通信观察·
浅谈分组传送网 (PTN) 技术
苟红俊
(中国移动通信集团甘肃有限公司嘉峪关分公司,甘肃 嘉峪关 735100)
摘 要: PTN技术是业务向ALL IP转型对承载网的需求,是未来统一网络协议,简化网络层次,便于提供各种类型的新业务。文章阐述了PTN
演进、设计、建网的过程.
关键词: ALL IP; PTN; QoS; 设计;建网
1 从电路传送向业务感知分组传送的演进
下一代移动宽带网必须同时满足传统电信业务和移动互联
网业务的承载需求。移动软交换网络和下一代IMS的建设拉开
了移动核心网络向IP化演进的序幕。而移动互联网新时代的全
业务接入和移动回传的承载网络的IP化改造, 3G向LTE演进、三
网融合以及全业务运营,是推动传送网从刚性电路传送向业务
感知的分组传送演进的五大驱动力。
3G建设和IP化改造激发分组化传送的演进
移动运营商3G网络IP化趋势着城域移动回传网络向分组
化的方向演进,所提供的主导业务也从TDM电路业务向运营级以
太网业务方向演进。采用IP组网方式能够实现提供FE/GE接口,
保证了容量和带宽; IP组网支撑更丰富的增值业务,提升用户体
验:可平滑演进支撑固定和移动融合FMC架构。
3G网络向LTE演进的分组化传送演进
2009年, 3G技术演进路线确定, LTE成为共同方向。目前,
TD-SCDMA、 cdma2000和WCDMA三大移动通信阵营均已明确向
LTE的演进方向,从各运营增值业务发展来看,流量激增是导致
骨干网带宽的增长是40Gbit/s超宽技术发展的根本驱动力。目
前3G/ß3G、移动+互联以及全IP趋势的发展都对业务回传的承
载和传送网络提出了更高的要求。
移动通情系统未来演进的承载传送新需求
LTE高质量业务承载需求主要有:多业务承载技术2G/3G/
LTE长期共存:深度覆盖、高宽带、低OPEX,全分布式基于连接的
IP技术,低时延转发能力保障业务体验,流量工程+QoS能力保
障业务不掉线,统一维护和IP可视化网管保障平滑演进。
1 .4企业务对分组化传送的演进
随着网络IP化和技术IT化,传统意义上的互联网、有线电
视、移动、固网日趋模糊,分业经营格局正在被融合、开放的新
经营模式所突破,未来的竞争是提供综合信息服务。互联网应
用、移动通信与WLAN融合、视频应用、 ICT综合解决方案、固定
移动融合为运营综合信息服务提供了重点拓展。
2 PTN分组传送特征
PTN是面向分组的、支持传送平台基础特性的下一代传送
平台,其最重要的两个特性是分组和传送。 PTN以IP为内核,通
过以太网为外部表现形式的业务层和WDM等光传输媒质设置一
个层面,为L3/L2乃至L1用户提供以太帧、 MPLS (IP) 、 ATM YP和
町、 PDH, FR等符合IP流量特征的各类业务。
PTN在传送网中引入了以下分组的基本特征:
(1)基于分组的统计利用功能 (2) 提供面向分组业务的
QoS机制,同时利用面向连接的网络提供可靠的QoS保障 (3)
支持运营级以太网业务,通过电路传真机制支持TDM、 ATM传统
业务 (4) 通过分组网络的同步技术提供频率同步和时间同
步。
因此, PTN将成为IP化基站回传和多业务高质量承载的一
个具备领先优势的解决方案。
3 PTN网络的规划和设计
PTN网络设计思路
3. 1. 1 PTN的网络定位
要建立一个新的传送网络体系结构,既可以面向包括传统
语音业务在内各种业务接口,又可以具有统一的处理平台,以便
更经济有效地支持大容量的多种业务的应用。
分组城域传送网主要采用PTN技术以适应IP化发展,来构
建新→代面向业务回传和全业务接入的城域传送网。
3. 1. 2 PTN的业务定位
PTN一方面国重要集团客户提供YPL!YPLS业务的传送和高
度,也可与SR配合,为重要集团客户提供YPN、固定宽带等业务
的传送与接入:另一方面还可以为普通集团客户与家庭客户提
供各类业务的汇聚与传送。
3. 1. 3 网络结构和节点设置
PTN网络继续沿用核心层、汇聚层、接入层结构,支持良好
的网络扩展能力和大规模组网。
3. 1. 4 PTN的设备和接口配置
根据业务流量和未来发展趋势,考虑设备的可用业务槽位
资源和交换容量等开展一定预留,合理进行规化。包括合理配
置业务处理办板和业务接入板的配合关系:根据保护的需求对
业务板位等考虑保护关系和硬件冗余:根据传输距离等合理选
择接口类型。
根据流量规化核算环网带宽,估算设备的交换容量和环网
数量,其中,接入层主要满足接入点需求,核心/汇聚层需考虑
中远期需求。
PTN网络设计原则
根据PTN的技术特点、应用定位以及其他技术的关系,在进
行网络规划和设计时,需考虑以下建网原则。
(1)网络规划需充分考虑未来3年的业务需求,且满足3G
量IIH 13
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业务、集团客户业务和2G业务统-承载需求。
(2) PTN的引入和演进需因地制宣、全盘考虑,应采用以
新建为主,其他方式补充,确保网络建设的合理性、经济性。
(3) MSTP和PTN共存, MSTP保持存量, PTN要满足增量需
求。其中MSTP主要承载TDM业务, PTN主要承载分组业务。
(4) 不同地市采用不用建网策略,发达省份或地市, 3G为
传送建设主力需求,可全网新建PTN,避免业务量的激增导致网
络频繁扩容和改造。
(5) 为了便于管理维护、简化网络,建议MSTP和PτN单独组
网,尽量避免业务流跨越不同的网络。建设时,应核心、汇聚先
行,接入根据需求进行建设。
PTN网络的业务流量规划
考虑统计复用和保护方式改变带来的变化,必须使用分层
规划的方法。
接入环容量分析,按照接入节点的实际上传容量 (n Mbit/
s) 、未来扩容预期指数 (a) 、 800M的环网带宽 (1G*80%) 容量限
制,规划接入环节点数量 (800/ (axn门。
核心/汇聚环容量分析,汇聚环一般为lOGE环网,按每个
接入环800M计算,汇聚节点交叉容量应能够满足接入环数量
n*800M+线路交叉容量。
PTN的OoS规划思路
在实际规划的过程中,需考虑PTN的QoS机制,主要包含流
量分类、流量监控、流量整形、拥塞控制、队列调度等。
PTN网络的可靠性规划
为了实现业务应用的正常运营和高质量,任何一种基础传
送组网方案都应提供接口级、板卡级、设备级、网络级等各个层
面的冗余保护机制。
线性保护倒换和环网保护倒换考虑从网络侧、接入链路和
设备级保护等方面规划。
PTN网络的OAM规划
PTN的OAM机制要支持层次化OAM功能, ,并且每层支持独立
的OAM功能,来应对不同的网络部署策略。一般分为TMC、 TMP,
TMS和接入链路层面。提供与故障管理相关的OAM功能,实现了
网络故障的自动检测、查验、故障定位和通知的功能。在网络端
口、节点或链路故障时,通过连继性检测,快速检测故障并触发
保护:在故障定位时,通过环回检测,准确定位到故障端口、节
点或链路。
PTN网络的时钟/时间同步规划
PTN支持多种时钟功能,并能通过同步以太网作为时钟频
率同步、 IEEE1588 V2人作为时间同步、以及同步以太网+1588时
钟的方式。采用以太网+1588时钟的方式,增加时间同步精度、
减少1588发包频率。
PTN网络的DCN规划
PTN网络的网管通过数字通信网 (DCN) 与网元建立通信,
对网元进行管理和维护。 DCN系统为网络单元设备提供管理和
控制信息的通信功能,属于管理层面,不是用户业务传送平面,
14 B:.21,-':11.僵IIU
但为用户业务操作提供支撑。 DCN分为z 采用带夕阳CN网络承载
和带内DCN网络承载。根据业务通道和网络设备管理等组网信
息,灵活选择DCN规划。
PTN网络的网管系统规划
网管设置z 一般厂家的PTN网管设置与SDH/MSTP类似:可
与SDH/MSTP共网管:分为网络管理系统和网元管理系统:根据
城域网大小,可合并为一套设备:如果一套设备能力有限,可按
照区域分区管理。管理平台执行的功能包括:性能管理、故障管
理、配置管理、计费管理、安全管理。
4 PTN建网思路
阶段-
(1)随着基站IP化的推进和业务带宽的增加,在热点地区
(CBD集中地区、密集的高尚社区等)进行PTN端到端组网。
(2)新增3G业务及大客户承载在新建的PTN网络上,并逐渐
将在MSTP网络上承载的3G业务和专线业务割接到PTN网络上。
(3)随着3G业务IP化和带宽增长从热点地区向一般边缘地
区扩散,配套的PTN网络不断扩张并逐步完成广覆盖和深覆盖,
形成事实上的PTN承载平面。这是一个长期的过程,所以并不是
一上来就新建一个完全独立的PTN平面。
(4)MSTP网络与PTN网络并存, MSTP网络主要承载传统2G业
务
阶段二
(1)由于节点数量相对较少,汇聚层PTN网络必然首先满足
统一承载要求,并与OTN网络配合实现汇聚层统一承载,这必然
促使PTN首先在汇聚层替换MSTPo
(2)随着2G基站的逐步IP化和传统语音业务的萎缩,在条
件成熟地区将原本接入MSTP网络的业务割接到PTN网络上来承
载。汇聚MSTP被PTN替代后,接入层MSTP网络与汇聚层PTN网络
组网实现业务传送。
(3)通过PTN网络实现GPS替代。
阶段三
(1)传统2G业务萎缩并逐渐远出,网络业务全面分组化,接
入层PTN完成对MSTP的事实替代。
(2)控制层协议引入进一步增强了网络扩展性,网络组网趋
于扁平化、 MESH化、网络智能化。
(3)QOS控制不断精细化。为实现最优的网络投资回报比,
在接入层形成高价值业务承载平面和公众业务承载平面(基于
物理或逻辑划分〉。
(4)满足LTE和新型IP新业务承载要求
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