PTN 組網應用策略

馬佳年

(上海交通大學信息安全學院計算機系 中國 上海 200030)

1 項目研究背景

PTN（Packet Transport Network，分組傳送網）是為適應IP網與傳送網同步地發展并逐漸融合，滿足各種多媒體業務的傳輸，逐步突破傳統傳輸網和二層數據網的界限而發展起來的新型傳輸技術。目前，PTN技術存在多個國際標準，包括MPLS-TP、PBBTE、PVT等。

原有單一的SDH/WDM網絡已經發展到SDH/MSTP、PTN、IP Over WDM/OTN、GPON 等多張傳送網絡組合的新的傳送網體系，各張網絡在面向不斷出現的新型TDM和IP各類業務需求時，需要制定其發展和應用策略，本文對其中PTN組網應用策略進行相應的論述。

2 PTN組網策略

PTN組網應用策略分兩大部分展開描述，PTN組網策略描述PTN與SDH技術在組網上的差異，在此基礎上提出核心、匯聚、接入三個層面的組網策略；PTN應用策略描述PTN組網技術對基站、專線業務的應用。

2.1 PTN技術與SDH技術的區別

1）PTN技術的實現機制主要針對分組業務開發，采用彈性管道，其核心是基于分組交換。而SDH技術的實現機制主要針對TDM業務開發，采用固定管道。

2）PTN目前主要基于端到端的LSP保護，段層保護尚未完全成熟。SDH提供MSP、PP、SNCP等多種成熟的保護方式，分別運用于各層網絡。

3）PTN設備沒有群路和支路的區分，10GE/GE的端口資源豐富，交換容量較大。而SDH設備區分群路支路，單套設備接入能力受限于槽位/端口資源以及交叉能力等因素。

4）PTN涉及VLAN、IP地址等配置，單節點結構調整帶來配置工作較大。SDH配置主要以通道、VC12等為主，相對PTN而言較簡單。

因此，PTN網絡在建網時主要的差異體現在：

·PTN骨干匯聚點間不需做過多連接。

·PTN接入環結構按照虛環方式。

·PTN單個骨干匯聚點可帶更多匯聚環。

·PTN匯聚點選取對穩定性要求更嚴格。且由于接入能力的提高，全網單個匯聚環對應的匯聚點數較之SDH略低。

2.2 PTN核心層組網策略

在各骨干匯聚點所在局系統性地部署了核心層，起到規整業務的作用，減少了骨干層IP Over WDM系統的調度壓力。并且引入了各區域的核心層設備后，對于區域內業務調度更為靈活，減少了不必要的資源浪費。

PTN網絡組網對核心層設備能力提出較高要求，主要表現在以下三個方面：

·核心層PTN網絡對核心層設備要求具備強大的LSP終結能力和豐富的槽位資源，滿足業務處理和網絡擴展的需求；

·核心層在設備能力允許的情況盡量按照每節點1套設備部署，以提高運行效率；

·核心層PTN網絡要求能力快速穩定部署，并在較長時期的業務發展情況下滿足結構的相對穩定，對目前PTN設備能力及后續支持提出了較高要求。

圖1 RNC側核心層PTN設備節點方式示意圖

考慮到目前PTN設備能力不足的情況，現提出RNC側核心層PTN設備節點的推薦組網方式：

骨干方向業務均與主架PTN連接，與RNC通過PTN擴架連接，如圖1所示。

本組網方式調度靈活，僅通過兩套設備面向匯聚環，規劃簡單；結構穩定，主架可滿足終局架構，擴架可按需擴展；并且對于無線網絡調整的適應性好。

2.3 PTN匯聚層組網策略

考慮到PTN進行端到端保護，且業務流向為集中式為主的流向，建議多環結構的骨干匯聚點之間僅作一個10GE的連接，用于少量業務保護路徑上的調度。建議單套骨干匯聚點設備帶不超過10個10GE匯聚環，后期隨著設備槽位能力的提高，單套設備帶不超過20個10GE匯聚環。

2.4 PTN接入層組網策略

如圖2所示，接入環的組網方式采用雙節點掛環，接入環與匯聚環之間采用虛環方式。

圖2 接入環組網示意圖

單接入環節點數不超過10個為宜。對于數據業務熱點區域可控制在8個以內。考慮到網絡擴展性，單匯聚環內接入節點數一般在100個以內為宜。

3 PTN網絡應用策略

3.1 TD/LTE基站業務應用策略

對于普通的TD基站，帶寬占用不高，對QOS要求高，低延遲、低抖動、低丟包率；需要為話音業務預留足夠帶寬，提供類似SDH的剛性管道；對于TD中后期/LTE階段，對語音按CIR設置，視頻和上網業務按CIR+EIR參數設置，提供承諾帶寬保證。

3.2 2G基站/TDM專線業務應用策略

對于PTN承載2G基站業務，存在三種方式，如果BSC側支持155M接口的Abis接口，可以直接通過PTN的匯聚環骨干節點出仿真的155M接口與BSC互聯；如果BSC側提供2M的Abis接口，可以按需與SDH已建系統互聯，這里一般有兩種方式，一種是直接與SDH局端配套BSC Abis電路的系統互聯，進行電路低階交叉后，連接BSC，如果SDH匯聚環骨干節點與BSC之間已經有完善的系統架構，則也可以考慮PTN骨干匯聚點通過155M接口與SDH骨干匯聚點互聯后再上SDH局端系統再聯往BSC。

表3 .1 TD基q站業務的QoS劃分[2]

表3 .2 LTE基站業務的QoS劃分[2]

方式②由于光方向相對較集中，一般而言電路的整合效率更高，方式③由于僅和各SDH匯聚環建立連接，對SDH局端系統的影響較小，同時，對于電路資源管理系統而言，單條Abis電路在PTN和SDH網絡內的實現相對獨立而完整，資管系統的界面更為清晰。

圖3 2G基站業務調度示意圖[2]

另外，根據目前的廠家實現來看，PTN設備的基于SDH仿真類的板卡最高速率為155M，對于PTN網絡發展的初期階段，承載少量的2G基站/TDM專線業務而言基本可符合需求。

業務QoS的配置策略類似于2G基站業務。

3.3 FE專線業務應用策略

PTN應用FE專線業務按照業務類型同樣可分為接入點到點、接入點到局房、總頭型業務。接入點到點、接入點到局房的業務和單總頭業務比較簡單，這里不再贅述。

總頭型業務中的雙總頭業務，如客戶要求采用業務主備保護時，可考慮采用以下方式進行：

方式一：PTN設備提供通道，由客戶數據設備組三層網絡進行保護。

方式二：PTN設備提供啟用三層VRRP功能實現主備保護。

方式三：PTN設備通過PW保護和MC-LAG（多機框 LAG技術、Multi-chassis Link Aggregation Group），實現業務同源不同宿的主備保護。

方式四：PTN設備設置ELan實例，關閉相應節點的MAC學習功能，通過局域網的雙發實現業務主備保護。

業務的QoS配置策略：

FE專線業務的共同點是總體帶寬需求相對較高或者潛在的帶寬需求較高，突發性高。

FE專線業務按照不同的SLA，其需求區別也較大，主要體現在QoS要求，業務是否可統計復用，對延遲丟包是否敏感等；

對于視頻等高級數據業務，建議配置為AF（Assured Forwarding ），按照 CIR+EIR（Excess Information Rate）參數配置，提供承諾帶寬保證；

對于一般上網業務，建議配置為BE（Best Effort），按照 PIR（Peak Information Rate）參數配置。