wǎng)管系統(tǒng)的最主要內(nèi)容之一，通過性能與流量監(jiān)測獲取各種主要的網(wǎng)絡性能指標值，然后根據(jù)這些數(shù)據(jù)掌握網(wǎng)絡的運行狀態(tài)，變被動維護為主動維護，發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡的行為規(guī)律并形成專業(yè)流量數(shù)據(jù)分析報表，為PTN網(wǎng)絡規(guī)劃、發(fā)現(xiàn)和排除故障、分析網(wǎng)絡總體運行狀態(tài)提供基本手段。

PTN流量監(jiān)控系統(tǒng)在省干網(wǎng)絡的部署中，可通過各地市部署的數(shù)據(jù)采集器從PTN網(wǎng)絡提取網(wǎng)端口數(shù)據(jù)、網(wǎng)元性能及端到端流量等指標，并定期將各地市整理后的流量數(shù)據(jù)上報給省公司流量監(jiān)控平臺，由設置在省公司的PTN流量監(jiān)控服務器統(tǒng)一進行流量分析、監(jiān)控及生成報表，各地市通過DCN網(wǎng)絡訪問省公司服務器進行運維管理，后期流量監(jiān)控系統(tǒng)可升級實現(xiàn)反向控制功能。

3.5 大容量設備、高速率接口

軟銀在2011移動世界大會（MWC2011）宣布：過去10年數(shù)據(jù)流量增加了1 000倍，并預測未來10年將再增加1 000倍。集客業(yè)務近兩年來的增長是過去10年間的總和，端口需求由起初2M、FE及少量155M電路為主，到現(xiàn)在的普遍GE接入需求，后續(xù)將逐步發(fā)展至更大的接入帶寬需求；同時，LTE對回傳網(wǎng)絡的帶寬需求由2G/3G時期的幾兆、幾十兆發(fā)展到LTE時期的幾百兆。

一方面是省干層面不斷增長的帶寬流量需求，要求省干PTN設備具備更大的容量及擴容能力；另一方面是現(xiàn)網(wǎng)PTN設備整體容量偏?。ㄆ毡樵?20G以下）、槽位與端口擴展余量不足、端口速率受限于10GE的局限性。兩者之間突出的矛盾以及業(yè)務重要性，對PTN設備的能力提出了更高要求，這也正是推動行業(yè)對PTN設備優(yōu)化升級的動力所在。

在設備容量上，省干PTN需要引入大容量設備，考慮到中后期集團客戶業(yè)務發(fā)展需求以及LTE在省內(nèi)跨地市調度，建議在業(yè)務需求相對集中的中心城市節(jié)點部署T級別、多槽位的PTN設備，其他地市考慮選用中容量PTN設備。目前，業(yè)界多個廠家宣稱可提供具備商用條件的T級別、單端槽位大于60個的大容量PTN設備，省干層面已具備搭建大容量PTN系統(tǒng)平臺的條件。

在組網(wǎng)速率上，省干PTN網(wǎng)絡部署中期，多業(yè)務承載場景下的容量瓶頸明顯，因此有必要在省干PTN網(wǎng)絡中引入大容量40GE/100GE接口。但目前40km的40GE端口行業(yè)標準有待完善，100GE端口技術成熟度有待提升，且單端口成本仍較高，在省干層面大規(guī)模應用的前提條件尚不具備。具體考慮影響40G/100G應用的因素時，需要著眼于網(wǎng)絡的全局，除了傳輸網(wǎng)絡設備外，還有客戶端設備、核心網(wǎng)設備等，同時要考慮對現(xiàn)有網(wǎng)絡的兼容性。

綜上所述，省干PTN部署初期，應重點關注PTN設備容量，搭建可滿足后期平滑演進的系統(tǒng)平臺；省干PTN部署中期，待40GE/100GE端口標準、產(chǎn)品成熟度和成本等均滿足引入條件后，可根據(jù)業(yè)務發(fā)展按需、分區(qū)域逐步引入。

3.6 互通端口

為增強PTN網(wǎng)絡開放性，進一步降低PTN建網(wǎng)成本，推進技術成熟，省干PTN網(wǎng)絡將可能采用多廠家組網(wǎng)方案，這就要求不同廠家的PTN設備均滿足省干PTN多廠家組網(wǎng)的互通要求，可提供技術標準統(tǒng)一的互通端口，滿足承載業(yè)務的端到端管理需求。

目前，PTN互通端口主要有UNI和NNI兩種。UNI互通模型是指兩端PTN設備通過業(yè)務適配模塊進行互連，即業(yè)務接口互通；NNI互通模型是指兩端PTN設備通過線路適配模塊進行互連，即網(wǎng)絡/線路接口互通。由于來自UNI互通接口的是業(yè)務，其互通對接端設備可以看作是與基站、集團客戶等一樣的客戶側設備，即業(yè)務側端口。采用NNI接口互通時，要求兩個廠家設備在同一個域中（即共網(wǎng)管系統(tǒng)），以實現(xiàn)對PTN網(wǎng)絡的有效管理，但受限于現(xiàn)階段網(wǎng)管互通技術或綜合網(wǎng)管系統(tǒng)成熟度，故在PTN互通中，NNI互通技術更為關鍵且較難實現(xiàn)，需要同時滿足PTN網(wǎng)絡業(yè)務、保護、OAM、QoS和同步等五個層面的互通要求。因此，現(xiàn)階段互通端口技術以UNI為主。

省干PTN多廠家組網(wǎng)時，主要有分層互通、分域互通兩種互通應用場景。如圖4所示。

（1）分層互通用于本地與省干PTN網(wǎng)絡、省干與國干PTN網(wǎng)絡對接，各類業(yè)務從接入側廠家A的PTN網(wǎng)絡接入，經(jīng)過各層傳送和匯聚，最終送達核心側廠家B的省干PTN網(wǎng)絡后進入業(yè)務控制單元（如基站控制器SGW/MME），其互通節(jié)點一般位于各個地市省干中心節(jié)點；

（2）分域互通用于省干PTN系統(tǒng)間對接，類似于省干雙平面，每個廠家的PTN網(wǎng)絡都實現(xiàn)從基站和各類客戶到其業(yè)務控制單元的端到端連接，只是在核心層進行互連互通，其互通節(jié)點一般位于省干中心節(jié)點（如省會）。

綜上所述，省干分層互通、分域互通推薦采用UNI方式（成熟、簡單、易實施、實現(xiàn)難度?。?，同時由于現(xiàn)階段不同廠家PTN間NNI互通尚待完善，待技術成熟后作為未來演進目標。

4 總結

本文從大數(shù)據(jù)時代業(yè)務網(wǎng)發(fā)展趨勢出發(fā)，討論省干PTN網(wǎng)絡建設必要性、分析組網(wǎng)關鍵技術、提出網(wǎng)絡建設模型、總結部署要點。下一階段，將重點研究省干PTN部署的組網(wǎng)建設模型，對系統(tǒng)平臺方案、組網(wǎng)架構方案以及組網(wǎng)規(guī)劃要點進行深入探討，給出適用于省干網(wǎng)絡現(xiàn)狀的PTN部署場景模型。

參考文獻：

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[7] 張成梅，董勇，洪峰. 淺談PTN網(wǎng)絡流量規(guī)劃和流量控制[J]. 移動通信， 2013（3）： 153-157.★endprint

◆在本地城域網(wǎng)L2/L3橋接點，根據(jù)用戶IP報文頭目的地址信息，查找到VRF標簽、LSP標簽及下一跳信息，進行L3 VPN封裝，通過UNI接口與省干PTN設備對接實現(xiàn)分組轉發(fā)和L3 VPN路由功能。

同時，省干L3 PTN網(wǎng)絡中多種保護方式可相結合使用，如VRRP可與雙歸、VPN FRR配合使用，VPN FRR也可與L2的線性、環(huán)網(wǎng)保護配合使用，保護機制多種多樣，提高了省干L3 PTN網(wǎng)絡的安全性。

3.3 L2/L3橋接

目前，業(yè)界PTN承載LTE的解決方案以采用L2 VPN+L3 VPN（靜態(tài)）組網(wǎng)為主，即：在本地PTN網(wǎng)絡與省干PTN網(wǎng)絡對接前，仍然采用Line的組網(wǎng)技術，在本地網(wǎng)核心PTN節(jié)點終結接入?yún)R聚的Line業(yè)務，內(nèi)部完成L2到L3的橋接，進入到L3 VPN轉發(fā)處理，再與省干PTN對接：

（1）對于S1流量，通過接入?yún)R聚層的隧道送到核心PTN節(jié)點，完成L2/L3橋接后，再通過PTN核心節(jié)點的L3 VPN轉發(fā)到相應的sGW或MME；

（2）對于X2接口，先通過接入?yún)R聚層的隧道送到核心PTN節(jié)點，完成L2/L3橋接后，再通過L3 VPN（包括本地轉發(fā)和遠端VPN轉發(fā)）轉發(fā)到接入?yún)R聚層的隧道，向下傳送到目的基站。

由此可見，省干具備L3功能的LTE回傳PTN系統(tǒng)建設應用，關鍵技術之一是要解決好L2/L3的橋接。目前業(yè)界對于L3/L3的橋接環(huán)回方式主要有三種：外部環(huán)回、內(nèi)部實接口環(huán)回和內(nèi)部虛接口環(huán)回，其中內(nèi)部虛接口環(huán)回方案是最靈活、高效的。三種方式的優(yōu)劣對比及推薦應用場景如表1所示：

3.4 流量監(jiān)控

省干PTN網(wǎng)絡的大量部署給網(wǎng)絡運維管理帶來了新的變化和挑戰(zhàn)，尤其在省干部署PTN系統(tǒng)后，如何對省干/本地PTN系統(tǒng)網(wǎng)元性能、網(wǎng)絡端到端鏈路質量、數(shù)據(jù)流量、帶寬利用率開展統(tǒng)一監(jiān)控管理，如何充分挖掘PTN網(wǎng)絡大量數(shù)據(jù)價值，如何實現(xiàn)實時流量監(jiān)控、流量預測/分析，成為制約省干PTN部署效果的關鍵，對全網(wǎng)資源協(xié)調提出更高要求，這就提出了省網(wǎng)統(tǒng)一部署PTN流量監(jiān)控系統(tǒng)的需求。

PTN流量監(jiān)控系統(tǒng)是網(wǎng)管系統(tǒng)的最主要內(nèi)容之一，通過性能與流量監(jiān)測獲取各種主要的網(wǎng)絡性能指標值，然后根據(jù)這些數(shù)據(jù)掌握網(wǎng)絡的運行狀態(tài)，變被動維護為主動維護，發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡的行為規(guī)律并形成專業(yè)流量數(shù)據(jù)分析報表，為PTN網(wǎng)絡規(guī)劃、發(fā)現(xiàn)和排除故障、分析網(wǎng)絡總體運行狀態(tài)提供基本手段。

PTN流量監(jiān)控系統(tǒng)在省干網(wǎng)絡的部署中，可通過各地市部署的數(shù)據(jù)采集器從PTN網(wǎng)絡提取網(wǎng)端口數(shù)據(jù)、網(wǎng)元性能及端到端流量等指標，并定期將各地市整理后的流量數(shù)據(jù)上報給省公司流量監(jiān)控平臺，由設置在省公司的PTN流量監(jiān)控服務器統(tǒng)一進行流量分析、監(jiān)控及生成報表，各地市通過DCN網(wǎng)絡訪問省公司服務器進行運維管理，后期流量監(jiān)控系統(tǒng)可升級實現(xiàn)反向控制功能。

3.5 大容量設備、高速率接口

軟銀在2011移動世界大會（MWC2011）宣布：過去10年數(shù)據(jù)流量增加了1 000倍，并預測未來10年將再增加1 000倍。集客業(yè)務近兩年來的增長是過去10年間的總和，端口需求由起初2M、FE及少量155M電路為主，到現(xiàn)在的普遍GE接入需求，后續(xù)將逐步發(fā)展至更大的接入帶寬需求；同時，LTE對回傳網(wǎng)絡的帶寬需求由2G/3G時期的幾兆、幾十兆發(fā)展到LTE時期的幾百兆。

一方面是省干層面不斷增長的帶寬流量需求，要求省干PTN設備具備更大的容量及擴容能力；另一方面是現(xiàn)網(wǎng)PTN設備整體容量偏?。ㄆ毡樵?20G以下）、槽位與端口擴展余量不足、端口速率受限于10GE的局限性。兩者之間突出的矛盾以及業(yè)務重要性，對PTN設備的能力提出了更高要求，這也正是推動行業(yè)對PTN設備優(yōu)化升級的動力所在。

在設備容量上，省干PTN需要引入大容量設備，考慮到中后期集團客戶業(yè)務發(fā)展需求以及LTE在省內(nèi)跨地市調度，建議在業(yè)務需求相對集中的中心城市節(jié)點部署T級別、多槽位的PTN設備，其他地市考慮選用中容量PTN設備。目前，業(yè)界多個廠家宣稱可提供具備商用條件的T級別、單端槽位大于60個的大容量PTN設備，省干層面已具備搭建大容量PTN系統(tǒng)平臺的條件。

在組網(wǎng)速率上，省干PTN網(wǎng)絡部署中期，多業(yè)務承載場景下的容量瓶頸明顯，因此有必要在省干PTN網(wǎng)絡中引入大容量40GE/100GE接口。但目前40km的40GE端口行業(yè)標準有待完善，100GE端口技術成熟度有待提升，且單端口成本仍較高，在省干層面大規(guī)模應用的前提條件尚不具備。具體考慮影響40G/100G應用的因素時，需要著眼于網(wǎng)絡的全局，除了傳輸網(wǎng)絡設備外，還有客戶端設備、核心網(wǎng)設備等，同時要考慮對現(xiàn)有網(wǎng)絡的兼容性。

綜上所述，省干PTN部署初期，應重點關注PTN設備容量，搭建可滿足后期平滑演進的系統(tǒng)平臺；省干PTN部署中期，待40GE/100GE端口標準、產(chǎn)品成熟度和成本等均滿足引入條件后，可根據(jù)業(yè)務發(fā)展按需、分區(qū)域逐步引入。

3.6 互通端口

為增強PTN網(wǎng)絡開放性，進一步降低PTN建網(wǎng)成本，推進技術成熟，省干PTN網(wǎng)絡將可能采用多廠家組網(wǎng)方案，這就要求不同廠家的PTN設備均滿足省干PTN多廠家組網(wǎng)的互通要求，可提供技術標準統(tǒng)一的互通端口，滿足承載業(yè)務的端到端管理需求。

目前，PTN互通端口主要有UNI和NNI兩種。UNI互通模型是指兩端PTN設備通過業(yè)務適配模塊進行互連，即業(yè)務接口互通；NNI互通模型是指兩端PTN設備通過線路適配模塊進行互連，即網(wǎng)絡/線路接口互通。由于來自UNI互通接口的是業(yè)務，其互通對接端設備可以看作是與基站、集團客戶等一樣的客戶側設備，即業(yè)務側端口。采用NNI接口互通時，要求兩個廠家設備在同一個域中（即共網(wǎng)管系統(tǒng)），以實現(xiàn)對PTN網(wǎng)絡的有效管理，但受限于現(xiàn)階段網(wǎng)管互通技術或綜合網(wǎng)管系統(tǒng)成熟度，故在PTN互通中，NNI互通技術更為關鍵且較難實現(xiàn)，需要同時滿足PTN網(wǎng)絡業(yè)務、保護、OAM、QoS和同步等五個層面的互通要求。因此，現(xiàn)階段互通端口技術以UNI為主。

省干PTN多廠家組網(wǎng)時，主要有分層互通、分域互通兩種互通應用場景。如圖4所示。

（1）分層互通用于本地與省干PTN網(wǎng)絡、省干與國干PTN網(wǎng)絡對接，各類業(yè)務從接入側廠家A的PTN網(wǎng)絡接入，經(jīng)過各層傳送和匯聚，最終送達核心側廠家B的省干PTN網(wǎng)絡后進入業(yè)務控制單元（如基站控制器SGW/MME），其互通節(jié)點一般位于各個地市省干中心節(jié)點；

（2）分域互通用于省干PTN系統(tǒng)間對接，類似于省干雙平面，每個廠家的PTN網(wǎng)絡都實現(xiàn)從基站和各類客戶到其業(yè)務控制單元的端到端連接，只是在核心層進行互連互通，其互通節(jié)點一般位于省干中心節(jié)點（如省會）。

綜上所述，省干分層互通、分域互通推薦采用UNI方式（成熟、簡單、易實施、實現(xiàn)難度?。?，同時由于現(xiàn)階段不同廠家PTN間NNI互通尚待完善，待技術成熟后作為未來演進目標。

4 總結

本文從大數(shù)據(jù)時代業(yè)務網(wǎng)發(fā)展趨勢出發(fā)，討論省干PTN網(wǎng)絡建設必要性、分析組網(wǎng)關鍵技術、提出網(wǎng)絡建設模型、總結部署要點。下一階段，將重點研究省干PTN部署的組網(wǎng)建設模型，對系統(tǒng)平臺方案、組網(wǎng)架構方案以及組網(wǎng)規(guī)劃要點進行深入探討，給出適用于省干網(wǎng)絡現(xiàn)狀的PTN部署場景模型。

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