移动城域传送网PTN网络规划方法探讨

王刚

（中国移动通信集团设计院有限公司安徽分公司 合肥 230031）

当前，全球电信市场正处于一个快速发展的转型时期，3G网络的全面部署，全业务运营的开展，特别是IP化改造的不断深入，对现有的城域传送网带来很大的冲击。传统的SDH网络固定分配带宽的特点决定了其不可能适应新一代网络的快速发展需求。在这种情况下，引入PTN网络，搭建新时期的城域传送网平台，是适应时代发展的一个重要举措。

1 业务模型的建立

以往的SDH和OTN业务模型的建立均根据业务网提供的业务需求，以等效STM-1或其他颗粒为基础，增加适当的冗余，形成业务矩阵表，据此搭建系统平台。这些业务的典型特征是稳定、集中，基本为固定点到点的刚性需求，带宽突发性较小，因此平台一旦搭建，可满足一定时间的发展需求。

PTN网络采用包处理方式，其业务平台的建立，需要根据业务网的种类和特点，分别进行计算。一般移动城域传送网主要承载的业务有如下几类：

(1) 2G/3G无线回传业务：带宽一般较为固定，安全性要求高；

(2) 互联网接入业务：带宽弹性大，对安全性要求一般；

(3) 集团VPN业务：满足客户商务、办公需求，私密性、带宽根据业务需求，大多时候弹性大，安全性要求高(此部分也可经由IP城域网解决)；

(4) 高要求集团客户业务：多为专线等业务，带宽需求稳定，安全性要求高；

对于2G业务需求，此部分属于刚性业务需求，直接根据2G业务站点的数量×单站点的带宽即可；3G业务需求除了站点数量×单站点带宽，还需乘以业务收敛比。一般可参照：宏站的业务收敛比为1∶1.5，室分站的业务收敛比为1∶2取定。

对于互联网接入业务需求，一般由PON网络直接承载，PTN网络在汇聚层需要考虑OLT上行的链路带宽。对于少量的接入业务，可通过接入层的冗余考虑，也可采取站点数量×带宽需求×收敛比(1∶2)，纳入接入层带宽中。

对于集团VPN业务，此部分多为固定区域的带宽，若IP城域网无法解决，在PTN网络中需要单独考虑此部分的带宽。业务收敛比参考1∶2取定。

对于高要求的集团客户业务，带宽大都为刚性需求，直接根据数量×带宽需求计算即可。

现阶段，PTN网络承载的主要业务还是以刚性业务为主，此部分可不考虑收敛比，后期承载流媒体业务后，可结合上述的分类确定收敛比。

2 网络架构的搭建

传统的SDH网络架构基本为核心、汇聚、接入三层架构。对于网络规模较大的城市，在汇聚层可能还划分为调度层和汇聚层二个部分。对应三层架构，PTN网络的搭建具体如下。

图1 PTN网络架构和SDH网络架构对比

2.1 核心层

目前来看，核心层业务大都集中在几个核心点之间，小颗粒业务由SDH承载，大颗粒业务由IP over OTN承载。显然，核心层是不需要搭建新的PTN系统，但在核心节点可能会需要少量的DXC设备，以完成PTN设备和现有SDH系统的对接。

2.2 汇聚层

PTN网络是个全新的网络，因此在搭建PTN网络之前，应对现有的汇聚点机房和配套设施进行详细的排查和梳理，对于目前条件不理想的汇聚点，应早做部署，分年度搬迁或者新建节点替换，如表1所示。

汇聚层网络宜遵循分区域汇聚的原则进行搭建，每个区域的具体网络架构可打破现有的汇聚环格局，采用大环结构，环上节点不超过6～8个节点为宜。如图1所示，现网该区域有4个汇聚点，组建2个汇聚环。在PTN网络中，可直接搭建1个10GE PTN汇聚环即可。

需要注意的是，对于网络规模较大的城市，跨区域的PTN调度环是必需搭建的。

2.3 接入层

接入层点多面广，所以其网络架构的搭建不可能一蹴而就，需结合需求和光缆、管道、节点机房等资源有计划、分步骤实施。一般而言，接入层PTN网络的搭建有以下2种模式。

(1)原有SDH保持不变，新建站点采用PTN接入，对于部分较为偏僻的站点(站点E)，可在其上游增加节点(站点A)纳入PTN网络。具体详见图2所示。

模式一的优势在于新建点单独组建PTN平台，对现网无调整，安全边际较高，可实施性强。不足之处在于部分原有站点的业务无法满足，而且现阶段新建站点处于偏远地带居多，上游站点需要增加的PTN设备较多。

(2)根据业务分布，选择业务量大或者发展潜力大的站点(不一定都是新建站)，组建PTN接入环，原有站点的SDH设备替换下来可用于PTN未覆盖到的新建站点的接入。如图3所示，挑选5个业务量较大的站点(站点A、E、B、F、D)，组建一个PTN接入环，新增站点G则利用站点A/B/D替换下来的SDH设备接入。

表1 传输汇聚点排查结果统计表

图2 接入层PTN网络结构模式一

图3 接入层PTN网络结构模式二

模式二能较好的解决业务发展问题，而且随着业务发展的加速，PTN引入的力度较大。不足之处在于对现有的SDH网络存在搬迁和业务割接问题。

(3)两种模式的比较。模式一虽然较好的保护了现网资源，但引入的力度较弱，对于目前业务的飞速发展，特别是密集城区，显然依赖现有的SDH是难以解决的。模式一的引入思想类似于“农村包围城市”。

模式二则较好的解决了业务发展问题，而且随着业务的发展，PTN渗透力度加大，较好的适应IP化进程的推进。不足之处是需要对部分现有的SDH业务进行迁移割接到PTN网络中。模式二的引入思想类似于“中心向外围辐射”。两种模式下PTN的渗透详见图4所示。

图4 接入层PTN网络结构模式对比

3 与现网的衔接

目前现网主要的传输网元为SDH、OTN 2种，OTN主要存在于核心层和汇聚层，SDH则存在于各个层面。业务之间调度需要PTN网络和现网的SDH、OTN进行外部的衔接，以实现业务的传输。

一般而言，与OTN的对接主要是由于PTN汇聚环至核心点之间的大颗粒业务调度，此部分建议在核心点将PTN设备和OTN设备采用10GE光口，在光纤分配架上进行对接。具体详见图5所示。

图5 PTN和OTN对接业务流向示意图

和SDH的对接，主要是由于新增业务节点和原有的SDH系统之间需要衔接，此部分一般以2Mbit/s颗粒为主，建议在汇聚点或核心点将SDH和PTN设备均采用信道化的光口对接，同样在光纤分配架上进行。具体详见图6所示。

图6 PTN和SDH对接业务流向示意图

4 辅助设计中需要注意的问题

辅助设计系统主要涉及到的有网管、同步、配套电源等。

4.1 网管

新建的PTN网络应单独建立网管系统，对于需要跨系统的，管辖方式可通过路由器+E1的方式经由外部DCN通道解决。

需要注意的是，需要和PTN对接的SDH设备应纳入PTN网管统一管理，否则业务无法指配。

4.2 同步

PTN网络是不需要时间同步的。但PTN网络为3G网络提供支撑，因此对于无法直接从GPS提取时间同步信号的Node B站点，需要由PTN网络为其透传时间同步信号。

目前中国移动集团公司正积极启动时间同步网的建设，初步计划覆盖省会城市和地市核心节点。各分公司的PTN网络可直接从核心机房的时间同步服务器提取时间同步信号，透传至3G的Node B站点。

4.3 配套电源

现阶段，很多PTN设备厂家的功耗巨大，单端大设备要求供电2路100A或者4路63A，对节点机房的压力很大。因此部署PTN设备前，应提前对机房配套电源等进行排查，对于无法满足需求的节点，尽早安排电源的扩容等工作。

5 小结

以上就PTN网络搭建中业务模型的建立、网络架构及其他注意问题做了论述，随着IP化进程的推进，PTN网络的发展速度和规模将越来越大。作为传输专业的规划人员应紧密跟踪技术的发展和业务网的发展趋势，多与数据等其他专业沟通协作，结合各地市城域传送网的现状及网络发展需要，具体情况具体分析，构建更安全、更高效的PTN网络。

[1] 黄晓庆, 唐剑峰, 徐荣著. PTN——IP化分组传送. 北京：北京邮电大学出版社

[2] 徐荣，任磊，邓春胜著. 分组传送技术与测试. 北京：人民邮电出版社