在應用中演進的PTN技術(shù)

2010/07/19

　　隨著全業(yè)務網(wǎng)IP化的發(fā)展，承載傳送網(wǎng)IP化已是大方向。PTN技術(shù)自提出后便獲得了快速發(fā)展，并已成為本地、城域傳送網(wǎng)IP化演進的主流技術(shù)之一，在現(xiàn)網(wǎng)中獲得了大量的應用。

　　全球許多運營商都非常青睞PTN技術(shù)，紛紛組織測試、驗證PTN技術(shù)與產(chǎn)品，其中領(lǐng)先的運營商已開始建設PTN商用網(wǎng)絡，用于移動回傳以及組建企業(yè)專網(wǎng)等。這其中包括Vodafone等運營商在2008年成功部署了PTN網(wǎng)絡，并且取得了良好的效果，2008年~2009年，F(xiàn)T/Orange、Telefonica/O2、T-Mobile等在全球排名位列TOP10的跨國運營商，也紛紛引入PTN用于移動承載網(wǎng)的建設。

　　在國內(nèi)，中國移動2009年投資30億元建設PTN，業(yè)內(nèi)人士預計中國移動今年在PTN的投資規(guī)模將超過50億元，并已在5月開始集采及測試工作。中國電信和中國聯(lián)通也對PTN技術(shù)進行了積極的研究與測試，并在積極推進試商用進程。

　　國內(nèi)運營商積極試水PTN

　　中國移動在2008年～2009年先后組織了三輪PTN技術(shù)測試，測試內(nèi)容包括全業(yè)務支持、管理維護、時鐘、壓力測試、設備與網(wǎng)絡安全等，測試廠家包括烽火、華為、中興、阿朗、UT、泰樂等。

　　第一輪：2008年8～9月，由傳輸所主持對PTN技術(shù)與產(chǎn)品的摸底測試，包括全業(yè)務支持、OAM、QoS、保護倒換、同步等詳細內(nèi)容；10月，PTN與MSTP、路由器互通測試；11月，PTN與2G、3G基站互通測試。

　　第二輪：2009年3月中旬到4月底，為現(xiàn)網(wǎng)測試。又可分為兩個階段，第一階段是驗證各種分組城域網(wǎng)技術(shù)在單廠家組網(wǎng)方式下的可行性和差異性，；第二階段主要驗證多廠家互聯(lián)互通以及多技術(shù)混合組網(wǎng)的可行性。

　　第三輪：2009年5~6月，各廠家PTN互連互通測試。9月，中移動PTN集采前選型測試，增加滿配置LSP數(shù)量下壓力測試、雙歸保護等部分項目及功耗測試；10月，中移動PTN與基站時間同步互通測試；12月，中移動時間同步互通測試。

　　今年5月，中國移動組織了2010年P(guān)TN設備集采測試。

　　2009年11~12月，中國聯(lián)通第一階段測試；2010年1月，第二階段測試；2010年4月，重啟互聯(lián)互通測試。參測廠家為烽火、華為、中興、阿朗、UT等。

　　中國聯(lián)通測試包括功能與性能測試、互通與業(yè)務場景測試兩大部分。其中前者包括業(yè)務承載、業(yè)務性能、標簽處理能力、網(wǎng)絡保護、QoS功能、OAM功能、設備能力、分組時鐘功能、網(wǎng)管、控制平面功能測試共10 個部分的內(nèi)容；后者包括PTN 設備互通測試、PTN 與MSTP 設備互通測試、PTN 與IP 數(shù)據(jù)設備互通組網(wǎng)測試、PTN 與WCDMA 網(wǎng)絡互通組網(wǎng)測試方案、PTN 綜合業(yè)務承載測試方案共5 個部分。

　　2009年7～8月，中國電信組織了PTN測試，測試內(nèi)容包括全業(yè)務支持、OAM、QoS、保護倒換、同步等詳細內(nèi)容，參測廠家為烽火、華為、中興、阿朗、UT等；2009年10月~2010年1月，進行現(xiàn)網(wǎng)試點。

　　烽火通信CiTRANS全系列PTN產(chǎn)品參加了以上各運營商組織的全部測試，功能和性能均滿足要求，并在各測試中表現(xiàn)優(yōu)異，獲得各運營商廣泛認可。

　　PTN廣泛應用于國內(nèi)現(xiàn)網(wǎng)

　　中國移動大型本地或城域承載網(wǎng)典型組網(wǎng)如圖1所示：3G基站業(yè)務通過FE光/電口接入PTN接入環(huán)，通常PTN接入環(huán)以GE速率組網(wǎng)。在有條件的網(wǎng)絡中，GE接入環(huán)通常以雙節(jié)點與匯聚環(huán)跨接，匯聚環(huán)以GE/10GE接口通過核心/骨干層的OTN透傳到核心層PTN設備。核心層設備以GE光接口與RNC對接，實現(xiàn)基站到RNC的回傳承載。
中國移動大型本地或城域承載網(wǎng)組網(wǎng)圖

　　這種組網(wǎng)方式可使用全程LSP 1+1/1:1端到端保護，類似MSTP的全程通道保護方式，實現(xiàn)承載網(wǎng)全網(wǎng)的網(wǎng)絡保護。核心/骨干層PTN設備和RNC間也可通過雙歸保護實現(xiàn)PTN與RNC對接的保護。3G和專線業(yè)務通過PTN接入設備上的FE光/電接口直接接入PTN網(wǎng)絡；2M或STN－1等業(yè)務則通過PTN接入設備上的仿真盤接入PTN網(wǎng)絡。

　　在小型的本地或城域承載網(wǎng)中，也可以沒有核心/骨干層的OTN設備，PTN匯聚環(huán)直接和核心層PTN對接。
　　中國電信、中國聯(lián)通在積極組織測試的同時，也已在各地積極推進試商用，都是以PTN承載3G和專線業(yè)務等。
承載基站回傳和固定接入業(yè)務時的組網(wǎng)示意圖

　　圖2所示為PTN設備用于中國電信或中國聯(lián)通同時承載基站回傳和固定接入業(yè)務時的組網(wǎng)示意圖，由圖可見，PTN設備可同時接入基站E1電路、基站FE電路、AG業(yè)務、OLT語音業(yè)務、網(wǎng)吧基礎(chǔ)數(shù)據(jù)業(yè)務和客戶專線業(yè)務等，可以很好地滿足中國電信、中國聯(lián)通現(xiàn)網(wǎng)和后續(xù)網(wǎng)絡發(fā)展的需要。

　　PTN的三大關(guān)鍵性能

　　PTN網(wǎng)絡中，目前均采用IEEE 1588V2實現(xiàn)時間同步。IEEE 1588V2定義了三種時鐘模式：普通時鐘OC、邊界時鐘BC和透明時鐘TC。OC通常是網(wǎng)絡始端或終端設備，該設備只有一個1588端口，該端口只能作為SLAVE（從端口）或MASTER（主端口）；BC是網(wǎng)絡中間節(jié)點時鐘設備，該設備有多個1588端口，其中一個端口可作為SLAVE，設備系統(tǒng)時鐘的頻率和時間同步于上一級設備，其他端口作為MASTER，可以實現(xiàn)逐級的時間傳遞；TC是網(wǎng)絡中間節(jié)點時鐘設備，可分為E2E TC（End to End TC）和P2P TC（Peer to Peer TC）兩種。

　　在PTN網(wǎng)絡中，IEEE 1588V2實現(xiàn)時間同步主要有兩種模式，即BC模式和TC模式。但根據(jù)測試情況和技術(shù)實現(xiàn)復雜度來看，目前更傾向于采用BC（Boundary Clock邊界時鐘）模式，烽火公司PTN系列產(chǎn)品默認支持BC模式，在各運營商組織的各次測試中性能優(yōu)異，獲得肯定，完全滿足3G對時間同步的需求。

　　為了滿足未來LTE的S1多歸屬和相鄰X2接口通信的承載需求，PTN設備需要具備L3VPN的演進能力。

　　LTE引入了兩個新的接口S1和X2，S1-Flex機制可以讓一個eNB連接到多個SGW/MME（區(qū)域池），它是從eNB到EPC的動態(tài)接口，主要用于提高網(wǎng)絡冗余性以及實現(xiàn)負載均衡，目的是實現(xiàn)靈活的業(yè)務調(diào)度和保護；X2是相鄰eNB間的分布式接口，它承載信令和少量切換數(shù)據(jù)，主要用于移動性管理相關(guān)信息的傳遞，用以改善用戶跨基站的移動切換時刻的體驗。

　　PTN網(wǎng)絡支持的保護方式分為三大類：PTN網(wǎng)絡內(nèi)的保護方式、分組傳送網(wǎng)與其他網(wǎng)絡的雙歸保護。

　　PTN網(wǎng)絡內(nèi)的線性保護包括單向/雙向1+1路徑保護、雙向1：1或1：N (N >1)路徑保護、單向/雙向1+1 SNC/S保護和雙向1：1 SNC/S保護；PTN網(wǎng)絡內(nèi)的環(huán)網(wǎng)保護包括Wrapping和Steering兩種保護機制，目前基本采用Wrapping保護機制；PTN網(wǎng)絡內(nèi)保護和接入鏈路保護相配合，實現(xiàn)在接入鏈路或PTN接入節(jié)點失效情況下的端到端業(yè)務保護。

　　PTN標準化艱難演進

　　PTN技術(shù)的發(fā)展歷程是T-MPLS到MPLS-TP的歷程，早在2005年，國際電信聯(lián)盟電信標準部門(ITU-T)SG15就開始了T-MPLS的標準化工作。T-MPLS是在MPLS技術(shù)的基礎(chǔ)上，基于傳送網(wǎng)的網(wǎng)絡架構(gòu)對MPLS進行了簡化，去掉了與面向連接無關(guān)的技術(shù)內(nèi)容和復雜的協(xié)議族，增加了傳統(tǒng)傳送網(wǎng)風格的OAM和保護方面的內(nèi)容。2006年，ITU首次通過了關(guān)于T-MPLS的架構(gòu)、接口、設備功能特性等3個標準建議，隨后OAM、保護、網(wǎng)絡管理等方面的標準建議相繼制定。

　　2008年2月，ITU-T同意和IETF成立聯(lián)合工作組（JWT）來共同討論T-MPLS和MPLS標準的融合問題。聯(lián)合工作組（JWT）由ITU-T的T-MPLS Ad Hoc組和IETF的MPLS互操作性設計組(MEAD)組成，專門做T-MPLS的評估工作。2008年4月JWT經(jīng)過一系列的會議討論，決定ITU-T與IETF合作開發(fā)相關(guān)標準，ITU-T將傳送的需求提供給IETF，并通過IETF的標準程序擴展MPLS的運行維護管理、網(wǎng)絡管理和控制平面協(xié)議等，使之滿足傳送的需求，技術(shù)名稱更改為MPLS-TP，由IETF定義MPLS-TP，MEAD負責。
　　

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