PTN技術與IP化移動回傳網
PWE3作為一種業務仿真機制,其技術實質是將業務數據用特殊的電路仿真報文頭進行封裝,在特殊報文頭中攜帶該業務數據的幀格式信息、告警信息、信令信息以及同步定時信息等基本業務屬性,以達到業務仿真的目的[4]。
PTN網絡中端到端的業務如圖2所示。PWE3要求在包交換網絡(PSN)的隧道中建立與維護偽線(PW),在運營商邊緣設備(PE)使用PW封裝傳送業務數據,并盡可能真實地保持業務本身具有的屬性和特征。對于客戶設備而言,PW表現為特定業務獨占的一條鏈路或電路,稱之為虛電路??蛻粼O備(CE)感覺不到核心網絡的存在,認為處理的業務都是本地業務。
2.2 QoS技術
在以SDH技術為主的移動回傳網中,為業務提供的是獨占的剛性傳輸管道,雖然保證了傳輸的高可靠性,但在另一個角度來說對不同特質的業務一視同仁的傳輸也是一種浪費。比如對實時性要求高的語音業務和普通上網業務而言,兩者對網絡的傳輸要求就截然不同。PTN則可以感知業務特性并提供恰到好處的服務,做到按需分配,各得其所。給不同要求的業務流提供恰到好處的服務才是對電信運營商而言最為經濟的方式,尤其在帶寬需求大幅增長的情況下更是如此。
2.3 層次化OAM及電信級保護技術
PTN的OAM機制基本繼承了SDH的OAM思想,通過為段層、隧道層、偽線層提供層次化的告警、性能管理,通過支持層次化OAM,可以對PTN網絡的故障進行快速定位,而且還可以檢測出網絡的性能,包括丟包率、時延等等[5]。
ITU-T為T-MPLS規定的OAM報文封裝格式[6]如圖3所示。對于各個層次的OAM信令報文,也采用MPLS封裝的標簽報文。為了區分OAM信令報文和用戶的業務數據報文,定義了一個特殊的標簽:14,通過這個標簽來標志OAM信令報文。通過定義一系列的OAM協議報文,G.8114實現了豐富多樣的OAM功能。
PTN網絡的全程電信級保護功能如圖4所示。PTN網絡支持全面的接入鏈路保護、網絡級保護及設備級保護功能。各種保護各有優缺點,各自適用于不同的場景。環網保護[7]針對特定的拓撲形式(環狀拓撲)有較高的保護效率;線性保護則對于拓撲形式沒有要求,在固定的網絡中只要能夠分別找到不同路徑的兩條連接即可。而在實際應用中,則經常需要結合工程實施的情況將不同保護方式綜合使用,配合起來以實現對業務的電信級保護。
OAM與保護在應用上密不可分,通過OAM機制實現的快速、及時的故障檢測是實現電信級保護的前提。與PTN保護機制相關的OAM分為3種類型:告警相關OAM、性能相關OAM和通信信道OAM。
2.4 同步技術
移動通信技術的發展對移動回傳網提出了時間同步的要求。ITU-T、IEEE等國際標準組織對解決時間同步提出了多種方案,目前最具有吸引力的是IEEE 1588V2的時鐘時間解決方案[8]。
1588V2技術采用主從時鐘方案,對時間進行編碼傳送,利用網絡鏈路的對稱性和延時測量技術,實現主從時鐘的頻率、相位和絕對時間的互相同步。
中興通訊在業界首創了以同步以太網[9]為基礎的IEEE1588V2時間傳遞技術,其核心思想是建立時鐘時間分離且高度可控的網絡,排除了不可預知的風險。
通過物理層的同步以太網實現節點間的頻率同步,可以在在保證頻率準確度的條件下,將相位控制到一定的范圍之內,而1588協議本身只用于相位的微調和時間傳遞。在這種條件下組成的時鐘專線網,是面向連接嚴格可控的點對點網絡,能在部署的過程中避免1588非對稱性帶來的干擾,并且時間同步性能與網絡負載機流量無關。
3 PTN與其他承載網絡的關系
3.1 PTN與MSTP網絡的關系
在2G時代,SDH/MSTP為移動業務提供了穩定、可靠的傳輸,并已形成龐大的網絡規模。在3G/LTE發展起來之后,引入PTN建網時,如何處理與現有MSTP網絡的關系是必須要考慮的問題。綜合考慮網絡規劃復雜度、建設成本及運維成本等多方面因素,我們推薦采用PTN新建平面的模式,與原有MSTP平面相互獨立。
這種方案雖然在初期新建PTN網絡投資較大,但優點也很明顯。一方面原有2G業務繼續通過MSTP承載,在3G建設階段避免業務調整對2G業務的影響;另一方面也可以很好地保障3G基站的業務發展以及后續數據業務的帶寬需求,并能很好地支持將來移動網絡向LTE的演進。這樣不僅移動回傳網結構清晰,也為長期規劃、管理和維護提供了方便。
當然,作為補充解決方案,在局部區域也可根據現網MSTP資源的富余情況,考慮PTN與MSTP混合組網。根據原有MSTP網絡接入或匯聚層的帶寬壓力選擇在某一層次率先引入PTN設備,一方面可滿足跨域調度需求,同時運營商還能以較小的成本投入為PTN網絡的規劃及運維管理積累經驗。
總之,2G網絡在相當一段時間內仍將為運營商帶來可觀的利潤,這就決定了MSTP將與PTN在一定時間內長期共存,共同維護。長期來看,當移動通信網絡全面IP化之后,MSTP終將為PTN所替代[10]。之后可作為PTN的有效補充,為帶寬需求不高,但是安全性和私密性要求較高的客戶提供專線接入,同時兼顧覆蓋PTN暫時無法到達的區域。
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