PTN快速接入建设模式探讨.doc

PTN快速接入建设应用模式探讨前言：本文提出并分析目前PTN技术在各电信运营商本地传输网接入层组网的一些现状问题，探讨在现阶段下相关的解决办法，并归纳总结PTN接入组网的的几种建设场景和相应的快速建设模型，为当前PTN接入层组网应用提供一些参考。关键字PTN 接入组网 建设模式一、引言国内3G牌照发放以后，几大电信运营商都在进行IP化的转型。IP RAN的趋势下，传统SDH传送技术已难以满足新增业务需求，急需引进新技术解决。从2010年开始，各运营商已全面引入PTN技术，逐步替代SDH网络承担本地传输网络的汇聚层和接入层业务。当前全业务竞争的市场环境下，传送接入网的快速接入建设显得至关重要，但PTN网络处于初步引入和建设阶段，客观上PTN接入层网络建设存在各种问题，对业务开通速度和可靠性产生较大的影响，需要工程建设人员不断克服困难，优化接入组网的建设模式，最大化的发挥出PTN技术相对于传统SDH技术的优势，最终提高整个传输网络运营的竞争力。二、PTN接入网现状及存在问题分析1、PTN接入组网的特点相对传统的SDH网络来说，PTN网络基于分组交换技术，具有带宽高，弹性组网等特点，在具体的组网方式上，跟SDH接入组网有相同的地方，也有几个不同的特征， 主要区别如下：表1 2、现有PTN接入组网的几种建设模式介绍目前PTN接入组网技术应用在基站接入、集团专线接入等几种业务，接入模式分为新建站点接入和在原有SDH接入站点基础上叠加或替换PTN接入两种。 现有模式一：利旧原有SDH站点的接入光缆空余纤芯资源，跳通至汇聚侧PTN设备的光通路，在站点已有SDH设备的基础上叠加或替换为PTN接入环。现有建设模式一示意图如下（A、B基站均为利旧原有空余纤芯新开PTN接入环，虚线为光通路示意）：图1 现有模式二：接入点无管线接入，需新建接入光缆割接主干，或新建光缆串点至附近原有站开通，建立至汇聚侧或相邻侧PTN设备的光通路，组建PTN接入环。目前绝大部分站点均采用这种建设模式，包括在原有光纤已到位但无足够的空余纤芯资源的站点叠加PTN设备的情况。如下图所示（A、B基站均为新建接入光缆新开PTN接入环，虚线为光通路示意）：图2 3、PTN接入组网的存在问题由于PTN技术处于刚刚引入和初步建设阶段，此前在国内也并无规模应用，因此无实际的组网经验可供借鉴。经过前期PTN接入层建设，逐步出现一些应用问题，主要归纳为几点：(1) 利旧纤芯叠加或替换PTN设备环造成跳纤节点过多跳纤节点太多，导致工程实施过程中需要到非新建PTN设备站点实施跳纤，如果因为某个站点存在协调等特殊原因无法进入基站，将导致整个接入环无法开通。(2) 接入环路存在小段纤芯资源瓶颈，无法成环组网在利旧原有光缆的空余纤芯新开PTN环的过程中，因为主干及接入纤芯断开或部分集团客户/直放站业务占用接入光缆，往往会遇到中间一小段中继段光路无法对通或纤芯资源已满，形成光缆资源瓶颈，导致整个环无法开通。(3) PTN接入环系统组网原则问题现有的接入环组网原则存在不合理，根据现有相关规定，PTN接入环系统组网原则如下：表2 上述“单个汇聚环下挂接入环数”不合理。目前相当部分PTN接入环均为利旧空余纤芯新开环，由于在原有SDH接入环上的部分站点叠加或替换PTN设备，这种PTN接入环的站点数量较少，一般为2-3个，如果对应的主干因为接头资源耗尽等原因无法新增站点，则这个PTN接入环在后期不会再新增站点，所以，单接入环站点数量较少，带宽也相对较少，如果此类接入环较多，那么每个汇聚环限制下挂接入环数在812个会造成较大的带宽资源浪费。(4) PTN纤芯管理问题目前PTN组网用到的纤芯跟原有SDH网的纤芯是完全混合在一起的，存在管理混乱问题，给后期维护造成较大的困难，如，某跳纤节点可能涉及PTN业务，但现场只有站点名称的局向等信息，无PTN设备组网的相关信息，由于SDH设备跟PTN设备的特性不同，可能给故障排除带来较大的困难。当然，目前的直放站和采用光电收发器组网的集团客户业务也是大部分没有跟SDH业务区分开来，给设计勘察、网络维护带来一些问题。(5) 线路侧组网问题郊区汇聚机房覆盖密度低，部分郊区主干光缆过长，或部分汇聚机房PTN资源不具备，需要转跳至其他汇聚机房组网，导致光中继段过长，目前的中距Ge光模块不能满足组网要求。(6) PTN无线接入问题末端接入管线建设并非能达到100%接入，小部分特殊站点必须通过无线的方式接入，传统的SDH设备可通过SDH微波解决，PTN接入设备组网目前已支持微波链路，但由于目前PTN微波设备的缺乏，暂时无PTN无线组网的实际案例出现。(7) PTN承载TDM的E1业务问题（业务板2M端口密度低，只有162M板）以华为PTN接入设备为例，一套OSN PTN 950设备最多只能配4块支路业务板，对于2M业务需求量大的站点则无法用一套设备解决。(8) 光口接收灵敏度低于厂家承诺指标，光口接受范围变窄，限制了组网的距离范围，降低了组网的灵活性；(9) 部分PTN接入设备发热量过大，导致设备告警或烧坏电源转换模块(10) 接入环破环加点，新接入点配置业务之后，会无端引起同环其他点的收光弱告警，严重时会导致业务中断(11) 物理链路中断恢复后，业务无法自动回复倒换，需要重新进行配置以上几个问题均为在实际组网中出现的相关应用问题，部分问题（1-6）可通过调整工程实施组网方式灵活解决；部分属于厂家设备研发的技术问题（6-11），需要反馈给厂家共同解决。本文主要针对问题（1-6）进行相关分析和探讨。二、 PTN接入组网分析及相应的场景建设探讨1、存在问题分析及解决建议对目前的PTN接入组网存在问题，应根据其特点和实际网络情况提出进行相应的解决办法。【问题1】：利旧纤芯叠加或替换PTN设备环造成跳纤节点过多跳纤节点太多，可从减少跳纤节点的方式解决，如利用部分基站接入光缆的备用悬空纤芯重新割接主干的其他空余纤芯，或建设直达光缆，避开中间的挑起节点，从而减少新开接入环的中间跳纤节点。如下图所示：图3 【问题2】：接入环路存在小段纤芯资源瓶颈，无法成环组网对局部纤芯资源瓶颈，只能通过扩容光缆的方式解决，在具体的扩容方式上，可在瓶颈段的2个接入点之间建设直达光缆，或重新敷设接入光缆割接新的主干。【问题3】：PTN接入环系统组网原则问题本问题的关键在于部分接入环点数较少，每个汇聚环下带8-12个接入环使得整个汇聚环的业务通道资源浪费。造成接入环点数较少的原因主要为：接入+主干的光缆网模式下，部分接入点需利旧原有空余纤芯跳纤开PTN接入环，由于原有SDH接入环点数较少，考虑原有主干接头资源有限等原因，这部分接入环的站点数量没有保障性的方法使之增加到6-12个。另外，新建接入光缆割接主干建设模式下，部分新开的PTN接入环也因为归属主干无接头资源耗尽等特殊原因无法在环上新增PTN站点。在接入光缆串点组网的光缆网模式下，上述的问题可完全避免，PTN接入环不必跟随原有SDH接入环的接入光通路，完全可以根据现有的光缆网情况组合一个新的PNT接入环，使得接入环站点数量达到6-12个。针对上述2种光缆组网模式，应分开情况进行分析解决。在接入+主干的光缆网模式下，汇聚环不建议设置8-12个接入环的限制门阀，而应综合考虑汇聚环的业务通道占用率来判断是否能继续新增接入环。根据目前的全业务发展情况，接入点附近发展其他集团客户业务的可能性较高，需为站点后期增加电路提供整个汇聚环的资源冗余，故建议对汇聚环的业务通道占用率设置70%的门阀值，超过这个门阀值，则不建议继续新增接入点和接入环。在接入光缆串点组网的光缆网模式下，由于全业务运营下，接入点业务量存在非常大的不确定性，故仍然建议采用汇聚环业务通道占用率70%的门阀值来控制新增接入环和接入点数量。【问题4】： PTN纤芯管理问题从承载业务角度来看，目前本地光缆网络分为2大类，一类的本地接入主干光缆网，另外一类是宽带驻地光缆网。原则上，基站/重要集团专线采用本地主干光缆网接入，普通集团客户/Wlan、裸光纤租赁等业务采用宽带驻地光缆网。PTN设备和SDH设备均共用本地主干光缆网，目前没有任何原则区分这2种相互不兼容的设备所占用光纤，但在后期光缆网络维护和排障中，我们需要从现场明确相关的信息，比如，能从现场ODF成端跳纤的标签及表格信息、或相关光缆维护信息表能确认是PTN业务还是SDH业务，又或者是直放站等裸纤业务。建议从以下几个方面管理好目前的PTN网络及承载其他业务的纤芯资源： 对类似GIS管线资源系统和相关的光缆维护信息表，相应的接入光缆、主干纤芯应做好PTN设备占用的区别登记（SDH业务、PTN业务、裸纤业务、SDH/PTN混用），并能导出相关信息（光路情况、纤芯占用情况等）； 对在现有基站叠加或替换PTN设备环的情况，应更新现有ODF成端表格和尾纤标签，内容添加“SDH”、“PTN”或“裸纤”字样。 对新建PTN设备站点，相应的ODF成端表格及尾纤标签内容应加“PTN” 字样以示跟SDH的区别；上述尾纤标签建议在现有命名基础上增加“PTN”和“SDH”“裸纤”等字眼区别，其中，直放站或采用以太网光电收发器组网的局向均采用“裸纤”字眼。具体标签规范建议如下：表3例如：u 在基站M的第一个ODF箱中，A熔纤盘中的第1/2个端子为发向和收自基站N的SDH设备光路，对应尾纤的标签信息描述应为：(SDH收)基站M-1-A-1 To：基站N 和 (SDH发) 基站M -1-A-2 To：基站Nu 在基站M的第一个ODF箱中，A熔纤盘中的第3/4个端子为发向基站N的PTN设备光路，对应尾纤的标签信息描述应为：(PTN收)基站M-1-A-3 To：基站N 和 (PTN发) 基站M -1-A-4 To：基站Nu 在基站M的第一个ODF箱中，C熔纤盘中的第1/2个端子为发向基站H的直放站光路，对应尾纤的标签信息描述应为：(裸纤收) 基站M -1-C-1 To：基站H 和 (裸纤发) 基站M -1-C-2 To：基站H【问题5】：线路侧组网问题以华为PTN设备为例，其中距Ge光模块目前支持的光中继段长度为40Km。对部分城市郊区的主干光缆来说，新开PTN接入环不能满足组网需求。另外，部分汇聚机房不具备PTN资源，需通过转跳接至其他汇聚机房组网，导致光中继段过长。对上述问题，最直接的方式是增加长距光模块，满足长距离中继段组网需求。在暂时无法提供长距光模块的情况下，还可从以下几个方式解决。 方式一：合理规划调整接入点开站的先后顺序，如下图所示，如果A基站先开站，新开接入环，距汇聚点A有50KM中继段长度，那么无法开通，如果调整开站顺序先开B站再开A站，那么问题将迎刃而解。 方式二：增加光中继节点，以延长接入环光中继段距离。如下图所示，在需转跳的汇聚机房C增加一端PTN接入设备，不下业务，只起光中继再生作用，同时，此端中继PTN接入设备可扩容多块Ge光板，同时给几个需经过该汇聚机房转跳的不同的接入环当中继设备用。以上2种解决无长距Ge光模块的组网方式示意图如下：图4【问题6】：PTN无线接入问题虽然PTN设备支持微波链路接入，但如果没有配套的PTN微波设备，也不能进行无线接入，在此种情况下，无线接入可利用PTN设备仿真SDH业务的特点，在PTN设备上扩容STM-1光板，利用155M-SDH微波透传业务，这种方式主要应用在无PTN微波设备且接入必须采用PTN无线的环境下，需要注意的是，虽然接入设备采用的是PTN Ge接入设备，但带宽最高只能达到155M。2、建设场景及相应组网模式探讨 现阶段的PTN接入层建设中，不仅需针对各种出现的问题进行逐个解决，还需总结归纳各种建设场景和对应的快速建设模式，以适应目前业务快速开通的要求。根据现有的网络情况，建设场景可根据现有末端网络资源条件细分为四种： 场景1：新建PTN有线接入传输场景，同楼或小区内无传输资源利旧 场景2：新建PTN有线接入传输场景，同楼或小区内有传输资源利旧 场景3：原2G站共址新建TD站，需在原有SDH设备上叠加或替换为PTN设备 场景4：新建PTN接入，但需无线传输对应上述4种场景，根据其特点制定不同的PTN接入组网模式。建设模式1：新建接入光缆割接主干空余纤芯，或新建接入光缆至邻近原有基站，新开或加入原有PTN接入环。此方式为典型的末端接入组网方式。示意图如下：图5建设模式2：串点楼内基站或直接利旧同机房原有接入光缆，利旧原空余纤芯叠加或替换PTN接入设备环，如果对应主干无空余纤芯，则利旧原接入管道杆路新放光缆至新主干解决。示意图如下：图6建设模式3：PTN环带链组网。充分利用楼内或小区内原有PTN接入设备资源，敷设楼内或小区内光缆串接原有PTN接入点，以环带链的方式组网，链状接口为Ge光接口。此建设模式适合不具备电源保护条件的集团客户接入，避免出现无电源保护点入环后降低原有接入环安全性的情况，其组网示意图如下：图7建设模式4：SDH环带链PTN（透传）。利用原有SDH接入设备网络，在原有SDH设备扩容155M光板，在新建PTN设备上扩容155M光板，以仿真TDM业务的方式通过SDH环带链组网，业务需在SDH设备上调通2路至汇聚机房A和汇聚B，并分别在汇聚机房A、B跟相应的PTN设备用155M光口直连，从而完成PTN汇聚设备用户侧PTN接入设备的双路由透传。此方式较为特殊，一般情况下不建议采用，主要应用在楼内已有SDH接入资源，但原有接入没有空余纤芯资源，新增站点无法新放光缆出外部主干，只能串楼内的SDH站点，且必须采用PTN设备组网的情况的环境下。图8建设模式5：无线组网。待引进PTN微波设备，如果暂时无法引进PTN微波设备组网，则可采用155M光板仿真SDH业务，利用155M SDH微波设备进行组网。需要注意的是，无线传输受天气等外在因素影响较大，其传输稳定性较差，所以，无论是采用PTN Ge微波链路，还是采用仿真SDH的155M微波链路，均建议结合建设模式3的环带链的方式组网，以避免降低原有采用光缆承载的接入环的安全性。如果必须入环，建议采用双路无线接入至环中相邻2个站点组网，以提高接入环安全性。以上4种场景和5种建设模式，应根据场景情况和业务需求选择相应的建设模式。具体的模式选择建议为：表4从后期设备和光缆网络维护管理的角度考虑，模式2存在后期纤芯维护较为混乱等情况，在业务需求不紧急的情况下，应优先考虑新建接入光缆解决；而模式4存在后期设备维护故障率高且难以排障等不利情况，也应尽量避免使用。3、SDH网络向PTN网络过渡期的应对PTN网络擅长于分组业务传送，而传统的SDH网络擅长于TDM业务传送。目前阶段，由于2G基站、部分集团客户业务的需要，TDM业务需求还大量存在，接入层SDH网络在相当一段时期内有其存在的必然性，但随着TDM业务和分组业务此消彼长，SDH网络将逐渐引退，PTN网络逐步壮大，最终汇聚接入层将完全过渡到PTN网络。在向全PTN网络过渡期间，如何管理应对双网并存，是摆在工程管理人员面前的一个问题。建议从从工程建设源头的设计组网原则、建设期间的注意事项和后期的网络维护管理等几个方面应对双网并存的相关问题：【设计组网原则】： 分为原有站扩容和