PTN分組傳輸網(wǎng)技術(shù)

論P(yáng)TN對(duì)傳輸網(wǎng)發(fā)展的重要意義0概述PTN技術(shù)主要有兩個(gè)，即T-MPLS和PBT。其中T-MPLS經(jīng)由阿爾卡特朗訊、愛(ài)立信、富士通、華為和泰樂(lè)等眾多支持者提議，于2006年2月由ITU-T實(shí)現(xiàn)了技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化，是PTN的首次嘗試。它基于ITU-TG.805傳輸網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，由ITU完成標(biāo)準(zhǔn)化（G.8110.1，G.8112，G.8121），其主要改進(jìn)包括通過(guò)消除IP控制層簡(jiǎn)化MPLS以及增加傳輸網(wǎng)絡(luò)需要的OAM和管理功能。T-MPLS是一種基于MPLS、面向連接的分組傳送技術(shù)。與MPLS不同，T-MPLS不支持無(wú)連接模式，實(shí)現(xiàn)上要比MPLS更簡(jiǎn)單，更易于運(yùn)行和管理。T-MPLS取消了MPLS中與L3和IP路由相關(guān)的功能特性，其設(shè)備實(shí)現(xiàn)將滿足運(yùn)營(yíng)商對(duì)低成本和大容量的下一代分組網(wǎng)絡(luò)的需求。T-MPLS沿襲了現(xiàn)有基于電路交換傳送網(wǎng)的思想，采用與其相同的體系架構(gòu)、管理和運(yùn)行模式。1簡(jiǎn)介PTN是分組傳送網(wǎng)（PacketTransportNetwork）的簡(jiǎn)稱，是新型的城域?qū)拵鬏斁W(wǎng)絡(luò)，是適合于傳送電信（有線/無(wú)線）業(yè)務(wù)，電視和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的統(tǒng)一的傳輸平臺(tái)，是符合NGN要求的的傳輸基礎(chǔ)。在網(wǎng)絡(luò)向全I(xiàn)P化演進(jìn)的大背景下，在終端，如手機(jī)，PC已經(jīng)是以IP為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)各種各樣的業(yè)務(wù)接入，企業(yè)用戶已經(jīng)全面使用路由器，交換機(jī)和網(wǎng)關(guān)，服務(wù)器，防火墻，各種網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)控制也逐漸轉(zhuǎn)向IP化的條件下，傳輸網(wǎng)為了實(shí)現(xiàn)對(duì)上層業(yè)務(wù)的高效承載，從MSTP演進(jìn)到PTN是大勢(shì)所趨。本文討論的PTN是指以MPLS－TP和PWE3為基礎(chǔ)的，雖然對(duì)其他技術(shù)本文的理念也基本適用，但本文無(wú)意進(jìn)一步探討。2PTN為何會(huì)成為傳輸網(wǎng)的主流2.1技術(shù)層面的分析傳統(tǒng)意義上，在物理媒介層，如光纖等，和來(lái)自客戶的業(yè)務(wù)層之間存在的傳送設(shè)備的功能結(jié)構(gòu)是以固定的時(shí)隙交換，波長(zhǎng)交換或者空分交換為基礎(chǔ)的，如現(xiàn)有的設(shè)備形態(tài)，PDH,SDH/SONET,OTN,ROADM均是如此，采用固定式交換的基本前提是業(yè)務(wù)是基于PSTN時(shí)代的64Kbps基本單元，在現(xiàn)在分組化盛行的時(shí)代，顯然不能很好的適應(yīng)，由此導(dǎo)致技術(shù)上傾向于采用分組交換的交換/轉(zhuǎn)發(fā)內(nèi)核，同時(shí)依然符合ITU－TG.805傳送網(wǎng)設(shè)備功能結(jié)構(gòu)的一般要求，即PTN設(shè)備。PTN設(shè)備針對(duì)分組業(yè)務(wù)流的突發(fā)性，能夠采用統(tǒng)計(jì)復(fù)用的方法進(jìn)行傳送，在保證各優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)的CIR（CommittedInformationRate）的前提下，對(duì)空閑帶寬按照優(yōu)先級(jí)和EIR（ExcessInformationRate）進(jìn)行合理的分配，既能滿足高優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)的性能要求，又能盡可能的充分共享未用帶寬，解決了TDM交換時(shí)代帶寬無(wú)法共享，無(wú)法有效支持突發(fā)業(yè)務(wù)的根本缺陷。PTN設(shè)備的分組轉(zhuǎn)發(fā)平面并沒(méi)有特立于數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)平面，而是充分利用了成熟的數(shù)據(jù)二三層技術(shù)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備無(wú)阻塞的數(shù)據(jù)報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)能力，但同時(shí)PTN設(shè)備保持了傳送網(wǎng)絡(luò)的一般特征，如5個(gè)9的高可用性，強(qiáng)大的分層的OAM能力和可維護(hù)性，優(yōu)異的同步性能，關(guān)鍵部件的1＋1備份帶來(lái)的高可靠性，低于50ms的保護(hù)，端到端的QoS保證，多業(yè)務(wù)支持，強(qiáng)大的拓?fù)洌瑯I(yè)務(wù)，帶寬，節(jié)點(diǎn)，告警，性能的管理能力和業(yè)務(wù)安全性。PTN設(shè)備的接口速率除了傳統(tǒng)的2M，155M，主要是千兆以太和萬(wàn)兆以太，因此可以明顯降低每Mbit的傳送成本，并且由于技術(shù)的進(jìn)步，端口密度，設(shè)備容量體積比大大增加，而耗電量明顯降低。2.2網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)的分析現(xiàn)在運(yùn)營(yíng)商運(yùn)維的網(wǎng)絡(luò)主要以技術(shù)類型劃分，如數(shù)據(jù)網(wǎng)，電信傳輸網(wǎng)，ATM網(wǎng)等，從廣義上講，每種類型都能承擔(dān)一些特定類型業(yè)務(wù)的傳送任務(wù)，但是因?yàn)槊恳环N網(wǎng)絡(luò)類型都是完全不同的技術(shù)和運(yùn)維辦法，分割了運(yùn)營(yíng)商有限的人力和資金。若開通某些業(yè)務(wù)如果需要跨過(guò)不同的網(wǎng)絡(luò)，因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)層次很多，維護(hù)甚至業(yè)務(wù)開通都會(huì)成為麻煩的問(wèn)題，因此不可能把每種網(wǎng)絡(luò)都建好管好，但彼時(shí)如果只建一種網(wǎng)絡(luò)就會(huì)失去提供某些應(yīng)用的可能，落后于競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手?，F(xiàn)在PTN網(wǎng)絡(luò)提供了一個(gè)性能最好，兼容以太，ATM，SDH，PDH，PPP/HDLC，幀中繼各種技術(shù)的統(tǒng)一的傳送平臺(tái)，消除了網(wǎng)絡(luò)建設(shè)類型的多樣性，代之以接口類型的多樣性，原有的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，如ATM交換機(jī)，以太交換機(jī)，PDH光端機(jī)，可以通過(guò)PTN網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)在一起，也可以被PTN的ATM接口，以太接口，PDH接口直接替換。PTN技術(shù)的妙處在于完美的結(jié)合了數(shù)據(jù)技術(shù)與傳輸技術(shù)，來(lái)自數(shù)據(jù)方面的大容量分組交換/標(biāo)簽交換技術(shù)，QoS技術(shù)，來(lái)自傳送的OAM管理，50ms保護(hù)和同步，可以使運(yùn)營(yíng)商的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施獲得最大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，增強(qiáng)未來(lái)快速部署新應(yīng)用的靈活性和降低成本，同時(shí)可以最大程度的利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)，保護(hù)運(yùn)營(yíng)商的已有資產(chǎn)。如果將PTN的LSP/PW與SDH基于VC的高階通道和低階通道做類比聯(lián)系起來(lái)，PW就類似低階通道，它的作用就是對(duì)客戶業(yè)務(wù)的封裝，并且作為低階的業(yè)務(wù)指示，方便在高階的層面復(fù)用，而LSP非常類似高階通道，可以承載多條PW到達(dá)同一個(gè)目的站點(diǎn)。對(duì)于熟悉傳送網(wǎng)的運(yùn)維人員來(lái)講，LSP和PW可以看作是更靈活的高低階通道，該通道的帶寬是可大可小的，但是端到端的故障管理和告警，如AIS，RDI，CSF，以及性能上報(bào)都是和SDH一樣的，并且增加了丟包/時(shí)延性能檢測(cè)，測(cè)試，鎖定，環(huán)回等增強(qiáng)的OAM功能，方便操作者發(fā)現(xiàn)和定位故障。相比數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，PTN同步特性可以提供高精度的頻率和時(shí)間輸出，滿足無(wú)線網(wǎng)絡(luò)嚴(yán)格的時(shí)鐘要求，對(duì)VoIP，實(shí)時(shí)視頻等業(yè)務(wù)有優(yōu)異的性能保證。PTN強(qiáng)調(diào)手工指配，不依賴于路由，信令等靈活同時(shí)也難以排錯(cuò)的動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，在全網(wǎng)范圍內(nèi)可以很方便的開通端到端不同業(yè)務(wù)類型的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)，點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)，和多點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)連接，可以通過(guò)輕點(diǎn)鼠標(biāo)查找業(yè)務(wù)路徑，帶寬，保護(hù)，告警，性能和該業(yè)務(wù)相關(guān)的上下層信息。3PTN的主要應(yīng)用場(chǎng)景PTN設(shè)備在未來(lái)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中主要是在城域網(wǎng)中，主要是移動(dòng)回傳，優(yōu)質(zhì)客戶接入與大客戶虛擬網(wǎng)。移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)也在經(jīng)歷從窄帶向?qū)拵?，從電路向分組化演進(jìn)的過(guò)程中，繼續(xù)維護(hù)2G，重點(diǎn)發(fā)展3G網(wǎng)絡(luò)在世界上已經(jīng)是普遍的趨勢(shì)。PTN支持2G的BTS到BSC的ATM接口，TDM接口，以太接口，也支持3G的NodeB到RNC的以太接口，傳統(tǒng)TDM接口，ATM接口，對(duì)未來(lái)向LTE的演進(jìn)，考慮了合適的容量，物理接口速率，時(shí)延丟包性能和S1/X2邏輯接口的支持方案，可以做到同一種設(shè)備對(duì)不同代的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的同時(shí)支持。移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)本身對(duì)高精度時(shí)鐘的要求，要求頻率同步做到低于50PPB，時(shí)間同步絕對(duì)值小于1us，甚至500ns，PTN設(shè)備已經(jīng)普遍支持1588v2和同步以太，對(duì)同步的支持是規(guī)范和跨廠家的。PTN設(shè)備的容量高于MSTP同檔次產(chǎn)品，滿足無(wú)線寬帶發(fā)展的要求。對(duì)PTN設(shè)備組建的精品網(wǎng)絡(luò)，移動(dòng)回傳在一定時(shí)期內(nèi)也只會(huì)消耗約數(shù)百兆容量，大量的帶寬還可以為對(duì)網(wǎng)絡(luò)QoS要求比較高，可靠性高的優(yōu)質(zhì)的行業(yè)客戶提供接入和組建虛擬網(wǎng)。由于行業(yè)客戶的專有網(wǎng)絡(luò)也在向IP化轉(zhuǎn)型，引入PTN組建虛擬網(wǎng)，可以高效承載，而且，帶寬配置可以很靈活，安全性和TDM組網(wǎng)一樣高，管理便捷，維護(hù)手段更豐富。PTN的應(yīng)用場(chǎng)景包括對(duì)已有網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備的利用。PTN對(duì)傳統(tǒng)接口的支持可以保持對(duì)原有業(yè)務(wù)提供不間斷的服務(wù)，利用舊網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)大新網(wǎng)絡(luò)的覆蓋區(qū)域，舊網(wǎng)絡(luò)也可以利用PTN的特性進(jìn)一步提高網(wǎng)絡(luò)性能和成本收益。以2M業(yè)務(wù)為例，PTN的2M依然可以提供可靠的帶寬保證，但是不用時(shí)即可以讓給其他業(yè)務(wù)共享，因此實(shí)際的每Mbps的帶寬成本可以降低很多。PTN應(yīng)用場(chǎng)景可以逐步擴(kuò)大到普遍服務(wù)。對(duì)小企業(yè)來(lái)講，以合適的價(jià)格享受專線/專網(wǎng)服務(wù)，享受高帶寬和高可靠性，不一定只用撥號(hào)服務(wù)。對(duì)一般個(gè)人用戶，除非大容量的要求，運(yùn)營(yíng)商一般不會(huì)直接提供PTN服務(wù)，更多的可能是PTN和接入技術(shù)的結(jié)合，由PON，xDSL等提供家庭多業(yè)務(wù)接入，然后傳到PTN。4PTN的發(fā)展趨勢(shì)PTN技術(shù)無(wú)疑是目前傳送技術(shù)發(fā)展的一個(gè)高峰，它是繼ATM試圖一統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)世界失敗后，目前看來(lái)最有可能實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一的技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一，近期的應(yīng)用目標(biāo)是三網(wǎng)融合，從技術(shù)深處來(lái)看，是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)自身的技術(shù)進(jìn)化，使得業(yè)務(wù)傳送本身作為一種服務(wù)，更便于人與人，人與機(jī)器，機(jī)器與機(jī)器通信的使用，而不是不得不把重心放在傳送本身上，在未來(lái)則要實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的自組織，自管理。PTN技術(shù)在5年內(nèi)必將會(huì)大規(guī)模部署，成為傳送網(wǎng)的主流設(shè)備，PTN的設(shè)備形態(tài)也許會(huì)更加多樣化，比如與接入技術(shù)的融合，與OTN，ROADM技術(shù)的融合，但是PTN提供的傳送作為通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)業(yè)務(wù)之一，如何應(yīng)用方便，高效，安全可靠仍然是可以不斷追求的目標(biāo)。當(dāng)前PTN提供的多業(yè)務(wù)服務(wù)主要是同質(zhì)類型網(wǎng)絡(luò)的傳送和互聯(lián)，從原理上講，可以實(shí)現(xiàn)異質(zhì)網(wǎng)絡(luò)的互通。當(dāng)前PTN網(wǎng)絡(luò)主要考慮的還是大規(guī)模部署的可能性和可靠性，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)層面的互通性已經(jīng)有充分的證明，對(duì)控制層面的UNI，ENNI接口的互通還需要進(jìn)一步研究。5基于PTN的城域傳輸網(wǎng)建設(shè)策略探討隨著業(yè)務(wù)需求驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)向AllIP化發(fā)展，分組化傳輸技術(shù)成為下一代傳輸網(wǎng)的主流IP承載技術(shù)是大勢(shì)所趨。在城域網(wǎng)這個(gè)業(yè)務(wù)需求最復(fù)雜、技術(shù)碰撞最激烈、新技術(shù)不斷涌現(xiàn)的區(qū)域，任何先進(jìn)技術(shù)的引入不是一蹴而就的，尤其是面對(duì)龐大而成熟的SDH/MSTP網(wǎng)絡(luò)、不斷延伸覆蓋的IP城域網(wǎng)以及正在興起的全業(yè)務(wù)接入網(wǎng)，PTN在網(wǎng)絡(luò)中的定位以及和其他網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系均需要重新思考。同時(shí)，隨著PTN步入商用化階段，基于PTN設(shè)備的具體組網(wǎng)策略已成為各移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商關(guān)注的焦點(diǎn)。5.1PTN在城域網(wǎng)中的定位5.1.1技術(shù)對(duì)比基于電路交換的SDH/MSTP網(wǎng)絡(luò)是通過(guò)剛性的分配機(jī)制和單板級(jí)別的IP化來(lái)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，PTN也可以通過(guò)仿真支持TDM業(yè)務(wù)，但接入能力有限，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，PTN的主要劣勢(shì)在成本方面，PTN短期內(nèi)和傳統(tǒng)以太網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性仍有很大的差距。與IPoverWDM/OTN技術(shù)相比，IPoverWDM/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(wèn)題，可以為大量的2.5Gbit/s、10Gbit/s甚至40Gbit/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IPoverWDM/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。5.1.2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(wú)法同時(shí)兼顧傳輸效率和傳輸質(zhì)量的問(wèn)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，IPRAN以及全業(yè)務(wù)的接入、傳送問(wèn)題。5.1.3PTN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)，這與中國(guó)移動(dòng)城域網(wǎng)內(nèi)目前已部署或已經(jīng)開始建設(shè)的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。（1）PTN與城域MSTP網(wǎng)經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，在2G業(yè)務(wù)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，而且短期內(nèi)2G業(yè)務(wù)仍然會(huì)持續(xù)發(fā)展。在PTN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。在基站IP化進(jìn)程完成后，大量由TDM方式承載的基站改為由IP方式承載，此時(shí)，城域MSTP網(wǎng)絡(luò)將出現(xiàn)大量的空閑資源，考慮到MSTP網(wǎng)絡(luò)優(yōu)秀的業(yè)務(wù)保護(hù)能力和OAM能力以及經(jīng)過(guò)多年建設(shè)形成的廣泛的覆蓋能力，可以將MSTP網(wǎng)絡(luò)作為PTN的有效補(bǔ)充，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(wú)法到達(dá)的區(qū)域。（2）PTN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，因此在高等級(jí)的業(yè)務(wù)傳送、網(wǎng)絡(luò)故障定位等方面，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(guò)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，常見的解決方案有PON+LAN、PON+PBX、PON+交換機(jī)等，全業(yè)務(wù)接入網(wǎng)主要完成OLT以下語(yǔ)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(guò)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)。5.1.4PTN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。（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。混合組網(wǎng)模式可分為4個(gè)不同的階段。圖1混合組網(wǎng)模式階段一：在基站IP化和全業(yè)務(wù)啟動(dòng)的初期，接入層出現(xiàn)零星的IP業(yè)務(wù)接入需求，PTN設(shè)備的引入主要集中在接入層，與既有的SDH設(shè)備混合組建SDH環(huán)，提供E1、FE等業(yè)務(wù)的接入，考慮到接入IP業(yè)務(wù)需求量不大，該階段匯聚層以上采用MSTP組網(wǎng)方式仍然可以滿足需求。階段二：隨著基站IP化的深入和全業(yè)務(wù)的持續(xù)推進(jìn)，在業(yè)務(wù)發(fā)達(dá)的局部地區(qū)將形成由PTN單獨(dú)構(gòu)建的GE環(huán)。考慮到部分匯聚點(diǎn)下掛GE接入環(huán)的需求，匯聚層的相關(guān)節(jié)點(diǎn)（如節(jié)點(diǎn)E、F）可通過(guò)MSTP直接替換成PTN或者M(jìn)STP逐漸升級(jí)為PTN設(shè)備的方式，使此類節(jié)點(diǎn)具備GE環(huán)的接入能力，但整個(gè)匯聚層仍然為MSTP組網(wǎng)，接入層GE環(huán)的FE業(yè)務(wù)需要在匯聚節(jié)點(diǎn)E、F處通過(guò)業(yè)務(wù)終接板轉(zhuǎn)化成E1模式后，再通過(guò)匯聚層傳輸。階段三：在IP業(yè)務(wù)的爆發(fā)期，接入層GE環(huán)數(shù)量劇增，對(duì)匯聚層的分組傳輸能力提出了更高要求。該階段匯聚層部分節(jié)點(diǎn)，如B、E、F節(jié)點(diǎn)之間在MSTP環(huán)路的基礎(chǔ)上，再疊加組建GE/10GE環(huán)，滿足接入層TDM業(yè)務(wù)、IP業(yè)務(wù)的同時(shí)接入和分離承載。階段四：在網(wǎng)絡(luò)發(fā)展遠(yuǎn)期，全網(wǎng)實(shí)現(xiàn)AllIP化后，城域匯聚層和接入層形成全PTN設(shè)備構(gòu)建的分組傳送網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)投入產(chǎn)出比大大提高，管理維護(hù)進(jìn)一步簡(jiǎn)化。前3個(gè)階段，業(yè)務(wù)的配置類似于SDH/MSTP網(wǎng)絡(luò)端到端的1+1PP方式，只是演進(jìn)到第四階段純PTN組網(wǎng)，業(yè)務(wù)的配置轉(zhuǎn)變?yōu)槎说蕉说?∶1LSP方式?？傮w上，混合組網(wǎng)有利于SDH/MSTP網(wǎng)絡(luò)向全PTN的平滑演進(jìn)，允許不同階段、不同設(shè)備、不同類型環(huán)路的共存，投資分步進(jìn)行，風(fēng)險(xiǎn)較小，但在網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)初期，混合組網(wǎng)模式中由于PTN設(shè)備必須兼顧SDH功能，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)面向IP業(yè)務(wù)的傳送能力被限制并弱化了，無(wú)法發(fā)揮PTN內(nèi)核IP化的優(yōu)勢(shì)。在網(wǎng)絡(luò)發(fā)展后期，又涉及到大量的業(yè)務(wù)割接，網(wǎng)絡(luò)維護(hù)的壓力非常大。鑒于此，除了現(xiàn)網(wǎng)資源缺乏（如局房機(jī)位緊張、電源容量受限、光纜路由不具備條件）確實(shí)無(wú)法滿足單獨(dú)組建PTN條件的，或者因?yàn)橥顿Y所限必須分步實(shí)施PTN建設(shè)的，均不推薦混合組網(wǎng)模式進(jìn)行PTN的建設(shè)。（2）獨(dú)立組網(wǎng)模式從接入層至核心層全部采用PTN設(shè)備，新建分組傳送平面，和現(xiàn)網(wǎng)（MSTP）長(zhǎng)期共存、單獨(dú)規(guī)劃、共同維護(hù)的模式稱之為獨(dú)立組網(wǎng)模式。該模式下，傳統(tǒng)的2G業(yè)務(wù)繼續(xù)利舊原有MSTP平面，新增的IP化業(yè)務(wù)（包含IP化語(yǔ)音、IP化數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)）則開放在PTN中。PTN獨(dú)立組網(wǎng)模式的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和目前的2GMSTP網(wǎng)絡(luò)相似，接入層GE速率組環(huán)，匯聚環(huán)以上均為10吉比特以太網(wǎng)速率組環(huán)，網(wǎng)絡(luò)各層面間以相交環(huán)的形式進(jìn)行組網(wǎng)，如圖2所示。圖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，電源容量不足的局房還需進(jìn)行電源的改造。此外，SDH/MSTP設(shè)備具備155Mbit/s、622Mbit/s、2.5Gbit/s、10Gbit/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(guò)快或者大量閑置的問(wèn)題，導(dǎo)致上下層網(wǎng)絡(luò)速率的不匹配。同時(shí)，在獨(dú)立組網(wǎng)模式中，骨干層節(jié)點(diǎn)與核心層節(jié)點(diǎn)采用10吉比特以太網(wǎng)環(huán)路互聯(lián)，在大型城域網(wǎng)中，核心層RNC節(jié)點(diǎn)較多，一方面骨干層節(jié)點(diǎn)與所有RNC節(jié)點(diǎn)相連，環(huán)路節(jié)點(diǎn)過(guò)多，利用率下降，另一方面，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)模式一是比較適應(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，二是作為在IPoverWDM/OTN沒(méi)有建設(shè)且短期內(nèi)無(wú)法覆蓋到位的過(guò)渡組網(wǎng)方案。（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IPoverWDM/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(guò)GE光口1+1的Trunk保護(hù)方式與RNC相聯(lián)，其中，骨干節(jié)點(diǎn)PTN設(shè)備，通過(guò)GE光口僅與所屬RNC節(jié)點(diǎn)的PTN交叉機(jī)連接，而不與其他RNC節(jié)點(diǎn)的PTN交叉機(jī)以及匯聚環(huán)的骨干PTN設(shè)備發(fā)生關(guān)系，具體如圖3所示。圖3聯(lián)合組網(wǎng)模式盡管獨(dú)立組網(wǎng)模式中核心骨干層組建的PTN10吉比特以太網(wǎng)環(huán)路業(yè)務(wù)也可以通過(guò)波分平臺(tái)承載，但波分平臺(tái)只作為鏈路的承載手段，而聯(lián)合組網(wǎng)模式中，IPoverWDM/OTN不僅僅是一種承載手段，而且通過(guò)IPoverWDM/OTN對(duì)骨干節(jié)點(diǎn)上聯(lián)的GE業(yè)務(wù)與所屬交叉落地設(shè)備之間進(jìn)行調(diào)度，其上聯(lián)GE通道的數(shù)量可以根據(jù)該P(yáng)TN中實(shí)際接入的業(yè)務(wù)總數(shù)按需配置，節(jié)省了網(wǎng)絡(luò)投資。同時(shí)，由于骨干層PTN設(shè)備僅與所屬RNC機(jī)房相聯(lián)，因此，聯(lián)合組網(wǎng)模式非常適于有多個(gè)RNC機(jī)房的大型城域網(wǎng)，極大地簡(jiǎn)化了骨干節(jié)點(diǎn)與核心節(jié)點(diǎn)之間的網(wǎng)絡(luò)組建，從而避免了在PTN獨(dú)立組網(wǎng)模式中，因某節(jié)點(diǎn)業(yè)務(wù)容量升級(jí)而引起的環(huán)路上所有節(jié)點(diǎn)設(shè)備必須升級(jí)的情況，節(jié)省了網(wǎng)絡(luò)投資。當(dāng)然，聯(lián)合組網(wǎng)分層的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，前期的投資會(huì)因?yàn)镮PoverWDM/OTN建設(shè)而比較高。聯(lián)合組網(wǎng)模式適用于網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較大的大型城域網(wǎng)，考慮到聯(lián)合組網(wǎng)模式的諸多優(yōu)勢(shì)，除了在沒(méi)有IPoverWDM/OTN或者短期內(nèi)IPoverWDM/OTN無(wú)法覆蓋至骨干匯聚點(diǎn)的地區(qū)，均建議采用聯(lián)合組網(wǎng)的方式進(jìn)行城域PTN的建設(shè)。6從MSTP到PTN是大勢(shì)所趨PTN設(shè)備針對(duì)分組業(yè)務(wù)流的突發(fā)性，能夠采用統(tǒng)計(jì)復(fù)用的方法進(jìn)行傳送，在保證各優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)的CIR（CommittedInformationRate）的前提下，對(duì)空閑帶寬按照優(yōu)先級(jí)和EIR（ExcessInformationRate）進(jìn)行合理的分配，既能滿足高優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)的性能要求，又能盡可能充分共享未用帶寬，解決了TDM交換時(shí)代帶寬無(wú)法共享、無(wú)法有效支持突發(fā)業(yè)務(wù)的根本缺陷。PTN設(shè)備的分組轉(zhuǎn)發(fā)平面并沒(méi)有特立于數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)平面，而是充分利用了成熟的數(shù)據(jù)二三層技術(shù)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備無(wú)阻塞的數(shù)據(jù)報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)能力，但同時(shí)PTN設(shè)備保持了傳送網(wǎng)絡(luò)的一般特征。如5個(gè)9的高可用性，強(qiáng)大的、分層的OAM能力和可維護(hù)性，優(yōu)異的同步性能，關(guān)鍵部件的1＋1備份帶來(lái)的高可靠性，低于50ms的保護(hù)，端到端的QoS保證，多業(yè)務(wù)支持，強(qiáng)大的拓?fù)?，業(yè)務(wù)、帶寬、節(jié)點(diǎn)、告警，性能的管理能力和業(yè)務(wù)安全性。PTN設(shè)備的接口速率除了傳統(tǒng)的2M、155M，主要是千兆以太和萬(wàn)兆以太，因此可以明顯降低每Mbit的傳送成本，并且由于技術(shù)的進(jìn)步，端口密度、設(shè)備容量體積比大大增加，而耗電量明顯降低。下面我們對(duì)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)層面進(jìn)行分析?，F(xiàn)在運(yùn)營(yíng)商運(yùn)維的網(wǎng)絡(luò)主要以技術(shù)類型劃分，如數(shù)據(jù)網(wǎng)、電信傳輸網(wǎng)、ATM網(wǎng)等，從廣義上講，每種類型都能承擔(dān)一些特定類型業(yè)務(wù)的傳送任務(wù)，但是因?yàn)槊恳环N網(wǎng)絡(luò)類型都是完全不同的技術(shù)和運(yùn)維辦法，分割了運(yùn)營(yíng)商有限的人力和資金。若開通某些業(yè)務(wù)如果需要跨過(guò)不同的網(wǎng)絡(luò)，因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)層次很多，維護(hù)甚至業(yè)務(wù)開通都會(huì)成為麻煩的問(wèn)題，因此不可能把每種網(wǎng)絡(luò)都建好管好，但彼時(shí)如果只建一種網(wǎng)絡(luò)就會(huì)失去提供某些應(yīng)用的可能，落后于競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手?，F(xiàn)在PTN網(wǎng)絡(luò)提供了一個(gè)性能最好，兼容以太、ATM、SDH、PDH、PPP/HDLC、幀中繼等各種技術(shù)的統(tǒng)一的傳送平臺(tái)，消除了網(wǎng)絡(luò)建設(shè)類型的多樣性，代之以接口類型的多樣性，原有的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，如ATM交換機(jī)、以太交換機(jī)、PDH光端機(jī)，可以通過(guò)PTN網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)在一起，也可以被PTN的ATM接口、以太接口、PDH接口直接替換。PTN技術(shù)的妙處在于完美地結(jié)合了數(shù)據(jù)技術(shù)與傳輸技術(shù)，來(lái)自數(shù)據(jù)方面的大容量分組交換/標(biāo)簽交換技術(shù)、QoS技術(shù)，來(lái)自傳送的OAM管理、50ms保護(hù)和同步，可以使運(yùn)營(yíng)商的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施獲得最大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，增強(qiáng)未來(lái)快速部署新應(yīng)用的靈活性和降低成本，同時(shí)可以最大程度地利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)，保護(hù)運(yùn)營(yíng)商的已有資產(chǎn)。如果將PTN的LSP/PW與SDH基于VC的高階通道和低階通道做類比聯(lián)系起來(lái)，PW就類似于低階通道，它的作用就是對(duì)客戶業(yè)務(wù)的封裝，并且作為低階的業(yè)務(wù)指示，方便在高階的層面復(fù)用，而LSP非常類似高階通道，可以承載多條PW到達(dá)同一個(gè)目的站點(diǎn)。對(duì)于熟悉傳送網(wǎng)的運(yùn)維人員來(lái)講，LSP和PW可以看做是更靈活的高低階通道，該通道的帶寬是可大可小的，但是端到端的故障管理和告警，如AIS、RDI、CSF，以及性能上報(bào)都是和SDH一樣的，并且增加了丟包/時(shí)延性能檢測(cè)、測(cè)試、鎖定、環(huán)回等增強(qiáng)的OAM功能，方便操作者發(fā)現(xiàn)和定位故障。相比數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，PTN同步特性可以提供高精度的頻率和時(shí)間輸出，滿足無(wú)線網(wǎng)絡(luò)嚴(yán)格的時(shí)鐘要求，對(duì)VoIP、實(shí)時(shí)視頻等業(yè)務(wù)有優(yōu)異的性能保證。PTN強(qiáng)調(diào)手工指配，不依賴于路由、信令等靈活同時(shí)也難以排錯(cuò)的動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，在全網(wǎng)范圍內(nèi)可以很方便地開通端到端不同業(yè)務(wù)類型的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)和多點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)連接，可以通過(guò)輕點(diǎn)鼠標(biāo)查找業(yè)務(wù)路徑、帶寬、保護(hù)、告警、性能和該業(yè)務(wù)相關(guān)的上下層信息。6.1PTN的主要應(yīng)用場(chǎng)景PTN設(shè)備在未來(lái)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中主要是在城域網(wǎng)中，主要是移動(dòng)回傳、優(yōu)質(zhì)客戶接入與大客戶虛擬網(wǎng)。移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)也在經(jīng)歷從窄帶向?qū)拵В瑥碾娐废蚍纸M化演進(jìn)的過(guò)程中，繼續(xù)維護(hù)2G，重點(diǎn)發(fā)展網(wǎng)絡(luò)在世界上已經(jīng)是普遍的趨勢(shì)。PTN支持2G的BTS到BSC的ATM接口、TDM接口、以太接口，也支持3G的NodeB到RNC的以太接口、傳統(tǒng)TDM接口、ATM接口，對(duì)未來(lái)向LTE的演進(jìn)，考慮了合適的容量、物理接口速率、時(shí)延丟包性能和S1/X2邏輯接口的支持方案，可以做到同一種設(shè)備對(duì)不同代的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的同時(shí)支持。移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)本身對(duì)高精度時(shí)鐘的要求，要求頻率同步做到低于50PPB，時(shí)間同步絕對(duì)值小于1us，甚至500ns，PTN設(shè)備已經(jīng)普遍支持1588v2和同步以太，對(duì)同步的支持是規(guī)范和跨廠家的。PTN設(shè)備的容量高于MSTP同檔次產(chǎn)品，滿足無(wú)線寬帶發(fā)展的要求。對(duì)PTN設(shè)備組建的精品網(wǎng)絡(luò)，移動(dòng)回傳在一定時(shí)期內(nèi)也只會(huì)消耗約數(shù)百兆容量，大量的帶寬還可以為對(duì)網(wǎng)絡(luò)QoS要求比較高、可靠性高的優(yōu)質(zhì)的行業(yè)客戶提供接入和組建虛擬網(wǎng)。由于行業(yè)客戶的專有網(wǎng)絡(luò)也