PTN設(shè)備在移動承載網(wǎng)建設(shè)中的部署

         PTN設(shè)備是面向環(huán)網(wǎng)應(yīng)用的第四代城域以太網(wǎng)接入和傳送平臺，支持從現(xiàn)有SDH/SONET架構(gòu)平滑演進到分組優(yōu)化的傳送網(wǎng)絡(luò)，承載高附加值的增值業(yè)務(wù)。PTN設(shè)備將高彈性的城域以太分組環(huán)和接入?yún)R聚功能集成到統(tǒng)一的下一代SDH/SONET平臺中，可以實現(xiàn)效率極高的城域以太網(wǎng)（或其他數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)）等分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的傳送和匯聚。

　　移動網(wǎng)絡(luò)運營商正在積極尋找更具性價比的城域以太網(wǎng)業(yè)務(wù)承載方案，以進一步降低因特網(wǎng)接入服務(wù)的成本，創(chuàng)造新的利潤增長點。僅僅簡單利用以太網(wǎng)點到點技術(shù)只能取代現(xiàn)有的租線、幀中繼和ATM上承載的業(yè)務(wù)，只有在基本的以太網(wǎng)連接功能上捆綁高附加值的業(yè)務(wù)才能把城域以太網(wǎng)服務(wù)改造為收入不斷增加并最終盈利的業(yè)務(wù)模式。例如部署2層VPN，或為每個連接設(shè)置多重服務(wù)級別（CoS）等增值業(yè)務(wù)就大大增強了以太網(wǎng)的連接特性。PTN迎合了移動承載網(wǎng)絡(luò)分組化的大趨勢，將在2010年開始進入大規(guī)模部署時期。

　　1 移動承載網(wǎng)絡(luò)分組化進程

　　根據(jù)我國運營商的城域網(wǎng)現(xiàn)狀，核心層主要是匯聚后的大粒度流量，傳送主要以O(shè)TN/ROADM為主，PTN技術(shù)應(yīng)該用于解決接入/匯聚層的傳送問題。電信業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)正在逐步演進為面向分組的業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)，而傳統(tǒng)的TDM業(yè)務(wù)已經(jīng)占有了可觀的市場。這種趨勢在移動終端用戶回傳設(shè)備向IP化發(fā)展的進程中尤為突出，同時，網(wǎng)元設(shè)備也逐步用以太網(wǎng)作為業(yè)務(wù)接口，而傳統(tǒng)的TDM接口也仍然和分組接口在各個層面共存于移動設(shè)備中。

　　隨著每比特利潤的降低以及數(shù)據(jù)和視頻業(yè)務(wù)給帶寬帶來的壓力，移動運營商必須找到提高成本結(jié)構(gòu)的方法。這些技術(shù)和業(yè)務(wù)應(yīng)用正在加速開發(fā)和部署更加有效的回傳及承載網(wǎng)絡(luò)。這就要求新一代的城域承載設(shè)備要給網(wǎng)絡(luò)提供靈活的混合傳輸模式，即可以完成從主流的TDM業(yè)務(wù)流到主流的分組業(yè)務(wù)流的混合傳輸，而且具有循序漸進、向下兼容的能力以保護現(xiàn)有投資，允許運營商逐步地從TDM組網(wǎng)過渡到電路仿真，再實現(xiàn)以太網(wǎng)回傳。

　　移動運營商正在享受著進入市場的新業(yè)務(wù)帶來的巨大利益，尤其是數(shù)據(jù)和視頻業(yè)務(wù)。這些新業(yè)務(wù)是驅(qū)動利潤增長的關(guān)鍵，隨之而來的是對業(yè)務(wù)承載網(wǎng)絡(luò)的需求快速增長。數(shù)據(jù)和視頻業(yè)務(wù)引發(fā)了傳輸容量的激增，對網(wǎng)絡(luò)的性能也提出了苛刻的要求。而運營商頭痛的地方主要是回傳網(wǎng)絡(luò)的成本太高。事實上，回傳網(wǎng)絡(luò)的成本投入很快就會和新業(yè)務(wù)增長帶來的收益抵平，所以運營商必須尋找更具性價比的回傳方案。

　　分組業(yè)務(wù)可以大大降低回傳網(wǎng)絡(luò)成本這一觀點已被業(yè)界廣泛接受。隨著IP/Ethernet設(shè)備逐步達到運營級，移動基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)也逐步向分組技術(shù)演進。然而，廣泛部署的傳統(tǒng)T1/E1接口和基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)將會繼續(xù)和新的面向分組的設(shè)備長期共存?？梢苑?wù)于傳統(tǒng)需求的混合傳輸設(shè)備具有巨大的市場需求，如面向電路的T1/E1、MLPPP和ATM/IMA，以及IP/Ethernet混合接口。

　　分組傳輸，特別是Ethernet，可以大幅降低移動回傳網(wǎng)的每比特成本。然而，從BTS/Node-B接口的角度出發(fā)，回傳方案必須滿足一系列復(fù)雜要求以配合承載網(wǎng)的部署，包括：純TDM （T1/E1和MLPPP）、ATM/IMA和IP/Ethernet。上聯(lián)到移動電話交換局的可能是SDH/SONET、Ethernet，或者是捆綁的PDH鏈路?；诠饩W(wǎng)絡(luò)的移動回傳和承載網(wǎng)方案要確保運營商可以高效地服務(wù)于來自下一代移動業(yè)務(wù)的爆炸式增長的業(yè)務(wù)流。所選方案的關(guān)鍵特征是基于TDM或Ethernet回傳網(wǎng)傳輸電路和分組混合業(yè)務(wù)的靈活性。隨著時間的推移，越來越多的業(yè)務(wù)流將向純分組化發(fā)展，現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)必須能輕松地應(yīng)對這種業(yè)務(wù)演進。

　　PTN設(shè)備可以應(yīng)用到任何傳統(tǒng)的TDM和Ethernet業(yè)務(wù)環(huán)境。而且混合光/分組傳送網(wǎng)也不僅僅局限于移動運營商。事實上，它可以應(yīng)用到所有提供混合業(yè)務(wù)的運營商。如圖1所示，基于PTN可以構(gòu)建混合傳輸模式。

　　以下幾個因素加快了移動運營商積極構(gòu)建他們自己的混合光/分組回傳及承載網(wǎng)絡(luò)：一是，業(yè)務(wù)量在各個無線站點已接近飽和，即使是之前很小的站點也是如此，擴容TDM進行回傳的成本高于在室內(nèi)建設(shè)回傳網(wǎng)絡(luò)。二是，無線接入設(shè)備，甚至終端用戶設(shè)備都在逐步向分組技術(shù)演進。這種高端業(yè)務(wù)和BTS/Node-B設(shè)備上IP/Ethernet接口的結(jié)合創(chuàng)造了一個使用新的靈活的回傳及承載網(wǎng)絡(luò)進行管道傳輸?shù)臋C會。

　　移動運營商一直都在尋求降低回傳及承載成本的方案。業(yè)務(wù)和技術(shù)的發(fā)展使移動運營商能夠從部署他們自己的混合光/分組回傳及承載網(wǎng)絡(luò)中獲益。PTN設(shè)備的分組化特征符合這一要求，成為關(guān)鍵設(shè)備。

　　2 PTN設(shè)備在移動承載網(wǎng)中的現(xiàn)狀和應(yīng)用

　　目前，兩大主流PTN技術(shù)（T-MPLS/MPLS-TP和PBB-TE）都處于進一步標準化和產(chǎn)業(yè)化的階段。雖然PTN技術(shù)的標準化工作還未完成，但由于國內(nèi)外移動運營商的無線回傳市場需求迫切，目前業(yè)內(nèi)已有一系列PTN產(chǎn)品相繼面市：T-MPLS產(chǎn)品主要有上海貝爾1850TSS、華為OSN3900/1900、UT斯達康TN725/705、愛立信OMS2430/2450、烽火CiTRANS、中興8905/6100等；PBB-TE產(chǎn)品主要有北電MERS8610/8606、諾西hiD6670/6650、華為Quidway CX600/380、烽火M8416E、中興8905/6100等。

　　PTN設(shè)備可以提供在現(xiàn)有SDH/SONET網(wǎng)絡(luò)或裸纖上承載高附加值的可盈利以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的解決方案，同時具有和IP/MPLS核心網(wǎng)緊密結(jié)合，將業(yè)務(wù)擴展到全球范圍的能力。這樣的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)可以支持多種傳送增值業(yè)務(wù)，例如MEF定義的E-LINE（VPWS）或E-LAN（與IETF定義的VPLS類似），使得運營商能夠?qū)崿F(xiàn)區(qū)分化業(yè)務(wù)提供，以極低的成本獲得豐厚的回報。由PTN設(shè)備組建的移動承載網(wǎng)中，豐富的業(yè)務(wù)接口可以很好地實現(xiàn)3G網(wǎng)絡(luò)的部署。

　　PTN設(shè)備可作為分組環(huán)交換機使用，配置為數(shù)據(jù)包的統(tǒng)計分插復(fù)用器，或傳送、匯聚城域以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的接入復(fù)用設(shè)備。來自客戶側(cè)匯聚到環(huán)中的數(shù)據(jù)或TDM 業(yè)務(wù)可以在任一終端節(jié)點下路，或是轉(zhuǎn)接到IP/MPLS核心網(wǎng)中。二層（L2）交換技術(shù)與MPLS PWE3技術(shù)結(jié)合，提供了更完善的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)傳遞功能。

　　PTN設(shè)備主要功能包括：

　　● 以更加靈活的帶寬分配方式傳送、匯聚城域以太網(wǎng)分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，將多個邊緣以太網(wǎng)端口中的業(yè)務(wù)匯聚到GbE上行鏈路中。

　　● 以更加靈活的帶寬分配方式傳送、匯聚TDM業(yè)務(wù)。

　　● 城域以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的完全帶寬統(tǒng)計復(fù)用，確保最大的帶寬利用率。

　　● 成熟的流量管理機制，在客戶和流的層面上控制業(yè)務(wù)量的傳遞。

　　PTN設(shè)備目前最典型的應(yīng)用是作為TD網(wǎng)絡(luò)接入的承載通道，也可基于PTN設(shè)備構(gòu)建分組環(huán)網(wǎng)內(nèi)嵌于SDH或SONET平臺（也可以直接構(gòu)建在裸光纖上），如圖2所示。這種方式利用MPLS偽線技術(shù)支持多個數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)統(tǒng)計共享、競爭復(fù)用傳輸資源的巨大帶寬，在提高帶寬利用率的同時仍能確保每個業(yè)務(wù)流量的QoS/SLA。這里“彈性”是通過分組環(huán)技術(shù)中的“環(huán)回”機制實現(xiàn)的，能夠保證小于50ms的業(yè)務(wù)中斷時間，從而提高整個業(yè)務(wù)的可用性和環(huán)網(wǎng)的生存性。

　　因此，在電信網(wǎng)分組化的趨勢下，PTN設(shè)備的功能和應(yīng)用模式適應(yīng)了網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的需要，從圖3可以更好地理解這種必然性。

　　目前，PTN主要包括T-MPLS/MPLS-TP及PBT兩大主流技術(shù)標準，其中T-MPLS/MPLS-TP主要由ITU-T及IETF在進行相關(guān)的標準研究及制定，PBT主要由IEEE在進行相關(guān)的標準制定。部分設(shè)備廠商推出了PTN設(shè)備，但由于PTN的技術(shù)標準仍在制定中，目前部分廠商推出的PTN均部分地實現(xiàn)了PTN功能，隨著技術(shù)標準的成熟與完善，設(shè)備功能也需要進一步進行增加及完善。

　　3 PTN設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)部署中的特點

　　3.1 充分發(fā)揮智能化功能

　　PTN設(shè)備的一大特點是具備一定的自動化功能和網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)能力，而像ASON這樣的自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用和推廣一直受到運營商的質(zhì)疑甚至 殺。在網(wǎng)絡(luò)鏈路資源逐漸匱乏、網(wǎng)絡(luò)路由拓撲無限復(fù)雜的情況下，我們是否該為ASON技術(shù)松綁，讓基于智能化設(shè)備組建的網(wǎng)絡(luò)具有更強的自適應(yīng)能力，以提高整網(wǎng)效率？

　　目前國外廠商提供的PTN設(shè)備都具有自適應(yīng)功能，在國外運營商網(wǎng)絡(luò)部署時完全開啟自動配置、自動選路等功能，在大量節(jié)省維護成本的同時，使網(wǎng)絡(luò)資源的配置更加合理，自動選路、自動重路等功能的開啟大大提高了網(wǎng)絡(luò)利用率。

　　現(xiàn)階段，移動運營商的城域承載網(wǎng)絡(luò)升級和擴容的壓力都比較大，原因是多方面的，但根本的原因還是網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和建設(shè)比較混亂，缺乏科學建設(shè)和管理。所以單純增加新設(shè)備、采用新技術(shù)、鋪設(shè)新管道可能都無法從根本上解決問題。而且新設(shè)備的增加會帶來大量現(xiàn)網(wǎng)光纖的割接難問題，每條新線路、新站點的建設(shè)都付出了極大的代價。而工作量巨大只是一方面的問題，有些根本無法入手的改造工程才是更為棘手的問題。面對快速增長的用戶數(shù)和IP化發(fā)展進程，移動承載網(wǎng)的壓力非常大，已經(jīng)成為整個移動通信網(wǎng)的薄弱環(huán)節(jié)。3G的進程越快，這個環(huán)節(jié)就越薄弱，承受的壓力會隨時使這里出現(xiàn)崩潰的情況。目前有比較好的技術(shù)來解決這一問題，比如PTN設(shè)備。在設(shè)備的升級和組網(wǎng)上，具有“網(wǎng)絡(luò)融合”重要歷史責任的PTN設(shè)備被業(yè)內(nèi)廣泛關(guān)注，希望可以解決網(wǎng)絡(luò)的升級問題。

　　3.2 結(jié)合專用規(guī)劃軟件進行PTN網(wǎng)絡(luò)部署

　　現(xiàn)在有多家設(shè)計和科研單位開發(fā)了比較完善和能夠?qū)嵱没木W(wǎng)絡(luò)規(guī)劃軟件，結(jié)合規(guī)劃軟件進行舊網(wǎng)絡(luò)的改造和新網(wǎng)絡(luò)的部署，這將在網(wǎng)絡(luò)擴容壓力巨大的今天發(fā)揮實際效用。比如基于T-MPLS的分組傳送網(wǎng)規(guī)劃軟件，提出了新型的分組標簽交換模式，可模擬產(chǎn)生IP、TDM、以太網(wǎng)等多種實際業(yè)務(wù)，各種業(yè)務(wù)的分布參數(shù)能夠通過外部屬性進行設(shè)置調(diào)整。運營商的現(xiàn)實網(wǎng)絡(luò)情況和數(shù)據(jù)可導(dǎo)入規(guī)劃軟件，模擬現(xiàn)實的網(wǎng)絡(luò)拓撲和流量，為每年的網(wǎng)絡(luò)改造和擴容提供可靠的分析手段和依據(jù)，提高運營商規(guī)劃部門和規(guī)劃院所的工作效率。

　　該軟件在控制平面上實現(xiàn)了OSPF-TE-基于流量工程的路由計算和資源信息分發(fā)，能夠完成RSVP-TE-建立和拆除LSP、為FEC分發(fā)標簽、維護標簽轉(zhuǎn)發(fā)表等操作。在數(shù)據(jù)平面基于協(xié)議G. 8110.1、G.8112、G.8121進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。管理平面基于G.8131/Y.1382協(xié)議實現(xiàn)了分組傳送網(wǎng)中最關(guān)注的OAM功能和APS功能，其應(yīng)用如圖4所示。

　　通過將實際數(shù)據(jù)加載到軟件算法中，可以對網(wǎng)絡(luò)的生存性、健壯性和適應(yīng)性，以及傳送網(wǎng)的分組傳送效率，包括阻塞、丟包、延時等特性進行分析和考量。在軟件的設(shè)計過程中，已經(jīng)采用高性能FPGA節(jié)點模擬硬件實現(xiàn)，形成了非常真實的T-MPLS網(wǎng)絡(luò)模型和節(jié)點互聯(lián)，對分組傳送網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)性能和傳送效率進行了實際測試，可不斷實現(xiàn)和驗證提出的新機制。

　　4 結(jié)束語

　　面對快速增長的用戶數(shù)和IP化發(fā)展進程，移動承載網(wǎng)的壓力非常大，已經(jīng)成為整個移動通信網(wǎng)的薄弱環(huán)節(jié)。PTN設(shè)備有望解決網(wǎng)絡(luò)的升級問題。但要從根本上解決網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和設(shè)備部署的有效和優(yōu)化問題，對新建網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃就要更科學，要走可持續(xù)發(fā)展的路線?，F(xiàn)有的問題肯定是可以解決的，更重要的是更加智能化的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與更加科學的規(guī)劃部署工具的緊密配合。應(yīng)實現(xiàn)技術(shù)、設(shè)備和觀念的三重革新，防止出現(xiàn)技術(shù)新、設(shè)備新而管理觀念舊的情況。