基于PTN的城域传输网建设策略探讨

基于 PTN 的城域传输网建设策略探讨 内容摘要 ： 随着业务需求驱动网络向 AllIP 化发展，分组化传输技术成为下一代传输网的主流 IP 承载技术是大势所趋。 全业务接入网则侧重于密集型普通用户接入，根据用户群体的不同需求，常见的解决方案有 PON+LAN、 PON+PBX、 PON+交换机等，全业务接入网主要完成 OLT 以下语音 和数据的接入、汇聚。在初期业务量不大的情况下， OLT 上行接口可通过 PTN 或者交换机最终进入 IP城域网，在全业务发展的爆发期， IPOVERWDM/OTN 必将进一步下沉，承载 OLT 的上行业务。 在现网结构的基础上，城域传输网 PTN 设备的引入总体上可分为 PTN 与 SDH/MSTP 独立组网， PTN 与 SDH/MSTP 混合组网以及 PTN 与 IPOVERWDM/OTN 联合组网 3 种模式。在混合组网模式中，根据 IP 分组业务需求和发展， PTN 设备的引入又可以分为 4 个演进阶段，下面分别介绍并分析。 （ 1）混合组网模式 依托原有的 MSTP 网络，从有业务需求的接入点发起，由 SDH 和 PTN 混合组环逐步向全 PTN组环演进的模式称之为混合组网模式。混合组网模式可分为 4 个不同的阶段。 图 1 混合组网模式 阶段一：在基站 IP 化和全业务启动的初期，接入层出现零星的 IP 业务接入需求， PTN设备的引入主要集中在接入层，与既有的 SDH 设备混合 组建 SDH 环，提供 E1、 FE 等业务的接入，考虑到接入 IP 业务需求量不大，该阶段汇聚层以上采用 MSTP 组网方式仍然可以满足需求。 阶段二：随着基站 IP 化的深入和全业务的持续推进，在业务发达的局部地区将形成由PTN 单独构建的 GE 环。考虑到部分汇聚点下挂 GE 接入环的需求，汇聚层的相关节点（如节点 E、 F）可通过 MSTP 直接替换成 PTN 或者 MSTP 逐渐升级为 PTN 设备的方式，使此类节点具备 GE 环的接入能力，但整个汇聚层仍然为 MSTP 组网，接入层 GE 环的 FE 业务需要在汇聚节点 E、 F 处通过业务终接板转化成 E1 模式后，再 通过汇聚层传输。 阶段三：在 IP 业务的爆发期，接入层 GE 环数量剧增，对汇聚层的分组传输能力提出了更高要求。该阶段汇聚层部分节点，如 B、 E、 F 节点之间在 MSTP 环路的基础上，再叠加组建 GE/10GE 环，满足接入层 TDM 业务、 IP 业务的同时接入和分离承载。 阶段四：在网络发展远期，全网实现 ALLIP 化后，城域汇聚层和接入层形成全 PTN 设备构建的分组传送网，网络投入产出比大大提高，管理维护进一步简化。 前 3 个阶段，业务的配置类似于 SDH/MSTP 网络端到端的 1+1PP 方式，只是演进到第四阶段纯 PTN 组网，业 务的配置转变为端到端的 11LSP 方式。总体上，混合组网有利于SDH/MSTP 网络向全 PTN 的平滑演进，允许不同阶段、不同设备、不同类型环路的共存，投资分步进行，风险较小，但在网络演进初期，混合组网模式中由于 PTN 设备必须兼顾 SDH功能，导致网络面向 IP 业务的传送能力被限制并弱化了，无法发挥 PTN 内核 IP 化的优势。在网络发展后期，又涉及到大量的业务割接，网络维护的压力非常大。鉴于此，除了现网资源缺乏（如局房机位紧张、电源容量受限、光缆路由不具备条件）确实无法满足单独组建PTN 条件的，或者因为投资所限必须分步 实施 PTN 建设的，均不推荐混合组网模式进行 PTN的建设。 （ 2）独立组网模式 从接入层至核心层全部采用 PTN 设备，新建分组传送平面，和现网（ MSTP）长期共存、单独规划、共同维护的模式称之为独立组网模式。该模式下，传统的 2G 业务继续利旧原有MSTP 平面，新增的 IP 化业务（包含 IP 化语音、 IP 化数据业务）则开放在 PTN 中。 PTN 独立组网模式的网络结构和目前的 2GMSTP 网络相似，接入层 GE 速率组环，汇聚环以上均为10 吉比特以太网速率组环，网络各层面间以相交环的形式进行组网，如图 2 所示。 图 2 独立组网模式 独立组网模式的网络结构非常清晰，易于管理和维护，但新建独立的 PTN 一次性投资较大，需占用节点机房宝贵的机位资源和光缆纤芯，电源容量不足的局房还需进行电源的改造。此外， SDH/MSTP 设备具备 155MBIT/S、 622MBIT/S、 2.5GBIT/S、 10 GBIT/S 的多级线路侧组网速率，可从下 至上组建多级网络结构，相比之下， PTN 组网速率目前只有 GE 和 10 吉比特以太网两级，如果采用 PTN 建设二级以上的多层网络结构，势必会引发其中一层环路带宽资源消耗过快或者大量闲置的问题，导致上下层网络速率的不匹配。 同时，在独立组网模式中，骨干层节点与核心层节点采用 10 吉比特以太网环路互联，在大型城域网中，核心层 RNC 节点较多，一方面骨干层节点与所有 RNC 节点相连，环路节点过多，利用率下降，另一方面，环路上任一节点业务量增加需要扩容时，必然导致环路整体扩容，网络扩容成本较高，因此，独立组网模式一是比较适应于在核 心节点数量较少的小型城域网内组建二级 PTN，二是作为在 IPoverWDM/OTN 没有建设且短期内无法覆盖到位的过渡组网方案。 （ 3）联合组网模式 汇聚层以下采用 PTN 组网，核心骨干层则充分利用 IPoverWDM/OTN 将上联业务调度至PTN 所属业务落地机房的模式称之为联合组网。该模式下，业务在汇聚接入层完成收敛后，上联至核心机房设置两端大容量的交叉落地设备，并通过 GE 光口 1+1 的 Trunk 保护方式与RNC 相联，其中，骨干节点 PTN 设备，通过 GE 光口仅与所属 RNC 节点的 PTN 交叉机连接，而不与其他 RNC 节 点的 PTN 交叉机以及汇聚环的骨干 PTN 设备发生关系，具体如图 3 所示。 图 3 联合组网模式 尽管独立组网模式中核心骨干层组建的 PTN10 吉比特以太网环路业务也可以通过波分平台承载，但波分平台只作为链路的承载手段，而联合组网模式中， IPoverWDM/OTN 不仅仅是一种承载手段，而且通过 IP over WDM/OTN 对骨干节点上联的 GE 业务与所属交叉落地设备之间进行调度，其上联 GE 通道的数量可以根据该 PTN 中实际接入的业务总数按需配置，节省了网络投资。同时，由于骨干层 PTN 设备仅与所属 RNC 机房相联，因此，联合组网模式非常适于有多个 RNC 机房的大型城域网，极大地简化了骨干节点与核心节点之间的网络组建，从而避免了在 PTN 独立组网模式中，因某节点业务容量升级而引起的环路上所有节点设备必须升级的情况，节省了网络投资。 当然，联合组网分层的网络结构，前期的投资会因为 IPoverWDM/OTN 建设而比较高。联合 组网模式适用于网络规模较大的大型城域网，考虑到联合组网模式的诸多优势，除了在没有 IPover WDM/OTN 或者短期内 IP over WDM/OTN 无法覆盖至骨干汇聚点的地区，均建议采用联合组网的方式进行城域 PTN 的建设。 4 结束语 在城域传输网向 AllIP