PTN技術(shù)在本地傳輸網(wǎng)中的應(yīng)用

張圓蘋

摘 要：電力通信網(wǎng)是堅強(qiáng)智能電網(wǎng)的重要組成部分。隨著4G網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)的急劇發(fā)展及其大力建設(shè)，為了能夠適應(yīng)空中接口帶寬的快速增長，需要對地面?zhèn)鬏斁W(wǎng)的效率、帶寬等提出更高要求。為了滿足4G業(yè)務(wù)發(fā)展需求，應(yīng)該選擇采用哪種模式和技術(shù)，能夠達(dá)到以低成本、快速地整合本地的傳輸網(wǎng)絡(luò)，這個問題已成為當(dāng)前各大運營商關(guān)注的主要焦點之一。分組傳送網(wǎng)（PTN）技術(shù)是網(wǎng)絡(luò)和技術(shù)發(fā)展的原動力。PTN能有效的地解決目前每用戶平均收入（ARPU）下降和移動運營商面臨的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)寬帶需求增長之間的矛盾。雖然PTN技術(shù)在城域網(wǎng)中的應(yīng)用已經(jīng)十分成熟了，然而卻很少應(yīng)用在本地網(wǎng)中。PTN技術(shù)在本地傳輸網(wǎng)中的應(yīng)用是一項非常有意義并且非常緊迫的工作。

關(guān)鍵詞：PTN技術(shù)；城域網(wǎng)

1 PTN的核心技術(shù)及應(yīng)用現(xiàn)狀

1.1 核心技術(shù)

PTN是一種適合于IP業(yè)務(wù)傳送的、分組路由架構(gòu)的技術(shù)。PTN技術(shù)具有分級的QOS機(jī)制、精確的故障定位以及完善的 OAM，能對傳輸資源到達(dá)最大限度地利用和管理，使業(yè)務(wù)的安全傳送得到保證。為了實現(xiàn)網(wǎng)狀網(wǎng)的高生存性以及資源的自動配置，可以將PTN技術(shù)在與通用多協(xié)議標(biāo)志交換協(xié)議（GMPLS）相結(jié)合。PTN的以上這些優(yōu)勢是區(qū)別傳統(tǒng)路由器和增強(qiáng)以太網(wǎng)技術(shù)的重要屬性，也是其二者無法比擬的[1]。

1.2 PTN應(yīng)用現(xiàn)狀

在2009年已經(jīng)全部完成了現(xiàn)主流的PBT/PBB-TE和T-MPLS/MPLS-TP傳送網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化的工作。顯而易見地，針對PTN技術(shù)選擇的問題，宣布支持T-MPLS技術(shù)的廠商比宣布支持PBT技術(shù)的廠商有明顯的數(shù)量優(yōu)勢[2]。PTN設(shè)備目前主要應(yīng)用于及集團(tuán)VPN、重要客戶接入、移動回傳以及城域網(wǎng)等這些方面。PTN設(shè)備為LTE考慮了和S1/X2邏輯接口支持方案、時延丟包性能、物理接口速率、適宜容量等多方面的方案，同時使同一種設(shè)備支持不同代的移動網(wǎng)絡(luò)得到了實現(xiàn)，對于 3G向LTE演進(jìn)更加有利。PTN設(shè)備已同步以太網(wǎng)和1588V2已經(jīng)普遍支持。PTN設(shè)備容量也高于同檔MSTP產(chǎn)品，對同步的支持是跨廠家和規(guī)范的，對于無線寬帶發(fā)展需求可以充分的滿足。MSTP多業(yè)務(wù)承載功能也被PTN繼承了，通過PWE3電路仿真對傳統(tǒng)接口的支持，可提供對IP業(yè)務(wù)和TDM業(yè)務(wù)的承載功能，可與MSTP混合組網(wǎng)、OTN聯(lián)合組網(wǎng)或者獨立組網(wǎng)，PTN很有希望在未來的組網(wǎng)中逐步實現(xiàn)普遍服務(wù)[2]。

2 本地網(wǎng)采用PTN組網(wǎng)的必要性

本地網(wǎng)能夠可覆蓋一個城市（如直轄市及副省級、地/市級城市）及其所轄農(nóng)村、城鎮(zhèn)和郊區(qū)。本地網(wǎng)的主要特點是除城區(qū)外用戶分布較分散、覆蓋地域廣、業(yè)務(wù)需求多樣化。適合于本地網(wǎng)傳輸多樣化業(yè)務(wù)的主要有PTN技術(shù)、ASON技術(shù)以及MSTP技術(shù)。它們的區(qū)別主要表現(xiàn)在統(tǒng)計和交換復(fù)用能力上：ASON和MSTP的內(nèi)核為TDM VC交叉連接，帶寬利用率較低，屬剛性管道，無統(tǒng)計復(fù)用能力；PTN的內(nèi)核為分組交換，帶寬利用率較高，帶寬可按收斂比規(guī)劃，屬彈性管道，有統(tǒng)計復(fù)用能力。對于IP類業(yè)務(wù)，特別大客戶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、強(qiáng)突發(fā)性IP數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、高帶寬業(yè)務(wù)以及3G業(yè)務(wù)，對QOS和傳輸效率有越來越高的要求。顯然，在傳輸這些業(yè)務(wù)時，以TDM為核心的MSTP技術(shù)并不占優(yōu)勢。與此相反，采用標(biāo)簽交換協(xié)議（LSP）和偽線仿真（PW）、以IP為核心的PTN技術(shù)傳輸這些業(yè)務(wù)時會有更高的效率，對業(yè)務(wù)的發(fā)展更有利，同時良好的OAM對于提高管理效率及故障定位也也有很大的益處。目前，盡管各個本地環(huán)網(wǎng)都已經(jīng)可實現(xiàn)數(shù)據(jù)接入并配置了以太網(wǎng)盤，但其網(wǎng)絡(luò)容量僅對能全業(yè)務(wù)運營的初期需求相應(yīng)的滿足，對于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)長遠(yuǎn)發(fā)展需求并無法滿足，因此實施PTN組網(wǎng)已經(jīng)在本地網(wǎng)中勢在必行[3]。例如，PTN技術(shù)在河南公司地區(qū)傳輸網(wǎng)絡(luò)試點應(yīng)用為解決支撐“三集五大”各業(yè)務(wù)系統(tǒng)瓶頸和高清會議電視通至供電所具有典型示范意義，并為開展傳輸網(wǎng)新技術(shù)在電力系統(tǒng)的適用性研究提供了實驗依據(jù)，對電力傳輸網(wǎng)絡(luò)技術(shù)體制發(fā)展具有前瞻性作用。

3 PTN網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃

3.1 PTN的組網(wǎng)模式

（1）支持單向點到多點傳送路徑，并支持雙向點到點傳送路徑，支持點到多點（P2MP）和點到點（P2P）傳送路徑的流量工程控制能力。

（2）保護(hù)機(jī)制、OAM報文的處理、傳送和封裝都不依賴于IP處理和IP封裝。

（3）具有完善的OAM性能管理和故障管理功能。

（4）可應(yīng)用于PTN的各種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜透鱾€網(wǎng)絡(luò)分層，并提供可靠的網(wǎng)絡(luò)保護(hù)機(jī)制。

（5）采用面向連接的分組交換（CO-PS）技術(shù)，基于分組交換內(nèi)核，支持多業(yè)務(wù)承載。

但是，PTN聯(lián)合組網(wǎng)方案也存在一定風(fēng)險。例如：PTN利用 OTN組成的虛擬網(wǎng)絡(luò)屬純波道組網(wǎng)方式，一旦光纜遭到破壞，系統(tǒng)將處于癱瘓狀態(tài)。因此建議，盡量采用PTN環(huán)網(wǎng)且多路由組網(wǎng)方式，以便在某一路由故障時利用其他路由進(jìn)行業(yè)務(wù)調(diào)度。

3.2 PTN網(wǎng)絡(luò)保護(hù)功能要求

PTN網(wǎng)絡(luò)支持的保護(hù)方式主要有以下3種：

（1）PTN網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的保護(hù)方式：PTN網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的線性保護(hù)包括雙向1︰1 SNC/S保護(hù)、單向/雙向1+1 SNC/S保護(hù)、單向/雙向1+1路徑保護(hù)、雙向1︰1或1︰N（N >1）路徑保護(hù)。PTN網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的環(huán)網(wǎng)保護(hù)包括兩種保護(hù)機(jī)制，即STeering 和Wrapping，至少應(yīng)該支持其中的一種環(huán)網(wǎng)保護(hù)機(jī)制。

（2）分組傳達(dá)網(wǎng)與其他網(wǎng)絡(luò)的接入鏈路保護(hù)

①以太網(wǎng)GE/10GE接入鏈路的保護(hù)，即鏈路聚合組（LAG）。

②TDM/ATM接入鏈路的1︰N 或1+1保護(hù)。

（3）雙歸保護(hù)：PTN網(wǎng)絡(luò)接入鏈路保護(hù)和內(nèi)保護(hù)相互配合，可以實現(xiàn)對PTN接入節(jié)點或接入鏈路失效情況下的端到端業(yè)務(wù)的保護(hù)。

3.3 PTN的網(wǎng)絡(luò)層次定位

PTN很好的繼承了SDH/MSTP的可運維、組網(wǎng)和保護(hù)的能力，又利用IP化的內(nèi)核提供了完善的差異化服務(wù)、統(tǒng)計復(fù)用和彈性帶寬分配能力，能提供豐富的客戶側(cè)接口為ATM、TDM和以太網(wǎng)等業(yè)務(wù)，非常適合于小顆粒、高等級業(yè)務(wù)的統(tǒng)計復(fù)用、匯聚收斂和靈活接入。而10GE（萬兆以太網(wǎng)）接口是PTN能提供的最大速率網(wǎng)絡(luò)側(cè)接口，顯然對于當(dāng)前業(yè)務(wù)帶寬爆炸性增長的需求無法滿足。因此，把PTN主要定位在城域匯聚接入層網(wǎng)絡(luò)，未來可與由PON設(shè)備組建的側(cè)重于密集型普通用戶接入的全業(yè)務(wù)接入網(wǎng)絡(luò)和由DWDM/OTN設(shè)備組建的具備超大帶寬傳送能力的城域核心骨干層網(wǎng)絡(luò)共同構(gòu)成城域傳送網(wǎng)的主體。

3.4 PTN與其他網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系

目前中國移動已在城域匯聚接入層組建全業(yè)務(wù)接入網(wǎng)、IP城域網(wǎng)和SDH/MSTP網(wǎng)三張網(wǎng)絡(luò)。PTN網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)是否會產(chǎn)生對已有網(wǎng)絡(luò)的替代或重疊是一個值得思考的問題。分析各網(wǎng)絡(luò)適合承載的業(yè)務(wù)類型，可以看出是不會在短期內(nèi)產(chǎn)生的。全業(yè)務(wù)接入網(wǎng)和IP城域網(wǎng)在承載普通數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)時有較大的成本優(yōu)勢，SDH/MSTP網(wǎng)適合承載少量高等級數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和TDM業(yè)務(wù)，而PTN則適合承載少量TDM業(yè)務(wù)和高等級的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，由于企業(yè)需要進(jìn)一步挖掘當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)潛力，以保護(hù)投資的服務(wù)等級差異化的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和TDM業(yè)務(wù)需求不會在短時間內(nèi)消亡，因此長期共存，并PTN將會與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)共同為用戶提供在安全等級和業(yè)務(wù)種類等各個方面更符合用戶要求的服務(wù)。

4 結(jié)語

作為一種具備統(tǒng)計復(fù)用特點、以太網(wǎng)低成本、匯聚和傳送能力、TDM/ATM over Packet業(yè)務(wù)接入的高效包交換技術(shù)，及早的本地傳輸網(wǎng)中引入PTN技術(shù)在，可以有效解決現(xiàn)在由于4G數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)大量增長網(wǎng)而造成的容量不足的問題。同時，對于占領(lǐng)技術(shù)的制高點、增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)后期發(fā)展的可擴(kuò)展性以及節(jié)省對設(shè)備重復(fù)投資都是具有非常重要的意義的。將PTN技術(shù)科學(xué)地應(yīng)用在本地傳輸網(wǎng)中，可以有效地推動本地傳輸網(wǎng)的有效完善與進(jìn)一步發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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（作者單位：中國移動通信集團(tuán)設(shè)計院有限公司四川分公司）