1 引言
城域傳送網(wǎng)是一種覆蓋城市范圍的、提供豐富業(yè)務(wù)和支持多種通信協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)，它的功能是實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的本地分流和向長(zhǎng)途骨干網(wǎng)的匯聚，需要滿足可管可控、業(yè)務(wù)區(qū)分、服務(wù)質(zhì)量、網(wǎng)絡(luò)安全、新業(yè)務(wù)支持能力、可擴(kuò)展性等各方面的要求。在城域網(wǎng)這個(gè)業(yè)務(wù)需求最復(fù)雜，技術(shù)碰撞最激烈的區(qū)域，涌現(xiàn)了很多先進(jìn)的傳送技術(shù)，如ATM，SDH，MSTP以及PTN等。隨著IP業(yè)務(wù)的蓬勃發(fā)展，傳統(tǒng)TDM業(yè)務(wù)量占比重逐漸下降，因此，目前在城域傳送網(wǎng)中占主流的MSTP網(wǎng)絡(luò)向PTN網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)逐漸提上日程。
為了適應(yīng)各種新興業(yè)務(wù)的需求，為各類業(yè)務(wù)提供一個(gè)融合的、統(tǒng)一的傳送平臺(tái)，運(yùn)營(yíng)商的傳送網(wǎng)絡(luò)也在IP化的進(jìn)程中不斷探索，努力為客戶提供一張穩(wěn)定、安全、高效、高品質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)。PTN技術(shù)融合了具有數(shù)據(jù)特性的高效分組交換，以及傳送特性的有保障的面向連接技術(shù)、電信級(jí)保護(hù)及OAM功能，因此成為了下一代IP化傳送網(wǎng)首選技術(shù)。本文將深入分析PTN技術(shù)對(duì)城域傳送網(wǎng)承載業(yè)務(wù)的發(fā)展策略。
2 PTN技術(shù)特點(diǎn)
分組傳輸網(wǎng)PTN是一種面向連接的、以分組交換為內(nèi)核、承載電信級(jí)以太網(wǎng)業(yè)務(wù)為主，兼容傳統(tǒng)TDM、ATM等業(yè)務(wù)的綜合傳送技術(shù)。PTN聚焦于解決城域傳送網(wǎng)匯聚層和接入層上IP RAN以及全業(yè)務(wù)的接入、傳送問(wèn)題。
（1）PTN技術(shù)的特點(diǎn)
●繼承MPLS的轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制和多業(yè)務(wù)承載能力。PTN采用PWE3/CES協(xié)議為各種業(yè)務(wù)通過(guò)偽線仿真提供端到端的、專線級(jí)別的傳輸隧道，以確保連接的可靠性。
●采用面向連接技術(shù)，支持統(tǒng)計(jì)復(fù)用功能。T-MPLS采用二層面向連接技術(shù)，去除了IP的復(fù)雜路由協(xié)議和面向非連接的特性，提高了業(yè)務(wù)端到端性能保證，更適應(yīng)城域網(wǎng)環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)和匯聚型業(yè)務(wù)需求。T-MPLS具有MAC層統(tǒng)計(jì)復(fù)用特性，因此應(yīng)充分研究業(yè)務(wù)流量的統(tǒng)計(jì)特性，設(shè)置合理的匯聚收斂比和帶寬預(yù)留量，提高網(wǎng)絡(luò)帶寬利用率，降低每比特傳送成本。
●完善的QoS機(jī)制。PTN支持層次化QoS，CoS，DiffServ，RFC2697/2698等特性，滿足不同業(yè)務(wù)的差異化需求，能夠以最優(yōu)的方式利用傳輸資源。
●強(qiáng)大的OAM。PTN的OAM機(jī)制可實(shí)現(xiàn)類似SDH豐富開(kāi)銷的能力，很好地繼承了傳統(tǒng)傳送網(wǎng)的維護(hù)習(xí)慣。MPLS-TP也支持基于MPLS和Ethernet的OAM機(jī)制，還支持GMPLS/ASON控制平面技術(shù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)平面與控制平面分離，使得傳送網(wǎng)的運(yùn)行高效且透明。
●繼承傳送網(wǎng)保護(hù)能力。MPLS-TP支持線性保護(hù)和環(huán)網(wǎng)保護(hù)，保證在業(yè)務(wù)故障時(shí)，10ms內(nèi)檢測(cè)到故障，50ms內(nèi)完成保護(hù)倒換。
●同步。FFN方案繼承了SDH優(yōu)異的時(shí)鐘傳輸特性，不僅支持基于同步以太網(wǎng)的頻率同步，而且支持基于1588v2的時(shí)間同步，從而可節(jié)省對(duì)GPS的開(kāi)支圈。
（2）PTN技術(shù)在城域網(wǎng)中的定位
在我國(guó)運(yùn)營(yíng)商的城域傳送網(wǎng)中，PTN 技術(shù)主要定位于城域網(wǎng)的匯聚層和接入層，解決以下需求。
●多業(yè)務(wù)承載：無(wú)線基站回傳的TDM/ATM以及今后的以太網(wǎng)業(yè)務(wù)、企事業(yè)單位和家庭用戶的以太網(wǎng)業(yè)務(wù)。
●電信級(jí)可靠性：需要可靠的、面向連接的電信級(jí)承載，提供端到端的OAM能力和網(wǎng)絡(luò)快速保護(hù)能力。
●嚴(yán)格的QoS：TDM/ATM 和高等級(jí)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需要低時(shí)延、低抖動(dòng)和高帶寬保證，而寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)峰值流量大且突發(fā)性強(qiáng)，要求具有流分類、帶寬管理、優(yōu)先級(jí)調(diào)度和擁塞控制等QoS能力。
●網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展性：在城域范圍內(nèi)業(yè)務(wù)分布密集且廣泛，要求具有較強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展性。
3 PTN網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)承載方式
目前，我們的傳送網(wǎng)承載的主要業(yè)務(wù)包括2G TDM基站，3G IP化基站和以太專線業(yè)務(wù)等。各類業(yè)務(wù)對(duì)于網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)的要求也各不相同，所以PTN網(wǎng)絡(luò)需要啟用QoS功能，對(duì)不同的業(yè)務(wù)進(jìn)行針對(duì)性的配置，以保證其傳送質(zhì)量。
（1）2G TDM基站業(yè)務(wù)承載方案
TDM基站業(yè)務(wù)包括傳統(tǒng)的2G基站和尚未進(jìn)行IP化改造的TD基站。語(yǔ)音業(yè)務(wù)最大的特點(diǎn)就是實(shí)時(shí)性，也就是說(shuō)，語(yǔ)音業(yè)務(wù)最關(guān)鍵的QoS指標(biāo)是傳輸時(shí)延，同時(shí)，時(shí)延抖動(dòng)也是影響會(huì)話類業(yè)務(wù)的重要指標(biāo)，嚴(yán)重的時(shí)延抖動(dòng)會(huì)導(dǎo)致會(huì)話無(wú)法正常進(jìn)行下去。對(duì)于丟包率，人類的耳朵卻沒(méi)有那么敏感，可以允許一些短暫的話音停頓。為了保證語(yǔ)音業(yè)務(wù)的時(shí)延和時(shí)延抖動(dòng)指標(biāo)，通常將該類業(yè)務(wù)設(shè)為最高優(yōu)先級(jí)，并為其預(yù)留帶寬。
對(duì)于TDM業(yè)務(wù)，所有內(nèi)容無(wú)論是話音，或是數(shù)據(jù)均統(tǒng)一打包在E1結(jié)構(gòu)內(nèi)，因此無(wú)法對(duì)其進(jìn)行分類識(shí)別。所以PTN設(shè)備對(duì)其不做處理，直接進(jìn)行透?jìng)鳎?G TDM業(yè)務(wù)承載方案組網(wǎng)如圖1所示。
圖1 2G TDM業(yè)務(wù)承載方案組網(wǎng)示意圖
（2）3G IP化基站業(yè)務(wù)承載方案
PTN網(wǎng)絡(luò)承載IP化TD基站業(yè)務(wù)的方式為：在基站側(cè)采用FE口與NodeB設(shè)備對(duì)接，通過(guò)PWE3方式封裝，在網(wǎng)絡(luò)側(cè)通過(guò)Tunnel進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，在RNC側(cè)通過(guò)GE口和RNC設(shè)備對(duì)接。
IP化的TD基站相較于TDM基站業(yè)務(wù)，最明顯的區(qū)別就在于其采用了FE/GE接口，其業(yè)務(wù)流對(duì)PTN設(shè)備具有開(kāi)放性和可見(jiàn)性。因此，PTN設(shè)備能夠通過(guò)VLAN對(duì)每一條業(yè)務(wù)流進(jìn)行分類、監(jiān)管和控制，為各種業(yè)務(wù)提供差異化的服務(wù)。
RNC 按照端口為每個(gè)基站分配唯一標(biāo)識(shí)的VLAN ID，RNC下的不同端口允許VLAN重號(hào)；PTN設(shè)備識(shí)別報(bào)文的VLAN，并映射進(jìn)路徑（LSP），VLAN的優(yōu)先級(jí)對(duì)應(yīng)于通道（PW）的EXP域；在PTN網(wǎng)絡(luò)中，不同優(yōu)先級(jí)就是不同業(yè)務(wù)，對(duì)PW中的不同優(yōu)先級(jí)采用不同的帶寬控制策略；采用E-Line業(yè)務(wù)實(shí)例進(jìn)行業(yè)務(wù)傳送。每基站配置一條路徑（LSP），每路徑一條通道（PW），通過(guò)通道的優(yōu)先級(jí)區(qū)分業(yè)務(wù)，從而做到對(duì)不同業(yè)務(wù)采用不同的帶寬控制，3G IP基站業(yè)務(wù)承載方案組網(wǎng)如圖2所示。
圖2 3G IP基站業(yè)務(wù)承載方案組網(wǎng)示意圖
（3）PTN E-LAN/E-LINE專線方案
目前，我們城域網(wǎng)中承載的以太專線可以分為兩類，一類是出租專線，通道兩端均為客戶側(cè)設(shè)備；另一類則是CMNET專線接入業(yè)務(wù)，從客戶側(cè)通過(guò)PTN網(wǎng)絡(luò)接入CMNET匯聚層路由器。
對(duì)于出租專線業(yè)務(wù)，由于其應(yīng)用場(chǎng)景通常為固定帶寬，且兩端均為客戶側(cè)設(shè)備，因此運(yùn)營(yíng)商并不關(guān)心通道上的具體業(yè)務(wù)內(nèi)容，只要確保通道兩端QoS配置相同，就能保證端到端的傳送質(zhì)量，對(duì)業(yè)務(wù)流的控制由用戶設(shè)備自行完成。對(duì)于CMNET專線接入業(yè)務(wù)，原有的MSTP接入方式是由傳送網(wǎng)提供一條滿足客戶峰值帶寬的通道，具體的業(yè)務(wù)分類、流量監(jiān)管等功能由CMNET匯聚層路由器完成。因此會(huì)對(duì)傳送網(wǎng)的資源造成極大地消耗，降低帶寬利用率。
從傳送網(wǎng)功能來(lái)說(shuō)，PTN網(wǎng)絡(luò)建設(shè)完成后，用PTN設(shè)備接入客戶側(cè)，就可以在接入端口上直接完成分類功能，根據(jù)VLAN對(duì)用戶業(yè)務(wù)進(jìn)行流分類，降低CMNET匯聚層路由器的工作負(fù)擔(dān)；并且針對(duì)每一條業(yè)務(wù)流制定轉(zhuǎn)發(fā)策略，根據(jù)業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)提供差異化的傳送服務(wù)；在傳送網(wǎng)入口處完成第一次的流量監(jiān)管，節(jié)省傳送網(wǎng)絡(luò)資源。以太專線業(yè)務(wù)承載方案組網(wǎng)如圖3所示。
圖3 PTN E-LAN/E-LINE專線方案組網(wǎng)示意圖
4 結(jié)束語(yǔ)
IP化是網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的必然趨勢(shì)，面臨技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型期的通信業(yè)正在積極跟進(jìn)相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展動(dòng)向。PTN網(wǎng)絡(luò)首次在傳送網(wǎng)中引入了分組交換的特性，雖然也由此造成了傳送網(wǎng)絡(luò)擁塞的可能性，但是通過(guò)對(duì)于PTN網(wǎng)絡(luò)QoS的合理規(guī)劃，針對(duì)每一條業(yè)務(wù)流制定有效地轉(zhuǎn)發(fā)策略，能夠把傳送網(wǎng)發(fā)生擁塞的可能性降到最低，并且根據(jù)業(yè)務(wù)的特性提供差異化的傳送服務(wù)，保證用戶體驗(yàn)。
我們有理由相信，PTN技術(shù)在未來(lái)的網(wǎng)絡(luò)發(fā)展中，能夠更好地適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)IP化和網(wǎng)絡(luò)融合的大趨勢(shì)，更好地完成多業(yè)務(wù)接入和傳送功能，有利于推動(dòng)城域傳輸網(wǎng)向著統(tǒng)一的、融合的扁平化網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)，是各移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商組建下一代傳輸網(wǎng)的最佳選擇。
