某移动分组化城域OTN与PTN融合组网

某移动分组化城域OTN与PTN融合组网
张先娥
【摘要】OTN( 光传送网) 和PTN( 分组传送网) 作为新兴的技术,将在下一代的城域网中发挥中流砥柱的作用.从技术角度而言,OTN+PTN 联合组网模式已经完全可行,并且在很多省市的建设中得到了充分的验证,本文就某移动在全业务承载网建设过程中采用的OTN 与PTN 融合组网应用解决方案遇到的问题做一些探讨.
【期刊名称】《电信工程技术与标准化》
【年(卷),期】2011(024)008
【总页数】4页(P33-36)
【关键词】光传送网;分组传送网;城域网
【作者】张先娥
【作者单位】中国移动通信集团陕西有限公司,西安,710075
【正文语种】中文
【中图分类】TN929.5
随着全业务运营全面开展，某移动城域网全业务与电信、联通的竞争越来越厉害，相对于以前城域网主要承载移动语音业务和少量的数据业务，全业务对带宽的需求将成几何形式的增长。

初步估计，全业务对带宽的需要将是语音业务的几十到上百倍。

某地城域网建设面临多种方案的选择，经过认真的策划和评估，最终选定OTN+PTN作为全业务的统一承载方案。

目前某地城域网核心层、汇聚层采用
OTN两层组网模式，未来根据业务发展需要将继续向下延伸。

核心层覆盖了目前
城域网的几个大局，汇聚节点作为未来全业务承载的汇聚节点，按照业务区的划分来选择节点。

OTN与PTN的融合组网区别是相对于PTN，目前PTN最大组网带宽10Gbit/s，根据某地区的业务规模，从基站到RNC站点，中间必须经过接入、汇聚、核心
3～4层的组网，而核心层最大带宽仅为10Gbit/s，大部分业务在汇聚和核心站点的PTN设备上做穿通处理， PTN仅仅起到中继作用，而且这些设备还必须是
10Gbit/s的大设备，光纤资源造成很大的浪费。

OTN的主要功能是提供大带宽，同时解决移动运营商城域网光纤资源普遍不足的问题。

OTN与PTN都可以提供超大的传输容量，适合于构建面向全业务的统一承载平台，但在组网能力、资源的灵活调度和保护以及多业务支持能力方面存在明显的差别。

1 OTN、PTN的技术特点
OTN技术适于解决IP业务的超大带宽和超长距离的传输问题，可为2.5Gbit/s、10Gbit/s、40Gbit/s等大颗粒业务提供传输通道，必将成为大颗粒业务传送的主
流技术。

OTN具备多颗粒交叉调度和智能控制的数字化系统,融合了SDH和DWDM的优点，具备完善的保护和管理功能。

OTN作为透明的传送平台，可提供各类业务的统一传送，构造一个“安全可靠、
调度灵活”的网络。

OTN在物理层仍然采用波分复用（WDM）技术，同时引入
了丰富的开销管理、前向纠错编码（FEC）和交叉连接能力，实现对业务进行端到端配置、监控和管理。

通过支线路分离配置和大容量交叉，减少工程建设周期和业务调测开通时间。

PTN是面向分组的、支持传送平台基础特性的下一代传送平台，其最重要的两个
特性是分组和传送。

PTN通过以太网为外部表象形式的业务层和WDM等传输媒
质（L1或以太网物理层）设置一个层面，为L3/L2乃至L1用户提供以太帧、
MPLS(IP)、ATM VP和VC、PDH、FR等符合IP流量的各类业务。

2 OTN+PTN组网模型
城域传送网OTN+PTN融合组网时网络结构根据网络规模的差异，选择不同的建
设方式，通常根据业务需求的多少分为大规模城域传送网和中小规模传送网。

城域传送网的组网结构基本上分核心、汇聚和接入层3个层面。

大规模城域传送网核心节点和汇聚节点的数量多，整体网络业务量需求也比较大。

核心层负责提供核心节点间的局间中继电路和各种业务的调度，同时并负责实现大容量业务的跨环调度和多业务传送功能。

汇聚层负责一定区域内各种业务的汇聚和疏导，汇聚层具有较大的业务汇聚能力及多业务传送能力。

组网时核心层、汇聚层可考虑独立组网也可以联合组网，网络结构可以是网状（Mesh）网和环形网。

核心层采用OTN组网，汇聚层可以采用OTN+PTN
（10GE）或者是纯PTN（10GE）组网，但在规划的过程中一定要考虑业务的需
求和业务模型，同时还要考虑地域的分布、环境因数以及光缆网资源的连通度以及业务的流量流向综合考虑，要统一规划确定目标网架构，然后再根据业务量需求分步实施。

汇聚节点的上联通常采用双节点跨接，主要进行业务的复合分担和保证网络的安全。

典型的组网模型如图1所示。

图1 PTN＋OTN组网模型
3 OTN与PTN组网重点要考虑的问题
3.1 OTN与PTN 之间的设备互通性问题
PTN网络的保护不同于其它业务的保护方式，如SDH网络，接入环、汇聚环和核心环各环进行各自的保护，PTN从基站到RNC之间是一个端到端的保护方式，因此PTN接入环最好通过双属的方式与PTN汇聚节点和OTN对接，这样可避免汇聚点单节点设备失效影响到整个接入环的业务。

另外PTN汇聚点也可对接入层各
基站的业务进行汇聚，将在相同RNC落地的基站通过汇聚层PTN设备进行整合，
整合的结果可以是GE颗粒，也可以是10GE颗粒，然后上行交给OTN网络传送到RNC侧。

3.2 OTN与PTN融合组网的时间同步问题
TD-SCDMA和TD-LTE都需要更为精准的时间同步。

目前TD-SCDMA网络（1～3期）均采用基站内置GPS来实现3G移动网络频率/相位同步，但内置GPS的方式存在成本高、可靠性低和维护困难等问题，而且越来越多的城区基站和室内覆盖系统均难以通过GPS方式取得时间同步，所以通过有线传输网络传送精确时钟同步信号是目前GPS时钟的重要替代方式。

在核心节点引入外时钟和时间同步，通过PTN传送网传递时钟信息，实现基站时间时钟同步，从而实现GPS 替代，采用同步以太网+1588时钟的方式，增强时间同步精度、减少1588发包频率。

3.3 OTN与PTN之间的保护问题
网络的安全性高于一切，无论采用OTN +PTN、还是单纯的PTN组网，都需要对网络的保护进行统一的考虑。

OTN设备部署在网络的骨干核心层，PTN设备部署在汇聚和接入层，各个层面之间往往需要大量的业务互通和调度，对于业务需要端到端或分段的保护。

PTN与RNC之间的保护方式分为两种:单归模式（如图2所示）,核心层PTN与RNC通过LAG实现保护；双归模式（如图3所示），PTN与RNC通过MCLAG 实现保护，采用非负荷分担方式。

图2 单归模式
单归模式：PTN通过单段设备与RNC对接，实行的技术有负荷分担模式或非负荷分担模式两种。

负荷分担模式：LAG组各成员链路上同时都有流量存在，共同进行负荷的分担。

当某成员发生改变或部分链路失效时，流量进行重新分配。

非负荷分担模式（即1：1热备份模式）：LAG组一条成员链路有流量存在，另一链路处
于备用状态，当主链路失效时，业务倒换至另一条备用链路。

图3 双归模式
双归模式：PTN通过双端设备与RNC对接，可防止单归场景下PTN单站实效，
缺点是需要多增加一台设备。

3.4 PTN与OTN之间的网管问题
从网管的角度来看，一般而言，业内主流厂家的OTN、PTN均可以实现共网管平台，以方便网络的维护。

在OTN、PTN的联合组网模式下，OTN往往定位在骨
干和核心层，PTN定位在汇聚、接入层，各个层面之间往往需要大量的业务互通
和调度，因此无论从业务的开通，还是从网络自身的维护需求，对工程建设和日常维护都提出了更高的要求。

4 某移动OTN+PTN融合组网建设方案
国内互联网业务的迅速发展对传输带宽产生了巨大的需求，某移动作为当地领先的移动运营商，在经过长期的技术论证，并且经过严格的技术选型和测试，最终选定华为公司和中兴公司进行战略合作：采用华为公司的OTN、PTN技术构建1地市下一代光传送网络；采用中兴公司OTN、PTN技术构建9地市下一代光传送网络，全省的建设规模涵盖城域传送网骨干、汇聚、接入各网络层面。

本次工程根据地区的地域分布和业务汇接区的划分和光缆网建设布局情况，同时满足3～5年的业务增长需求，并考虑网络的扩展性、安全性和设备的可升级性统一规划、分布实施。

典型的组网结构如图4所示。

在该项目的实施过程中，全省各建设单位克服了人员少、建设难度大、工期短等诸多方面的因素、经过8个月的艰苦努力，最终在全省10个地市建成了一张安全、高效、电信级的IP化城域传送网。

图4 OTN+PTN典型组网结构图
经过建设部门和维护部门全体员工的共同努力，某移动的OTN+PTN网络已经实
现了3G业务和宽带业务的成功加载，率先在全国实现了OTN+PTN融合组网项目的商用，目前网络运行良好。

5 结论
总之，OTN和PTN作为新兴的技术，将在下一代的光传送网中发挥中流砥柱的作用。

从技术角度而言，OTN+PTN联合组网模式已经完全可行，并且在很多省市的建设中得到了充分的验证，但从另一方面来考虑，受限于技术本身发展时间较短，发展速度较快，在网络中没有大规模部署经验，还有很多未知的问题需要深入研究和探讨。

笔者认为，随着技术的进一步发展和成熟，OTN、PTN技术的应用将会迎来更加广阔的发展空间，将有利于推动城域传送网向着统一、融合的扁平化网络演进，推进传送网向更加“睿智”的方向发展。