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当前引入PTN的策略探讨

发布时间:2020-02-13 16:29:53 阅读: 来源:蠕动泵厂家

UT斯达康宽带事业部中国市场部 项波/文

业务和网络发展趋势

当前,基本语音及数据连接不再是通信业务增长的催化剂,传统PSTN的话音业务正逐步被VoIP/移动通信所替代,基于分组的新业务正在主导网络的发展。从用户需求来看,顾客对“个性化”及“永远在线”的需求正驱动对下一代网络的要求,主要体现在以下方面:业务类型的多样化;业务种类及形式(固定、移动、分布)的多样化;业务量大;业务的突发性强等等。特别需要指出的是,随着FTTx的逐步推进,相对于当前的企事业、住宅、移动终端等驻地网和已经Tb级的核心网,城域本地汇聚网是全网带宽的分布的主要瓶颈。

从业务角度看,下一代网络NGN的业务发展可以归结为多重播放和分组化,即多媒体和IP化的可运营增值业务。由此,随着新业务的不断运营,与以往的单纯高速Internet接入(HSI)业务不同,不同的增值业务类型对网络的QoS能力有着不同的要求。

因此,面向下一代数据宽带多业务的ALL IP网络需要电信级的分组业务传送。

从网络现状看,当前运营商不得不并行维护多套承载网,并且短时间内也很难靠某一种单一技术或网络完全整合或替代现有网络和业务。因此,在网络转型中,建立统一的面向ALL IP架构的传送网络是必然的发展趋势。

引入PTN的必要性

就国内的情况而言,当前运营商面临的现状是:电信重组已经完成,3G时代已经开启。当前,IP/MPLS在骨干网已经成为现实,同时,业务IP化,移动IP化推动城域网络也逐步IP化。在城域网络IP化过程中要考虑充分合理利用现有资源。当前,运营商现有网络的现状和面临的需求需要用统一的融合的承载网承载各种业务,同时面向未来可能出现的新业务(Future Safe)。因此,当前的网络需要演进为统一的多业务承载平台,以实现网络数量的减少,网络层次的减少和技术种类的减少,由此减少建设成本和运营成本,提升运营商在全业务时代的竞争实力。

在各种分组网络演进方案中,如果采用传统的二层统计复用技术如增强型以太网来提升带宽利用率,则QoS保证、网络管理、业务调度等均无法满足城域电信网络的需求。而采用分组传送网PTN技术,能把SDH和以太网的优势集成到一起,是未来多业务传送技术的理想选择。PTN是业界经过多年的讨论后逐步得到认可的下一代传送平台,它集成了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技术可以实现网络虚电路(MPLS标签交换路径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。因此,通过面向连接技术,PTN可以实现VoIP、流媒体、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。

特别地,针对移动承载应用,PTN通过引入同步以太网、IEEE 1588v2等技术实现时钟传送,可以满足GSM、WCDMA、TD-SCDMA、CDMA2000乃至LTE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。

支持PTN的技术有很多。从国际标准、技术和设备成熟度等方面综合来看,基于T-MPLS/MPLS-TP通道控制技术以及PWE3(Pseudo Wire Emulation Edge-to-Edge)业务封装技术的分组传送网是国内运营商一致认可的选择。

PTN的引入时机

城域传送网首先面临着以PTN升级MSTP的实际需求。以移动基站的MSTP承载网为例:根据MEF的统计,从2008年开始,全球范围内的新的移动应用带来的带宽增长速度达到了100%而且带宽增长速度还在进一步加快。受限于MSTP网络的带宽扩展能力,现有MSTP传输网络已经成为未来移动应用的瓶颈。这是因为,其一,MSTP网络常见的基于带宽预留的保护机制导致网络带宽利用率降低;其二,MSTP网络通过高效的GFP映射协议和VC虚级联技术来实现分组业务的承载。虽然VC虚级联技术解决了MSTP和以太网端口的速率适配问题,但是由于MSTP是基于电路交换技术的网络,各电路管道之间剩余带宽不能实现统计复用,在突发分组流量比较大时,整个MSTP线路带宽利用率将明显下降,在接入网分组业务大量增加时,基于MSTP的汇聚承载网无法实现按统计复用方式的带宽收敛,网络的扩展能力不能满足分组业务承载需求。所以,MSTP网络的刚性电路承载方式只适用于电路业务为主,兼顾少量分组业务的网络应用环境。

根据以上的业务分析,业务的IP化使得运营商的城域传输网络业务模式正在发生从电路业务为主到以分组业务为主的质变。一方面,大部分分组业务今天仍在TDM网络中传送,TDM传送仍然在增长,但是很快将达到拐点;另一方面,业务总量正在持续增长,且正在向分组服务与业务演进。即TDM传送将逐步减少,而分组传送将占主导地位。

伴随着分组传送承载要求持续的增长,TDM、ATM业务将被IP业务取代而成为非主流业务。基于PTN的天然分组承载能力,采用PTN建设传送网必然在整网建设和运营成本上有优势。作为未来多业务承载的基础承载网络,及时的PTN建设已经是大势所趋。

引入PTN的策略

如前所述,在向PTN演进的过程中,尽管传统TDM业务的比例正逐步减少,但其绝对业务量仍保持继续增长的态势,并将在一段时期内仍是运营商重要的收入来源。同时,如何遏制每比特业务收入的下降也是演进过程中运营商面临的严峻挑战。因此,目前引入PTN最合适的策略是兼顾TDM从而降低网络的整体CAPEX+OPEX成本。基于分组内核的多业务承载设计可以使得PTN平台彻底打破传统传输网和二层数据网的界限,构建融合的统一网络,承载网络中的现有业务和将来可能出现的各种新业务,所有业务都在同一平台上传送,从而形成最佳性能价格比的演进方案。

基本原则:采用PTN兼容互通现有网络

ALL IP是一个长期而复杂的演进过程,兼容性是传送平台优化改造中必须考虑的基本特性。这种兼容性,不仅意味着PTN对TDM/ATM/IP业务的兼容,也意味着PTN对MSTP的兼容;不仅仅包括了对业务的兼容,还包括了对网络特性、管理维护等方面的兼容。

所以,PTN网络的引入不能抛弃过去的网络与设备投资,应充分利用PTN网络的全业务能力,采用PTN互通现有的网络,主要是SDH,PDH,以太,ATM的业务。一方面,新业务通过PTN网络承载;另一方面,老的业务先保持不变,然后逐步迁移到PTN网络中来。

PTN定位:PTN网络的建设从汇聚开始

分组传送网络PTN将率先在城域汇聚级别引入。这是因为,当前核心网的主要作用是为骨干路由器互联提供带宽、线路保护和流量疏导。采用以面向GE/10GE/POS大颗粒业务传送为主的、具备智能光网络特征、实现任意拓扑保护和调度的OTN/WDM设备来承载和疏导核心路由器的业务流量,可以满足核心网大颗粒调度的需求。而现阶段的城域网中,城域波分和MSTP网络是主要的建设方式。同时,传统运营商的ATM、DDN、FR等网络仍在继续使用。面对接入网的大容量IP化多业务演进和移动宽带应用的迫切需求,运营商对城域传送网的第一要求将是高性价比的面向分组的传送能力。采用分组内核的传送网络PTN完成IP及TDM/ATM over Packet的业务接入、汇聚和传送,同时支持时钟同步、支持类似SDH的保护、支持以太网端到端的性能监控和管理维护,是业界一致认可的城域网演进方向。

融合与演进

以移动运营商为例,基于3G应用的发展,未来城域传送网的目标是:实现分组业务电信级的传送,采用PTN进行IP RAN承载为主流,新建高等级业务(包括FMC)全面采用PTN综合传送平台承载。

考虑到网络的兼容性需求,PTN在城域网的引入策略可以是自上而下的网络演进,PTN网络带MSTP接入网,实现网络平滑演进。利用PTN兼容现有网络的能力,对现有MSTP网络等进行利用,尽可能利用原有的SDH/MSTP接入环接入IP基站,充分保护原有投资;而汇聚以上层面逐步由PTN网络为主来承担,提高带宽利用率。

一般而言,基本的策略是,已有的MSTP设备和网络继续使用,旧有业务仍然承载在MSTP网络中。如果涉及到需要购买MSTP设备或者板卡才能解决带宽问题,这时候就可以引入PTN设备。利用PTN的多业务承载特性,MSTP设备与PTN设备可以无缝对接。为保证现有网络的稳定运行和业务不受影响,MSTP设备与PTN设备可以是两种独立的设备,在网管上是两套独立系统,在业务承载上,互相提供透明管道。

另外,也可以采用自下而上的PTN引入策略,根据基站类型,在新建基站中率先引入PTN,实现接入和汇聚。

结论

下一代传送网络的主要特征是能够在单一物理设备中复用和汇聚多种业务。PTN技术带来的好处首先是大幅度的降低运营成本,其次是PW over T-MPLS/MPLS-TP体系架构的易用性,以及新增的电信级业务特性,例如流量工程、QoS和面向连接的业务提供等等。UT斯达康TN系列分组传送网解决方案所创建的基于PW over T-MPLS/MPLS-TP隧道的城域电信级分组传送网络,允许运营商将其传输业务迁移到统一的IP/MPLS/T-MPLS/MPLS-TP核心网络中,基于PTN的传输网络可以助力运营商更加快速与灵活的开展业务,同时还可以大幅度的降低运营和建设成本。

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