宮輝，馬丹，潘衛(wèi)強(qiáng)

（1.廣州杰賽科技股份有限公司濟(jì)南分公司，山東 濟(jì)南 250004；2.中國(guó)聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信有限公司山東省分公司，山東 濟(jì)南 250000）

1 引言

青海、新疆及內(nèi)蒙等邊疆地區(qū)幅員遼闊，人口覆蓋密度小，單站接入距離大，雖然經(jīng)過(guò)近幾年的大力建設(shè)，光纖資源得到一定量的補(bǔ)充，但受整體投資及區(qū)域面積大等因素影響，光纖資源仍然較少，特別是某些地市的市縣光纜纖芯資源更是匱乏，使得市縣之間、旗縣和旗縣之間分組傳送設(shè)備成環(huán)困難，現(xiàn)網(wǎng)安全性得不到保障。

邊疆地區(qū)冬季時(shí)間長(zhǎng)，施工周期短，加之地區(qū)跨度大，一旦出現(xiàn)斷站等情況，維護(hù)人員無(wú)法及時(shí)前往處理，造成斷站時(shí)間長(zhǎng)，嚴(yán)重影響用戶使用。

基于上述內(nèi)容，本文擬通過(guò)實(shí)際測(cè)試分析跨區(qū)域匯聚PTN組網(wǎng)方案的可行性及可能存在的問(wèn)題。

PTN（Packet Transport Network，分組傳送網(wǎng)）是指這樣一種光傳送網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和具體技術(shù)：在IP業(yè)務(wù)和底層光傳輸媒質(zhì)之間設(shè)置了一個(gè)層面，它針對(duì)分組業(yè)務(wù)流量的突發(fā)性和統(tǒng)計(jì)復(fù)用傳送的要求而設(shè)計(jì)，以分組業(yè)務(wù)為核心并支持多業(yè)務(wù)提供，具有更低的TCO（Total Cost of Ownership，總體使用成本），同時(shí)秉承光傳輸?shù)膫鹘y(tǒng)優(yōu)勢(shì)，包括高可用性和可靠性、高效的帶寬管理機(jī)制和流量工程、便捷的OAM和網(wǎng)管、可擴(kuò)展及較高的安全性等。

2 跨區(qū)域匯聚PTN設(shè)備組網(wǎng)實(shí)例分析

本方案以某區(qū)間段設(shè)備成環(huán)需求為例，討論跨區(qū)域匯聚PTN設(shè)備組網(wǎng)方案的可行性。

2.1 業(yè)務(wù)需求

為滿足4G工程的業(yè)務(wù)回傳需求，需在旗縣1-旗縣2的A、B、C、D基站新增接入層PTN設(shè)備。

同時(shí)為保證網(wǎng)絡(luò)安全，擬將本次新增的4臺(tái)PTN設(shè)備進(jìn)行組環(huán)，規(guī)劃旗縣1（匯聚PTN設(shè)備02）-A基站-B基站-C基站-D基站-旗縣2（匯聚PTN設(shè)備01）環(huán)網(wǎng)。

2.2 資源現(xiàn)狀

（1）光纖資源現(xiàn)狀

某運(yùn)營(yíng)商在旗縣1-旗縣2區(qū)間段占有纖芯較少，由D基站返回旗縣2匯聚PTN設(shè)備距離過(guò)長(zhǎng)，無(wú)法通過(guò)裸纖回傳。如考慮接入層波分回傳則會(huì)形成同纜環(huán)，無(wú)法切實(shí)保證網(wǎng)絡(luò)安全。

（2）傳輸設(shè)備現(xiàn)狀

本次新增PTN設(shè)備的機(jī)房均已安裝接入層波分設(shè)備，在旗縣1中心機(jī)房、旗縣2中心機(jī)房安裝10G波分系統(tǒng)設(shè)備及匯聚PTN設(shè)備各兩端（本內(nèi)容暫按B01及B02代替），匯聚PTN設(shè)備通過(guò)10G波分系統(tǒng)回傳至樞紐樓核心PTN設(shè)備（本內(nèi)容暫按R-01及R-02代替）。

目前接入層PTN設(shè)備組網(wǎng)大部分為下掛在該設(shè)備所歸屬的1對(duì)匯聚PTN設(shè)備下，具體如圖1所示。

2.3 目前組網(wǎng)方式存在的限制

目前下掛所屬匯聚層設(shè)備的組網(wǎng)方式存在如下受限因素：

（1）纖芯資源限制

按照運(yùn)營(yíng)商集團(tuán)要求，每個(gè)GE環(huán)網(wǎng)設(shè)備站點(diǎn)數(shù)量初期為5～6個(gè)，隨著4G基站的大力建設(shè)及后續(xù)5G基站建設(shè)，PTN設(shè)備覆蓋密度也會(huì)逐漸增大，對(duì)于成環(huán)所需的纖芯資源有著很大的需求。

圖1 PTN設(shè)備組網(wǎng)規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

邊疆省份地區(qū)纖芯資源一直是網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的制約條件，無(wú)法充分地滿足PTN設(shè)備的成環(huán)建設(shè)，纖芯資源成為傳輸設(shè)備成環(huán)的重要制約因素。

（2）地理因素限制

盟市中心至各旗縣距離較遠(yuǎn)，少則約200 km，多則可達(dá)400多千米。設(shè)備組網(wǎng)以鏈型為主，無(wú)法完成成環(huán)的建設(shè)。

2.4 建設(shè)方案

（1）總體建設(shè)思路

為解決成環(huán)保護(hù)的問(wèn)題，擬進(jìn)行跨區(qū)域匯聚PTN設(shè)備對(duì)成環(huán)方案，建設(shè)的拓?fù)鋱D示意如圖2所示。對(duì)于無(wú)法返回所在區(qū)域中心局匯聚PTN設(shè)備的單鏈結(jié)構(gòu)，考慮下掛臨近區(qū)域的匯聚PTN設(shè)備，組建環(huán)網(wǎng)保護(hù)。

即臨近旗縣2區(qū)域的D設(shè)備不再返回旗縣1的另1個(gè)匯聚PTN設(shè)備，而直接下掛在旗縣2的匯聚PTN設(shè)備下。業(yè)務(wù)通過(guò)旗縣2的匯聚PTN設(shè)備，經(jīng)本地網(wǎng)波系統(tǒng)回傳至核心層PTN設(shè)備。

因目前旗縣1-旗縣2的接入層波分系統(tǒng)已搭建完畢，即旗縣1（B02）-A-B-C-D-旗縣2（B01）線路側(cè)可滿足建設(shè)條件。

（2）建設(shè)可行性分析測(cè)試

1）前提條件

不同區(qū)域的兩臺(tái)匯聚PTN設(shè)備到核心PTN設(shè)備之間鏈路嚴(yán)格不同纜，匯聚PTN設(shè)備到A設(shè)備之間鏈路嚴(yán)格不同纜，不能出現(xiàn)光纜一個(gè)斷點(diǎn)導(dǎo)致網(wǎng)內(nèi)兩條以上鏈路中斷的情況。

圖2 跨區(qū)域PTN設(shè)備組網(wǎng)拓?fù)鋱D

2）業(yè)務(wù)回傳的方式

如圖3所示，正常狀態(tài)下接入層A設(shè)備業(yè)務(wù)通過(guò)主用匯聚PTN（旗縣1-B02）設(shè)備，經(jīng)本地網(wǎng)波分系統(tǒng)回傳至核心PTN設(shè)備，當(dāng)主用匯聚PTN設(shè)備（旗縣1-B02）出現(xiàn)中斷時(shí)，因旗縣1-B02和旗縣2-B01無(wú)心跳線連接，無(wú)法完成自動(dòng)倒換，需手動(dòng)在網(wǎng)管側(cè)進(jìn)行數(shù)據(jù)的人工倒換操作，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)通過(guò)備用匯聚PTN設(shè)備回傳核心PTN設(shè)備，完成業(yè)務(wù)的正?；貍?。

圖3 業(yè)務(wù)回傳示意圖

3）數(shù)據(jù)規(guī)劃

兩臺(tái)匯聚PTN設(shè)備按照成對(duì)分配業(yè)務(wù)地址并連接業(yè)務(wù)。這兩臺(tái)設(shè)備上要重新分配匯聚PTN到A業(yè)務(wù)及管理地址，并用其他OSPF進(jìn)程實(shí)現(xiàn)和現(xiàn)網(wǎng)業(yè)務(wù)管理路由隔離；兩臺(tái)匯聚PTN設(shè)備還需要新增相同的基站網(wǎng)關(guān)地址，用以保障匯聚PTN到新建接入環(huán)鏈路中斷時(shí)，業(yè)務(wù)切至另一側(cè)網(wǎng)關(guān)地址保持不變。

后期該類環(huán)數(shù)量不多，建議此類場(chǎng)景匯聚PTN設(shè)備分配的管理地址由原來(lái)的每B對(duì)2個(gè)C改為一個(gè)C地址，基站網(wǎng)關(guān)地址段由原來(lái)的每B對(duì)128個(gè)地址改為64個(gè)地址，用以節(jié)約網(wǎng)絡(luò)地址。

4）測(cè)試方法及標(biāo)準(zhǔn)

測(cè)試方法，新建一臺(tái)測(cè)試PTN設(shè)備，上連兩臺(tái)沒(méi)有成對(duì)關(guān)系的匯聚路由器設(shè)備。PTN下掛一臺(tái)PC模擬基站長(zhǎng)Ping中心局LTE網(wǎng)管服務(wù)器地址，測(cè)試過(guò)程分別中斷PTN左連、右連到匯聚路由器設(shè)備鏈路及兩臺(tái)匯聚路由器設(shè)備上連鏈路，檢測(cè)各種場(chǎng)景下基站丟包情況，驗(yàn)證網(wǎng)絡(luò)承載能力。

測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)：與正常組網(wǎng)方案相比，中斷一條鏈路情況下業(yè)務(wù)是否可實(shí)現(xiàn)正常倒換。

5）測(cè)試過(guò)程

◆搭建倒換環(huán)境

D基站PTN設(shè)備長(zhǎng)Ping中心局LTE網(wǎng)管地址。

Ping源地址6.204.206.2；基站側(cè)地址是6.201.1.5。

◆中斷測(cè)試PTN到旗縣1-B02設(shè)備鏈路，Ping結(jié)果丟一個(gè)包后恢復(fù)，測(cè)試結(jié)果如下所示：

來(lái)自6.201.1.5的回復(fù)：字節(jié)=32、時(shí)間=31 ms、TTL=58。

來(lái)自6.201.1.5的回復(fù)：字節(jié)=32、時(shí)間=31 ms、TTL=58。

請(qǐng)求超時(shí)（斷A設(shè)備至主用B設(shè)備）。

來(lái)自6.201.1.5的回復(fù)：字節(jié)=32、時(shí)間=33 ms、TTL=58。

來(lái)自6.201.1.5的回復(fù)：字節(jié)=32、時(shí)間=33 ms、TTL=58。

◆恢復(fù)測(cè)試PTN到旗縣1-B02鏈路，中斷測(cè)試PTN到旗縣2-B01之間鏈路，Ping過(guò)程無(wú)丟包，測(cè)試結(jié)果如下所示：

來(lái)自6.201.1.5的回復(fù)：字節(jié)=32、時(shí)間=31 ms、TTL=58。

來(lái)自6.201.1.5的回復(fù)：字節(jié)=32、時(shí)間=31 ms、TTL=58。

來(lái)自6.201.1.5的回復(fù)：字節(jié)=32、時(shí)間=31 ms、TTL=58。

來(lái)自6.201.1.5的回復(fù)：字節(jié)=32、時(shí)間=31 ms、TTL=58。

◆恢復(fù)測(cè)試PTN到旗縣2-B01鏈路，中斷旗縣1-B02設(shè)備到ER設(shè)備鏈路，過(guò)程丟一包恢復(fù)，測(cè)試結(jié)果如下所示：

來(lái)自6.201.1.5的回復(fù)：字節(jié)=32、時(shí)間=31 ms、TTL=58。

來(lái)自6.201.1.5的回復(fù)：字節(jié)=32、時(shí)間=31 ms、TTL=58。

請(qǐng)求超時(shí)（斷主用B設(shè)備上聯(lián)）。

來(lái)自6.201.1.5的回復(fù)：字節(jié)=32、時(shí)間=33 ms、TTL=58。

來(lái)自6.201.1.5的回復(fù)：字節(jié)=32、時(shí)間=33 ms、TTL=58。

◆恢復(fù)旗縣1-B02到ER鏈路，中斷旗縣2-B01到ER之間鏈路，Ping過(guò)程無(wú)丟包，測(cè)試結(jié)果如下所示：

來(lái)自6.201.1.5的回復(fù)：字節(jié)=32、時(shí)間=31 ms、TTL=58。

來(lái)自6.201.1.5的回復(fù)：字節(jié)=32、時(shí)間=31 ms、TTL=58。

來(lái)自6.201.1.5的回復(fù)：字節(jié)=32、時(shí)間=31 ms、TTL=58。

來(lái)自6.201.1.5的回復(fù)：字節(jié)=32、時(shí)間=31 ms、TTL=58。

◆恢復(fù)旗縣2-B1到ER之間鏈路，Ping過(guò)程無(wú)丟包，恢復(fù)一段時(shí)間查看Ping結(jié)果無(wú)丟包，測(cè)試結(jié)果如下所示：

來(lái)自6.201.1.5的回復(fù)：字節(jié)=32、時(shí)間=33 ms、TTL=58。

來(lái)自6.201.1.5的回復(fù)：字節(jié)=32、時(shí)間=33 ms、TTL=58。

來(lái)自6.201.1.5的回復(fù)：字節(jié)=32、時(shí)間=33 ms、TTL=58。

來(lái)自6.201.1.5的回復(fù)：字節(jié)=32、時(shí)間=33 ms、TTL=58。

6）測(cè)試結(jié)論

通過(guò)上面的測(cè)試，結(jié)論如下：

◆按測(cè)試結(jié)果推論，PTN網(wǎng)絡(luò)在跨區(qū)域匯聚PTN接入環(huán)場(chǎng)景，中斷一條鏈路情況下，業(yè)務(wù)倒換正常，網(wǎng)絡(luò)基本能達(dá)到LTE基站承載要求；

◆考慮到后期網(wǎng)絡(luò)維護(hù)困難及對(duì)匯聚層資源占用等問(wèn)題，若考慮大規(guī)模組建該場(chǎng)景接入環(huán)，需要找省公司報(bào)備。

3 應(yīng)用場(chǎng)景建議及存在的問(wèn)題

由上述內(nèi)容可知，跨區(qū)域組網(wǎng)方案具備可行性，但在實(shí)際使用中應(yīng)注意使用場(chǎng)景，建議如下：

（1）首先，跨區(qū)域組網(wǎng)方案只可作為常規(guī)組網(wǎng)方案，是暫時(shí)無(wú)法實(shí)現(xiàn)或?qū)崿F(xiàn)成本較高的情況下對(duì)現(xiàn)網(wǎng)設(shè)備組網(wǎng)保護(hù)的臨時(shí)性輔助手段。因該方案不可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)倒換保護(hù)功能，大規(guī)模建設(shè)會(huì)增加后期網(wǎng)絡(luò)管理的難度，不建議大批量建設(shè)。

（2）其次，主要應(yīng)用區(qū)域?yàn)榍嗪?、新疆及?nèi)蒙等邊疆區(qū)域，單站接入距離大，加之地廣人稀光纖資源短缺、設(shè)備組網(wǎng)困難；內(nèi)陸省份在遇到鄉(xiāng)鎮(zhèn)交界情況，可能也會(huì)存在纖芯資源不豐富無(wú)第二方向纖芯資源的情況，也可適當(dāng)考慮該種建設(shè)方式。

存在的問(wèn)題如下：

（1）方案在不新增額外投資的前提下實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的組網(wǎng)建設(shè)，且對(duì)現(xiàn)有設(shè)備的組網(wǎng)建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施、配套等內(nèi)容無(wú)額外要求，但該方案無(wú)法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)倒換保護(hù)，對(duì)后期運(yùn)維造成很大壓力。

（2）該場(chǎng)景下，基站業(yè)務(wù)在匯聚PTN到A鏈路中斷后，由于缺少LSP快收斂保護(hù)，倒換時(shí)間要比標(biāo)準(zhǔn)組網(wǎng)略長(zhǎng)。

（3）由于該類場(chǎng)景不在運(yùn)營(yíng)商前期要求的組網(wǎng)范圍內(nèi)，該場(chǎng)景數(shù)據(jù)開(kāi)通，無(wú)法通過(guò)IP綜合網(wǎng)管實(shí)現(xiàn)設(shè)備及業(yè)務(wù)自動(dòng)開(kāi)通。后期運(yùn)維過(guò)程中A設(shè)備出問(wèn)題，也無(wú)法通過(guò)網(wǎng)管新開(kāi)發(fā)的配置恢復(fù)功能恢復(fù)設(shè)備配置，只能人工手動(dòng)恢復(fù)。

（4）業(yè)務(wù)歸屬存在問(wèn)題，不利于后期的運(yùn)營(yíng)維護(hù)。如D基站，雖然該點(diǎn)業(yè)務(wù)會(huì)經(jīng)過(guò)旗縣2區(qū)域匯聚PTN設(shè)備回傳，但從區(qū)域位置來(lái)看，該站點(diǎn)屬于旗縣1。

4 結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)對(duì)應(yīng)用場(chǎng)景、組網(wǎng)方式、倒換方式、倒換時(shí)間等內(nèi)容進(jìn)行論證，跨區(qū)域匯聚PTN設(shè)備組網(wǎng)方案具有可行性。

方案在纖芯資源短缺、新建成本較大的情況下，不新增額外投資，實(shí)現(xiàn)了對(duì)現(xiàn)網(wǎng)設(shè)備組網(wǎng)保護(hù)的建設(shè)，但方案提升了網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜度，對(duì)后期維護(hù)造成壓力，可作為常規(guī)組網(wǎng)方案無(wú)法實(shí)施時(shí)的臨時(shí)性組網(wǎng)方案，不建議大規(guī)模采用。

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