楊 錫
(中國鐵通集團有限公司云南公司大理分公司 云南 671000)
PTN是分組傳送網(wǎng)(packet transport network)的簡稱,是新型的城域?qū)拵鬏斁W(wǎng)絡(luò),是適合于傳送電信(有線/無線)業(yè)務(wù)、電視和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的統(tǒng)一傳輸平臺,是符合NGN要求的傳輸基礎(chǔ)。
在網(wǎng)絡(luò)向全IP化演進的大背景下,在終端,如手機、PC已經(jīng)是以IP為基礎(chǔ)實現(xiàn)各種各樣的業(yè)務(wù)接入,企業(yè)用戶已經(jīng)全面使用路由器、交換機、網(wǎng)關(guān)、服務(wù)器、防火墻,各種網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)控制也逐漸轉(zhuǎn)向IP化的條件下,傳輸網(wǎng)為了實現(xiàn)對上層業(yè)務(wù)的高效承載,從MSTP演進到PTN是大勢所趨。
PTN技術(shù)主要有兩個,即T-MPLS和PBT,其中T-MPLS經(jīng)由阿爾卡特朗訊、愛立信、富士通、華為和泰樂等眾多支持者提議,于2006年2月由ITU-T實現(xiàn)了技術(shù)的標準化,是PTN的首次嘗試。它基于ITU-T G.805傳輸網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),由 ITU 完成標準化(G.8110.1、G.8112、G.8121),其主要改進包括通過消除IP控制層簡化MPLS以及增加傳輸網(wǎng)絡(luò)需要的OAM和管理功能。
T-MPLS是一種基于MPLS、面向連接的分組傳送技術(shù)。與MPLS不同,T-MPLS不支持無連接模式,實現(xiàn)上要比MPLS更簡單,更易于運行和管理。T-MPLS取消了MPLS中與L3和IP路由相關(guān)的功能特性,其設(shè)備實現(xiàn)將滿足運營商對低成本和大容量的下一代分組網(wǎng)絡(luò)的需求。T-MPLS延續(xù)了現(xiàn)有基于電路交換傳送網(wǎng)的思想,采用與其相同的體系架構(gòu)、管理和運行模式。
傳統(tǒng)意義上,在物理媒介層,如光纖等,和來自客戶的業(yè)務(wù)層之間存在的傳送設(shè)備的功能結(jié)構(gòu)是以固定的時隙交換、波長交換或者空分交換為基礎(chǔ)的,如現(xiàn)有的設(shè)備形態(tài)、PDH、SDH/SONET、OTN、ROADM 均是如此,采用固定式交換的基本前提是業(yè)務(wù)基于PSTN時代的64 kbit/s基本單元,在分組化盛行的時代,顯然不能很好地適應(yīng),由此導致技術(shù)上傾向于采用分組交換的交換/轉(zhuǎn)發(fā)內(nèi)核,同時依然符合ITU-T G.805傳送網(wǎng)設(shè)備功能結(jié)構(gòu)的一般要求,即PTN設(shè)備。
PTN設(shè)備針對分組業(yè)務(wù)流的突發(fā)性,能夠采用統(tǒng)計復用的方法進行傳送,在保證各優(yōu)先級業(yè)務(wù)CIR(committed information rate)的前提下,對空閑帶寬按照優(yōu)先級和EIR(excess information rate)進行合理的分配,既能滿足高優(yōu)先級業(yè)務(wù)的性能要求,又能盡可能地充分共享未用帶寬,解決了TDM交換時代帶寬無法共享的問題,無法有效支持突發(fā)業(yè)務(wù)的根本缺陷。PTN設(shè)備的分組轉(zhuǎn)發(fā)平面并沒有特立于數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)平面,而是充分利用了成熟的數(shù)據(jù)二三層技術(shù),實現(xiàn)設(shè)備無阻塞的數(shù)據(jù)報文轉(zhuǎn)發(fā)能力,但同時PTN設(shè)備保持了傳送網(wǎng)絡(luò)的一般特征,如5個9的高可用性,強大的分層OAM能力和可維護性,優(yōu)異的同步性能,關(guān)鍵部件的1+1備份帶來的高可靠性,低于50 ms的保護,端到端的QoS保證,多業(yè)務(wù)支持,強大的拓撲、業(yè)務(wù)、帶寬、節(jié)點、告警、性能的管理能力和業(yè)務(wù)安全性。
PTN設(shè)備接口速率除了傳統(tǒng)的2 Mbit/s、155 Mbit/s,主要是吉比特以太和萬兆以太,因此可以明顯降低每Mbit的傳送成本,并且由于技術(shù)的進步,端口密度、設(shè)備容量體積比大大增加,而耗電量明顯降低。
現(xiàn)在運營商運維的網(wǎng)絡(luò)主要以技術(shù)類型劃分,如數(shù)據(jù)網(wǎng)、電信傳輸網(wǎng)、ATM網(wǎng)等,從廣義上講,每種類型都能承擔一些特定類型業(yè)務(wù)的傳送任務(wù),但是因為每一種網(wǎng)絡(luò)類型都是完全不同的技術(shù)和運維辦法,分割了運營商有限的人力和資金。若開通某些業(yè)務(wù)需要跨過不同的網(wǎng)絡(luò),因為網(wǎng)絡(luò)層次很多,維護甚至業(yè)務(wù)開通都會成為麻煩的問題,因此不可能把每種網(wǎng)絡(luò)都建好管好,但如果彼此只建一種網(wǎng)絡(luò)就會失去提供某些應(yīng)用的可能,落后于競爭對手。
現(xiàn)在PTN網(wǎng)絡(luò)提供了一個性能最好,兼容以太網(wǎng)、ATM、SDH、PDH、PPP/HDLC,幀中繼各種技術(shù)的統(tǒng)一傳送平臺,消除了網(wǎng)絡(luò)建設(shè)類型的多樣性,代之以接口類型的多樣性,原有的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,如ATM交換機、以太交換機、PDH光端機,可以通過PTN網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)在一起,也可以被PTN的ATM接口、以太網(wǎng)接口、PDH接口直接替換。
PTN技術(shù)的妙處在于完美地結(jié)合了數(shù)據(jù)技術(shù)與傳輸技術(shù),來自數(shù)據(jù)方面的大容量分組交換/標簽交換技術(shù)、QoS技術(shù),來自傳送的OAM管理、50 ms保護和同步,可以使運營商的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施獲得最大的技術(shù)優(yōu)勢,增強未來快速部署新應(yīng)用的靈活性和降低成本,同時可以最大程度地利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò),保護運營商的已有資產(chǎn)。
如果將PTN的LSP/PW與SDH基于VC的高階通道和低階通道聯(lián)系起來類比,PW就類似低階通道,它的作用就是對客戶業(yè)務(wù)的封裝,并且作為低階的業(yè)務(wù)指示,方便在高階的層面復用,而LSP非常類似高階通道,可以承載多條PW到達同一個目的站點。對于熟悉傳送網(wǎng)的運維人員來講,LSP和PW可以看作是更靈活的高低階通道,該通道的帶寬是可大可小的,但是端到端的故障管理和告警,如 AIS、RDI、CSF以及性能上報都是和SDH一樣的,并且增加了丟包/時延性能檢測、測試、鎖定、環(huán)回等增強的OAM功能,方便操作者發(fā)現(xiàn)和定位故障。
相比數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò),PTN同步特性可以提供高精度的頻率和時間輸出,滿足無線網(wǎng)絡(luò)嚴格的時鐘要求,對VoIP、實時視頻等業(yè)務(wù)有優(yōu)異的性能保證。PTN強調(diào)手工指配,不依賴于路由、信令等靈活同時也難以排錯的動態(tài)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,在全網(wǎng)范圍內(nèi)可以很方便地開通端到端不同業(yè)務(wù)類型的點對點、點對多點和多點對多點連接,可以通過輕點鼠標查找業(yè)務(wù)路徑、帶寬、保護、告警、性能和該業(yè)務(wù)相關(guān)的上下層信息。
PTN設(shè)備在未來的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中主要是在城域網(wǎng)中,主要是移動回傳、優(yōu)質(zhì)客戶接入與大客戶虛擬網(wǎng)。
移動網(wǎng)絡(luò)也在經(jīng)歷從窄帶向?qū)拵?、從電路向分組化演進的過程,繼續(xù)維護2G,重點發(fā)展3G網(wǎng)絡(luò)在世界上已經(jīng)是普遍的趨勢。PTN支持2G的BTS到BSC的ATM接口、TDM接口、以太接口,也支持3G的Node B到RNC的以太接口、傳統(tǒng) TDM接口、ATM接口,對未來向LTE的演進,考慮了合適的容量、物理接口速率、時延丟包性能和S1/X2邏輯接口的支持方案,可以做到同一種設(shè)備對不同代的移動網(wǎng)絡(luò)的同時支持。移動網(wǎng)絡(luò)本身對高精度時鐘的要求,要求頻率同步做到低于50 PPB,時間同步絕對值小于1 μs,甚至500 ns,PTN設(shè)備已經(jīng)普遍支持1588v2和同步以太,對同步的支持是規(guī)范和跨廠商的。PTN設(shè)備的容量高于MSTP同檔次產(chǎn)品,滿足無線寬帶發(fā)展的要求。
對PTN設(shè)備組建的精品網(wǎng)絡(luò),移動回傳在一定時期內(nèi)也只會消耗約數(shù)百兆容量,大量的帶寬還可以為對網(wǎng)絡(luò)QoS要求比較高,可靠性高的優(yōu)質(zhì)的行業(yè)客戶提供接入和組建虛擬網(wǎng)。由于行業(yè)客戶的專有網(wǎng)絡(luò)也在向IP化轉(zhuǎn)型,引入PTN組建虛擬網(wǎng),可以高效承載,而且?guī)捙渲每梢院莒`活,安全性和TDM組網(wǎng)一樣高,管理便捷,維護手段更豐富。
PTN的應(yīng)用場景包括對已有網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備的利用。PTN對傳統(tǒng)接口的支持可以保持對原有業(yè)務(wù)提供不間斷的服務(wù),利用舊網(wǎng)絡(luò)擴大新網(wǎng)絡(luò)的覆蓋區(qū)域,舊網(wǎng)絡(luò)也可以利用PTN的特性進一步提高網(wǎng)絡(luò)性能和成本收益。以2 Mbit/s業(yè)務(wù)為例,PTN的2 Mbit/s依然可以提供可靠的帶寬保證,但是不用時即可以讓給其他業(yè)務(wù)共享,因此實際的每Mbit/s的帶寬成本可以降低很多。
PTN應(yīng)用場景可以逐步擴大到普遍服務(wù)。對小企業(yè)來講,以合適的價格享受專線/專網(wǎng)服務(wù),享受高帶寬和高可靠性,不一定只用撥號服務(wù)。對一般個人用戶,除非大容量的要求,運營商一般不會直接提供PTN服務(wù),更多的可能是PTN和接入技術(shù)的結(jié)合,由PON、xDSL等提供家庭多業(yè)務(wù)接入,然后傳到PTN。
PTN技術(shù)無疑是目前傳送技術(shù)發(fā)展的一個高峰,它是目前看來最有可能實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一的技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一,近期的應(yīng)用目標是三網(wǎng)融合,從技術(shù)深處來看,是通過網(wǎng)絡(luò)自身的技術(shù)進化,使得業(yè)務(wù)傳送本身作為一種服務(wù),更便于人與人、人與機器、機器與機器通信的使用,而不是不得不把重心放在傳送本身上,在未來則要實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的自組織、自管理。
PTN技術(shù)在5年內(nèi)必將會大規(guī)模部署,成為傳送網(wǎng)的主流設(shè)備,PTN的設(shè)備形態(tài)也許會更加多樣化,比如與接入技術(shù)的融合,與OTN、ROADM技術(shù)的融合,但是PTN提供的傳送作為通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)業(yè)務(wù)之一,如何應(yīng)用方便、高效、安全可靠仍然是可以不斷追求的目標。
當前PTN提供的多業(yè)務(wù)服務(wù)主要是同質(zhì)類型網(wǎng)絡(luò)的傳送和互聯(lián),從原理上講,可以實現(xiàn)異質(zhì)網(wǎng)絡(luò)的互通。
當前PTN主要考慮的還是大規(guī)模部署的可能性和可靠性,業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)層面的互通性已經(jīng)有充分的證明,對控制層面的UNI、ENNI接口的互通還需要進一步研究。
基于電路交換的SDH/MSTP網(wǎng)絡(luò)是通過剛性的分配機制和單板級別的IP化來保障以TDM業(yè)務(wù)為主、以太網(wǎng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)為輔的高質(zhì)量、安全的傳輸,因此其帶寬利用率較低。內(nèi)核IP化的PTN技術(shù),具備強大的帶寬統(tǒng)計復用能力,在面對突發(fā)性強、流量不確定的業(yè)務(wù)沖擊時更具生命力,但是相比MSTP網(wǎng)絡(luò),PTN的劣勢在于TDM業(yè)務(wù)的接入,PTN也可以通過仿真支持TDM業(yè)務(wù),但接入能力有限,只能作為TDM業(yè)務(wù)承載的補充手段,所以用于承載高QoS需求的IP化業(yè)務(wù)才能真正體現(xiàn)和發(fā)揮PTN的優(yōu)勢。
與傳統(tǒng)的以太網(wǎng)相比,PTN良好地繼承了傳統(tǒng)SDH/MSTP網(wǎng)絡(luò)的端到端的OAM管理能力,并可根據(jù)不同的QoS機制提供差異化的服務(wù),這正是盡力而為的傳統(tǒng)以太網(wǎng)所欠缺的,PTN的主要劣勢在成本方面,PTN短期內(nèi)和傳統(tǒng)以太網(wǎng)的經(jīng)濟性仍有很大的差距。
與IP over WDM/OTN技術(shù)相比,IP over WDM/OTN技術(shù)注重于解決IP業(yè)務(wù)的超長距離、超大帶寬傳輸問題,可以為大量的2.5 Gbit/s、10 Gbit/s甚至40 Gbit/s等大顆粒業(yè)務(wù)提供點到點的傳輸通道,這是PTN難以達到的,但是IP over WDM/OTN的帶寬分配也是剛性的,帶寬利用率不高。同時,OTN設(shè)備并不具備二層匯聚收斂功能,因此,PTN的優(yōu)勢體現(xiàn)在小顆粒IP業(yè)務(wù)的靈活接入、業(yè)務(wù)的匯聚收斂上,而并不擅長對大量的點到點大顆粒業(yè)務(wù)的傳送。
面對城域網(wǎng)匯聚接入層大量的IP化業(yè)務(wù)需求,采用SDH/MSTP或者傳統(tǒng)以太網(wǎng)都無法同時兼顧傳輸效率和傳輸質(zhì)量的問題,PTN設(shè)備IP化的內(nèi)核可以有效完成大量小顆粒業(yè)務(wù)的收斂和傳輸,非常適用于城域網(wǎng)匯聚接入層IP化業(yè)務(wù)量大、突發(fā)性強的特點。同時PTN繼承了傳輸設(shè)備的強大保護能力和豐富的OAM,為業(yè)務(wù)提供了電信級的保護和監(jiān)控管理。
在城域網(wǎng)的核心骨干層以及干線,以各專業(yè)網(wǎng)元間互聯(lián)的大顆粒數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)點到點的傳送為主,由于此類業(yè)務(wù)不再需要進一步的收斂,因此PTN技術(shù)不適合在骨干層以上應(yīng)用,因此,PTN技術(shù)的引入,將主要借助于它在業(yè)務(wù)接入的靈活性、二層收斂、統(tǒng)計復用的優(yōu)勢,聚焦于解決城域傳輸網(wǎng)匯聚接入層面上IPRAN以及全業(yè)務(wù)的接入、傳送問題。
PTN能夠承載的業(yè)務(wù)類型既包含高QoS要求的基站業(yè)務(wù)和專線業(yè)務(wù),又包含高帶寬、突發(fā)性強的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),這與中國移動城域網(wǎng)內(nèi)目前已部署或已經(jīng)開始建設(shè)的SDH/MSTP網(wǎng)、IP城域網(wǎng)以及全業(yè)務(wù)接入網(wǎng)有著密切的聯(lián)系和區(qū)別。
經(jīng)過多年的發(fā)展,在2G業(yè)務(wù)的承載方面,SDH/MSTP網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)成熟、穩(wěn)定,網(wǎng)絡(luò)規(guī)模也比較龐大,考慮到SDH/MSTP也具備相當?shù)腎P業(yè)務(wù)承載能力,而且短期內(nèi)2G業(yè)務(wù)仍然會持續(xù)發(fā)展。在PTN大規(guī)模部署前,傳統(tǒng)的小顆粒2G業(yè)務(wù)以及零星的、小規(guī)模的專線業(yè)務(wù)仍然可以由SDH/MSTP網(wǎng)絡(luò)進行承載,以充分利用前期已配置的網(wǎng)絡(luò)資源。
在基站IP化進程完成后,大量由TDM方式承載的基站改為由IP方式承載,此時,城域MSTP網(wǎng)絡(luò)將出現(xiàn)大量的空閑資源,考慮到MSTP網(wǎng)絡(luò)優(yōu)秀的業(yè)務(wù)保護能力和OAM能力以及經(jīng)過多年建設(shè)形成的廣泛覆蓋能力,可以將MSTP網(wǎng)絡(luò)作為PTN的有效補充,為帶寬需求不高,但是安全性和私密性要求較高的客戶提供專線接入,同時可覆蓋PTN暫時無法到達的區(qū)域。
PTN、IP城域網(wǎng)以及以PON技術(shù)為代表的全業(yè)務(wù)接入網(wǎng),3張網(wǎng)絡(luò)在二層以下是統(tǒng)一的、融合的網(wǎng)絡(luò),只是面向的業(yè)務(wù)對象不同。
首先,PTN采用了二層面向連接技術(shù),而且集成了二層設(shè)備的統(tǒng)計復用、組播等功能,可以基于LSP實現(xiàn)端到端的電信級以太網(wǎng)業(yè)務(wù)保護、帶寬規(guī)劃等,因此在高等級的業(yè)務(wù)傳送、網(wǎng)絡(luò)故障定位等方面,與傳統(tǒng)的二層數(shù)據(jù)網(wǎng)相比,優(yōu)勢明顯,特別適用于高等級的基站類業(yè)務(wù)、大客戶專線類業(yè)務(wù)的承載。
由于用戶業(yè)務(wù)的QoS保障、網(wǎng)絡(luò)安全性等方面的不足,IP城域網(wǎng)主要通過低成本、擴展性好的優(yōu)勢,采用二層交換設(shè)備接入互聯(lián)網(wǎng)等實時性、可靠性要求不高的低等級IP業(yè)務(wù)。
全業(yè)務(wù)接入網(wǎng)則側(cè)重于密集型普通用戶接入,根據(jù)用戶群體的不同需求,常見的解決方案有PON+LAN、PON+PBX、PON+交換機等,全業(yè)務(wù)接入網(wǎng)主要完成OLT以下語音和數(shù)據(jù)的接入、匯聚。在初期業(yè)務(wù)量不大的情況下,OLT上行接口可通過PTN或者交換機最終進入IP城域網(wǎng),在全業(yè)務(wù)發(fā)展的爆發(fā)期,IP over WDM/OTN必將進一步下沉,承載OLT的上行業(yè)務(wù)。
在現(xiàn)網(wǎng)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,城域傳輸網(wǎng)PTN設(shè)備的引入總體上可分為PTN與SDH/MSTP獨立組網(wǎng),PTN與SDH/MSTP混合組網(wǎng)以及PTN與IP over WDM/OTN聯(lián)合組網(wǎng)3種模式。在混合組網(wǎng)模式中,根據(jù)IP分組業(yè)務(wù)需求和發(fā)展,PTN設(shè)備的引入又可以分為4個演進階段,下面分別介紹并分析。
依托原有的MSTP網(wǎng)絡(luò),從有業(yè)務(wù)需求的接入點發(fā)起,由SDH和PTN混合組環(huán)逐步向全PTN組環(huán)演進的模式稱之為混合組網(wǎng)模式?;旌辖M網(wǎng)模式可分為4個不同階段。
階段1:在基站IP化和全業(yè)務(wù)啟動的初期,接入層出現(xiàn)零星的IP業(yè)務(wù)接入需求,PTN設(shè)備的引入主要集中在接入層,與既有的SDH設(shè)備混合組建 SDH環(huán),提供E1、FE等業(yè)務(wù)的接入,考慮到接入IP業(yè)務(wù)需求量不大,該階段匯聚層以上采用MSTP組網(wǎng)方式仍然可以滿足需求。
階段2:隨著基站IP化的深入和全業(yè)務(wù)的持續(xù)推進,在業(yè)務(wù)發(fā)達的局部地區(qū)將形成由PTN單獨構(gòu)建的GE環(huán)。考慮到部分匯聚點下掛GE接入環(huán)的需求,匯聚層的相關(guān)節(jié)點 (如節(jié)點E、F)可通過MSTP直接替換成PTN或者MSTP逐漸升級為PTN設(shè)備的方式,使此類節(jié)點具備GE環(huán)的接入能力,但整個匯聚層仍然為MSTP組網(wǎng),接入層GE環(huán)的FE業(yè)務(wù)需要在匯聚節(jié)點E、F處通過業(yè)務(wù)終接板轉(zhuǎn)化成E1模式后,再通過匯聚層傳輸。
階段3:在IP業(yè)務(wù)的爆發(fā)期,接入層GE環(huán)數(shù)量劇增,對匯聚層的分組傳輸能力提出了更高要求。該階段匯聚層部分節(jié)點,如B、E、F節(jié)點之間在 MSTP環(huán)路的基礎(chǔ)上,再疊加組建GE/10GE環(huán),滿足接入層TDM業(yè)務(wù)、IP業(yè)務(wù)的同時接入和分離承載。
階段4:在網(wǎng)絡(luò)發(fā)展遠期,全網(wǎng)實現(xiàn)All IP化后,城域匯聚層和接入層形成全PTN設(shè)備構(gòu)建的分組傳送網(wǎng),網(wǎng)絡(luò)投入產(chǎn)出比大大提高,管理維護進一步簡化。
前3個階段,業(yè)務(wù)的配置類似于SDH/MSTP網(wǎng)絡(luò)端到端的1+1 PP方式,只是演進到第4階段純PTN組網(wǎng),業(yè)務(wù)的配置轉(zhuǎn)變?yōu)槎说蕉说?1∶1 LSP方式??傮w上,混合組網(wǎng)有利于SDH/MSTP網(wǎng)絡(luò)向全PTN的平滑演進,允許不同階段、不同設(shè)備、不同類型環(huán)路的共存,投資分步進行,風險較小,但在網(wǎng)絡(luò)演進初期,混合組網(wǎng)模式中由于PTN設(shè)備必須兼顧SDH功能,導致網(wǎng)絡(luò)面向IP業(yè)務(wù)的傳送能力被限制并弱化了,無法發(fā)揮PTN內(nèi)核IP化的優(yōu)勢。在網(wǎng)絡(luò)發(fā)展后期,又涉及大量的業(yè)務(wù)割接,網(wǎng)絡(luò)維護的壓力非常大。鑒于此,除了現(xiàn)網(wǎng)資源缺乏(如局房機位緊張、電源容量受限、光纜路由不具備條件)確實無法滿足單獨組建PTN條件的,或者因為投資所限必須分步實施PTN建設(shè)的,均不推薦混合組網(wǎng)模式進行PTN的建設(shè)。
從接入層至核心層全部采用PTN設(shè)備,新建分組傳送平面和現(xiàn)網(wǎng)(MSTP)長期共存、單獨規(guī)劃、共同維護的模式稱之為獨立組網(wǎng)模式。該模式下,傳統(tǒng)的2G業(yè)務(wù)繼續(xù)利舊原有MSTP平面,新增的IP化業(yè)務(wù)(包含IP化語音、IP化數(shù)據(jù)業(yè)務(wù))則開放在PTN中。PTN獨立組網(wǎng)模式的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和目前的2G MSTP網(wǎng)絡(luò)相似,接入層GE速率組環(huán),匯聚環(huán)以上均為10 Gbit/s以太網(wǎng)速率組環(huán),網(wǎng)絡(luò)各層面間以相交環(huán)的形式進行組網(wǎng)。
獨立組網(wǎng)模式的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)非常清晰,易于管理和維護,但新建獨立的PTN一次性投資較大,需占用節(jié)點機房寶貴的機位資源和光纜纖芯,電源容量不足的局房還需進行電源的改造。此外,SDH/MSTP設(shè)備具備155 Mbit/s、622 Mbit/s、2.5 Gbit/s、10 Gbit/s的多級線路側(cè)組網(wǎng)速率,可從下至上組建多級網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),相比之下,PTN組網(wǎng)速率目前只有GE和10 Gbit/s以太網(wǎng)兩級,如果采用PTN建設(shè)二級以上的多層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),勢必會引發(fā)其中一層環(huán)路帶寬資源消耗過快或者大量閑置的問題,導致上下層網(wǎng)絡(luò)速率的不匹配。
同時,在獨立組網(wǎng)模式中,骨干層節(jié)點與核心層節(jié)點采用10 Gbit/s以太網(wǎng)環(huán)路互聯(lián),在大型城域網(wǎng)中,核心層RNC節(jié)點較多,一方面骨干層節(jié)點與所有RNC節(jié)點相連,環(huán)路節(jié)點過多,利用率下降;另一方面,環(huán)路上任一節(jié)點業(yè)務(wù)量增加需要擴容時,必然導致環(huán)路整體擴容,網(wǎng)絡(luò)擴容成本較高,因此,獨立組網(wǎng)模式一是比較適應(yīng)于在核心節(jié)點數(shù)量較少的小型城域網(wǎng)內(nèi)組建二級PTN,二是作為在IP over WDM/OTN沒有建設(shè)且短期內(nèi)無法覆蓋到位的過渡組網(wǎng)方案。
匯聚層以下采用PTN組網(wǎng),核心骨干層則充分利用IP over WDM/OTN將上聯(lián)業(yè)務(wù)調(diào)度至PTN所屬業(yè)務(wù)落地機房的模式稱之為聯(lián)合組網(wǎng)。該模式下,業(yè)務(wù)在匯聚接入層完成收斂后,上聯(lián)至核心機房設(shè)置兩端大容量的交叉落地設(shè)備,并通過GE光口1+1的Trunk保護方式與RNC相聯(lián),其中,骨干節(jié)點PTN設(shè)備,通過GE光口僅與所屬RNC節(jié)點的PTN交叉機連接,而不與其他RNC節(jié)點的PTN交叉機以及匯聚環(huán)的骨干PTN設(shè)備發(fā)生關(guān)系,具體如圖 3所示。
盡管獨立組網(wǎng)模式中核心骨干層組建的PTN 10 Gbit/s以太網(wǎng)環(huán)路業(yè)務(wù)也可以通過波分平臺承載,但波分平臺只作為鏈路的承載手段,而聯(lián)合組網(wǎng)模式中,IP over WDM/OTN不僅是一種承載手段,而且通過IP over WDM/OTN對骨干節(jié)點上聯(lián)的GE業(yè)務(wù)與所屬交叉落地設(shè)備之間進行調(diào)度,其上聯(lián)GE通道的數(shù)量可以根據(jù)該PTN中實際接入的業(yè)務(wù)總數(shù)按需配置,節(jié)省了網(wǎng)絡(luò)投資。同時,由于骨干層PTN設(shè)備僅與所屬RNC機房相聯(lián),因此,聯(lián)合組網(wǎng)模式非常適于有多個RNC機房的大型城域網(wǎng),極大地簡化了骨干節(jié)點與核心節(jié)點之間的網(wǎng)絡(luò)組建,從而避免了在PTN獨立組網(wǎng)模式中,因某節(jié)點業(yè)務(wù)容量升級而引起的環(huán)路上所有節(jié)點設(shè)備必須升級的情況,節(jié)省了網(wǎng)絡(luò)投資。
當然,聯(lián)合組網(wǎng)分層的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),前期的投資會因為IP over WDM/OTN建設(shè)而比較高。聯(lián)合組網(wǎng)模式適用于網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較大的大型城域網(wǎng),考慮到聯(lián)合組網(wǎng)模式的諸多優(yōu)勢,除了在沒有IP over WDM/OTN或者短期內(nèi)IP over WDM/OTN無法覆蓋至骨干匯聚點的地區(qū),均建議采用聯(lián)合組網(wǎng)的方式進行城域PTN的建設(shè)。
基于PTN的城域傳輸網(wǎng)建設(shè)策略探討,隨著業(yè)務(wù)需求驅(qū)動網(wǎng)絡(luò)向All IP化發(fā)展,分組化傳輸技術(shù)成為下一代傳輸網(wǎng)的主流IP承載技術(shù)是大勢所趨。在城域網(wǎng)這個業(yè)務(wù)需求最復雜、技術(shù)碰撞最激烈、新技術(shù)不斷涌現(xiàn)的區(qū)域,任何先進技術(shù)的引入不是一蹴而就的,尤其是面對龐大而成熟的SDH/MSTP網(wǎng)絡(luò)、不斷延伸覆蓋的IP城域網(wǎng)以及正在興起的全業(yè)務(wù)接入網(wǎng),PTN在網(wǎng)絡(luò)中的定位以及和其他網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系均需要重新思考。同時,隨著PTN步入商用化階段,基于PTN設(shè)備的具體組網(wǎng)策略已成為各移動運營商關(guān)注的焦點。
在城域傳輸網(wǎng)向All IP化演進的過程中,任何先進技術(shù)的引入和網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的變革都必須滿足當前和未來的業(yè)務(wù)需求基礎(chǔ),同時具備良好的性價比。經(jīng)過分析對比,PTN+IP over WDM/OTN的聯(lián)合組網(wǎng)模式憑借其強大的IP業(yè)務(wù)接入、匯聚及靈活調(diào)度能力,有利于推動城域傳輸網(wǎng)向著統(tǒng)一的、融合的扁平化網(wǎng)絡(luò)演進,是各移動運營商組建下一代傳輸網(wǎng)的最佳選擇。
1 趙光磊.中國加速PTN應(yīng)用部署引領(lǐng)PTN產(chǎn)業(yè)國際化發(fā)展.通信世界周刊,2011,6(22)
2 梁樺鋒.PTN網(wǎng)絡(luò)建設(shè)及其應(yīng)用.北京:人民郵電出版社,2010
3 唐劍鋒.PTN——IP化分組傳送.北京:北京郵電大學出版社,2009