1 引言
PTN技術(shù)自提出后便獲得了快速發(fā)展,并已成為本地、城域傳送網(wǎng)IP化演進(jìn)的主流技術(shù)之一,在現(xiàn)網(wǎng)中獲得了大量的應(yīng)用。全球許多運(yùn)營商都非常青睞PTN技術(shù),他們紛紛組織測(cè)試、驗(yàn)證PTN技術(shù)與產(chǎn)品,其中領(lǐng)先的運(yùn)營商已開始建設(shè)PTN商用網(wǎng)絡(luò),用于移動(dòng)回傳以及組建企業(yè)專網(wǎng)等。其中,包括Vodafone 等運(yùn)營商在2008年成功部署了PTN網(wǎng)絡(luò),并且取得了良好的效果;2008—2009年,F(xiàn)T/Orange,Telefonica/O2,T- Mobile等在全球排名位列TOP10的跨國運(yùn)營商,也紛紛引入PTN用于移動(dòng)承載網(wǎng)的建設(shè)。
在國內(nèi),中國移動(dòng)2009年投資30億元建設(shè)PTN,業(yè)內(nèi)人士預(yù)計(jì)中國移動(dòng)2010年在PTN的投資規(guī)模將超過50億元,并已在2010年5月開始集采及測(cè)試工作。中國電信和中國聯(lián)通也對(duì)PTN技術(shù)進(jìn)行了積極的研究與測(cè)試,并在積極推進(jìn)試商用進(jìn)程。
2 國內(nèi)PTN測(cè)試情況
(1)中國移動(dòng)測(cè)試情況
中國移動(dòng)在2008—2009年先后組織了3輪PTN技術(shù)測(cè)試,測(cè)試內(nèi)容包括全業(yè)務(wù)支持、管理維護(hù)、時(shí)鐘、壓力測(cè)試、設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)安全等,測(cè)試廠家包括烽火、華為、中興、阿朗、泰樂和UT等。
第一輪:2008年8~9月,由工業(yè)和信息化部電信傳輸研究所主持對(duì)PTN技術(shù)與產(chǎn)品的摸底測(cè)試,包括全業(yè)務(wù)支持,OAM,QoS,保護(hù)倒換,同步等詳細(xì)內(nèi)容;2008年10月,PTN與MSTP和路由器互通測(cè)試;2008年11月,PTN與2G/3G基站互通測(cè)試。
第二輪:2009年3月中旬~4月底,為現(xiàn)網(wǎng)測(cè)試。又可分為兩個(gè)階段,第一階段是驗(yàn)證各種分組城域網(wǎng)技術(shù)在單廠家組網(wǎng)方式下的可行性和差異性,重點(diǎn)驗(yàn)證現(xiàn)網(wǎng)復(fù)雜環(huán)境下,網(wǎng)絡(luò)承載實(shí)際基站業(yè)務(wù)和全業(yè)務(wù)的能力,以及網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營和管理維護(hù)能力,并為下一步網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)和部署提供組網(wǎng)思路和方案,為今后中國移動(dòng)城域傳送網(wǎng)的建設(shè)提供依據(jù);第二階段主要驗(yàn)證多廠家互聯(lián)互通以及多技術(shù)混合組網(wǎng)的可行性。
第三輪:2009年5~6月,各廠家PTN互聯(lián)互通測(cè)試。2009年9月,中國移動(dòng)進(jìn)行PTN集采前選型測(cè)試,增加滿配置LSP數(shù)量下壓力測(cè)試、雙歸保護(hù)等部分項(xiàng)目及功耗測(cè)試;2009年10月,中國移動(dòng)進(jìn)行PTN與基站時(shí)間同步互通測(cè)試;2009年12月,中國移動(dòng)進(jìn)行時(shí)間同步互通測(cè)試。
2010年5月,中國移動(dòng)組織了2010年P(guān)TN設(shè)備集采測(cè)試。
(2)中國電信測(cè)試情況
2009年7~8月,中國電信組織了PTN測(cè)試,測(cè)試內(nèi)容包括全業(yè)務(wù)支持,OAM,QoS,保護(hù)倒換,同步等詳細(xì)內(nèi)容,參測(cè)廠家為烽火、華為、中興、阿朗和UT等;2009年10月~2010年1月,進(jìn)行現(xiàn)網(wǎng)試點(diǎn)。
(3)中國聯(lián)通測(cè)試情況
2009年11~12月,中國聯(lián)通第一階段測(cè)試;2010年1月,第二階段測(cè)試;2010年4月,重啟互聯(lián)互通測(cè)試。參測(cè)廠家為烽火、華為、中興、阿朗和UT等。
中國聯(lián)通測(cè)試包括功能與性能測(cè)試、互通與業(yè)務(wù)場(chǎng)景測(cè)試等兩大部分。其中,前者包括業(yè)務(wù)承載,業(yè)務(wù)性能,標(biāo)簽處理能力,網(wǎng)絡(luò)保護(hù),QoS功能,OAM功能,設(shè)備能力,分組時(shí)鐘功能,網(wǎng)管,控制平面功能測(cè)試共10 個(gè)部分的內(nèi)容;后者包括PTN 設(shè)備互通測(cè)試,PTN 與MSTP 設(shè)備互通測(cè)試,PTN 與IP 數(shù)據(jù)設(shè)備互通組網(wǎng)測(cè)試,PTN與WCDMA網(wǎng)絡(luò)互通組網(wǎng)測(cè)試方案,PTN 綜合業(yè)務(wù)承載測(cè)試方案共5 個(gè)部分。
(4)烽火通信PTN系列產(chǎn)品參測(cè)情況
烽火通信CiTRANS全系列PTN產(chǎn)品參加了以上各運(yùn)營商組織的全部測(cè)試,功能和性能均滿足要求,并在各測(cè)試中表現(xiàn)優(yōu)異,獲得各運(yùn)營商廣泛認(rèn)可。
3 PTN國內(nèi)現(xiàn)網(wǎng)應(yīng)用情況
(1)中國移動(dòng)
大型本地或城域承載網(wǎng)典型組網(wǎng)如圖1所示:3G基站業(yè)務(wù)通過FE光/電口接入PTN接入環(huán),通常PTN接入環(huán)以GE速率組網(wǎng)。在有條件的網(wǎng)絡(luò)中,GE接入環(huán)通常以雙節(jié)點(diǎn)與匯聚環(huán)跨接,匯聚環(huán)以GE/10GE接口通過核心/骨干層的OTN透?jìng)鞯胶诵膶覲TN設(shè)備。核心層設(shè)備以GE光接口與RNC對(duì)接,實(shí)現(xiàn)基站到RNC的回傳承載。
圖1 大型本地或城域承載網(wǎng)組網(wǎng)示意圖
這種組網(wǎng)方式可使用全程LSP 1+1/1:1端到端保護(hù),類似MSTP的全程通道保護(hù)方式,實(shí)現(xiàn)承載網(wǎng)全網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)保護(hù)。核心/骨干層PTN設(shè)備和RNC間也可通過雙歸保護(hù)實(shí)現(xiàn)PTN與 RNC對(duì)接的保護(hù)。3G和專線業(yè)務(wù)通過PTN接入設(shè)備上的FE光/電接口直接接入PTN網(wǎng)絡(luò);2M或STN-1等業(yè)務(wù)則通過PTN接入設(shè)備上的仿真盤接入 PTN網(wǎng)絡(luò)。
在小型的本地或城域承載網(wǎng)中,也可以沒有核心/骨干層的OTN設(shè)備,PTN匯聚環(huán)直接和核心層PTN對(duì)接。
(2)中國電信和中國聯(lián)通
中國電信、中國聯(lián)通在積極組織測(cè)試的同時(shí),也已在各地積極推進(jìn)試商用,都是以PTN承載3G和專線業(yè)務(wù)等。
圖2所示為PTN設(shè)備用于中國電信或中國聯(lián)通同時(shí)承載基站回傳和固定接入業(yè)務(wù)時(shí)的組網(wǎng)示意圖,由圖可見,PTN設(shè)備可同時(shí)接入基站E1電路,基站FE電路,AG業(yè)務(wù),OLT語音業(yè)務(wù),網(wǎng)吧基礎(chǔ)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和客戶專線業(yè)務(wù)等,可以很好地滿足中國電信、中國聯(lián)通現(xiàn)網(wǎng)和后續(xù)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的需要。
圖2 基站回傳、固定接入并重的全業(yè)務(wù)承載網(wǎng)示意圖
(1)時(shí)間同步
PTN網(wǎng)絡(luò)中,目前均采用IEEE 1588v2實(shí)現(xiàn)時(shí)間同步。IEEE 1588v2定義了3種時(shí)鐘模式:普通時(shí)鐘OC(Ordinary Clock)、邊界時(shí)鐘BC(Boundary Clock)和透明時(shí)鐘TC(Transparent Clock)。OC通常是網(wǎng)絡(luò)始端或終端設(shè)備,該設(shè)備只有一個(gè)1588端口,該端口只能作為SLAVE(從端口)或MASTER(主端口);BC是網(wǎng)絡(luò)中間節(jié)點(diǎn)時(shí)鐘設(shè)備,該設(shè)備有多個(gè)1588端口,其中一個(gè)端口可作為SLAVE,設(shè)備系統(tǒng)時(shí)鐘的頻率和時(shí)間同步于上一級(jí)設(shè)備,其他端口作為MASTER,可以實(shí)現(xiàn)逐級(jí)的時(shí)間傳遞;TC是網(wǎng)絡(luò)中間節(jié)點(diǎn)時(shí)鐘設(shè)備,可分為E2E TC(End to End TC)和P2P TC(Peer to Peer TC)兩種。
在PTN網(wǎng)絡(luò)中,IEEE 1588v2實(shí)現(xiàn)時(shí)間同步主要有兩種模式,即BC模式和TC模式。但根據(jù)測(cè)試情況和技術(shù)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度來看,目前更傾向于采用BC(Boundary Clock)模式,烽火公司PTN系列產(chǎn)品默認(rèn)支持BC模式,在各運(yùn)營商組織的各次測(cè)試中性能優(yōu)異,獲得肯定,完全滿足3G對(duì)時(shí)間同步的需求。
(2)L3VPN( Virtual Private Network,虛擬專用網(wǎng))
為了滿足未來LTE的S1多歸屬和相鄰X2接口通信的承載需求,PTN設(shè)備需要具備L3VPN的演進(jìn)能力。
我們知道,LTE引入了兩個(gè)新的接口S1和X2,S1-Flex機(jī)制可以讓一個(gè)eNB連接到多個(gè)SGW/MME(區(qū)域池),它是從eNB到EPC的動(dòng)態(tài)接口,主要用于提高網(wǎng)絡(luò)冗余性以及實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡,目的是實(shí)現(xiàn)靈活的業(yè)務(wù)調(diào)度和保護(hù);X2是相鄰eNB間的分布式接口,它承載信令和少量切換數(shù)據(jù),主要用于移動(dòng)性管理相關(guān)信息的傳遞,用以改善用戶跨基站的移動(dòng)切換時(shí)刻的體驗(yàn)。
目前,業(yè)界傾向于要求核心層PTN設(shè)備支持L3VPN以解決LTE無線業(yè)務(wù)的回傳。
(3)網(wǎng)絡(luò)保護(hù)
PTN網(wǎng)絡(luò)支持的保護(hù)方式具體如下:
●PTN網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的保護(hù)方式
PTN網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的線性保護(hù)包括單向/雙向1+1路徑保護(hù)、雙向1︰1或1︰N (N >1)路徑保護(hù)、單向/雙向1+1 SNC/S保護(hù)和雙向1︰1 SNC/S保護(hù)。
PTN網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的環(huán)網(wǎng)保護(hù)包括Wrapping和Steering兩種保護(hù)機(jī)制,目前基本采用Wrapping保護(hù)機(jī)制。
●分組傳送網(wǎng)與其他網(wǎng)絡(luò)的雙歸保護(hù)
PTN網(wǎng)絡(luò)內(nèi)保護(hù)和接入鏈路保護(hù)相配合,實(shí)現(xiàn)在接入鏈路或PTN接入節(jié)點(diǎn)失效情況下的端到端業(yè)務(wù)保護(hù)。
圖3所示為節(jié)點(diǎn)A到RNC之間的業(yè)務(wù)用雙歸保護(hù)方式實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的保護(hù)。業(yè)務(wù)主用路徑為節(jié)點(diǎn)A-B-C-D-RNC,備用路徑為節(jié)點(diǎn)A-G-F-E-RNC。
圖3 雙歸保護(hù)
故障情況下(見圖4),當(dāng)PTN網(wǎng)絡(luò)部分主用路徑發(fā)生故障,且節(jié)點(diǎn)D和RNC之間也發(fā)生故障時(shí),業(yè)務(wù)的路徑變?yōu)楣?jié)點(diǎn)A-G-F-E-RNC。
圖4 故障情況
5 PTN技術(shù)蓬勃發(fā)展的現(xiàn)狀
PTN技術(shù)的發(fā)展歷程是T-MPLS到MPLS-TP的歷程。早在2005年,國際電信聯(lián)盟電信標(biāo)準(zhǔn)部門(ITU-T)SG15就開始了T-MPLS的標(biāo)準(zhǔn)化工作。T-MPLS是在MPLS技術(shù)的基礎(chǔ)上,基于傳送網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)對(duì)MPLS進(jìn)行了簡(jiǎn)化,去掉了與面向連接無關(guān)的技術(shù)內(nèi)容和復(fù)雜的協(xié)議族,增加了傳統(tǒng)傳送網(wǎng)風(fēng)格的OAM和保護(hù)方面的內(nèi)容。2006年,ITU首次通過了關(guān)于T-MPLS的架構(gòu)、接口、設(shè)備功能特性等3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)建議,隨后OAM,保護(hù),網(wǎng)絡(luò)管理等方面的標(biāo)準(zhǔn)建議相繼制訂。
2007年,IETF出于MPLS利益之爭(zhēng)以及兼容性問題,開始阻撓ITU-T通過T-MPLS相關(guān)標(biāo)準(zhǔn);2008年2月,ITU-T同意和IETF成立聯(lián)合工作組(JWT)來共同討論T-MPLS和MPLS標(biāo)準(zhǔn)的融合問題。聯(lián)合工作組(JWT)由ITU-T的T-MPLS Ad Hoc組和IETF的MPLS互操作性設(shè)計(jì)組(MEAD)組成,專門做T-MPLS的評(píng)估工作;2008年4月,JWT經(jīng)過一系列的會(huì)議討論,決定 ITU-T與IETF合作開發(fā)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),ITU-T將傳送的需求提供給IETF,并通過IETF的標(biāo)準(zhǔn)程序擴(kuò)展MPLS的運(yùn)行維護(hù)管理、網(wǎng)絡(luò)管理和控制平面協(xié)議等,使之滿足傳送的需求,技術(shù)名稱更改為MPLS-TP,由IETF定義MPLS-TP,MEAD負(fù)責(zé)。
截止到目前,IETF已通過多個(gè)RFC(見圖5),并在轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制,OAM,生存性,網(wǎng)管和控制平面等5部分繼續(xù)發(fā)展完善中,還有大量的草案有望在即將到來的IETF會(huì)議上獲得通過。
圖5 PTN技術(shù)發(fā)展歷程