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【摘 要】分析了汉中移动本地传输网承载业务的变化趋势,总结了汉中移动本地传输网的组成架构及演进趋势,简述了2010汉中移动OTN、PTN工程概况,探讨了工程建设中的组网策略,并以潍坊移动PTN、OTN组网策略为对比,分析了不同的组网方式,并对各种组网方式的组网策略、方案特征进行了探讨。
【关键词】本地传输网;OTN;PTN;组网策略
Design Strategies Discussion of Hanzhong mobile local transmission network PTN + OTN Network
Lei Ming-hui,Li Fei
(Shanxi Tianyuan Communication Design Consulting Co., Ltd. Xi'an Shanxi 710075)
【Abstract】This paper analysises the traffic development of Hanzhong Mobile's local transmission network, and summarizes the architecture and trend. Then it probes into the networking strategy of PTN+OTN. At the same time, this paper also makes a contrastive analysis among independent, superposition and fusion networking models, and investigates the strategies, characteristics, and application scenarioes of these networking models in depth.
【Key words】local transmission network;OTN;PTN;networking strategy
1. 引言
随着电信重组,三足鼎立局面的形成,全业务运营模式已成为运营商的发展趋势。随着3G业务运营的开展,汉中移动已逐步步入3G及全业务运营时代,本地传输网承载业务由2G语音业务为主转变为语音、数据、集团专线、小区宽带等综合业务。其中,对于汉中移动本地传输网冲击最大的为新增3G业务及新增固定数据业务。其中3G业务承载需求表现为:基站带宽需求量大,单站带宽为2G基站的4～8倍,电路格式主要以FE接口进行上联,安全可靠性需要达到电信级的承载标准。固定数据业务承载需求表现为:带宽需求大,业务接口主要以FE和GE为主,对安全可靠性要求一般,业务以汇聚型业务为主。汉中移动原有城域传送网为SDH网络,网络建设已具备相当规模,层次清晰,覆盖面广。但由于SDH网络容量有限,仅能满足小颗粒TDM电路业务承载需求,对分组业务承载适应性欠佳,对大颗粒数据业务承载带宽受限,为满足未来全业务运营和业务承载IP化对传输网的需求,汉中移动积极引入了传输网领域新出现的OTN和PTN等技术进行本地城域传输网建设。
2. 汉中移动本地传输网发展演进
目前汉中移动城域传送网仍以SDH网络为主,近年来为满足多种业务的接入需求,城域传送网采用MSTP技术已承载了部分数据业务。但由于各种情况所限, SDH网络对2G基站的适应性及现有规模决定它还将在现网中长期存在,本地传输网将由原来单一的SDH网络演变为SDH、PTN、OTN多种网络长期并存的局面。对于本地传送网内的3种技术,由于其功能定位及技术特征的不同,相应有着不同的应用场景,对于PTN、OTN种新采用技术简单分析如下:
圖1 3G IP业务承载方案 图2 汉中移动OTN网络组网图
2.1 PTN技术。
PTN技术是结合了分组技术与SDH/MSTP、OAM、网络体验优点的产物;以分组业务为核心并支持多业务提供,具有更低的总体使用成本 (TCO);秉承SDH的传统优势,包括快速的业务保护和恢复能力、端到端的业务配置和管理能力、便捷的OAM和网管能力、严格的QOS保障能力等;高精度的时钟同步和时间同步解决方案。PTN技术标准已经成熟,进入大规模商用阶段。PTN采用分组交换,支持低价业务处理,支持包括2M、155M、FE等多种颗粒,系统容量主要包括GE及10GE,支持可靠的组网保护,安全性高,OAM功能丰富,可以达到电信级的承载标准。PTN技术定位于3G 基站业务及对安全要求比较高的集团专线业务承载,目前正处于应用初期,将在本地传输网领域(PTN、3G、IP业务承载方案结构见图1)获得较为广泛的应用。
2.2 OTN 技术。
OTN技术是融合了WDM及SDH两种技术各自优点的新一代波分技术,支持组网应用,具备组网保护及OAM 功能,系统容量以40×10G及80×10G为主,业务接口主要包括GE、2.5G和10G。OTN技术不支持小颗粒业务精细化处理,但可以实现GE 及2.5G 等颗粒的灵活调度。OTN技术标准已经基本成熟,在中国移动已经实现大规模商用。OTN技术主要定位于城域大颗粒数据业务的承载及调度,在本地传输网的骨干及汇聚层具有很大的应用空间。
3. PTN+OTN不同的组网策略
PTN和OTN都是陕西移动在本地传输网领域内新引入的组网技术,所以其组网策略、组网架构及目标结构的明确对后续网络结构演进具有重要影响,在网络建设初期即需要予以明确。
首先明确定位和业务分类。OTN定位为大颗粒数据业务承载平台,近期主要在骨干汇聚层引入,在骨干层可以选择环网或者网状网结构进行组网,在汇聚层以环网结构为主。PTN定位于TD基站及集团客户业务承载,PTN网络在接入层以环网为主,在骨干、汇聚层可采用环网结构也可采用网状网结构。由于PTN网络的线路侧为10GE链路,支路一般为GE链路,都可以承载到OTN网络上,所以PTN与OTN之间组网关系可以有独立组网、叠加组网及融合组网3种方式。
3.1 独立组网。
独立组网即OTN网络不承载PTN链路或业务,PTN和OTN采用相互独立方式进行组网。OTN在骨干及汇聚层引入,定位于承载IP城域网及宽带接入网大颗粒数据业务。PTN在骨干、汇聚及接入层采用端到端的组网方式。
3.2 叠加组网。
叠加组网指将PTN网络承载到OTN网络上,适用于光缆资源紧张,PTN建设工期紧,同时OTN网络架构已经搭建完毕的情况下采用。PTN网络提供业务保护,OTN网络只提供底层承载通道,不提供网络保护。该组网方式可以节约大量骨干、汇聚层的光缆资源,但全部采用波分承载,需要配置大量OTU板卡,建网成本较高。由于本期OTN、PTN工程基本同步进行,所以不采用叠加组网方式。
3.3 融合组网。
融合组网指在骨干或汇聚层引入OTN网络进行PTN网络及业务的承载与调度,将OTN网络的GE、10GE链路承载及调度功能融合到PTN网络中,充分发挥OTN网络大容量低成本优势,降低建网成本。但融合组网可能会影响部分PTN的端到端组网特性,增加PTN网络电路资源配置与管理的难度。OTN在骨干及汇聚层引入,主要承载IP城域网、宽带接入网及部分PTN网络业务。PTN与OTN可以在骨干调度层及汇聚层进行融合组网。
4. 汉中移动PTN+OTN工程建设规模及配套需求
本次汉中移动PTN+OTN采用了融合组网的方式。
汉中地区本次共新建OTN汇聚节点19个,中继站点2个,根据网络的覆盖范围和汉中本地网的光缆线路情况,新建4个汇聚环,每个汇聚环系统容量为40x10G,网络拓扑图见图2。 通路原则:每个汇聚节点至核心节点规划开通主用及备用2个GE通道;GE业务以ODU1颗粒(2.5G颗粒)交叉实现电层调度,保护方式采用电层双发选收的通道1+1保护。生产楼和应急楼为核心机房。本次OTN新建工程设备均采用中兴技术有限公司生产ZXMP M820波分设备。本次PTN新建工程设备采用中兴技术有限公司生产ZXCTN 6300设备。
考虑到后期业务发展和扩容需要,机房要求专用的数据机房,面积要大于50平米。机房要有2个以上的光缆路由,每机房新增一套开关电源,两组1000AH蓄电池。
5. 汉中移动与潍坊移动PTN+OTN组网的异同
由于融合组网的建网成本和容量优势,本次汉中移动与潍坊移动均采用了融合组网的方式。
5.1 融合组网在接入与汇聚层负责业务的接入与汇聚,可以有两种组网方式:
一是PTN汇聚环+PTN接入环,采用单平面双节点互联方式,接入与汇聚为端到端方式组网。本次潍坊移动采用就是这种组网方式:以OTN来承载PTN业务,每个县新增两套汇聚层PTN设备,两套设备上连至同一个OTN汇聚节点;各县PTN接入环两端分别连至本县的两套汇聚层PTN设备上,形成接入层的环路保护。
二是OTN汇聚环+PTN接入环,接入层采用PTN GE接入环,汇聚层采用OTN网络承载,业务颗粒为GE,业务需在汇聚PTN 节点处做好分局向整合,到汇聚OTN以后只能对GE颗粒业务分局向进行调度及传送。本次工程汉中移动搭建OTN环来承载PTN、GPON业务,每个中心机房新增一套中兴汇聚层PTN设备,通过本机房OTN汇聚层设备上连;每个接入环两端分别接入两个不同机房的汇聚层PTN来实现对接入环的环路保护。
第一种方式增加的设备多,设备投资较大;第二种方案设备投资较小,但对光缆资源状况要求较高。本次汉中移动根据实际情况分析,采用了第二种组网方式。
5.2 骨干调度负责机楼间业务调度与传送,跨楼层调度一般都为颗粒度GE以上业务,因此可以引入OTN网络进行承载,OTN调度环与PTN汇聚环、楼内环互联,业务在PTN汇聚环上以GE颗粒进行分局向梳理整合,通过OTN调度到落地楼层,然后去往PTN楼内环。采用OTN调度,网络建设成本低,可扩展性强,对调度业务以透传方式传送。
6. 工程设计中遇到的问题
融合组网能够发挥PTN、OTN的共同优势,但做为一种新兴的组网方式,我们在实际的应用中也还存在一些问题和风险。例如PTN网络中的“同源同宿”问题,中兴的RNC、PTN、OTN组网,可以把RNC当做宿点来进行组网;而RNC与PTN采用不同厂家的設备,则只能以核心层的PTN设备作为宿点。
PTN、OTN为刚刚开始商用的新生技术,一些厂商设备的接口、板件在兼容性和应用还存在一些问题,这都是新技术发展初期所必须经历的磨合,也是我们在OTN、PTN设计中所需要注意的地方。
7. 结束语
随着中国移动业务全IP趋势日趋明显及3G运营的开展,城域网承载业务量将迅速增长,汉中移动在本地传输网建设方面也在积极的应对,加快OTN、PTN的网络建设。网络建成后将大大增强汉中移动本地传输网的业务承载能力。汉中移动将以用户需求为导向,依托现有资源和网络优势,优化配置,挖掘潜力,打造具有中国移动特色的、差异化的全业务竞争能力。
参考文献
[1] 李文华. OTN技术组网策略分析[A]. 中国通信学会通信建设工程技术委员会2010年年会论文集[C], 2010
[2] 吴洁. 面向3G和全业务的PTN及OTN联合组网新思路[J]. 电信工程技术与标准化, 2010, (02) :44-47
[3] 黄艳. 不同场景PTN及OTN在城域传输网的应用策略[J] 现代传输, 2010, (03) :77-79
[4] 李慧明, 许新勇. PTN技术与应用[J]. 中国新通信, 2010, (05) :9-13
[文章编号]1006-7619(2010)09-28-877
【关键词】本地传输网;OTN;PTN;组网策略
Design Strategies Discussion of Hanzhong mobile local transmission network PTN + OTN Network
Lei Ming-hui,Li Fei
(Shanxi Tianyuan Communication Design Consulting Co., Ltd. Xi'an Shanxi 710075)
【Abstract】This paper analysises the traffic development of Hanzhong Mobile's local transmission network, and summarizes the architecture and trend. Then it probes into the networking strategy of PTN+OTN. At the same time, this paper also makes a contrastive analysis among independent, superposition and fusion networking models, and investigates the strategies, characteristics, and application scenarioes of these networking models in depth.
【Key words】local transmission network;OTN;PTN;networking strategy
1. 引言
随着电信重组,三足鼎立局面的形成,全业务运营模式已成为运营商的发展趋势。随着3G业务运营的开展,汉中移动已逐步步入3G及全业务运营时代,本地传输网承载业务由2G语音业务为主转变为语音、数据、集团专线、小区宽带等综合业务。其中,对于汉中移动本地传输网冲击最大的为新增3G业务及新增固定数据业务。其中3G业务承载需求表现为:基站带宽需求量大,单站带宽为2G基站的4～8倍,电路格式主要以FE接口进行上联,安全可靠性需要达到电信级的承载标准。固定数据业务承载需求表现为:带宽需求大,业务接口主要以FE和GE为主,对安全可靠性要求一般,业务以汇聚型业务为主。汉中移动原有城域传送网为SDH网络,网络建设已具备相当规模,层次清晰,覆盖面广。但由于SDH网络容量有限,仅能满足小颗粒TDM电路业务承载需求,对分组业务承载适应性欠佳,对大颗粒数据业务承载带宽受限,为满足未来全业务运营和业务承载IP化对传输网的需求,汉中移动积极引入了传输网领域新出现的OTN和PTN等技术进行本地城域传输网建设。
2. 汉中移动本地传输网发展演进
目前汉中移动城域传送网仍以SDH网络为主,近年来为满足多种业务的接入需求,城域传送网采用MSTP技术已承载了部分数据业务。但由于各种情况所限, SDH网络对2G基站的适应性及现有规模决定它还将在现网中长期存在,本地传输网将由原来单一的SDH网络演变为SDH、PTN、OTN多种网络长期并存的局面。对于本地传送网内的3种技术,由于其功能定位及技术特征的不同,相应有着不同的应用场景,对于PTN、OTN种新采用技术简单分析如下:
圖1 3G IP业务承载方案 图2 汉中移动OTN网络组网图
2.1 PTN技术。
PTN技术是结合了分组技术与SDH/MSTP、OAM、网络体验优点的产物;以分组业务为核心并支持多业务提供,具有更低的总体使用成本 (TCO);秉承SDH的传统优势,包括快速的业务保护和恢复能力、端到端的业务配置和管理能力、便捷的OAM和网管能力、严格的QOS保障能力等;高精度的时钟同步和时间同步解决方案。PTN技术标准已经成熟,进入大规模商用阶段。PTN采用分组交换,支持低价业务处理,支持包括2M、155M、FE等多种颗粒,系统容量主要包括GE及10GE,支持可靠的组网保护,安全性高,OAM功能丰富,可以达到电信级的承载标准。PTN技术定位于3G 基站业务及对安全要求比较高的集团专线业务承载,目前正处于应用初期,将在本地传输网领域(PTN、3G、IP业务承载方案结构见图1)获得较为广泛的应用。
2.2 OTN 技术。
OTN技术是融合了WDM及SDH两种技术各自优点的新一代波分技术,支持组网应用,具备组网保护及OAM 功能,系统容量以40×10G及80×10G为主,业务接口主要包括GE、2.5G和10G。OTN技术不支持小颗粒业务精细化处理,但可以实现GE 及2.5G 等颗粒的灵活调度。OTN技术标准已经基本成熟,在中国移动已经实现大规模商用。OTN技术主要定位于城域大颗粒数据业务的承载及调度,在本地传输网的骨干及汇聚层具有很大的应用空间。
3. PTN+OTN不同的组网策略
PTN和OTN都是陕西移动在本地传输网领域内新引入的组网技术,所以其组网策略、组网架构及目标结构的明确对后续网络结构演进具有重要影响,在网络建设初期即需要予以明确。
首先明确定位和业务分类。OTN定位为大颗粒数据业务承载平台,近期主要在骨干汇聚层引入,在骨干层可以选择环网或者网状网结构进行组网,在汇聚层以环网结构为主。PTN定位于TD基站及集团客户业务承载,PTN网络在接入层以环网为主,在骨干、汇聚层可采用环网结构也可采用网状网结构。由于PTN网络的线路侧为10GE链路,支路一般为GE链路,都可以承载到OTN网络上,所以PTN与OTN之间组网关系可以有独立组网、叠加组网及融合组网3种方式。
3.1 独立组网。
独立组网即OTN网络不承载PTN链路或业务,PTN和OTN采用相互独立方式进行组网。OTN在骨干及汇聚层引入,定位于承载IP城域网及宽带接入网大颗粒数据业务。PTN在骨干、汇聚及接入层采用端到端的组网方式。
3.2 叠加组网。
叠加组网指将PTN网络承载到OTN网络上,适用于光缆资源紧张,PTN建设工期紧,同时OTN网络架构已经搭建完毕的情况下采用。PTN网络提供业务保护,OTN网络只提供底层承载通道,不提供网络保护。该组网方式可以节约大量骨干、汇聚层的光缆资源,但全部采用波分承载,需要配置大量OTU板卡,建网成本较高。由于本期OTN、PTN工程基本同步进行,所以不采用叠加组网方式。
3.3 融合组网。
融合组网指在骨干或汇聚层引入OTN网络进行PTN网络及业务的承载与调度,将OTN网络的GE、10GE链路承载及调度功能融合到PTN网络中,充分发挥OTN网络大容量低成本优势,降低建网成本。但融合组网可能会影响部分PTN的端到端组网特性,增加PTN网络电路资源配置与管理的难度。OTN在骨干及汇聚层引入,主要承载IP城域网、宽带接入网及部分PTN网络业务。PTN与OTN可以在骨干调度层及汇聚层进行融合组网。
4. 汉中移动PTN+OTN工程建设规模及配套需求
本次汉中移动PTN+OTN采用了融合组网的方式。
汉中地区本次共新建OTN汇聚节点19个,中继站点2个,根据网络的覆盖范围和汉中本地网的光缆线路情况,新建4个汇聚环,每个汇聚环系统容量为40x10G,网络拓扑图见图2。 通路原则:每个汇聚节点至核心节点规划开通主用及备用2个GE通道;GE业务以ODU1颗粒(2.5G颗粒)交叉实现电层调度,保护方式采用电层双发选收的通道1+1保护。生产楼和应急楼为核心机房。本次OTN新建工程设备均采用中兴技术有限公司生产ZXMP M820波分设备。本次PTN新建工程设备采用中兴技术有限公司生产ZXCTN 6300设备。
考虑到后期业务发展和扩容需要,机房要求专用的数据机房,面积要大于50平米。机房要有2个以上的光缆路由,每机房新增一套开关电源,两组1000AH蓄电池。
5. 汉中移动与潍坊移动PTN+OTN组网的异同
由于融合组网的建网成本和容量优势,本次汉中移动与潍坊移动均采用了融合组网的方式。
5.1 融合组网在接入与汇聚层负责业务的接入与汇聚,可以有两种组网方式:
一是PTN汇聚环+PTN接入环,采用单平面双节点互联方式,接入与汇聚为端到端方式组网。本次潍坊移动采用就是这种组网方式:以OTN来承载PTN业务,每个县新增两套汇聚层PTN设备,两套设备上连至同一个OTN汇聚节点;各县PTN接入环两端分别连至本县的两套汇聚层PTN设备上,形成接入层的环路保护。
二是OTN汇聚环+PTN接入环,接入层采用PTN GE接入环,汇聚层采用OTN网络承载,业务颗粒为GE,业务需在汇聚PTN 节点处做好分局向整合,到汇聚OTN以后只能对GE颗粒业务分局向进行调度及传送。本次工程汉中移动搭建OTN环来承载PTN、GPON业务,每个中心机房新增一套中兴汇聚层PTN设备,通过本机房OTN汇聚层设备上连;每个接入环两端分别接入两个不同机房的汇聚层PTN来实现对接入环的环路保护。
第一种方式增加的设备多,设备投资较大;第二种方案设备投资较小,但对光缆资源状况要求较高。本次汉中移动根据实际情况分析,采用了第二种组网方式。
5.2 骨干调度负责机楼间业务调度与传送,跨楼层调度一般都为颗粒度GE以上业务,因此可以引入OTN网络进行承载,OTN调度环与PTN汇聚环、楼内环互联,业务在PTN汇聚环上以GE颗粒进行分局向梳理整合,通过OTN调度到落地楼层,然后去往PTN楼内环。采用OTN调度,网络建设成本低,可扩展性强,对调度业务以透传方式传送。
6. 工程设计中遇到的问题
融合组网能够发挥PTN、OTN的共同优势,但做为一种新兴的组网方式,我们在实际的应用中也还存在一些问题和风险。例如PTN网络中的“同源同宿”问题,中兴的RNC、PTN、OTN组网,可以把RNC当做宿点来进行组网;而RNC与PTN采用不同厂家的設备,则只能以核心层的PTN设备作为宿点。
PTN、OTN为刚刚开始商用的新生技术,一些厂商设备的接口、板件在兼容性和应用还存在一些问题,这都是新技术发展初期所必须经历的磨合,也是我们在OTN、PTN设计中所需要注意的地方。
7. 结束语
随着中国移动业务全IP趋势日趋明显及3G运营的开展,城域网承载业务量将迅速增长,汉中移动在本地传输网建设方面也在积极的应对,加快OTN、PTN的网络建设。网络建成后将大大增强汉中移动本地传输网的业务承载能力。汉中移动将以用户需求为导向,依托现有资源和网络优势,优化配置,挖掘潜力,打造具有中国移动特色的、差异化的全业务竞争能力。
参考文献
[1] 李文华. OTN技术组网策略分析[A]. 中国通信学会通信建设工程技术委员会2010年年会论文集[C], 2010
[2] 吴洁. 面向3G和全业务的PTN及OTN联合组网新思路[J]. 电信工程技术与标准化, 2010, (02) :44-47
[3] 黄艳. 不同场景PTN及OTN在城域传输网的应用策略[J] 现代传输, 2010, (03) :77-79
[4] 李慧明, 许新勇. PTN技术与应用[J]. 中国新通信, 2010, (05) :9-13
[文章编号]1006-7619(2010)09-28-877