县级市PTN传输网络浅析与设计.doc

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1、县级市PTN传输网络的浅析与设计摘要：本文以龙泉市的PTN传输网络设计与部署为例，介绍了PTN的关键技术T-MPLS与PBT技术，深入分析了常用的几种PTN组网模式，重点讨论了龙泉市的PTN传输网络的建设策略和原则，并进行了具体的机房设计和PTN网络部署。调试结果表明，该网络可满足龙泉市PTN传输网络的设计要求，将推动移动业务从3G 向HSPA+、LTE的演进过程，降低IP业务的传送成本。关键字：PTN；T-MPLS；PBT; 城域网Discuss and design the county-level PTN transmission networkAbstract：The T-MPLS a

2、nd PBT technologies are introduced in this paper by the example of designing and implementing the PTN network in LongQuan City. And then, the common models of networking are analyzed in detail, especially for the construction principals and strategies in the PTN network designing for LongQuan City.

3、Finally, the PTN network and its computer room are implemented. Debug results show that this network can meet with the demand of LongQuan City, and can promote the development process from the 3G to HSPA+ and LTE, with decreasing the transmission cost of IP network. Key words: PTN；T-MPLS；PBT; MAN291

4、绪论1.1 研究背景和现状1.1.1研究背景在网络向全IP化演进的大背景下，在终端（如手机，PC）已经是以IP为基础实现各种各样的业务接入，企业用户已经全面使用路由器、交换机和网关、服务器、防火墙，各种网络的业务控制也逐渐转向IP化的条件下，传输网为了实现对上层业务的高效承载，从MSTP演进到PTN是大势所趋1。当前运营商的传输网和传统数据网正面临着网络和业务IP化的挑战。PTN技术的出现，迎合了运营商承载网的新需求。运营商已经开始进入全业务运营时代。全业务意味着融合，IP化是融合的基础。ALL IP已成为当今业务发展的大势所趋。在传统业务IP化的同时，天生具有IP血统的新业务蓬勃发展起来，而

5、当前传输网和传统数据网络受其技术体制限制，已越来越成为业务、网络IP 化发展的掣肘，于是PTN技术在此背景下应运而生。 1.1.2 研究现状国内3G牌照发放以后，三大运营商都在进行IP化的转型。移动网络的IP化比固网的IP化更复杂。移动网络的IP化，除了传统业务IP化方面的需求，还对时钟、网络延时、可靠性和安全性要求较高，从而对承载网产生了新的需求。当前移动IP RAN建设是业界关注的热点，传统的MSTP传送技术在承载效率、可扩展性和成本方面难以满足移动IP RAN的长期发展要求，需要一种基于分组的新型承载技术来替代MSTP，PTN技术的出现正好适应了这个需求2 。目前，中国移动现网上的移动承

6、载仍然以SDH为主，从2002年开始至2008年，中国移动为保证GSM移动通信网络的传送需求，几乎每年投资约30亿元用于SDH网络的新建或扩容，从2009年年末开始，中国移动的本地传输网建设将全面转向PTN网络及向用户延伸的PON接入网络。中国移动是国内最早关注PTN技术的运营商，并率先完成了对PTN设备的综合测试，对PTN的掌握比较全面。中国移动目前拥有国内最大的移动网络和最多的移动客户，在3G业务开时所面临的挑战也最为显著。中国移动制订了全业务运营条件下的ALL IP的网络转型战略，以此优化网络架构、提升网络服务能力，提高综合收益，而PTN正是实现无线网络IP化的基础部分。1.1.3 研究

7、的意义PTN相对传统的传输技术SDH，在对新业务的承载方面具有明显优势，从长远看有取代SDH网络的趋势。PTN的引入，将为运营商带来深远的影响。PTN的引入是城域承载网的重大变革，也是传输网与数据网走向融合的里程碑。随着PTN产业链的进一步发展，其技术与成本优势将更加明显，它将逐步发展成为高QoS业务的综合承载平台，并与其他技术深度结合，推动城域承载网的全面融合。同时，PTN的引入也会反作用于业务网络，将进一步促进业务IP化合新业务的高速增长。PTN的产生，具有重要的时代和社会意义。PTN技术如此令人惊讶，它的出现彻底改变了TDM作为核心的位置，代之以分组交换和QoS支持。它可以完全接纳所有曾

8、经出现的重要的网络，它完整地保持了传送网技术的核心精神。本课题首先对PTN进行一个概述，然后结合中国移动丽水分公司城域传输网九期建设项目中的PTN项目，对丽水市下的龙泉市PTN设计进行比较详细的分析。2 PTN概述2.1 PTN的定义PTN( Package Transport Network )分组传送网， PTN支持多种基于分组交换业务的双向点对点连接通道，具有适合各种粗细颗粒业务、端到端的组网能力，提供了更加适合于IP业务特性的“柔性”传输管道；点对点连接通道的保护切换可以在50毫秒内完成，可以实现传输级别的业务保护和恢复；继承了SDH技术的操作、管理和维护机制，具有点对点连接的完整OA

9、M(Operation Administration and Maintenance)，保证网络具备保护切换、错误检测和通道监控能力；完成了与IP/MPLS多种方式的互连互通，无缝承载核心 IP业务；网管系统可以控制连接信道的建立和设置，实现了业务QoS的区分和保证，灵活提供SLA等优点。它是新型的城域宽带传输网络，是适合于传送电信（有线/无线）业务、电视和数据业务的统一的传输平台，是符合NGN要求的传输基础。2.2 PTN技术特点基于分组的交换核心是PTN技术最本质的特点。PTN适合多业务的承载和交换，满足灵活的组网调度和多业务传送。可以提供网络保护倒换功能，并且可对不同优先级业务设置不同保

10、护方式。现在分组传送网技术有两种产品值得关注，分别是PBT与T-MPLS（传送MPLS）。PBT是从二层交换机演化过来的，目前的问题是只支持点到点连接。T-MPLS目前面临的问题更复杂，特别是标准化方面，ITU主导的T-MPLS与现在IETF主导MPLS-TP出现了一些差异3。2.2.1 PTN的主要特性1高质量的网络同步PTN可以提供三种分组时钟同步方案：以太网同步时钟技术(以太网物理层同步)、TOP技术(Timing Over Packet)、和基于IEEE1588v2的clock over IP技术。其中以太网同步时钟技术、TOP技术都是频率同步技术，而基于IEEE1588v2的cloc

11、k over IP技术既可以实现频率同步又可以实现时间同步(相位同步)。利用这些技术，PTN实现了高质量的网络同步，克服了IP技术在网络同步上的固有缺陷，使PTN向电信级IP传送网迈出了关键的一步。2端到端的QoS保障为了支持具有不同服务需求的移动语音、视频以及数据等业务，传送网络必须能够区分出不同的业务类型，进而为之提供相应等级的服务。PTN具备完善的业务类型识别手段和端到端的QoS保障机制，通过管道化的带宽管理，使运营商可为用户提供具有不同服务质量等级的服务保证，实现同时承载数据、语音和视频等业务的网络需求。3管道化的带宽管理PTN提出“管道”化的设计理念：在网络的UNI侧通过H-QoS(

12、Hierarchical QoS，层次化QoS)策略实现业务管道的划分；NNI侧业务的上行“管道”根据流量工程DS-TE(DiffServ-Traffic Engin-eering)实现带宽等资源的管理。（1）UNI侧支持HQoS机制。通过层次化的方式，在不同业务级别上分别设置单独的调度器，进一步精细化流量QoS特征，进行相应等级的服务。层次化QoS为用户提供了一个更精细、更合理地利用所租带宽的能力，同时提供所需的服务质量保证；可以分别控制单个/多个业务类型、单个/多个业务接入点、单个/多个业务的总带宽。（2）NNI侧支持DS-TE机制。为平衡网络流量，尽量保证业务质量，DS-TE机制中每种“

13、管道”都支持8种业务优先级。4强大的OAM支持能力PTN强大的OAM支持能力，为PTN的组网及业务的保护提供了前提和基础，结合APS，可同时实现上万个业务保护组的50ms保护倒换。PTN的OAM可实现端到端的管理能力，支持类似SDH的AIS和RDI等告警回送机制，还支持基于业务服务层面、MPLS、LSP以及PW等不同层面的OAM能力。5 统一的多业务传送及管理平台PTN利用PWE3（Pseudo Wire Emulation Edge to Edge）技术实现多业务（TDM、ATM、Ethernet等）的仿真和统一承载。PWE3是一种端到端的二层业务承载技术，属于点到点方式的L2VPN。在分组

14、网络的两台PE（Provider Edge）中，利用LDP信令实现对PW（Pseudo Wire）标签的自动分发，利用RSVP-TE实现LSP标签的自动分发。通过隧道模拟CE（Customer Edge）端的各种二层业务，如数据报文、比特流等，使CE端的二层数据在PTN网络中透明传递。PTN同时提供包括SDHVC颗粒、WDM波长以及子波长、以太网报文的业务转发能力，通过GMPLS统一的控制平面实现对不同业务转发的统一控制，构建统一多业务传送和统一网络管理的平台，实现运营商传送网全网的业务调度及全网的统一管理4。2.2.2 T-MPLS技术MPLS：（Multi-Protocol Label S

15、witching）多协议标签交换是一种用于快速数据包交换和路由的体系，它为网络数据流量提供了目标、路由、转发和交换等能力。更特殊的是，它具有管理各种不同形式通信流的机制。MPLS 独立于第二和第三层协议，诸如 ATM 和 IP。它提供了一种方式，将 IP 地址映射为简单的具有固定长度的标签，用于不同的包转发和包交换技术。它是现有路由和交换协议的接口，如 IP、ATM、帧中继、资源预留协议（RSVP）、开放最短路径优先（OSPF）等等。T-MPLS是一种新型的MPLS技术，基于已经广泛应用的IP/MPLS技术和标准，提供了一种简化的面向连接的实现方式。T-MPLS去掉了MPLS中与面向连接应用无

16、关的IP相关功能，同时增加了对于传送网来说非常重要的一些功能，主要的改进有双向LSP、端到端LSP保护和强大的OAM机制等，以实现对传送网资源的有效控制和使用。T-MPLS的目标是成为一种通用的分组传送网，而不涉及IP路由方面的功能，其实现比IP/MPLS简单。T-MPLS与MPLS的主要区别如下：（1）IP/MPLS路由器用于IP网络，因此所有的节点都同时支持在IP层和MPLS层转发数据，而T-MPLS只工作在二层，因此不需要IP层的转发功能；（2）在IP/MPLS网络中存在大量的短生存周期业务流，而在T-MPLS网络中，业务流的数量相对较少，持续时间相对更长一些；（3）T-MPLS使用双向

17、LSP，MPLS LSP都是单向的，传送网通常使用的都是双向连接，因此T-MPLS将两条路由相同但方向相反的单向LSP组合成了一条双向LSP；（4）T-MPLS支持端到端的OAM机制；（5）T-MPLS支持端到端的保护倒换机制，MPLS支持本地保护技术FRR。1T-MPLS标准化。ITU-TSG15从2005年起就开始对T-MPLS进行标准化，采用了G.805和G.809定义的分层网络体系结构，使运营商可以延用其现有的网络建设、运营和管理方式，最大限度地降低向分组传送网演进的成本。现在批准的建议包括：T-MPLS架构（G.8110.1）、T-MPLS网络接口（G.8112）、MPLS设备（G.

18、8121）、T-MPLS线性保护倒换（G.8131）、T-MPLS环网保护（G.8132）和T-MPLS OAM。T-MPLS是ITU-T从传送网的需求入手，结合MPLS技术开发的一系列标准。由于MPLS技术本身是IETF开发的，所以，IETF认为任何对MPLS技术的改动都应该在IETF范围内进行。2008年2月ITU-T同意和IETF建立T-MPLS联合工作组（JWT），讨论T-MPLS技术的发展。经过JWT近期的讨论已经达成共识，由双方共同促进T-MPLS和MPLS技术的融合。IETF吸收T-MPLS中的传送技术，将现有MPLS技术改进为MPLS-TP（MPLS transportprof

19、ile），以增强其对传送需求的支持。这意味着ITU-T失去了一些对T-MPLS的标准主导权。虽然在OAM等方面MPLS-TP依然将沿用T-MPLS的做法，但是在MPLS-TP的标准化中，一些确认的T-MPLS的观点受到了挑战，具体如下：（1）保护：是采用IETF的FRR保护还是原来T-MPLS中1+1保护机制；（2）控制平面：T-MPLS原来定义了类似于ASON的独立控制平面来建立和拆除电路，而IETF倾向于采用与MPLS同样的机制来配置和建立电路。IETF更多地是沿用过去行之有效的MPLS的概念。虽然在OAM上承认ITU方面的合理性，但在许多方面都还采用IP/MPLS方面的成果，更多地强调继

20、承性，从某种意义上，更容易与IP/MPLS网络互通，但缺点是在传送功能上着力不够。2T-MPLS设备形态。T-MPLS的设备形态目前还没有形成一致的意见。T-MPLS设备交换矩阵的实现方式有几种，包括通用交换矩阵、Cell交换和SwitchFabric等。基于通用交换矩阵的典型产品是阿尔卡特公司推出的1850传送业务交换机（TSS）。通用交换板可以同时支持TDM和分组交换，支持SDHVC、分组交叉、ODU交叉，其分组交换部分采用T-MPLS技术实现，并可根据业务需求调整TDM业务与分组业务的比例T-MPLS与MPLS如何实现互联互通目前还没有明确的结论。ITU-T提出了两种互通的方式：一种是M

21、PLS设备在与T-MPLS设备互通的链路上只使用T-MPLS所支持的功能选项，即该链路是一条T-MPLS链路；另外一种是由于T-MPLS可以作为一种通用的分组传送网，采用客户层/服务层的概念，所以由T-MPLS作为服务层网络来承载MPLS客户层。2.2.3 PBT技术新型以太网PBT（provider backbone transport）技术目前正在IEEE进行标准化（IEEE称其为PBB-TE）。为了将以太网技术用于运营商网络，对以太网技术进行了改进和完善，从而产生了PBT技术。PBT采用可管理和具有保护能力的点到点连接以满足运营商对传送网的需求。采用网管系统而不是STP控制协议进行连接配

22、置，使得网络变得简单而易于管理。PBT建立在已有的以太网标准之上，具有较好的兼容性，可以基于现有以太网交换机实现，这使得PBT具有以太网所具有的广泛应用和低成本特性。PBT基于MACinMAC封装方式，根据“B-VID+B-MAC”进行数据转发，VID用来识别两点之间的特定通道，不具有全局惟一性，可以有效地扩展用户和运营商的地址空间。PBT的主要特征是关闭了MAC地址学习、广播、生成树协议等传统以太网功能，从而避免广播包的泛滥。PBT具有面向连接的特征，通过网络管理系统或控制协议进行连接配置，并可以实现快速保护倒换、OAM、QoS、流量工程等电信级传送网络功能。1PBT的路径保护。PBT使用了

23、全局惟一的地址空间，使得连接和转发动作变得简单，而且不易出错。路径的保护可通过分配两个不同的VID实现，一个代表工作路径，一个代表保护路径。通过使用多个VID，可以实现最短路径路由或者区分不同的出错情况并实现保护功能。路径保护的实现是通过源节点改变VID值，同时将数据流切换到预先配置好的保护路径上实现的，节点保护则由离故障节点最近的分叉点转换VID值。由于保护路径和VID值都已经预先配置好，保护转换可以在很短的时间内完成。另外，使用VID鉴别各种不同路径，可以实现对不同路径的实时监控。OAM包的传送路径和数据平面的包传送路径是一致的，在源和目的之间的工作路径上传送。转发信息依靠网管/控制平面直

24、接提供，提供预先指定的通道，很容易实现带宽预留和小于50hiS的保护倒换时间，同时可以避免出现转发环路，实现网络的可控、可管。2PBT设备实现。从结构上看，IP/MPLS需要在每个设备上终结3层网络（链路层、IP层和MPLS层），而PBT只需终结1层网络（以太网），因此，PBT网络的建设和运营成本要低于IP/MPLS网络。从理论上讲，对现有的以太网交换机进行升级改造就可以实现PBT。2.3 PTN的应用场合2.3.1 PTN在二层汇聚网络的应用在城域网的核心层，多是由核心路由器组成的网状网络，目前的组网模式是直接互联，采用POS接口和l0GE互联。在核心路由器与BRAS或SR之间采用GE接口相

25、连，则是一种汇聚型结构，几个BRAS汇聚到一个或两个城域网核心路由器。现在核心路由器已经发展若干技术来支持保护，例如FRR、RPR等技术，短期内看可能不需要单独的传输系统如PTN进行承载。PTN设备能否在这一层面应用的关键取决于PTN能否经济地对核心路由器提供一些OAM功能。按照目前IP网的client/server这种方式，业务流向流量模型短期内很难改变目前的方式。DSLAM到汇聚交换机或BRAS更多的是一种树型汇聚业务，接入层是一种典型的多点到单点的汇聚方式。特别是没有路由功能的二层网络，必须通过BRAS汇聚到三层IP网络进行选路。在这种拓扑中，传送的功能更多地集中在映射、复用等功能，其调

26、度、保护恢复、OAM保护的长处很难展现。这时候可能并不需要一个单独的传送节点来完成传送功能，此时对于颗粒重整、交叉连接等功能的要求并不强烈，采用两者合一的设备更加经济合理。而集传送功能、交换功能于一身的技术（例如PBT）可能更为合适。但是从发展上看，随着IPTv、VoIP等业务的开展，汇聚交换机和BRAS之间差异化的处理和传送会越来越重要，目前的汇聚网络可能无法满足要求。与汇聚交换机组网相比，PTN提供高质量分组业务（以太网专线、VPN、3GRAN承载）有技术优势；与VPLS等基于路由器的技术相比，在成本上又具有优势。利用PBT和T-MPLS提供的点到点和点到多点以太网连接可以实现对各种DSL

27、AM上联业务的有效、可靠传送，可以实现对业务的50ms级别的保护，QoS保障能力强，增强的OAM机制便于网络的维护管理。2.3.2 PTN用于高等级业务的承载对于TDM、专线、移动基站等高等级业务，PTN应该扮演的是今天MSTP的角色，将重要业务例如专线、基站上联信号等汇集到核心层节点。从发展上看，PTN可以完全代替MSTP，提供高质量分组业务的传送，这些业务包括城域以太网专线、L2VPN业务、3G基站到RNC的回传业务、软交换承载等。图2-1表示出了PTN的业务模式。图2-1 PTN的业务模式2.4 PTN在城域网中的定位2.4.1 技术对比基于电路交换的SDH/MSTP网络是通过刚性的分配

28、机制和单板级别的IP化来保障以TDM业务为主、以太网数据业务为辅的高质量、安全的传输，因此其带宽利用率较低。内核IP化的PTN技术，具备强大的带宽统计复用能力，在面对突发性强、流量不确定的业务冲击时更具生命力，但是相比 MSTP网络，PTN的劣势在于TDM业务的接入，PTN也可以通过仿真支持TDM业务，但接入能力有限，只能作为TDM业务承载的补充手段，所以用于承载高QoS需求的IP化业务才能真正体现和发挥PTN的优势5。与传统的以太网相比，PTN良好地继承了传统SDH/MSTP网络的端到端的OAM管理能力，并可根据不同的QoS机制提供差异化的服务，这正是尽力而为的传统以太网所欠缺的，PTN的主

29、要劣势在成本方面，PTN短期内和传统以太网的经济性仍有很大的差距。与IPoverWDM/OTN技术相比，IPover WDM/OTN技术注重于解决IP业务的超长距离、超大带宽传输问题，可以为大量的2.5 Gbit/s、10 Gbit/s甚至40 Gbit/s等大颗粒业务提供点到点的传输通道，这是PTN难以达到的，但是IP over WDM/OTN的带宽分配也是刚性的，带宽利用率不高。同时，OTN设备并不具备二层汇聚收敛功能，因此，PTN的优势体现在小颗粒IP业务的灵活接入、业务的汇聚收敛上，而并不擅长对大量的点到点大颗粒业务的传送。2.4.2 网络层面面对城域网汇聚接入层大量的IP化业务需求，

30、采用SDH/MSTP或者传统以太网都无法同时兼顾传输效率和传输质量的问题，PTN设备IP化的内核可以有效完成大量小颗粒业务的收敛和传输，非常适用于城域网汇聚接入层IP化业务量大、突发性强的特点。同时PTN继承了传输设备的强大保护能力和丰富的 OAM，为业务提供了电信级的保护和监控管理。在城域网的核心骨干层以及干线，以各专业网元间互联的大颗粒数据业务点到点的传送为主，由于此类业务不再需要进一步的收敛，因此PTN技术不适合在骨干层以上应用，因此，PTN技术的引入，将主要借助于它在业务接入的灵活性、二层收敛、统计复用的优势，聚焦于解决城域传输网汇聚接入层面上，IPRAN以及全业务的接入、传送问题。2

31、.5 PTN与其他网络的关系PTN能够承载的业务类型既包含高QoS要求的基站业务和专线业务又包含高带宽、突发性强的数据业务，这与中国移动城域网内目前已部署或已经开始建设的SDH/MSTP网、IP城域网以及全业务接入网有着密切的联系和区别。2.5.1 PTN与城域MSTP网经过多年的发展，在2G业务的承载方面，SDH/MSTP网络的结构成熟、稳定，网络规模也比较庞大，考虑到SDH/MSTP也具备相当的IP业务承载能力，而且短期内2G业务仍然会持续发展。在PTN大规模部署前，传统的小颗粒2G业务以及零星的、小规模的专线业务仍然可以由SDH/MSTP网络进行承载，以充分利用前期已配置的网络资源。在基

32、站IP化进程完成后，大量由TDM方式承载的基站改为由IP方式承载，此时，城域MSTP网络将出现大量的空闲资源，考虑到MSTP网络优秀的业务保护能力和OAM能力以及经过多年建设形成的广泛的覆盖能力，可以将MSTP网络作为PTN的有效补充，为带宽需求不高，但是安全性和私密性要求较高的客户提供专线接入，同时可覆盖PTN暂时无法到达的区域。2.5.2 PTN与IP城域网及全业务接入网PTN、IP城域网以及以PON技术为代表的全业务接入网，三张网络在二层以下是统一的、融合的网络，只是面向的业务对象不同。首先，PTN采用了二层面向连接技术，而且集成了二层设备的统计复用、组播等功能，可以基于LSP实现端到端

33、的电信级以太网业务保护、带宽规划等，因此在高等级的业务传送、网络故障定位等方面，与传统的二层数据网相比，优势明显，特别适用于高等级的基站类业务、大客户专线类业务的承载。由于用户业务的QoS保障、网络安全性等方面的不足，IP城域网主要通过低成本、扩展性好的优势，采用二层交换设备接入互联网等实时性、可靠性要求不高的低等级IP业务。全业务接入网则侧重于密集型普通用户接入，根据用户群体的不同需求，常见的解决方案有PON+LAN、PON+PBX、PON+交换机等，全业务接入网主要完成OLT以下语音和数据的接入、汇聚。在初期业务量不大的情况下，OLT上行接口可通过PTN或者交换机最终进入IP城域网，在全业

34、务发展的爆发期，IPoverWDM/OTN必将进一步下沉，承载OLT的上行业务。3 PTN传输网络的设计3.1 PTN的组网模式在组网模型方面6，由于3G时代每个接入点的带宽需求可能会比2G时代有10倍以上的增长，使得核心层和骨干层网络的带宽压力急剧上升，如果仍然与SDH/MSTP网络一样采用组建10Gbit/s环的方式来解决，则很容易造成核心骨干环带宽耗尽需要扩容的情况，而环形结构的扩容成本较高且灵活性较差，因此核心层和骨干层的组网模型便成了PTN网络结构优化考虑的重点，最终的方案是借助OTN的大容量业务提供和电信级保护能力达到了简化PTN结构的目的。在现网结构的基础上，城域传输网PTN设备

35、的引入总体上可分为PTN与SDH/MSTP混合组网、PTN与SDH/MSTP独立组网以及PTN与IP over WDM/OTN联合组网三种模式7，下面分别介绍并分析。3.1.1 PTN与SDH/MSTP混合组网依托原有的MSTP网络，从有业务需求的接入点发起，由SDH和PTN混和组环逐步向着全PTN组环演进的模式称之为混合组网模式。混合组网模式可分为四个不同的阶段向全PTN网络演进。如图3-1所示8。图3-1 混合组网模式阶段一：在基站IP化和全业务启动的初期，接入层出现零星的IP业务接入需求，PTN设备的引入主要集中在接入层，与既有的SDH设备混合组建SDH环，提供E1、FE等业务的接入，考

36、虑到接入IP业务需求量不大，该阶段汇聚层以上采用MSTP组网方式仍然可以满足需求。 阶段二：随着基站IP化的深入和全业务的持续推进，在业务发达的局部地区将形成由PTN单独构建的GE环。考虑到部分汇聚点下挂GE接入环的需求，汇聚层的相关节点（如节点E、F）可通过MSTP直接替换成PTN或者MSTP逐渐升级为PTN设备的方式，使此类节点具备GE环的接入能力，但整个汇聚层仍然为MSTP组网，接入层GE环的FE业务需要在汇聚节点E、F处通过业务终结板转化成E1模式后，再通过汇聚层传输。阶段三：在IP业务的爆发期，接入层GE环数量剧增，对汇聚层的分组传输能力提出了更高要求。该阶段汇聚层部分节点，如 B、

37、E、F节点之间在MSTP环路的基础上，再叠加组建GE/10GE环，满足接入层TDM 业务、IP业务的同时接入和分离承载。阶段四：在网络发展远期，全网实现ALL IP化后，城域汇聚层和接入层形成全PTN设备构建的分组传送网，网络投入产出比大大提高，管理维护进一步简化。前三个阶段，业务的配置类似于SDH/MSTP网络端到端的1+1 PP方式，只是演进到第四阶段纯PTN组网，业务的配置转变为端到端的1:1 LSP方式。总体上，混合组网有利于SDH/MSTP网络向全PTN网络的平滑演进，允许不同阶段、不同设备、不同类型环路的共存，投资分步进行，风险较小，但在网络演进初期，混合组网模式中由于PTN设备必

38、须兼顾SDH功能，导致网络面向IP业务的传送能力被限制并弱化了，无法发挥PTN内核IP化的优势，在网络发展后期，又涉及到大量的业务割接，网络维护的压力非常大，鉴于此，除了现网资源缺乏（如机房机位紧张、电源容量受限、光缆路由不具备条件）确实无法满足单独组建PTN网络条件的，或者因为投资所限必须分步实施PTN建设的，我们均不推荐混合组网模式进行PTN网络的建设。3.1.2 PTN与SDH/MSTP独立组网从接入层至核心层全部采用PTN设备，新建分组传送平面，和现网（MSTP）长期共存、单独规划、共同维护的模式称之为独立组网模式。该模式下，传统的2G业务继续利旧原有MSTP平面，新增的IP化业务（包

39、含IP化语音、IP化数据业务）则开放在PTN网络中。PTN独立组网模式的网络结构和目前的2G MSTP网络相似，接入层GE速率组环，汇聚环以上均为10GE速率组环，网络各层面间以相交环的形式进行组网，如图3-2所示。图3-2 独立组网模式独立组网模式的网络结构非常清晰，易于管理和维护；不足之处是新建独立的PTN传送平台一次性投资较大，需占用节点机房宝贵的机位资源和光缆纤芯，电源容量不足的局房还需进行电源的改造；此外，SDH/MSTP设备具备155M、622M、2.5G、10G的多级线路侧组网速率，可从下之上组建多级网络结构，相比之下，PTN组网速率目前只有GE、10GE两级，如果采用PTN建设

40、二级以上的多层网络结构，势必会引发其中一层环路带宽资源消耗过快或者大量闲置的问题，导致上下层网络速率的不匹配。同时，在独立组网模式中，骨干层节点与核心层节点采用10GE环路互联，在大型城域网中，核心层RNC节点较多，一方面骨干层节点与所有RNC节点相连，环路节点过多，利用率下降，另一方面，环路上任一节点业务量增加需要扩容时，必然导致环路整体扩容，网络扩容成本较高。因此，独立组网模式是比较适应于在核心节点数量较少的小型城域网内组建二级PTN网络，二是作为在IP over WDM/OTN没有建设且短期内无法覆盖到位的过渡组网方案。3.1.3 PTN与IP over WDM/OTN联合组网汇聚层以下

41、采用PTN组网，核心骨干层则充分利用IP over WDM/OTN将上联业务调度至PTN网络所属业务落地机房的模式称之为联合组网模式。该模式下，业务在汇聚接入层完成收敛后，上联至核心机房设置2端大容量的交叉落地设备，并通过GE光口1+1的TRUNK保护方式与RNC相连，其中，骨干节点PTN设备，通过GE光口仅与所属RNC节点的PTN交叉机连接，而不与其他RNC节点的PTN交叉机以及汇聚环的骨干PTN设备发生关系，具体如图3-3所示。 图3-3 联合组网模式尽管独立组网模式中核心骨干层组建的PTN 10GE环路业务也可以通过波分平台承载，但波分平台只作为链路的承载手段，而联合组网模式中，IP o

42、ver WDM/OTN不仅仅是一种承载手段，而且通过IP over WDM/OTN对骨干节点上联的GE业务与所属交叉落地设备之间进行调度，其上联GE通道的数量可以根据该PTN网络中实际接入的业务总数按需配置，节省了网络投资；同时，由于骨干层PTN设备仅与所属RNC机房相连，因此，联合组网模式非常适于有多个RNC机房的大型城域网，极大的简化了骨干节点与核心节点之间的网络组建。从而避免了PTN独立组网模式中，某节点业务容量升级引起的环路上所有节点设备必须升级的情况，节省了网络投资。当然，联合组网分层的网络结构，前期的投资会因为IP over WDM/OTN建设而比较高。联合组网模式适用于网络规模较

43、大的大型城域网，考虑到联合组网模式的诸多优势，除了在没有IP over WDM/OTN或者短期内IP over WDM/OTN无法覆盖至骨干汇聚点的地区，我们均建议采用联合组网的方式进行城域PTN网络的建设8。3.2 龙泉市PTN传输网络的设计3.2.1 龙泉市城镇概况龙泉位于浙江省西南部浙闽赣边境，为丽水市的一个县级市。东临云和、景宁，西接福建浦城，全市面积3059平方公里，人口27.84万，龙泉市辖3个街道、8个镇、8个乡（包括1个民族乡）：龙渊街道、西街街道、剑池街道；八都镇、上垟镇、小梅镇、查田镇、屏南镇、安仁镇、锦溪镇、住龙镇；兰巨乡、石达石乡、宝溪乡、龙南乡、道太乡、岩樟乡、城北乡

44、、竹垟畲族乡，为浙江省面积第二大县级市9。3.2.2 龙泉市传输网络建设策略l 目前本地传输网的建设都是围绕当前的业务展开的，所建设的网络基本都是以提供TDM电路为主的SDH网络。其骨干层、汇聚层的容量均是以满足GSM业务需求为主，并适当预留部分容量；接入层基本围绕GSM基站的接入而展开建设。随着3G网络的建设、大客户集团业务的大力发展，要求转变观念，把“建设本地传输网”的观念转变为“建设多业务传送网”，逐步从SDH过渡到PTN10。l 网络结构的合理性与安全性是传送网建设的重点之一。随着网络建设的逐步发展，在满足容量需求、接入需求的基础上，应逐步考虑优化网络结构、提高网络安全性。l 充分利用

45、现有的管道纤芯线路资源，完善网络结构，以较快的速度、较小的代价建设有自主产权的整体网络，把传输网络覆盖到业务所需地方，用高质量的网络覆盖使中国移动的品牌继续提高，获得满意的市场占有率。l 传输网络的建设由于受到多种因素影响，往往不能一步到位，在不影响业务开展的情况下宜采用“总体规划、分步实施”的方式。3.2.3 龙泉市传输网络建设原则l 本地传送网的建设应首先充分满足GSM移动话音及增值业务需求，提高传送网络覆盖面，在此基础上，应根据市场经营及业务发展的需求情况，为集团客户、企业、会展中心、高档宾馆、写字楼、交易中心、智能小区等热点地区提供多种业务接入。PTN网络的建设方式采用全新建的方式（汇

46、聚层和接入层），即为PTN与SDH/MSTP独立组网的方式。因此将来会有两张传输网络，两张网络将长期共存；其中SDH传输网络主要满足现有2G基站接入需求和少量其他TDM业务的接入建设需求；PTN传输网络主要满足3G基站接入需求、与3G基站共址的新建2G基站接入需求、高可靠性综合业务接入需求、OLT上联业务需求、城域CMNET上联汇聚业务需求等。l 随着城域IP化转型的加快，TDM业务将逐步萎缩，谨慎进行城域传输网SDH网络扩容建设，除满足TD三期基站建设需求和GSM16期2G基站建设需求外，原则上不再预留SDH网络冗余带宽和设备冗余（槽位、端口、容量等）。l 原则上要求每个传输节点机房的单套S

47、DH传输汇聚（或骨干）设备带接入环数量不超过10个，汇聚的接入点数量不超过80个；在满足上述要求的基础上，原则上不新增加SDH传输汇聚设备。l SDH传输网接入层的建设在密集城区和光缆线路资源相对紧张的郊区宜采用622M的设备组网，原则上622M环上节点不超过15个，环网中总节点数（含支链节点）不超过25个；其他偏远山区一般采用155M设备组网，原则上155M环上节点不超过8个，环网中总节点数（含支链节点）不超过15个；考虑到TDM业务的发展趋势，局部区域在满足业务需求的情况下，可适当扩大环内节点数量。同时请谨慎进行622M环的升级工作，原则上不升级155M环通路利用率小于50%的环路。l 接

48、入层完成全部标准基站PDH设备的替换工作；同时根据动力条件、位置空间等环境因素，安排满足SDH设备安装条件的部分营业厅和边际站PDH设备的替换工作。l 城区不满足TD建设需求的微波接入基站，尽量采用各种方式（共享、自建、合建、置换、租用）改为光缆接入；对于暂时无法实施光缆接入的基站，可采用FSO接入（一般接入距离在1公里以内）或扩容PDH微波到16个E1。l 传输节点机房原则上做到进出双路由，有条件的从机房ODF分开，没有条件的从局前井分开。4 PTN的部署与实施4.1 PTN设备的选型当前PTN设备的主要厂商有华为，阿尔卡特，烽火通信等几家，本次设计使用的是烽火通信的CiTRANS660，CiTRANS640与CiTRANS620。CiTRANS 620定位于本地传送网的接入层，实现分组、TDM业务的接入，CiTRANS 660设备定位于本地传送网中的骨干汇聚层，实现分组业务的汇聚，并向骨干网传送。CiTRANS 640设备定位在二者之间，可作为小型汇聚节点也可以作为大型接入节点。4.1.1 烽火通信PTN设备应用场景PTN应用于运营商的全业务接入中，在城域网和本地网中与MSTP11长期共存，并在部分节点上实现业务的互联互通，如图4-1所示。图4-1 PTN应用场景