MSTP向PTN网络平滑演进策略探讨

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关键词： PTN OTN mesh网

MSTP向PTN网络平滑演进策略探讨

1 引言

面对业务向全IP化转型及传送网络向分组交换内核转型的挑战，越来越多的主流运营商正在寻求一种更简单的，经济有效的多业务融合的承载平台，传统的MSTP/SDH技术作为电信级传送技术虽然拥有端到端管理、监控、业务调度和保护等优势，但其技术核心是窄带TDM，缺乏对宽带业务、数据业务的支持，难以突破带宽利用率低的瓶颈，难以高效的承载各种不同速率需求的宽带业务。不同于MSTP/SDH技术，分组传送网PTN技术是IP/MPLS、以太网和传送网三种技术相结合的产物，它是针对分组业务流量的突发性和带宽统计复用的需求而设计，在IP业务和底层光传输媒质之间架构了一个平台，具有完善的电信级OAM和保护机制、精确的故障定位以及严格的业务隔离功能，能够很好的解决现网存在问题。在结合T-MPLS技术后，还可实现资源的动态配置及网状网的高生存性，优势突出。综上所述， PTN最有可能成为取代MSTP/SDH的下一代传输技术。但是，当前国内运营商的业务传送、调度主要是基于MSTP/SDH技术，其网络覆盖广、拓扑结构复杂多样。因此，要让PTN网络一步到位替代现有MSTP/SDH传送网络是不太现实的，必须通过深入研究和探讨以实现PTN网络的平滑演进。下面将通过对PTN组网技术与网络定位的分析研究，分三个演进阶段讨论了由传统MSTP/SDH网络向PTN网络平滑演进的建设思路。2 PTN在城域网中的定位PTN技术作为一种面向连接的传输技术，不但从MSTP/SDH技术中继承了完善的保护倒换、丰富的OAM、良好的同步性能、层网络架构、强大的网络管理等特性，同时也从T-MPLS中继承了QoS管理、分组交换、伪线技术等思想，使其成为一种以分组交换为内核、以承载运营级以太网业务为主、兼容TDM、ATM和FC等业务的综合传输技术。它既可作为分组业务的接入、汇聚和交换，应用在城域接入层、汇聚层，也可用在城域核心层和骨干层替代核心路由器的分组转发功能，进行高效的二层分组业务转发[1、2]。表1列举了针对网络现状PTN在不同网络层面上的应用优势及建网思路。表1 PTN在不同网络层次的定位在城域网汇聚层、接入层，面对大量的IP化业务需求，采用DH/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，非常适用于具有IP化业务量大、突发性强的特点的城域网汇聚接入层，组建多业务融合的承载平台，为业务提供电信级的网络保护和监控管理。

在城域网的核心层、骨干层，现有网络一般采用“核心路由器+WDM(OTN)”组网，其对IP数据包的转发是基于三层IP的，协议处理较复杂。这里可以引入基于二层IP转发的PTN技术取代核心路由器来完成业务的分组转发。采用PTN设备直接在二层进行交换，将大大降低网络的交换成本，同时提高网络的运营级功能，避免通过叠加三层网络来对二层以太网进行管理维护所造成的大量带宽开销和复杂度；另一方面，OTN和PTN技术均为IP业务主

流承载技术，OTN主要定位于大颗粒IP业务灵活调度，PTN主要定位于小颗粒IP业务传送、整合及调度，两者定位在骨干层联合组网，发挥技术互补优势，根据业务带宽及流向部署组建高品质城域分组业务承载网。

3 PTN网络演化策略

由于技术选择和网络架构上的合理性和先进性，PTN+IP over WDM/OTN联合组网模式是面向IP化业务的理想解决方案[3-6]，但是由于传统的MSTP/SDH 技术已经得到了成熟应用，在核心骨干、汇聚接入等各个网络层面仍然承担着重要的角色，而且TDM业务和服务等级差异化的数据业务需求在未来很长一段时间内都将存在，这就意味着向PTN网络的演进不能一蹴而就，而应采取平滑演进的模式，保护现有网络投资，与MSTP/SDH网络长期共存、单独规划、共同维护。在向PTN网络平滑演进的过程中，由于MSTP技术是以TDM 为核心，而PTN技术以分组交换为核心，故PTN网络的建设一般不采用与STP/SDH网络混合组网的方案，而采用PTN独立组网的模式。下面将从组网模式及建设思路两方面介绍PTN网络在三个不同阶段的演进策略。

第一阶段：IP化基站回传业务承载网

在PTN网络的建设第一阶段，利用PTN设备独立构建汇聚网和接入网，网络结构如图1所示，汇聚层采用10GE速率组PTN环，采用1+1或1:1保护方式双纤双挂在骨干层的OTN环上；而接入层采用GE速率组PTN环，挂接在两个汇聚节点的PTN设备实现双归接入；通过骨干层原有MSTP调度环路实现新建PTN网络与原有MSTP/SDH网络间的信息互通。MSTP向PTN网络平滑演进策略探讨

图1 PTN建网第一阶段网络结构图

此阶段的PTN网络用于解决未来IP化后的3G基站无线回传业务：在新建的IP 化3G基站采用PTN技术实现接入和汇聚，而原有的2G基站回传业务仍由STP/SDH网络所完成，保护原有MSTP网络投资，足步实现汇聚层、接入层向PTN网络的平滑演进，这是由2G和3G网在移动运营商网络中将长期共存的特点决定的。在这个阶段，PTN网络的主要作用是对于3G基站回传的接入点和控制点之间的分组信号提供基于标签交换的汇聚，同时对分组信号的传送过程进行监控、故障定位、保护恢复。在2G网络中，为基站回传的语音和数据业务提供承载的主要是基于SDH的多业务传送平台MSTP技术；而在3G网络中，基站回传除了要满足原有2G网络语音和数据业务的基本需求外，还将提供视频电话、宽带数据和信息助手等基于IP的多业务应用，这些必将成为运营商新的收入增长点，同时也对基站回传的承载和传送网络提出了更高的要求。对于基站回传的IP化需求，PTN技术将是很好的选择，也符合运营商低成本、大带宽、高效能、电信运营级的承载网络建设思路；并且PTN具有丰富的运营级网络特性，可大幅降低运营商的网络建设成本和运营成本。保证3G基站回传业务高质量的电信级传送，并且利用统计复用优势提高带宽利用率和转发效率，这就是PTN网络建设初第一阶段的目标。

第二阶段：IP化综合业务承载网

第二阶段，为了更好适应全业务运营的需求，提升PTN网络的综合业务承载能力，在汇聚层的PTN网络以多业务颗粒汇聚、传送、调度和处理为核心，具备高效的多业务处理能力、灵活的电路调度能力和高的可扩展性；接

入层的PTN网络应具备多业务接口及处理能力，能够实现各类业务的快速接入，同时能够根据用户业务特性不同提供差异化的承载，这个阶段的网络结构如图2所示。

图2 PTN建网第二阶段网络结构

在这个阶段，PTN作为城域网的二层汇聚网络，通过提升PTN设备产品应用

方式可提供多业务的承载，包括PON宽带接入网络、DSLAM、大客户P2P专线、L2VPN业务、IPTV等高品质业务，可逐步将原来由MSTP/SDH网络承载的数据业务过渡到PTN网络来承载。汇聚层和骨干层的节点连接可采用扁平化的OTN网络双规接入承载PTN，实现较高的带宽利用率和良好的网络扩展性。因为基站回传业务和宽带接入业务在业务模型、流量需求和QoS等方面都存在差异（如表2所示），所以建议这个时期的PTN网络采取分网建设——基站业务回传网和宽带用户接入网，并且宽带用户接入网可采用增强型以太网进行建设，以保证网络带宽容量和较低建设成本。

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技术交流

表2 基站回传和宽带业务差异性比较

第三阶段：高品质城域分组业务承载网

第三阶段，在城域骨干网中采用OTN和PTN技术共同组网，通过扁平化的网络结构和PTN灵活的分组传送能力提高骨干层网络的资源利用、扩容和调度效率；汇聚层采用PTN设备组建10G环，采用1+1或1:1保护方式，直接挂接在两个汇骨干节点的OTN/PTN融合设备上，实现双归接入；接入层采用GE速率组PTN环，同样采用双归接入的组网保护形式；同时，在骨干层可引入10GE PTN调度环系统替代原有的MSTP调度系统，配合OTN对IP业务进行整合、调度，满足骨干机楼之间IP化小颗粒电路调度以及机楼内业务整合需求，加快PTN网络的演进速度，提供高质量城域分组业务承载平面。网络结构如图3所示

图3 建网第三阶段网络结构

第三阶段通过广泛采用PTN+IP over WDM/OTN的联合组网模式，构建一个结构完善、易扩展、具有智能调度能力、满足客户和业务不断变化需求的高品质城域分组业务承载网，为数据、语音和视频服务等各类业务提供统一承载平台，实现由传统MSTP/SDH网络向PTN网络平滑演进。

4 小结

本文通过对PTN组网技术与其在城域网中定位的分析讨论，提出了传统MSTP/SDH网络向PTN网络平滑演进的建设思路，并详细讨论了不同演进阶段的网络结构特点，如表3所示。可以看出，本文提出的三个阶段演化思路符合网络建设的合理性、经济性，网络定位层次不断深化、网络维护难度不断降低、网络安全性不断提高、网络建设投资不断减小、网络可拓展性不断加强。

表3 不同演进阶段的网络结构特点

参考文献

1 徐荣、任磊、邓春胜. 分组传送技术与测试[M].北京:人民邮

电出版社, 2009

2 龚倩、徐荣、李允博. 分组传送网[M].北京:人民邮电出版社,

2009

3 邓广安、张优训. PTN在3G接入传输中的组网模式探讨[J].

广东通信技术.2009,(3): 60~64

4 王晓义. 基于PTN的城域传输网建设策略讨论[J].电信技

术.2009,(6): 13~16

5 王孝明. PTN技术的演进及其应用前景[J].电信技术.2009,(6):

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6 刘占霞、杨广强. PTN引入策略及应用模式浅析[J].电信技术.2009,(6): 36~37

（收稿日期：2010-1-2）

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