陶賢智

【摘要】在大力發(fā)展3G和全業(yè)務(wù)競(jìng)爭(zhēng)的大環(huán)境下，各省的3G移動(dòng)回傳和寬帶專(zhuān)線(xiàn)等數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)將得到較大的發(fā)展。目前各省城域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)相對(duì)較薄弱，處于初步建設(shè)階段。各省逐步開(kāi)始城域網(wǎng)的建設(shè)或擴(kuò)容，以應(yīng)對(duì)全業(yè)務(wù)市場(chǎng)需要。本文將主要探討PTN/OTN新技術(shù)在通信長(zhǎng)途傳輸網(wǎng)上。

【關(guān)鍵詞】PTN/OTN新技術(shù)通信長(zhǎng)途傳輸網(wǎng)

傳輸網(wǎng)的總體發(fā)展目標(biāo)是建成一個(gè)大容量、高可靠、調(diào)度靈活、可提供差異化服務(wù)的基礎(chǔ)承載網(wǎng)絡(luò)，滿(mǎn)足客戶(hù)、業(yè)務(wù)、和上層網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展需求。應(yīng)致力于以下兩個(gè)方面，打造承載資源的優(yōu)勢(shì)。其一，增加網(wǎng)絡(luò)彈性、提高網(wǎng)絡(luò)競(jìng)爭(zhēng)力，即降低網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容或進(jìn)行業(yè)務(wù)調(diào)整中的人工操作度，提高網(wǎng)絡(luò)競(jìng)爭(zhēng)力。其二，在容量膨脹情況下降低建設(shè)成本和運(yùn)行維護(hù)成本等承載成本。降低建設(shè)成本，對(duì)傳輸來(lái)說(shuō)是提高網(wǎng)絡(luò)資源的利用率；降低運(yùn)行維護(hù)成本，對(duì)傳輸網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)是提升智能化程度?？赏ㄟ^(guò)引入新技術(shù)的方式來(lái)進(jìn)行解決。

一、PTN/OTN新技術(shù)

1.1PTN技術(shù)

PTN是繼承MSTP承載網(wǎng)特性的分組傳送網(wǎng)絡(luò)，相對(duì)MSTP組網(wǎng)PTN的最大優(yōu)勢(shì)就是通過(guò)分組內(nèi)核實(shí)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)復(fù)用，而統(tǒng)計(jì)復(fù)用必然增加設(shè)備對(duì)OoS處理能力的要求，對(duì)于QoS的部署和管理一直以來(lái)都是傳統(tǒng)數(shù)據(jù)網(wǎng)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。結(jié)合項(xiàng)目3G承載為主的OoS需求特點(diǎn)和簡(jiǎn)化運(yùn)維的規(guī)劃思路，PTN的QoS部署采用如下原則。

（1）QoS應(yīng)該采用模板化的配置和發(fā)放方式，尤其對(duì)于基站的業(yè)務(wù)承載，QoS的配置模板必須具備網(wǎng)絡(luò)級(jí)的配置發(fā)放能力。（2）QoS的規(guī)劃為了提高全網(wǎng)的OoS控制效率，通常在網(wǎng)絡(luò)邊緣節(jié)點(diǎn)上實(shí)現(xiàn)HQoS控制，而在網(wǎng)絡(luò)中問(wèn)節(jié)點(diǎn)上只作簡(jiǎn)單的COS調(diào)度。（3）QoS的規(guī)劃主要包括：流分類(lèi)、擁塞管理、隊(duì)列調(diào)度等方面的內(nèi)容。（4）PTN必須具備基于業(yè)務(wù)流的性能檢測(cè)能力，檢測(cè)業(yè)務(wù)流根據(jù)QoS設(shè)計(jì)所達(dá)到的業(yè)務(wù)承載的SLA要求（即符合3GPP業(yè)務(wù)承載的丟包率、時(shí)延、抖動(dòng)等方面的需求）。

1.2OTN技術(shù)

SDH和WDM技術(shù)是目前傳送網(wǎng)使用的主要技術(shù)。（1）SDH系統(tǒng)功能。SDH網(wǎng)絡(luò)提供了多種業(yè)務(wù)的傳輸功能：PDH、IP、Ethernet等，并提供豐富的保護(hù)、管理功能。隨著網(wǎng)絡(luò)帶寬的需求越來(lái)越大，以VC調(diào)度為基礎(chǔ)的SDH/SONET網(wǎng)絡(luò)在傳送層方面呈現(xiàn)出了明顯不足，不能滿(mǎn)足未來(lái)骨干網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的Tbit/s以上的大容量業(yè)務(wù)調(diào)度。（2）WDM系統(tǒng)功能。WDM系統(tǒng)提高了帶寬利用率、業(yè)務(wù)透明傳輸。采用客戶(hù)信號(hào)直接映射進(jìn)光通道的方式，使其只能定位于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的應(yīng)用。純光網(wǎng)絡(luò)沒(méi)有性能監(jiān)視能力，不能保證性能，也不能滿(mǎn)足傳送網(wǎng)絡(luò)的一般要求。

OTN是由ITU-T G709、G870、G872、G798等建議定義的一種全新的光傳送技術(shù)體制，OTN很好地結(jié)合了傳統(tǒng)SDH和WDH的優(yōu)勢(shì)，對(duì)于各層網(wǎng)絡(luò)都有相應(yīng)的管理監(jiān)控機(jī)制和網(wǎng)絡(luò)生存性機(jī)制。在光域、OTN可以實(shí)現(xiàn)大顆粒的處理，提供對(duì)更大顆粒的2.5Gbit/s、40Gbit/s業(yè)務(wù)的透明傳送能力，具有WDH系統(tǒng)高速大容量傳輸?shù)膬?yōu)勢(shì)；在電層，OTN使用異步的映射和復(fù)用，把SDH的可運(yùn)營(yíng)和或管理的能力應(yīng)用到WDH系統(tǒng)中，形成了一個(gè)以大顆粒寬帶業(yè)務(wù)傳送為特征的大容量傳送網(wǎng)絡(luò)。

二、OTN/PTN技術(shù)在傳送網(wǎng)中的承載關(guān)系

網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商為了減少在各種業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)上的運(yùn)營(yíng)成本和不必要的投資成本，不得不開(kāi)始考慮網(wǎng)絡(luò)融合。每一個(gè)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商都試圖用盡量少的基礎(chǔ)設(shè)施來(lái)提供盡量多的業(yè)務(wù)類(lèi)型。為盡快取得投資回報(bào)，傳統(tǒng)電信運(yùn)營(yíng)商也正試圖把居民寬帶接入、大企業(yè)的數(shù)據(jù)及視頻接入業(yè)務(wù)集成到已有的語(yǔ)音業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)中。OTN幀可以支持多種客戶(hù)信號(hào)的映射，如SDH、ATM、GFP、虛級(jí)聯(lián)、ODU復(fù)用信號(hào)以及自定義速率數(shù)據(jù)流。這就使得G.709可以傳送這些信號(hào)格式或以這些信號(hào)為載體的更高層次的客戶(hù)信號(hào)如以太網(wǎng)、MPLS、光纖通道、HDLC/PPP、PRP、IP、FICON、ESCON及DVBASI視頻信號(hào)等，這就使得不同應(yīng)用的客戶(hù)業(yè)務(wù)都可統(tǒng)一到一個(gè)傳送平臺(tái)上去。更重要的是，OTN是目前業(yè)界唯一的能在IP/以太網(wǎng)交換機(jī)和路由器間全速傳送10Gbit/s以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的傳送平臺(tái)。在目前迅速向以IP/以太網(wǎng)為基礎(chǔ)業(yè)務(wù)架構(gòu)的演化中，OTN也越來(lái)越成為網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商的首選的傳送平臺(tái)。OTN甚至還具有跟SDH類(lèi)似的虛級(jí)聯(lián)功能，并能支持LCAS。當(dāng)然，因?yàn)镺TN的最低速率是2.5Gbit/s（0TUl），目前還沒(méi)有多少業(yè)務(wù)需要這么大的粒度來(lái)做高效地傳送，當(dāng)下一代100Gbit/s的以太網(wǎng)開(kāi)始應(yīng)用時(shí)，OTN的虛級(jí)聯(lián)功能可以得到很好的發(fā)揮了。

三、PTN/OTN新技術(shù)在通信長(zhǎng)途傳輸網(wǎng)上的應(yīng)用

PTN10GE/40GE技術(shù)的現(xiàn)狀能力、發(fā)展路演：40GEPTN是否可以商用，40GEPTN如果結(jié)合OTN波分系統(tǒng)組網(wǎng)，在省干和城域方面是否可行，如在省內(nèi)干線(xiàn)層布局是否可行、以及40GEPTN的技術(shù)路演、100GEPTN技術(shù)路演。

3.1新技術(shù)引入原則

新技術(shù)引入應(yīng)用思路：省內(nèi)干線(xiàn)的傳送網(wǎng)全面推廣應(yīng)用IP over WDM的方式承載GE顆粒以上電路。根據(jù)業(yè)務(wù)需求，適度建設(shè)40*40G/100G的波分平臺(tái)，進(jìn)一步增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)能力，通過(guò)10G、40G、100G傳輸滿(mǎn)足不同顆粒電路的需求。新建網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)采用OTN功能，并在OTN節(jié)點(diǎn)間實(shí)現(xiàn)子波長(zhǎng)調(diào)度等OTN組網(wǎng)功能，實(shí)現(xiàn)省內(nèi)干線(xiàn)傳送網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)先、調(diào)度靈活、質(zhì)量一流、安全可靠的發(fā)展目標(biāo)。

移動(dòng)3G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)也是為了滿(mǎn)足業(yè)務(wù)應(yīng)用日益增長(zhǎng)的帶寬需求，無(wú)論是TD.SCDMA，還是WCDMA，3G系統(tǒng)都是為移動(dòng)多媒體通信而設(shè)計(jì)的。3G的核心是數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和上網(wǎng)，全球電信運(yùn)營(yíng)商總體每用戶(hù)平均收入（Average Revenue Per User，ARPU）呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，但數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的ARPU則普遍呈現(xiàn)上揚(yáng)趨勢(shì)。

3.2傳輸網(wǎng)絡(luò)組織模式

在充分、合理利用傳輸技術(shù)前提下，全面衡量安全、可擴(kuò)展和投資成本控制因素，目標(biāo)是形成層次清晰、功能區(qū)分、結(jié)構(gòu)完善的網(wǎng)絡(luò)。一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)分層組織的移動(dòng)城域傳輸網(wǎng)絡(luò)應(yīng)當(dāng)包含：核心層、匯聚層、接入層3個(gè)功能定義清晰的網(wǎng)絡(luò)層面。在SDH技術(shù)體制下，環(huán)形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟蚱渚哂泻?jiǎn)單、高生存性?xún)?yōu)點(diǎn)而被普遍采用，因此，總體上概括移動(dòng)城域傳輸網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)，就是主要以若干環(huán)形子網(wǎng)絡(luò)組成的分層式網(wǎng)絡(luò)。

中國(guó)移動(dòng)城域網(wǎng)中現(xiàn)存大規(guī)模的MSTP設(shè)備，現(xiàn)階段網(wǎng)絡(luò)的大部分業(yè)務(wù)仍然是TDM形式的業(yè)務(wù)，少部分是分組業(yè)務(wù)。盡管傳統(tǒng)TDM業(yè)務(wù)的比例正逐步減少，但其絕對(duì)業(yè)務(wù)量仍保持繼續(xù)增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)，并將在一個(gè)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)仍是重要的收入來(lái)源。保證已有TDM業(yè)務(wù)的穩(wěn)定傳送是3G及全業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的基礎(chǔ)，從保證業(yè)務(wù)的可靠性角度出發(fā)，需要維系現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定。

新建PTN與老網(wǎng)絡(luò)在一段時(shí)間內(nèi)共存，新業(yè)務(wù)在新網(wǎng)絡(luò)上開(kāi)展，老業(yè)務(wù)逐步遷移到新網(wǎng)絡(luò)，兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)間存在一定的業(yè)務(wù)交互，交互點(diǎn)位于MSTP接入環(huán)和PTN匯聚環(huán)的相交點(diǎn)上。在接入層為MSTP網(wǎng)絡(luò)，匯聚層為PTN網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)對(duì)接應(yīng)用場(chǎng)合下，接入環(huán)同時(shí)承載TDM和EOS兩種業(yè)務(wù)，為實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的互通，接入層的MSTP可以先將EOS業(yè)務(wù)終結(jié)落地，將落地的FE/GE接入PTN網(wǎng)絡(luò)，也可以將EOS業(yè)務(wù)通過(guò)TDM調(diào)度，通過(guò)SMT-N光口和PTN網(wǎng)絡(luò)對(duì)接。隨著分組業(yè)務(wù)的增長(zhǎng)，可以新建一張端到端的分組承載網(wǎng)絡(luò)。由于業(yè)務(wù)發(fā)展的不均衡，部分業(yè)務(wù)量大的區(qū)域，還會(huì)出現(xiàn)光傳送網(wǎng)（Optical Transport Network，OTN）技術(shù)應(yīng)用到匯聚層，而PTN僅應(yīng)用于接入層的場(chǎng)景，以滿(mǎn)足大帶寬傳送。

3.3組網(wǎng)接入模式

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(chēng)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(kāi)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10Gbit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)。

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1 55Mbiffs、622Mbit/s、2.5Gbit/s、1 0Gbit/s的多級(jí)線(xiàn)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10Gbit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10Gbit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)相聯(lián)，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IP over Wm壓/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。

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