中国移动PTN发展策略与建设模式浅析

粟新汉 梁永钊

（中国移动通信集团设计院有限公司黑龙江分公司，黑龙江 哈尔滨150000）

1 建设背景。近年来，电信网的业务构成正在发生深刻的变革，电信网的整体架构从为语音业务而优化的体系正向以大容量光纤传输网络为传送平台，宽带多业务IP网为核心，以多元化综合接入网为基础，支持端到端语音、数据、图像、多媒体、上网及各类增值业务和VPN业务而优化的体系演进。3G牌照发放后，全业务运营时代来临，各大运营商同时面临全业务竞争中的战略选择问题，网络技术的演进给各大运营商提供了全新的业务应用领域，实现全业务运营将是形成企业竞争优势的重要保证。

1.1 中国移动承载网现状存在的问题。中国移动刚步入全业务运营时代，首先面临在城域范围内缺乏传输网管线资源的问题，尤其是用户驻地网建设还没有形成规模，即在"最后1km"缺乏接入资源；同其他运营商相比目前存在差距较大，限制了数据业务的发展。因此短期内中国移动应积极加大城域传输网管线资源建设规模，才能发展宽带用户，提供综合业务，缩小和其他运营商的差距。

移动语音业务一直是中国移动的主要收入来源，数据业务特别是固定数据业务在中国移动的收入中所占份额相对较小，数据业务规划、设计、运营、维护人员数量少，经验不足，面对广阔的市场需求存在较大压力，移动公司需要凭借良好的企业文化，吸引、培养更多的专业人才。

1.2 全业务市场需求分析。全业务时代以IP技术为基础的数据业务快速发展，各类数据业务逐步取代语音业务成为未来客户的通信需求的主流，许多网络和业务正围绕IP技术进行融合，3G业务网络需要充分依赖IP网络技术。同时，VPN企业互联网业务市场需求成为未来新的业务增长点。移动集团公司承载网络面对的最大挑战来源于带宽，除了大量TD基站接入的需求，各种以IP应用为主的综合信息接入需求雪球般滚动发展，网络中的数据业务占用带宽已经远远超越传统的语音业务占用的带宽。目前一个商业大客户接入点带宽平均需要10M，每个基站至少应考虑10个以上，而面对大量的家庭客户带宽需求，一个400户的小区按照1：4的收敛比为每户提供2M带宽保证（后续发展到20M）,一个基站接入点为家庭用户就需要提供200M的带宽，即使接入层现网全部升级为622M网络，也仅能满足1-2年的业务发展需求，可见现有的SDH/MSTP网络是无论如何不能胜任业务可持续发展的市场需求的。随着业务需求驱动网络向IP化发展，分组传送技术成为下一代传输网的主流技术是大势所趋，同时面对庞大而成熟的SDH/MSTP现有网络，从保护投资和平滑演进来讲都需要一个新的传送体系架构，即可以面向包括传统语音业务的各种业务接口，继承MSTP网络在多业务，可管理，高质量，高可靠性等优势，又可以提供以太网低成本，大容量的多种业务应用的统一的处理平台。以PTN+IPoverWDM/OTN为网络架构的全新承载网已经成为运营商关注的焦点。

面对市场竞争和多业务融合发展需求，移动集团公司作出了网络技术转型的重大战略举措，建设具有融合多业务能力的承载网络--分组传送网（PTN）。

2 PTN定义。PTN定义为一种光网络架构和具体技术：它是在IP业务和底层光传输媒介之间架构的一个层面，它针对分组业务流量的突发性和统计复用传送的要求而设计，以分组业务为核心并支持多业务提供；本质上属于一种面向连接的网络技术，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，精确地故障定位和严格的业务隔离功能，保证网络具备保护切换、错误检测和通道监控能力；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，可实现资源的自动配置及网状网的高生存性等优点。

PTN技术集成了SDH的电信级特性和时钟传递特性，又具备分组核心，还集成了二层设备的统计复用、组播等技术理念，大大提升了带宽利用率。通过引入二层面向连接的先进分组技术，PTN技术可以实现网络LSP路径规划、LSP带宽规划、LSP隧道监控与保护、业务端到端规划与监控等等，轻松实现流量工程，做好整网规划，保证网络的整体性能。也就是说PTN通过面向连接技术，可以实现VoIP、MediaStream、Data等多种业务的不同QoS传送需求，是一张可运营、可管理的电信级IP传送网。PTN技术通过引入同步以太网、1588V2、TOP技术实现时钟传送，可以满足GSM、WCDMA、TD-SCDMA、CDMA2000等不同无线网络对时钟的需求，时钟工作模式也集成了SDH成熟的跟踪模式、保持模式和自由振荡模式。因此，PTN技术继承了SDH时钟处理理念，并进一步丰富、强化了时钟功能。

3 PTN技术在网络中的定位与发展策略

3.1 PTN技术在网络中的定位。对于T-MPLS的应用，将主要应用在城域汇聚/接入网中，提供小颗粒以太网传送业务和L2VPN业务，如

DSLAM到BRAS的业务汇聚，3G基站到RNC的分组化传送，提供MEF定义的E-Line、E-Lan业务等业务综合承载。在核心骨干网中，也可考虑采用PTN设备来完成数据转发、保护和OAM，直接在二层进行交换，将大大降低网络的交换成本，提高网络的运营级功能和性能。

3.2 PTN技术网络发展策略。基于对城域网业务发展前景的长期判断、市场竞争格局演变和竞争对手策略的估计、语音与数据业务权衡以及网络建设需求的综合衡量等因素，中国移动集团从MSTP向PTN网络的演进过程应采用分步渐进实施的演进模式。PTN引入策略应考虑以二平面形式进行业务分担，自上而下通过OTN组建核心/骨干层，PTN组建汇聚/接入层。

根据不同地区的业务需求和流量，可以首先在分组业务已经达到一定比例的某些区域或网络层次，通过汇聚/接入层引入部署PTN设备，单独组建PTN环路；在分组业务比例相对较小的区域可以采用PTN和MSTP并重，一部分TDM业务继续通过MSTP传送，而MSTP上的分组业务可以考虑采用分路传送方式流向PTN汇聚层节点设备，逐步完成汇聚/接入层向IP化方向的升级和改造，节约带宽同时也保护了现有投资。最终在汇聚/接入层将彻底打破传统传输网和二次数据网的界限，构建融合的统一网络，实现以支持现有语电路业务为主到支持数据分组业务为主的网络转型，现有业务及未来出现的新业务都将在同一平台传送，从而形成最佳性能价格比的演进方案。

4.PTN组网规划建设模式浅析。中国移动集团在2010年已经开始规模部署PTN设备。在现网结构的基础上，城域传送网PTN设备的引入总体上可考虑分为三种模式：

4.1 PTN与SDH/MSTP独立组网模式。独立组网模式即在原有的SDH/MSTP网络上独立叠加一层PTN网络，，从核心层、汇聚层、接入层均采用PTN设备组网，和现有SDH/MSTP网络分担不同业务类型。汇聚层以上采用10GE组环，接入层采用GE组环。

优点：独立组网模式网络结构清晰，不同业务承载在不同平台上，可视化维护管理方便。缺点：对光缆、管道、机房等基础设施资源要求较多且PTN组网速率目前只有10GE、GE两级速率，如果采用2级以上的多层网络结构，其中一层环路带宽将出现资源消耗过快或大量闲置，导致上下层网络速率不匹配。

分析小结：独立组网模式适用于核心节点数量较少的小型城域网内组建二级PTN网或者作为IP over WDM/OTN短期无法建设到位的过渡方案。

4.2 PTN与SDH/MSTP混合组网模式。根据接入点的业务需求，接入层逐步添加PTN设备，汇聚层和接入层环路仍为SDH/MSTP，逐步过渡到由SDH和PTN设备混合组环。根据城域网现状混合组网可考虑分为4个不同阶段实施：

阶段一：全业务启动初期，仅有少量的数据接入需求，汇聚层仍为SDH/MSTP环路组网，在接入层引入少量PTN设备，与现有SDH设备混合组环，可提供E1、FE等小颗粒业务。

阶段二：业务发展到成长期后，部分地区汇聚层的节点下可直接下挂PTN接入层GE环路，该接入层环路全部由PTN设备组成，汇聚层节点也可逐步升级到PTN设备，但整个汇聚环路仍为SDH/MSTP环路组网，接入层GE环路的FE颗粒通过汇聚节点业务仿真处理板转化为E1颗粒后在汇聚层SDH/MSTP环路传输。

阶段三：业务发展进入成熟期后，接入层GE环路数量剧增，在汇聚层SDH网络上部分节点之间叠加组建GE、10GE环路，与原有SDH/MSTP环路共存。

阶段四：业务发展远期，All IP化后，汇聚层、接入层设备全部由PTN设备组成，网络演进到分组传送网。

优点：混合组网模式依托现有SDH/MSTP网络，逐步向PTN网络平滑演进，允许不同设备类型，不同环路类型长期共存，保护了现有运营商投资，升级风险小。缺点：混合组网模式在网络演进初期，因为需要兼顾传统的TDM业务，对IP业务的传送能力受到限制，在网络发展到后期，又涉及到大量的业务割接，对网络维护压力巨大。分析小结：由于工作机理有较大不同，除投资所限必须分布实施建设或者现网资源受限（如传输管线，机房面积，电源容量等），一般不推荐此方式组建PTN网。

4.3 PTN与IP over WDM/OTN联合组网模式。汇聚层、接入层采用PTN设备单独组网，核心层采用IP over WDM/OTN将业务调度到PTN所属业务落地机房。业务在汇聚接入层PTN设备完成收敛后，通过GE光口上联到核心节点机房两端大容量的交叉落地设备，并通过GE光口1+1的Trunk保护方式与所属RNC相联。

优点：联合组网模式可以根据实际业务的数量，通过IP over WDM/OTN对汇聚节点上联GE通道的数量灵活配置，节省网络初期投资。同时，汇聚层PTN设备仅与所属RNC相联，简化了核心层与汇聚层的网络结构，便于环路升级。目前PTN设备容量尚不够大，一般定位于汇聚层，当各厂家的PTN设备能够开发足够大容量时，可考虑组建核心调度环，有利于网络业务灵活调度调整。缺点：联合组网模式前期投资会因为IP over WDM/OTN建设而较高。

分析小结：独立组网模式综合考虑后期网络建设升级、维护、成本等诸多优势，建议在网络规模较大的城域网中采用此种方式组建PTN网。

结束语。全业务时代，在城域传送网向All IP平滑演进的过程中，PTN分组传送网作为一种全新的承载网络，融合了数据通信和SDH传输技术的优势，可满足未来全场景、电信级、易维护等需求，是中国移动集团组建下一代传输网的最佳选择。

[1]龚倩 徐荣 李允博 田沛《分组传送网》，人民邮电出版社.2009.

[2]徐荣 任磊 邓春胜《分组传送技术与测试》，人民邮电出版社.2009.

[3]王晓义《基于PTN的城域传输网建设策略探讨》，人民邮电出版社.2009.