通信運營商傳送網(wǎng)絡的發(fā)展趨勢

張文亮　李承業(yè)　尹遜偉

【摘要】隨著基站大規(guī)模開通LTE，傳統(tǒng)SDH網(wǎng)絡已經(jīng)不能適應數(shù)據(jù)類業(yè)務的增長，支持彈性通道，更高速率以及X2流量的新型傳送網(wǎng)應運而生，此文介紹具有代表性的PTN和IPRAN網(wǎng)絡的特點。

【關鍵詞】PTN；IPRAN；MPLS

1、PTN、IPRAN在運營商中的應用情況

在IP化的大趨勢下，國內(nèi)運營商采用分組技術(shù)的選擇不盡相同。目前中國移動回傳網(wǎng)絡建設以PTN為主，中國電信以IPRAN為主。中國聯(lián)通大規(guī)模建設IPRAN，同時部分引入了PTN。

下面來回顧一下PTN、IPRAN在運營商中的應用過程。

中國移動自2009年開啟PTN第一輪采集，涉及中興、華為、烽火、上海阿爾卡特等設備廠商，至今已進行了多次采集。2011年中國電信進行首期基于IP/MPLS技術(shù)的IPRAN設備采集，覆蓋5個主要沿海省份，12個本地網(wǎng)。2012中國聯(lián)通匯聚層和接入層的核心是第一次IPRAN設備采集，涉及華為，中興，烽火通信和上海貝爾等設備制造商。2013中國聯(lián)通第二次IPRAN設備采集，涉及華為、中興、烽火、思料等設備廠商。中國聯(lián)通的IPRAN（也稱分組承載傳送網(wǎng)絡或UTN綜合承載傳送設備）基于IP/MPLS技術(shù)，同時可選支持MPLS-TP。

2、新型傳送網(wǎng)的技術(shù)標準

任何一個技術(shù)，本身都不存在對和錯，好和壞，而不是從技術(shù)細節(jié)來比較。一種技術(shù)背后的理念和指導思想是關鍵的，同時要綜合分析應用環(huán)境、成本、成熟度、產(chǎn)業(yè)鏈等綜合因素，才會有好和壞的差別。基站回傳技術(shù)也不例外。

對比PTN與IPRAN，我們首先需要明確兩者的概念。從名稱上看，PTN和IPRAN均是基于分組交換的IP化承載傳送技術(shù)。但狹義的概念上，PTN指采用MPLS-TP標準的分組傳送網(wǎng)絡，IPRAN指基于IP/MPLS技術(shù)的多業(yè)務承載網(wǎng)絡。

在標準上，PTN技術(shù)標準已經(jīng)完善并成熟。從2008年開始，IETF（Internet Engineering Task Force，互聯(lián)網(wǎng)工程任務組）和ITU-T（國際電信聯(lián)盟遠程通信標準化組織）合作開發(fā)MPLS-TP標準，至2010年底，大部分核心標準完成，僅在OAM（操作Operation、管理Administration、維護Maintenance）有分歧。在2012年2月份舉行的ITU-T SG15會議上，MPLS-TP標準中最后爭論的OAM標準也已確定，這標志著PTN的MPLS-TP國際標準基本確定，但OAM標準仍是G8113.1祁G8113.2兩個標準。在國內(nèi)行業(yè)標準方面，從2011年第一個PTN行業(yè)標準（YD/T 2374-2011，分組傳送網(wǎng)PTN總體技術(shù)要求）發(fā)布至今，已形成包括技術(shù)要求、設備規(guī)范、測試方法、OAM等方面的7個標準已比較完善。而IPRAN尚無統(tǒng)一的清晰標準，幾大標準化組織和相關廠商運營商都發(fā)布了相關標準，但在名稱、要求等方面不統(tǒng)一，存在差異。

3、新型傳送網(wǎng)的優(yōu)勢

從傳輸?shù)慕嵌龋趥鬏斁W(wǎng)絡的本質(zhì)上的差異體現(xiàn)在3個方面：第一是時分多路復用（TDM）和分組復用（Packet）的本質(zhì)區(qū)別，這是第一層的區(qū)別，典型的就是SDH網(wǎng)絡和IP網(wǎng)絡的差別；其次是面向連接和無連接的差別，典型的就是IP與ATM網(wǎng)絡的差別，類似于公路和鐵路差別一樣；最后就是動態(tài)尋址和靜態(tài)尋址。PTN和IPRAN，無論是基于IP包的分組，還是MPLS標簽的交換，都是分組網(wǎng)絡，這說明在網(wǎng)絡本質(zhì)的第一層次這兩個是相同的，但是面向連接的，而IPRAN是無連接的，所以在第二層的兩個不同的。IPRAN是基于IP地址，可以支持OSPF，IS-IS還支持動態(tài)路由，靜態(tài)路由的配置，和PTN是解決靜態(tài)配置，不需要動態(tài)尋址能力，所以兩者的本質(zhì)差別就是連接與無連接的差異，動靜結(jié)合尋址和靜態(tài)尋址的差異。

有連接和無連接，孰優(yōu)孰劣，可從技術(shù)本身以及通信網(wǎng)絡的發(fā)展歷史和現(xiàn)狀來判。面向連接，網(wǎng)絡的連接與網(wǎng)絡節(jié)點數(shù)的平方成正比。規(guī)模越大，連接數(shù)量越多'，開通和維護連接的工作量也越大，這就是大家一直認為有連接網(wǎng)絡的網(wǎng)絡擴展性難題和維護管理難題。而無連接的網(wǎng)絡，不存在點對點的連接，只有網(wǎng)絡接入，沒有連接的概念，所以沒有N平方的擴展性瓶頸。發(fā)展是硬道理，所以無連接的網(wǎng)絡表現(xiàn)出更強大的生命力。

舉例來說，某國內(nèi)大型保險公司，全國有4000多個分支節(jié)點，企業(yè)數(shù)據(jù)中心在上海和深圳，所有數(shù)據(jù)需要存儲和備份到兩個數(shù)據(jù)中心。原來采用SDH組網(wǎng)，每一個分支機構(gòu)租用兩條SDH傳輸?shù)缴虾：蜕钲?，每一條SDH都需要在本地接入點、本地區(qū)節(jié)點、省節(jié)點、跨省、對端省、對端地區(qū)、對端接入點逐一配置，全部8000條SDH線路，配置工作量可想而知。這還只是實現(xiàn)了4000×2的部署。如果要實現(xiàn)4000×4000，幾乎不可能。后來租用了某運營商的IP/MPLS VPN，4000個分支機構(gòu)只要在本地接入，網(wǎng)絡其他方面不必進行任何配置，就實現(xiàn)了4000×4000節(jié)點之間的互聯(lián)互通。鏈路的開通和維護量減少了幾百萬分之一。這就是無連接的好處。

4、PTN和IPRAN的區(qū)別

從現(xiàn)有的技術(shù)要求上，PTN和IPRAN還有兩點差異；PTN設備無控制層面，路徑控制由網(wǎng)管人工操作，而IPRAN設備有控制層面，進行拓撲學習，采用動態(tài)路由協(xié)議控制轉(zhuǎn)發(fā)路徑。IPRAN支持三層技術(shù)，PTN僅支持二層技術(shù)。從業(yè)務承載看，PTN技術(shù)適合二層分組業(yè)務占主導階段的業(yè)務傳送，可很好滿足整個3G生命周期的移動回傳，也可用于LTE時期的移動回傳，但全業(yè)務接入存在一定困難。IPRAN技術(shù)適合L3業(yè)務占較大比重時的業(yè)務承載，可滿足3G、LTE時期的移動回傳，可實現(xiàn)全業(yè)務接入。

綜合幾方面的對比和現(xiàn)網(wǎng)應用情況看，單純的二層技術(shù)不能滿足現(xiàn)網(wǎng)業(yè)務的需求，至少需在核心甚至匯聚層網(wǎng)絡實現(xiàn)三層功能。在國內(nèi)，隨著中國移動主導的PTN加載三層功能方案的實現(xiàn)，PTN和IPRAN仍將會取長補短，逐漸融合，形成統(tǒng)一的基于MPLS承載傳送技術(shù)。