PTN和移动回传网的关系分析

PTN和移动回传网的关系分析

1前言

    目前，3G已在全球大规模部署，LTE的商用化也提上日程；移动核心网的IP化改造基本完成，移动回传网的IP化改造逐步启动。在移动超宽带时代，采用PTN建设移动回传网已成为全球各主要运营商的最佳选择，但是移动回传网规模庞大、场景复杂，其IP化改造已成为整个移动网络AllIP转型过程中最为关键，也是最为艰巨的一步。

    2移动回传网的新需求

    ⑴大容量、弹性化，支持向AllIP的平滑演进

    在2G时代，移动通信网主要提供TDM语音业务，此阶段，为了适应移动用户数的快速增长以及完善基站覆盖的要求，移动回传网经历了大规模的改造与扩容。2G时代移动回传网承载的业务以TDM为主，运营商采用MSTP技术建设移动回传网是最佳的选择。

    随着移动超宽带时代的来临，移动通信网中数据业务成为主导，提供的业务种类也越来越多，并造就了海量的个性化业务。这些业务与传统的杀手级业务（如语音业务、短信等）一起，给用户的工作、生活方式带来了深刻的变化。

    在这一阶段，移动回传网承载的业务以数据为主，业务的带宽需求具有明显的“突发性”特征，带宽需求逐年迅速增长，导致移动回传网面临较大的扩容压力。以TDM业务传送基础的MSTP移动回传网越来越难以适应新的业务承载需求。移动超宽带时代需要移动回传网大容量、弹性化，并支持向AllIP的平滑演进。

    ⑵支持多业务传送以及端到端的业务管理

    在3G/LTE时代，2G业务仍将长期存在，多种制式的移动网络（2G/3G/LTE）将长期共存。从基站接口技术上看，成熟的2G网络将继续使用成熟的TDM接口技术；3G网络提供以数据业务为主的移动宽带业务，普遍采用IP化的百兆以太网（FE）接口技术；LTE网络每个基站带宽有数百兆，将主要采用吉比特以太网（GE）接口技术。因此，移动回传网必须适配多种业务接口，支持多业务传送能力。

    此外，移动回传网还要承载一些专线业务。为了简化运维，降低OPEX，实现对业务的快速配置，以及高可靠的业务保护与恢复，移动回传网还需具备电信级的端到端业务管理与维护能力。

    ⑶电信级的QoS保障

    移动回传网需保障不同业务的QoS需求。移动宽带业务种类繁多，各种宽带业务差别巨大，对移动网络提出了不同的带宽需求，以及不同的QoS（时延、抖动、丢包率等）保障需求。相应地，移动回传网需具备不同业务的差异化承载能力，成为一个具有业务感知能力的移动承载网。

    移动回传网还需具备可靠的网络保护与恢复能力。例如，每个RNC都会汇聚几十甚至上百个基站业务，任何汇聚节点的失效或业务连接的失效都将是一场灾难。因此，具备各种保护倒换能力，包括网络层保护倒换、设备层保护倒换等，是对移动回传网最基本的要求。

    ⑷简化的网络架构可降低运维成本

    移动回传网是整个移动网络重要的组成部分，对其投入成本仅次于移动基站。运营商对移动回传网降低成本的需求十分迫切。

    首先，移动回传网规模十分庞大。由于基站数量众多，种类复杂，导致移动回传网规模极为庞大。LTE与2G相比，基站覆盖范围将进一步缩小，单位面积上的LTE移动基站的数量将更多。据估计，同样在密集城区，每平方千米的LTE基站数与2G基站数相比有数十倍的增长。

    其次，移动回传网的网络结构十分复杂。移动回传网需要实现2G基站、3G基站、LTE的回传。多种传输介质、多种传输技术导致移动回传场景繁多，网络拓扑极为复杂。相交环、相切环、环带链、Mesh组网等，从基站到核心机房往往需要跨越十几台乃至数十台传送设备。

    因此，移动回传网要求具有简化的网络架构，并实现面向连接的端到端组网，以方便业务调度、业务路径管理，提高故障定位准确度以及网络的日常维护效率。

    ⑸高质量的网络同步

    3G/LTE等基站要求微秒级的时间同步。传统GPS同步解决方案存在成本高、施工困难、故障率高、安全隐患等限制因素，限制了GPS同步方式的广泛采用。因而，移动回传网需要实现低成本、高可靠的网络同步，不仅提供时钟同步，还要提供时间同步。

    3PTN为最佳选择

    ⑴隧道化的承载理念实现多

    业务承载PTN是面向连接的，具有多业务承载能力。不论任何业务类型，PTN都可用隧道化的承载层来承载，并实现业务的配置、管理和运维。每条业务由承载层的LSP隧道通过端到端的伪线（PWE3）仿真来完成适配。PTN隧道化的承载理念，很好地满足了移动网络长期演进和多业务共存的需求。

    ⑵面向连接的弹性隧道保障

    业务QoS面向连接的网络的优点是业务路径明确；可实现业务的QoS保障，提供电信级的业务保护；可实现快速的故障定位以及实时的网络性能监控。

    电信级PTN移动回传网采用面向连接的承载技术，可以保证各种不同业务的端到端的QoS要求，以及方便的业务配置与管理。PTN通过硬件化的OAM和保护倒换状态机制，实现快速的网络故障定位、准确的业务性能统计，同时通过多种保护与倒换机制，如1+1、1∶1路径保护、环网保护等，实现在大规模组网、大业务流量情况下的50ms电信级保护。

    PTN移动回传网的隧道化承载思想，将对各种复杂业务的配置、管理和运维，转变为对各种简单隧道的配置、管理和运维。另外，PTN采用由标签交换生成的弹性分组隧道，在业务流量大的时候，通过精细的带宽管理和调度，可保证高优先级的业务的带宽需求优先得到满足；在业务空闲的时候，带宽可灵活地释放和实现共享，网络资源利用率得到大幅提升。

    ⑶类SDH的OAM及可视化
运维降低网络OPEX移动回传网规模庞大，网络拓扑复杂，给网络的运维带来了挑战。以2000个基站的移动回传网为例，网络包含4000多段光纤，2000多台传送设备，数万条主备保护电路。如何在其中快速、准确地定位故障，将是对移动回传网运维的最大挑战。网络运维的难易直接影响着OPEX的高低。MSTP集中式的管理与维护模式经过多年的运营实践和经验积累，已经非常成熟；其对大规模传送网络的有效监控和高效运维，被证明是行之有效的。

    PTN实现了类SDH的网络管理与维护，达到了与现有SDH传送网相同的性能。PTN完美地继承了SDH传送网的OAM、保护倒换、性能监视、端到端业务管理等方面的电信级特性；同时PTN的可视化网管、丰富的IP网络运维手段，进一步降低了运维难度。实现运维经验的继承与提升，正是PTN移动回传网的运维理念。

    ⑷电信级的网络同步能力对2G/3G/LTE移动业务的承载来说，网络同步非常重要。PTN全同步的系统架构设计可保障移动回传网具备完善的网络同步能力，可实现低成本、高可靠的网络同步，包括时钟同步及时间同步，同步精度优于GPS。

    4结束语

    2009年，PTN移动回传网的规模建设已经开始，展望2010年，PTN技术和产品在全球的应用和部署将进入一个快速增长期，PTN移动回传网的建设即将全面提速。