现阶段PTN组网方案剖析

网方案剖析　ｔｗｏｒｋ　Ｓｃｈｅｍｅ　ｏｆ　ＰＴＮ　刘仲明（广州杰赛通信规划设计院。广东广州５１０３１Ｏ）　Ｌｉｕ　Ｚｈｏｎｇｍｉｎｇ（Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ　ＧＣＩ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｄｅｓｉｇｎ＆Ｐｌａｎ。Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ　５１０３１０。Ｃｈｉｎａ）　摘　要：　简要介绍了目前ＰＴＮ组网典型方案，对汇聚层／核心层及　接入层／汇聚层组网进行了深入分析，并对ＰＴＮ技术及其　应用的有关问题提出了看法。　关键词：　分组传送网；ＳＤＨ／ＭＳＴＰ；光传送网；虚拟局域网；ＬＡＧ；ＰＷ；三层交换　中图分类号：ＴＮ９１３　文献标识码：Ａ　文章编号：１　００７—３０４３（２０１　１）０９—００５０—０３　Ａｂｓｔｒａｃｔ：　Ｉｔ　ｂｒｉｅｆｌｙ　ｄｅｓｃｒｉｂｅｓ　ｔｈｅ　ｃｌａｓｓｉｃａｌ　ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ　ｏｎ　ＰＴＮ　ｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ，ａｎａｌｙｚｅｓ　ｃｏｎｖｅｒｇｉｎｇ　ｌａｙｅｒ／ｃｏｒｅ　ｌａｙｅｒ　ａｎｄ　ａｃｃｅｓｓ　１ａｙｅｒ／ｃｏｎＶｅｒｇｉｎｇ　ｌａｙｅｒ　ｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ，ｇｉｖｅｓ　ｉｄｅａｓ　ｏｎ　ＰＴＮ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　ｒｅｌａｔｅｄ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｉｓｓｕｅｓ　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：　ＰＴＮ；ＳＤＨ／ＭＳＴＰ；Ｏｐｔｉｃａｌ　ｔｒａｎｓｐｏｒｔ　ｎｅｔｗｏｒｋ；ＶＬＡＮ；ＬＡＧ；ＰＷ：Ｌ３　ｓｗｉｔｃｈ　０前言　近年来，ＰＴＮ技术得到了有目共睹的跨越式发展　和最大关注。中国移动于２００９年和２０１０年分别集采　层分别进行组织。核心层采用２端落地设备（Ａ、Ｂ）进　行负荷分担；汇聚层与核心层设备间连接承载在ＯＴＮ　上，可长距离传输、节省光纤资源，并提供ＯＴＮ层保　护：各层网络间连接都采用双节点方式。　了３０亿元和５０亿元的ＰＴＮ设备，建设了全球最大规　模的ＰＴＮ网络，旨在承载移动业务、大客户专线业务　乃至ＯＬＴ上联．并于２０１０年６月份起不再新建ＳＤＨ／　２分层组网方案剖析　２．１汇聚层／核心层　ＭＳＴＰ网络。而其他运营商对ＰＴＮ技术的探讨和试验　也在积极进行中。　汇聚层到核心层设备（Ｃ、Ｄ到Ａ、Ｂ）问有以下２　种组网方案　１目前ＰＴＮ组网方案介绍　目前ＰＴＮ组网典型结构见图１（仅以１个汇聚环　方案１：通过线路侧接口组建ＰＴＮ网络。　方案２：业务在Ｃ、Ｄ落地，通过支路侧与Ａ、Ｂ进　行Ｌ２层组网　由于方案１需要ＯＴＮ提供多个１０ＧＥ通道。而方　和１个接人环为例）。　由图１可知，ＰＴＮ网络按核心层、汇聚层及接人　案２通道利用率较高、占用ＧＥ资源较少，故目前组网　普遍采用方案２。　就方案２而言，若忽略ＯＴＮ层，其网络拓扑如罔　收稿日期：２０１１—０７—２１　５０　Ｉ　２０１　１／０９／ＤＴＰＴ　Ｉ　ｆ　图１　目前ＰＴＮ组网典型结构　２所示。其实这就是一个传统的数据组网经典双节点　归属模型。　图２核心层设备与汇聚层设备的连接　在诸多Ｐ１’Ｎ组网案例中，为提高ＧＥ的安全性，　这２层设备间的连接还往往采用链路聚合组（ＬＡＧ）保　护。这是个“仁者见仁，智者见智”的问题。由于在该层　面采用双节点归属基础上再采用ＬＡＧ保护时ＯＴＮ需　提供２倍或更多的ＧＥ通道，代价有些偏大，同时相对　核心层而言，业务较分散，因此笔者认为可不再附加　ＬＡＧ保护，或仅对部分重要ＧＥ进行ＬＡＧ保护。　在核心落地ｇｒＮ设备与ＲＮＣ连接时应进行ＬＡＧ　保护，并采用非恢复式的１：１方式。　ＰＴＮ端到端组网问题也是值得关注的。在上述方　案中，ＰＴＮ只是在接入／汇聚层进行组网，业务在汇聚　层（Ｃ、Ｄ）落地后其实是终结了ＰＴＮ连接，而Ｃ、Ｄ以上　实际上是在以太网二层组网。既然这样。也可对Ａ、Ｂ　设备选型进行取舍。从价格、功能、容量等方面来看，可　选用交换机，而不必局限于ＰＴＮ设备。　在３Ｇ组网时，需对Ｎｏｄｅ　Ｂ的流量进行ＶＬＡＮ划　分。通常有２种方式，一是每个Ｎｏｄｅ　Ｂ单独１个　ＶＬＡＮ　ＩＤ，二是每个Ｎｏｄｅ　Ｂ有２个ＶＬＡＮ　ＩＤ，分别分　配给业务和管理。１个ＲＮＣ可管辖几十个甚至数百个　Ｎｏｄｅ　Ｂ。而现实是，许多厂家的ＲＮＣ管理ＶＬＡＮ的能　力很弱，对规模组网缺乏支持力。为解决此问题，有必　刘仲明　电信传输　现阶段ＰＴＮ组网方案剖析ｉ　Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　要在这一层引入三层功能．以降低对ＲＮＣ的要求和压　力。这也是目前中国联通ＷＣＤＭＡ传输采用ＭＳＴＰ组　网时在Ｉｕｂ接口ＲＮＣ侧引入三层设备的一个重要因　素。因此，在对Ａ、Ｂ设备选型时，用三层交换机取代　ＰＴＮ设备将是个不错的选择。　２－２接入层／汇聚层　ＰＴＮ支持单跳ＰＷ或多跳ＰＷ组网方案。单／多跳　方案路由示意见图３。　以ａ站业务为例，在单跳方案中，工作路径为ａ—　Ｅ—Ｃ，保护路径为ａ—ｃ—ｂ—Ｆ—Ｄ—Ｃ：在２跳方案中，第１　跳工作路径为ａ—Ｅ，保护路径为ａ—ｃ—ｂ—Ｆ—Ｅ，第２跳　工作路径为Ｅ—Ｃ，保护路径为Ｅ—Ｆ—Ｄ—Ｃ（短路径为主　用，长路径为备用，采用恢复式１：１方式），Ｃ、Ｄ或Ｅ、Ｆ　做负荷分担。　由此可见，单跳方案Ｅ、Ｆ其中１个故障，对业务　不会产生影响；２跳方案Ｅ、Ｆ其中１个故障，业务会丢　失一半。同时多跳方案的配置、维护也较单跳方案复　杂，但多跳方案可提供多层的业务梳理和ＱｏＳ策略部　署。目前，　Ｎ多采用单跳组网方案。　另外，ＳＤＨ组网与ＰＴＮ组网的区别问题也值得关　注。图４中接入环路与汇聚层环路在线路层面的连接　方式与ＳＤＨ的虚拟环结构很相似。但这种结构在ＳＤＨ　组网和ＰＴＮ组网中有着实质上的不同　ＳＤＨ组网采用虚拟环是为了节省光纤（如Ｉ、Ｊ节　点间的短路径）和提供灵活组网方式，但后来却被发展　为对每个业务节点提供双路由保护（如Ｋ节点有２条　到Ｈ节点路径）。以前不少地方为尽量降低维护压力，　片面地追求了该结构的规模化应用，致使网络步入困　境状态。因此，ＳＤＨ组网只能适量采用该结构，且只适　用于小型网络。有些地方开始时没意识到该问题的严　重性，进行了规模化应用，甚至采用了多层多级嵌套方　式，再加上各局站的业务是分期分批开通的，从而导致　网络结构和通路组织非常复杂（因ＳＤＨ有ＶＣ４、ＶＣ１２　邮电设计技术／２０１　１／ｏ９　Ｉ　５１　电信传输刘仲明　Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ现阶段ＰＴＮ组网方案剖析　图４　ＳＤＨ虚拟环与ＭＳＴＰ二次业务汇聚收敛不恿　等对应关系），网络扩展性很差，甚至于到最后无以为　继，给网络建设和维护带来了沉重负担。另一个严重问　题是，由于以２　Ｍｂｉｔ／ｓ颗粒组织网络很容易造成局端　设备的低阶交叉资源瓶颈，在３Ｇ　ＭＳＴＰ组网时该结构　也难以引入业务２次汇聚收敛方案。这也从另一个侧　面反映出，一种技术只有适当应用才能发挥其优势，若　给予过重的压力和期待，则未必是件好事。　南此呵知，虚拟环结构在ＳＤＨ组网中虽只宜少量　采用，但在ＰＴＮ组网中却是主流。ＰＴＮ技术更偏重于　数据而非传送，因此ＰｒＩ１Ｎ组网与传统数据组网有更多　的相似性，即尽管是物理上的环路，但采用的并非是环　网技术，而是双链路保护技术。这样，当从ＳＤＨ网络向　ＰＴＮ网络转化时，在线路路由及光纤资源等组织方面　会有较大的建设量或调整量。这个问题同样值得引起　同人关注，探求是否有更好的解决方案来降低组网难　度和节省投资。　３其他值得关注的问题　３．１　ＰＴＮ技术较ＳＤＨ／ＭＳＴＰ的优越性　ＰＴＮ技术较ＳＤＨ／ＭＳＴＰ有以下优势。　ａ）ＰＴＮ是ＩＰ内核，而ＳＤＨ／ＭＳＴＰ支持多业务是　板卡级的。这就意味着，　Ｎ能用全部资源支持分组传　送．而ＳＤＨ／ＭＳＴＰ只能用部分资源支持分组传送。　ｂ）ＰＴＮ是柔性管道，而ＭＳＴＰ是刚性管道。也就　是说，ＰＴＮ有更高的资源利用率。　ｃ）在升级和扩容方面，ＩＰ比ＴＤＭ有低成本、易实　现等优势，这可从向４０／１００Ｇ演进及容量／功能２个方　面来理解　但在现阶段，ＰＴＮ技术的优越性并未得到充分体　现，以致于使许多人对其继续观望甚至于产生怀疑。究　其原因，主要有以下几个方面。　ａ）目前的数据业务量还不是特别大，尚未达到　ＭＳＴＰ无法承受的地步。　５２　２０１　１／０９／ＤＴＰＴ　Ｉ　ｂ）ＰＴＮ线路侧仍停留　ＧＥ及１０ＧＥ水平．较　ＭＳＴＰ并不占太大优势。　ｃ）由于ＰＴＮ一方面提供统计复川功能．＂　力‘　又跟数据网一样要求轻负载，加之视频业务　小具　多大的收敛能力，因此　ＰＴＮ术先于ＭＳＴｔ，　４０／　１００Ｇ迈进的情况下，其优越性确实难以体现。　ｄ）ＰｒＩ’Ｎ较ＭＳＴＰ的运营维护更具有挑战性　ｅ）ＰＴＮ的同步Ｔ程较ＳＤＨ更有难度　ｆ）ＰＴＮ仍有许多问题待进一步解决，如标准化及　缺乏三层功能等。　３．２配置方式　目前．ＦＩ＇Ｎ采用的静态ＰＷ、Ｔｕｎｎｅｌ　案　进仃人　Ｔ配置，但这并不意味着动态配置就不好，ｉ　足　ｆ没　备对动态配置的支持度和成熟度。动念配置方式ｕ土　是人们值得期待的。另外，网络对ＦＲＲ规模的支持发　问题，也是值得关注的。　３．３如何在网络中引入三层问题　ａ）改进提升ＰＴＮ技术，使其具备　功能　现　三层功能是目前众多厂家努力的方　，似这　ＰＴＮ的　初衷相悖。由于当初ＰＴＮ的一个理念止足嘤　简化　甚至取消三层功能，可见其实现难度应该足小，Ｊ、的．　．ｂ）采用ＰＴＮ＋￣层设备方案。该方案『Ｉｆ采¨ｊ小义　前面提到的方案．即ＰＴＮ下ＧＥ业务后通过＝ｔ层｝殳备　与业务网核心设备相连。但是，若想扩大了层设备覆盖　范围，如核心／汇聚路由器接ＰＴＮ方案，要ＰＴ　线路侧　直接与三层设备相连的话，则需在　一层设备　丌发兼　容ＭＰＬＳ—ＴＰ接口．．　４结束语　ＰＴＮ技术近几年虽有飞速发展，取得＿ｒ很大进步，　但仍属新生事物，尚处在不断改进和完善之　最近　至还出现了质疑声音。目前，各运营商都　积极探求　加适合于自己发展的网络演进方案。术来的网络ｒ　Ｊ‘能　是融合的技术或融合的方案，如：ＰＴＮ＋ＣＥ、ＰＴＮ端钊　端（Ｌ２ＶＰＮ＋Ｌ３ＶＰＮ）、路由端到端及ＳＲ＋ＩＡＮ等，