基于PTN的城域傳輸網(wǎng)部署策略

1網(wǎng)絡(luò)技術(shù)概況

1.1SDH/MSTP技術(shù)特點(diǎn)

優(yōu)勢(shì)：具有豐富的開銷比特用于網(wǎng)絡(luò)的操作管理和維護(hù)；用同步復(fù)用方式和靈活的復(fù)用映射結(jié)構(gòu)，具有廣泛的適應(yīng)性；具有健全的網(wǎng)絡(luò)保護(hù)及自愈機(jī)制，網(wǎng)絡(luò)安全性高；具有統(tǒng)一的光接口。

缺點(diǎn)：帶寬利用率不高，不具備統(tǒng)計(jì)復(fù)用功能。

IP over SDH方式對(duì)于用戶不斷提升的帶寬及業(yè)務(wù)需求，難以高效的承載速率豐富的各種寬帶業(yè)務(wù)（接入層面多數(shù)采用622M/155M環(huán)網(wǎng)）。

1.2IP網(wǎng)技術(shù)特點(diǎn)

優(yōu)勢(shì)：組網(wǎng)靈活。業(yè)務(wù)基于統(tǒng)計(jì)復(fù)用，帶寬利用率高，能夠應(yīng)對(duì)突發(fā)大帶寬業(yè)務(wù)。帶寬調(diào)整靈活。

缺點(diǎn)：安全機(jī)制不健全，業(yè)務(wù)保護(hù)能力不足。

1.3PTN( Package Transport Network )分組傳送網(wǎng)

PTN支持多種基于分組交換業(yè)務(wù)的雙向點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接通道，具有適合各種粗細(xì)顆粒業(yè)務(wù)、端到端的組網(wǎng)能力，提供了更加適合于IP業(yè)務(wù)特性的“柔性”傳輸管道；點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接通道的保護(hù)切換可以在50毫秒內(nèi)完成，可以實(shí)現(xiàn)傳輸級(jí)別的業(yè)務(wù)保護(hù)和恢復(fù)；繼承了SDH技術(shù)的操作、管理和維護(hù)機(jī)制，具有點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接的完整OAM，保證網(wǎng)絡(luò)具備保護(hù)切換、錯(cuò)誤檢測(cè)和通道監(jiān)控能力；完成了與IP/MPLS多種方式的互連互通，無縫承載核心IP業(yè)務(wù)；網(wǎng)管系統(tǒng)可以控制連接信道的建立和設(shè)置，實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)QoS的區(qū)分和保證，靈活提供SLA等優(yōu)點(diǎn)。

作為一種面向連接的傳送技術(shù)，PTN借鑒了SDH技術(shù)中完善的保護(hù)倒換、豐富的OAM、良好的同步性能、層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)管理等特性，PTN還從MPLS/Ethernet借鑒QoS管理、分組交換、偽線技術(shù)等思想，使得PTN成為一種以分組交換為內(nèi)核、以分組作為傳送單位、承載電信級(jí)以太網(wǎng)業(yè)務(wù)為主，兼容傳統(tǒng)TDM、ATM等業(yè)務(wù)的綜合傳送技術(shù)。

2PTN在城域網(wǎng)中的定位

2.1技術(shù)對(duì)比

基于電路交換的SDH/MSTP網(wǎng)絡(luò)是通過剛性的分配機(jī)制和單板級(jí)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(qiáng)大的帶寬統(tǒng)計(jì)復(fù)用能力，在面對(duì)突發(fā)性強(qiáng)、流量不確定的業(yè)務(wù)沖擊時(shí)更具生命力，但是相比MSTP網(wǎng)絡(luò)，PTN的劣勢(shì)在于TDM業(yè)務(wù)的接入，只能作為TDM業(yè)務(wù)承載的補(bǔ)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(shì)。

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(jī)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。

與IPoverWDM/OTN技術(shù)相比，IPover WDM/OTN技術(shù)注重于解決IP業(yè)務(wù)的超長(zhǎng)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(diǎn)到點(diǎn)的傳輸通道，這是PTN難以達(dá)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(shí)，OTN設(shè)備并不具備二層匯聚收斂功能，因此，PTN的優(yōu)勢(shì)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(zhǎng)對(duì)大量的點(diǎn)到點(diǎn)大顆粒業(yè)務(wù)的傳送。

2.2網(wǎng)絡(luò)層面

面對(duì)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(shí)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(qiáng)的特點(diǎn)。同時(shí)PTN繼承了傳輸設(shè)備的強(qiáng)大保護(hù)能力和豐富的OAM，為業(yè)務(wù)提供了電信級(jí)的保護(hù)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(diǎn)到點(diǎn)的傳送為主，由于此類業(yè)務(wù)不再需要進(jìn)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(jì)復(fù)用的優(yōu)勢(shì)，聚焦于解決城域傳輸網(wǎng)匯聚接入層面上，全業(yè)務(wù)的接入、傳送問題。

2.3與其他網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系

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(qiáng)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，這與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)別如圖1所示。

2.3.1PTN與城域MSTP網(wǎng)

在TDM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(dāng)?shù)腎P業(yè)務(wù)承載能力，考慮成本問題，隨著IP包帶寬在全部帶寬中占據(jù)70%，PTN的成本將低于SDH。在PTN成本降低達(dá)到大規(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(jìn)行承載，以充分利用前期已配置的網(wǎng)絡(luò)資源。

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(shí)可覆蓋PTN暫時(shí)無法到達(dá)的區(qū)域。

2.3.2PTN與IP城域網(wǎng)及全業(yè)務(wù)接入網(wǎng)

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)，三張網(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(duì)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(jì)復(fù)用、組播等功能，可以基于LSP實(shí)現(xiàn)端到端的電信級(jí)以太網(wǎng)業(yè)務(wù)保護(hù)、帶寬規(guī)劃等，與傳統(tǒng)的二層數(shù)據(jù)網(wǎng)相比，優(yōu)勢(shì)明顯，特別適用于高等級(jí)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(kuò)展性好的優(yōu)勢(shì)，采用二層交換設(shè)備接入互聯(lián)網(wǎng)等實(shí)時(shí)性、可靠性要求不高的低等級(jí)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，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(jī)最終進(jìn)入IP城域網(wǎng)，在全業(yè)務(wù)發(fā)展的爆發(fā)期，IPoverWDM/OTN必將進(jìn)一步下沉，承載OLT的上行業(yè)務(wù)。

3PTN的建設(shè)策略

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(dú)立組網(wǎng)，PTN與SDH/MSTP混合組網(wǎng)以及PTN與IPoverWDM/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(gè)演進(jìn)階段，下面分別介紹并分析，如圖2所示。

3.1混合組網(wǎng)模式

依托原有的MSTP網(wǎng)絡(luò)，從有業(yè)務(wù)需求的接入點(diǎn)發(fā)起，由SDH和PTN混合組環(huán)逐步向全PTN組環(huán)演進(jìn)的模式稱之為混合組網(wǎng)模式。各本地網(wǎng)SDH網(wǎng)絡(luò)覆蓋廣，業(yè)務(wù)承載量大?；旌辖M網(wǎng)，勢(shì)必造成網(wǎng)絡(luò)大量調(diào)整。同時(shí)提高了網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜程度，對(duì)后期維護(hù)帶來不便。

3.2獨(dú)立組網(wǎng)模式

獨(dú)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(hù)，但新建獨(dú)立的PTN一次性投資較大，需占用節(jié)點(diǎn)機(jī)房寶貴的機(jī)位資源和光纜纖芯。此外，SDH/MSTP設(shè)備具備155Mbit/s、622Mbit/s、2.5Gbit/s、10 Gbit/s的多級(jí)線路側(cè)組網(wǎng)速率，可從下至上組建多級(jí)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吉比特以太網(wǎng)兩級(jí)，如果采用PTN建設(shè)二級(jí)以上的多層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，勢(shì)必會(huì)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(dǎo)致上下層網(wǎng)絡(luò)速率的不匹配。

同時(shí)，環(huán)路上任一節(jié)點(diǎn)業(yè)務(wù)量增加需要擴(kuò)容時(shí)，必然導(dǎo)致環(huán)路整體擴(kuò)容，網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容成本較高，因此，獨(dú)立組網(wǎng)模式是比較適應(yīng)于在核心節(jié)點(diǎn)數(shù)量較少的小型城域網(wǎng)內(nèi)組建二級(jí)PTN。

3.3聯(lián)合組網(wǎng)模式

匯聚層以下采用PTN組網(wǎng)，核心骨干層則充分利用IP over OTN將上聯(lián)業(yè)務(wù)調(diào)度至PTN所屬業(yè)務(wù)落地機(jī)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(jī)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(hù)方式與節(jié)點(diǎn)相聯(lián)，其中，骨干節(jié)點(diǎn)PTN設(shè)備，通過GE光口僅與所屬節(jié)點(diǎn)的PTN交叉機(jī)連接，而不與其他節(jié)點(diǎn)的PTN設(shè)備以及匯聚環(huán)的骨干PTN設(shè)備發(fā)生關(guān)系。

隨著本地網(wǎng)逐步建成OTN網(wǎng)絡(luò)，大大改善了本地網(wǎng)傳輸層的資源緊張的狀況。因此，隨著PTN技術(shù)的成熟及設(shè)備逐步大規(guī)模應(yīng)用。采用聯(lián)合組網(wǎng)方式，更加適合本地網(wǎng)的實(shí)際情況。