PTN應(yīng)用現(xiàn)狀及展望淺析

摘要：PTN技術(shù)已在本地或城域傳送網(wǎng)中獲得大量應(yīng)用，本文從PTN的測試、現(xiàn)網(wǎng)應(yīng)用、熱點(diǎn)問題及發(fā)展等幾個(gè)方面進(jìn)行了分析。關(guān)鍵詞：PTN、L3VPN、雙歸保護(hù)1引言眾所周知，隨著全業(yè)務(wù)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的發(fā)展，并已成為本地、城域傳送網(wǎng)IP化演進(jìn)的主流技術(shù)之一，在現(xiàn)網(wǎng)中獲得了大量的應(yīng)用。全球許多運(yùn)營商都非常青睞PTN技術(shù)，他們紛紛組織測試、驗(yàn)證PTN技術(shù)與產(chǎn)品，其中領(lǐng)先的運(yùn)營商已開始建設(shè)PTN商用網(wǎng)絡(luò)，用于移動(dòng)回傳以及組建企業(yè)專網(wǎng)等。這其中包括Vodafone等運(yùn)營商在2008年成功部署了PTN網(wǎng)絡(luò)，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(yùn)營商，也紛紛引入PTN用于移動(dòng)承載網(wǎng)的建設(shè)。在國內(nèi)，中國移動(dòng)2009年投資30億元建設(shè)PTN，業(yè)內(nèi)人士預(yù)計(jì)中國移動(dòng)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(duì)PTN技術(shù)進(jìn)行了積極的研究與測試，并在積極推進(jìn)試商用進(jìn)程。2國內(nèi)PTN測試情況2.1中國移動(dòng)測試情況中國移動(dòng)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(wù)支持、管理維護(hù)、時(shí)鐘、壓力測試、設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)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(duì)PTN技術(shù)與產(chǎn)品的摸底測試，包括全業(yè)務(wù)支持、OAM、QoS、保護(hù)倒換、同步等詳細(xì)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(gè)階段，第一階段是驗(yàn)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，重點(diǎn)驗(yàn)證現(xiàn)網(wǎng)復(fù)雜環(huán)境下，網(wǎng)絡(luò)承載實(shí)際基站業(yè)務(wù)和全業(yè)務(wù)的能力，以及網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營和管理維護(hù)能力，并為下一步網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)和部署提供組網(wǎng)思路和方案，為今后中國移動(dòng)城域傳送網(wǎng)的建設(shè)提供依據(jù)；第二階段主要驗(yàn)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(dòng)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(hù)等部分項(xiàng)目及功耗測試；10月，中移動(dòng)PTN與基站時(shí)間同步互通測試；12月，中移動(dòng)時(shí)間同步互通測試。今年5月，中國移動(dòng)組織了2010年P(guān)TN設(shè)備集采測試。2.2中國電信測試情況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(wù)支持、OAM、QoS、保護(hù)倒換、同步等詳細(xì)內(nèi)容，參測廠家為烽火、華為、中興、阿朗、UT等；09年10月~10年1月，進(jìn)行現(xiàn)網(wǎng)試點(diǎn)。2.3中國聯(lián)通測試情況：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(wù)場景測試等兩大部分。其中前者包括業(yè)務(wù)承載、業(yè)務(wù)性能、標(biāo)簽處理能力、網(wǎng)絡(luò)保護(hù)、QOS功能、OAM功能、設(shè)備能力、分組時(shí)鐘功能、網(wǎng)管、控制平面功能測試共10個(gè)部分的內(nèi)容；后者包括PTN設(shè)備互通測試、PTN與MSTP設(shè)備互通測試、PTN與IP數(shù)據(jù)設(shè)備互通組網(wǎng)測試、PTN與WCDMA網(wǎng)絡(luò)互通組網(wǎng)測試方案、PTN綜合業(yè)務(wù)承載測試方案共5個(gè)部分。2.4烽火通信PTN系列產(chǎn)品參測情況烽火通信CiTRANS全系列PTN產(chǎn)品參加了以上各運(yùn)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(yùn)營商廣泛認(rèn)可。3PTN國內(nèi)現(xiàn)網(wǎng)應(yīng)用情況3.1中國移動(dòng)：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(wù)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(luò)中，GE接入環(huán)通常以雙節(jié)點(diǎn)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(shè)備。核心層設(shè)備以GE光接口與RNC對(duì)接，實(shí)現(xiàn)基站到RNC的回傳承載。圖1：大型本地或城域承載網(wǎng)組網(wǎng)示意圖這種組網(wǎng)方式可使用全程LSP1+1/1:1端到端保護(hù)，類似MSTP的全程通道保護(hù)方式，實(shí)現(xiàn)承載網(wǎng)全網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)保護(hù)。核心/骨干層PTN設(shè)備和RNC間也可通過雙歸保護(hù)實(shí)現(xiàn)PTN與RNC對(duì)接的保護(hù)。3G和專線業(yè)務(wù)通過PTN接入設(shè)備上的FE光/電接口直接接入PTN網(wǎng)絡(luò)；2M或STN－1等業(yè)務(wù)則通過PTN接入設(shè)備上的仿真盤接入PTN網(wǎng)絡(luò)。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(shè)備，PTN匯聚環(huán)直接和核心層PTN對(duì)接。3.2中國電信和中國聯(lián)通：中國電信、中國聯(lián)通在積極組織測試的同時(shí)，也已在各地積極推進(jìn)試商用，都是以PTN承載3G和專線業(yè)務(wù)等。圖2所示為PTN設(shè)備用于中國電信或中國聯(lián)通同時(shí)承載基站回傳和固定接入業(yè)務(wù)時(shí)的組網(wǎng)示意圖，由圖可見，PTN設(shè)備可同時(shí)接入基站E1電路、基站FE電路、AG業(yè)務(wù)、OLT語音業(yè)務(wù)、網(wǎng)吧基礎(chǔ)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和客戶專線業(yè)務(wù)等，可以很好的滿足中國電信、中國聯(lián)通現(xiàn)網(wǎng)和后續(xù)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的需要。圖2：基站回傳、固定接入并重的全業(yè)務(wù)承載網(wǎng)示意圖4PTN應(yīng)用中的熱點(diǎn)問題4.1時(shí)間同步PTN網(wǎng)絡(luò)中，目前均采用IEEE1588V2實(shí)現(xiàn)時(shí)間同步。IEEE1588V2定義了三種時(shí)鐘模式：普通時(shí)鐘OC（OrdinaryClock）、邊界時(shí)鐘BC（BoundaryClock）和透明時(shí)鐘TC（TransparentClock）。OC通常是網(wǎng)絡(luò)始端或終端設(shè)備，該設(shè)備只有一個(gè)1588端口，該端口只能作為SLAVE（從端口）或MASTER（主端口）；BC是網(wǎng)絡(luò)中間節(jié)點(diǎn)時(shí)鐘設(shè)備，該設(shè)備有多個(gè)1588端口，其中一個(gè)端口可作為SLAVE，設(shè)備系統(tǒng)時(shí)鐘的頻率和時(shí)間同步于上一級(jí)設(shè)備，其他端口作為MASTER，可以實(shí)現(xiàn)逐級(jí)的時(shí)間傳遞；TC是網(wǎng)絡(luò)中間節(jié)點(diǎn)時(shí)鐘設(shè)備，可分為E2ETC（EndtoEndTC）和P2PTC（PeertoPeerTC）兩種。在PTN網(wǎng)絡(luò)中，IEEE1588V2實(shí)現(xiàn)時(shí)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(shí)現(xiàn)復(fù)雜度來看，目前更傾向于采用BC（BoundaryClock邊界時(shí)鐘）模式，烽火公司PTN系列產(chǎn)品默認(rèn)支持BC模式，在各運(yùn)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(duì)時(shí)間同步的需求。4.2L3VPN（VirtualPrivateNetwork虛擬專用網(wǎng)）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(shè)備需要具備L3VPN的演進(jìn)能力。我們知道，LTE引入了兩個(gè)新的接口S1和X2，S1-Flex機(jī)制可以讓一個(gè)eNB連接到多個(gè)SGW/MME（區(qū)域池），它是從eNB到EPC的動(dòng)態(tài)接口，主要用于提高網(wǎng)絡(luò)冗余性以及實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡，目的是實(shí)現(xiàn)靈活的業(yè)務(wù)調(diào)度和保護(hù)；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(dòng)性管理相關(guān)信息的傳遞，用以改善用戶跨基站的移動(dòng)切換時(shí)刻的體驗(yàn)。目前業(yè)界傾向于要求核心層PTN設(shè)備支持L3VPN以解決LTE無線業(yè)務(wù)的回傳。4.3網(wǎng)絡(luò)保護(hù)PTN網(wǎng)絡(luò)支持的保護(hù)方式分為以下三大類：(1)PTN網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的保護(hù)方式PTN網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的線性保護(hù)包括單向/雙向1+1路徑保護(hù)、雙向1︰1或1︰N(N>1)路徑保護(hù)、單向/雙向1+1SNC/S保護(hù)和雙向1︰1SNC/S保護(hù)。PTN網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的環(huán)網(wǎng)保護(hù)包括Wrapping和Steering兩種保護(hù)機(jī)制，目前基本采用Wrapping保護(hù)機(jī)制。(2)分組傳送網(wǎng)與其他網(wǎng)絡(luò)的雙歸保護(hù)PTN網(wǎng)絡(luò)內(nèi)保護(hù)和接入鏈路保護(hù)相配合，實(shí)現(xiàn)在接入鏈路或PTN接入節(jié)點(diǎn)失效情況下的端到端業(yè)務(wù)保護(hù)。圖3.1所示為節(jié)點(diǎn)A到RNC之間的業(yè)務(wù)用雙歸保護(hù)方式實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的保護(hù)。業(yè)務(wù)主用路徑為節(jié)點(diǎn)A-B-C-D-RNC（見圖中紅線部分）,備用路徑為節(jié)點(diǎn)A-G-F-E-RNC（見圖中藍(lán)線部分）。圖3.1：雙歸保護(hù)故障情況下，如圖3.2所示，當(dāng)PTN網(wǎng)絡(luò)部分主用路徑發(fā)生故障，且節(jié)點(diǎn)D和RNC之間也發(fā)生故障時(shí)，業(yè)務(wù)的路徑變?yōu)楣?jié)點(diǎn)A-G-F-E-RNC。圖3.2：故障情況5PTN技術(shù)蓬勃發(fā)展的現(xiàn)狀PTN技術(shù)的發(fā)展歷程是T-MPLS到MPLS-TP的歷程，如圖4所示，早在2005年，國際電信聯(lián)盟電信標(biāo)準(zhǔn)部門(ITU-T)SG15就開始了T-MPLS的標(biāo)準(zhǔn)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(luò)架構(gòu)對(duì)MPLS進(jìn)行了簡化，去掉了與面向連接無關(guān)的技術(shù)內(nèi)容和復(fù)雜的協(xié)議族，增加了傳統(tǒng)傳送網(wǎng)風(fēng)格的OAM和保護(hù)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(shè)備功能特性等3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)建議，隨后OAM、保護(hù)、網(wǎng)絡(luò)管理等方面的標(biāo)準(zhǔn)建議相繼制訂。2007年，IETF出于MPLS利益之爭以及兼容性問題，開始阻撓ITU-T通過T-MPLS相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)；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(biāo)準(zhǔn)的融合問題。聯(lián)合工作組（JWT）由ITU-T的T-MPLSAdHoc組和IETF的MPLS互操作性設(shè)計(jì)組(MEAD)組成，專門做T-MPLS的評(píng)估工作。2008年4月JWT經(jīng)過一系列的會(huì)議討論，決定ITU-T與IETF合作開發(fā)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)