传送网规划

传送网规划（精选八篇）

传送网规划 篇1

随着LTE业务带宽需求剧增, 传送网承载面临巨大挑战, LTE基站较3G基站业务带宽需求提高至少10倍以上。

早在3G阶段, 国内运营商已经开始采用分组传送技术 (PTN) , 但随着4G时代的到来, 必须对现网的网络结构进行一些升级改造, 以便能够更加安全稳定的承载LTE业务。

2 传送网规划思路的改变

(1) 从3G到4G, 业务带宽需求提高 , 汇聚层下沉 , 接入层容量急剧上升, 网络安全性要求越来越高。

(2) 配合综合汇聚区 、综合业务区的提出 , 对区域进行网格化 , 划小, 提出区域汇聚概念, 按照这一概念, 部署区域内的接入、汇聚承载网, 通过骨干/汇聚层OTN网络完成业务至核心机房的回传。

(3) 面向TD-LTE的传送网规划 , 应以站点的分布和带宽需求为输入, 评估、分析网络结构及资源需求, 以“区域汇聚”为“评估中心”, 分析“区域汇聚”内的带宽需求、纤芯需求等, 找出网络的带宽瓶颈, 以此推动机房、光缆、传输系统等的建设。 同时, 在充分考虑投资的情况下, 适当做好提前预覆盖, 有利于业务的快速拓展。

3 LTE 承载需求分析

分析PTN网络各个层面时, 需综合考虑业务统计分布特性、业务保障质量和投资效益等因素, TD-LTE各类基站对于S1/X2接口的带宽需求见表1。

此外, 影响传输网络资源部署还有一个重要因素:LTE基站的覆盖密度。 由于LTE技术工作频段的提高, 直接导致LTE基站较2G和3G基站的覆盖面积有明显的缩小 , 所以在同一区域内 , LTE基站站址密度将会大大增加, 特别是在F频段和D频段组网下, 高密度布站的需求将提升3-5倍, 直接给传输承载的基础网络资源带来巨大冲击。

参考某市运营商的网络规划建设经验, 一个密集市区的汇聚环覆盖2个综合业务汇聚区, 每个综合业务汇聚区包括4个综合业务接入区, 每个综合业务接入区平均覆盖面积约为2.5平方公里, 在不考虑引入复用系统的情况下, 按照上面的典型场景和带宽需求, 可以大概计算出密集市区场景下的区域汇聚带宽约为15-26Gbps, 除此之外, 还要考虑到区域内2G、TD及集团客户的承载, 因此, 传统的10GE汇聚+GE接入已经无法满足需求。

4 新型组网思路的探讨

为了应对大数据量和站址密度的提升, 传输承载网一方面要提高光缆布放密度, 另一方面对现网的网络结构进行一定的调整。

4.1 基于 PID 技术的 OTN 系统下带接入环模式

近年来, OTN网络在传送网中得到广泛应用, 但传统的OTN系统包括发送端、合波器、分波器、交错滤波器、放大器、接收器等部件, 不仅占用机柜数量多, 而且光层子架多, 大量占用了机房有限的空间资源, 尾纤连接复杂也给维护带来困难。 另一方面, 大量的单板使设备功耗高, 无疑对客户的机房条件要求更高, 且增加了客户运维成本, 这些无疑是亟待解决的问题。 面对这些问题, PID技术应运而生。

在城域网的应用中, 相邻节点间距离不超过80km情况下, 各个节点在上下业务的同时提供天然的电再生中继功能, 不需要考虑对光纤模拟参数的适配, 成10倍的减少了各功能单元之间的光纤连接, 有效节省了传统波分光层如光放、DCM等的规划和配置, 可以极大地加快网络建设速度, 快速提供业务。

目前, 某些地市已经采用基于PID的OTN作为区域汇聚传输系统, 直接将GE/10GE PTN接入环双归接入OTN系统, 再通过市县波分实现业务回传, 以规避汇聚系统大量叠加10GE设备。

4.2 N*10GE+PTN 接入环组网模式

目前一些地市的现网中, 依然大量采取10GE汇聚+GE接入的组网模式, 在汇聚层部署了大量的PTN汇聚设备, 然而这些设备能够支持20GE甚至40GE的带宽, 因此利旧现网设备进行10GE带宽叠加, 成为一种最简单的升级方案。 因此, 在一些业务流量尚未大规模爆发的区域, 完全可以考虑N*10GE+PTN接入环的组网模式 , 即保护了现网投资, 又通过简单的板卡扩容, 快速的解决TD-LTE业务承载需求。

5 结束语

传送网亘古不变的使命是 “实现每1Bits的传送效益最大化”, 面向TD-LTE网络规划建设, 需要探讨各种新型的网络建设思路, 从网络传送带宽面向业务经营的角度进行最合理的建设。

参考文献

[1]赵军, 高艳.浅谈PID技术在波分中的应用[J].芜湖职业技术学院学报, 2013 (2) :21-23.

[2]王健伟PID技术在城域光传输网中的应用探讨[J].电信工程技术与标准化, 2011 (10) :75-77.

[3]黄宇, 郭栋, 劳松均.面向LTE的传送网发展策略[J].移动通信, 2012 (21) :16-19.

光传送网组网技术的发展 篇2

90年代后期，光传送网组网出现了以下新的变化：

(1)随着波分复用(WDM)技术的应用而出现的光分插复用器(OADM)、光交叉连接器(OXC)，使网络的传送和交换有了新的选择，由过去单一的基于电的颗粒转化为现在两种方式并存——基于电的颗粒和基于光的颗粒方式。一个波长或一个VC-n都可以成为交叉的基本单位。

(2)路由器等基于包交换的设备直接进入传送网，促进了基于以太网标准的传输技术、弹性分组环(RPR)技术的兴起和发展。

(3)由于器件技术上的进展，WDM设备价格不断下降。一方面，器件技术上已做到波道间间隔小于50 GHz，使密集波分复用系统的波分复用波道数增加，满足了大容量系统的需求；另一方面，200 GHz以上的粗波分系统也已开始推出。

(4)WDM不再仅应用于骨干网，接入网也开始使用WDM无源光网络(PON)等技术。

(5)在接入网方面PON和以太网结合，发展为以太无源光网络技术。

(6)多业务传送平台集SDH传输、各种接口和容器的集散(Grooming)功能于一身，兼容PDH、SDH、ATM、以太网等，在基于电路交换和基于包或IP交换共存的若干年内，它是一个性能价格比更高的设备。

(7)前向纠错(FEC)技术被应用于设备的线路接口。

(8)数字包封技术使IP业务和其他业务直接进入光层成为可能。

(9)自动交换传送网/自动交换光网络(ASTN/ASON)的标准框架已经提出，成为业界关注的话题。

上述技术新变化导致了进入21世纪以来，在光传输网络领域的若干思考。因此，有3个方面的问题值得进行探讨：

(1)关于自动交换光网络。作为ASTN的一个子集，ASON的标准正逐渐形成。那么，目前建设ASON的时机还要多久才能到来？

(2)关于格状网拓扑。在格状物理拓扑中可以运行多种类型的虚拟子拓扑，如环形、线形等，从而在一个格状网中发挥各种拓扑的优势。这样，我们将如何选择进行组网？

(3)关于交叉的选择。光的以波长为单位的交叉或交换出现，同以往的在电子电路上操作的以VC-n为单位的交叉连接平分天下。组网时怎样选择才更合理？

1 自动交换光网络

自动交换光网络目前处于开发阶段，2000年以来，ASON从概念的提出到标准的开发，已经形成全新的技术体系，具有组网需求，其发展动态[1，2]如下。

(1)完成了G.8080建议。建议定义的ASON分为控制层、传输层和管理层3个平面，图1给出了3个平面的关系及接口UNI、I-NNI、E-NNI的定义。

(2)形成了自动交换光网络特有的控制平面结构，提出了系统策略控制与边界的关系。

(3)路由选择方案有分层选路、源及分步选路。

(4)提出了自动交换光网络新具有的管理能力。

(5)提出了地址分配策略。

(6)提出了保护和恢复机制。

由此可见，ASON的标准已经形成，但是还缺乏具体的规范。

按照ASON的标准，目前设备只能处于初步的开发阶段。例如ASON特有的控制平面，许多公司就各自有其开发成果，如Ciena的OSRP、朗讯的Optical tone、思科的UCP都可以看作是向此方向努力的步骤。

许多开发商和运营商都希望从现在起提供的和建设的节点设备就是ASON的网元，或者可以在今后简单过渡到ASON。从目前标准化工作的状况来看，由于缺乏具体的规范，还无法支持这种愿望。在这种情况下，目前进行的仍然是运营商同制造商一起参与促进ASON的标准化进程，下一步才是设备的生产和ASON的组网。

2 格状网拓扑中的子拓扑

光传输大规模的组网始于80年代末90年代初。基于当时的设备技术水平形成了组网的技术理念。伴随着SDH的发展，光网络从PDH的链形组网发展为环网、格状网。随着网络结构的日益复杂，自愈、网管功能也应运而生。这些基本概念在目前仍然没有过时。

组网的第1步，首先的选择是组网采用格状网(Mesh)还是环。表1所示为人们对格状网和环网的看法。从表1中可以看到90年代形成的对环网、格状网的看法是：由于必须采用复杂的恢复算法，导致网络节点设备如DXC、ADM等价格高、体积大、自愈时间长。付出这些代价，得到的是具有更高的带宽利用率和抗毁能力。因而，从经济的角度，以往组网首选的拓扑是环而不是格。如果网络在地理上要求更大的覆盖面，为了尽量地发挥环的优势，又发展出了环间互通，主环带分环等方式。而环间互通的保护又有其特殊要求。

进入21世纪，由于以下一些情况的出现，促使我们重新认识问题：

(1)光网络已经具有充分的覆盖面，光纤光缆不但已敷设到主要节点，而且许多节点还具有多个方向的光缆路由。

(2)城域网的需求进一步突出，而城域网一般是节点多，节点间距离短。许多地区经过大量建设，可以做到节点和节点间光缆能构成网格状的物理拓扑。

(3)大容量的节点交换设备出现，其中有基于光的波长的，也有基于电的VC-n的。它们可以不但支持通常的环、格的应用，而且还可以支持环和格的混合应用。

以上最后一点的原理可以简述如下：9个节点之间可以用光缆构成格状的物理拓扑，但是在任意几个两两相邻的节点之间都可以构成环，如图2所示。我们把它称为格状网中的子环。子环可以由3种方式组成：

a.基于VC-n

节点为光交换机或交叉连接设备，具有光口，且交叉操作以VC-n为颗粒用电子电路实现。在每段光缆上又有两种情况：采用WDM系统中的同一个波长，或每段光缆只运行单波长。子环可以用一个VC-n或一个VC-n-Xc 组成。

b.基于波长

在由OXC作为节点，每段光纤采用波分复用方式复用的格状网中，一个子环可以由每一段光纤的同一个波长构成。

c.以上两种的重叠

即基于波长的OXC设备又包含有基于VC-n的交叉。

这可以用一个实例来说明，如用9个Ciena公司的光交换机——CoreDirector组成如图2的格。设备将WDM系统的每个波长或单波长的光信号转化为SDH电信号，以VC-3为颗粒进行交换。它可以允许用户将VC-3等级的级联容器组成子环(例如子环1为一个VC-3，标称容量51 Mbit/s；子环2为VC-3-4c ，标称容量155 Mbit/s)，运行环的保护机制，而子环余下的VC-3可以再组成若干子环或按格状网的恢复机制运行。这种分配和安排，用户只需在网管界面上设定就能实现。这样，一个从物理上看起来的格状网实际上包含了若干独立运行的逻辑上的子环和格状网，从而针对不同的需求既得到自愈时间短的优点，又可以充分利用带宽资源。这些环和格状网分别具有表1所列的相应优势和劣势。

发展到这一步，在组网过程中，可能考虑的拓扑有链、环、格和它们的混合。考虑的步骤是：

(1)根据敷设光缆资源、敷设计划和网络路由要求选择拓扑。

(2)根据网络路由要求选择拓扑，然后制订光缆的规设计划。

(3)当选择格状物理拓扑时，作为多种选择之一，如果设备可以支持，可以选择若干个子环和子格共存的拓扑。其中，将那些对倒换时间要求高的业务安放到子环内，而将其余的业务让格状子网承担。

(4)当选择环状网时，如果出现多个环相交于多点的情况，不妨作比较，按同样的路由要求组织一个格状网然后比较两个方案的优缺点。

(5)选择环状网结构或子环结构，又将从复用段共享保护和通道保护两者中选择保护方式。假如各节点之间的业务量分布非常平衡，复用段共享保护有一定优势，而在一般情况下业务分布相对集中，采用二纤环时，可以考虑将VC-n通道保护作为首选。

3 交叉的选择

目前的设备中交叉部分有两种类型：基于电子电路的以VC-n为颗粒的交叉和基于光开关的以波长为颗粒的交叉。

采用光交叉时，波分复用信号被分接为机内多条光纤上的单波长信号，再使用光开关进行交叉，然后复接到一条条WDM光纤上。除了光开关需要电的控制信号外，信号无需到达电层面。然而，当一个光波长(例如波长1)从一条输入光纤(例如第1条：L1)进入系统，从另一条(例如第4条：L4)输出时，如果该波长(如L4输出光纤的波长1)已经被占用，就必须把进入的光波长信号保持信息内容不变，波长换到另一个波长(例如波长1的内容转换到波长8)。目前，这一过程要经过电的处理才能实现。

光交叉的关键器件主要代表是微电子机械开关(MEMS)，有一维、二维和三维的，技术还在不断进展，售价有待降低。

相比之下，虽然电的交叉要经过光/电/光的变化，不如光交叉那么简单，但由于集成电路技术的不断提高，2000年以来已有大容量电交叉芯片进入市场，芯片大容量的规模和完善的性能大大减低了系统的复杂程度，而且基于电的交叉可将很小的颗粒合并成大的VC-n，每16个(或64个) VC-4可复用成一个STM-16(或64)，所以OEO系统的灵活性比光交叉方式好。相对于目前MEMS的发展，电交叉芯片集成电路的发展显得迅速些。

由此我们可以得出有关组网原则方面的结论：

光交叉主要定位于波分复用系统，适宜于交叉颗粒需要较大的组网。而电交叉(OEO)可以定位于波分复用和单波长的系统，特别适宜于要求小颗粒集散的节点。由此，可以决定设备开发、组网建设和运营的方向。

一个需要说明的问题是，光交叉和电交叉的适用范围并无严格的界限。目前的一种发展趋势是，网络的节点设备中可以集成光的交叉、电的交叉和各种交换功能，实现多种设备功能的集成。这种高度集成化的设备可以有效降低组网的复杂度，简化网络的管理，为网络资源更加有效地利用提供条件。如何在这种具有“多颗粒度交换”功能的网络中实现高效的业务疏导来降低网络的投资成本和运营成本，以及如何在多种粒度的环境中进行有效的网络故障恢复是目前研究的热点。

4 结论

适应ASON的需要是光网络开发和运营者的努力方向，目前处于标准的完善期，设备技术方面的发展为网络拓扑和组网提供了新的选择，值得重视。□

参考文献

1 杨玉森.自动交换光网络(ASON)体系结构框架. ITU-T 2002年会议报告.2002,1

2 ITU-T. G.8080/Y.1304. Architecture for the Automatic Switched Optical Network (ASON). 2001,10

3 李秉钧.SDH自愈环保护方式选择.现代有线传输, 1999,3

(收稿日期：2002-03-05)

作者简介

李秉钧，信息产业部电信第五研究所教授级高工，博士生导师。长期从事电信传输的技术研究和产品开发。

传送网规划 篇3

随着电信重组和3G牌照的发放，各运营商均已开始第三代移动通信系统的建设和运营。传送网作为3G网络不可缺少的部分，在规划和建设中面临着新的挑战。构建与3G网络相配套的传送网是3G网络规划和建设的基础。为了更好的支撑3G业务，需要根据3G网络的业务特点，选用能够承载多业务、高可靠性、支持统计复用、可管理、低成本的传送网技术。本文着重讨论3G传送网接入层的技术选择和规划方法。

二、3G业务的主要特征及其对传送网的要求

传送网新技术的引入，必须适应和满足3G网络的业务特点和需求。在3G网络建设初期，主要解决用户接入的需求。

2.1 3G业务的主要特征

(1)传输带宽需求大：由于3G可提供语音、数据、图像、视频等多媒体业务，因此相对于2G或2.5G系统，3G网络对传送网的带宽需求大得多;(2)业务的多样性：在3G业务中，除了传统的语音业务外，还有各类数据业务，如多媒体、web浏览、高速数据、消息类服务等。由于数据类业务突发性较强，因此要求传送网既要有大容量的带宽，又要具有较高的带宽利用率和强大的多业务承载能力;(3)具有不同Qos要求：由于3G业务的高速率和多样性，对于不同的终端用户和不同的业务应具有不同的Qos保证。

2.2 3G业务对传送网的要求

由于3G业务体现出的上述特点，必然对传送网提出一系列新的要求：(1)多业务支持能力：传统的GSM移动网络和传输网络基于电路交换，而3G网络的发展趋势是全IP化，因此在未来一段时间内，电路交换业务和分组业务将在移动通信网络中并存，需要传送网在支持电路交换业务的同时，也能够支持日益增长的分组业务;(2)业务收敛汇聚能力：3G业务的带宽需求主要来源于数据业务。数据业务具有流量不确定和突发等特性，因此3G传送网应具备较强业务的收敛汇聚能力，以保证有效利用传输带宽，节省建设投资;(3)良好的扩展性：随着3G技术的发展和业务的开展，可以预见移动数据业务的份额以及移动总业务量会有较大的增长，这要求传送网在能够满足大容量传输的基础上，具有良好的可扩展性，以保护原有网络投资;(4)网络的可靠性：3G业务包括移动数据业务和语音业务，可靠性要求高于一般的数据网络，因此3G传送网必须具有电信级的保护能力，提供安全可靠的传输通道;(5)可管理性：随着3G业务的开展，3G传送网将逐渐演进为庞大的多业务传送网络，良好的管理能力将有效降低运维成本。

以上对于3G业务特点及其对传送网的要求分析可以看出，原有的承载2G业务的SDH/MSTP网络已无法满足3G业务的需求。因此传送网必需引入新的技术，以达到适应3G业务需求，简化网络层次，降低建设成本的目的。

三、PTN技术特点

由于3G传送网将向着IP化、分组化、大颗粒的趋势发展，分组化传送技术将成为下一代传送网的主流承载技术。PTN(分组传送网)一方面继承了SDH/MSTP在多业务、高可靠、高质量、可管理和时钟传送等方面的优势;又具备以太网的低成本和统计复用的特点，有望成为下一代多业务、分组化传送网络的核心技术。

目前PTN技术主要采用ITU-T推荐的T-MPLS分组传送协议。PTN构建在一个开放的体系结构上，集成了以太网交换、TDM和ATM交换等技术。各种业务的传送需求可按任意比例组合配置。其技术特点主要体现在如下几个方面：(1)多业务承载特性：PTN采用PWE3电路仿真技术来适配各类客户业务(如以太网、TDM、ATM等)，支持以太网专线业务(如EPL、EVPL等)和以太网专网业务(如EPLAN、EVPLAN等;(2)网络的可扩展性：T-MPLS继承了传送网的分层和分域架构。支持各种以太网接口，可以通过MPLS标签嵌套进行扩展;(3)保护功能：T-MPLS支持1+1、1:1线性保护(G.8131)和Wrapping、Steering环网保护(G.8132)，具有较强的自愈保护能力;(4)OAM功能：主要包括故障管理(故障检测、定位和通告)和性能管理;(5)Qos功能：主要包括流分类、流量管理、优先级标记、流量整形、队列调度和拥塞控制等。MPLS-TP的Qos通常分为客户层、PW层、和LSP层，可基于每层进行流量管理和调度;(6)时钟特性：采用IEEE1588协议，可实现对时间和频率同步信号的传送，满足3G业务对高精度的时间同步需求。IEEE1588协议技术采用主从时钟方案，对时间进行编码传送，时戳的产生由靠近物理层的协议层完成，利用网络链路的对称性和延时测量技术，实现主从时钟的频率、相位和绝对时间的同步。

四、PTN在3G传送网中的组网模式

由于3G无线接入网与2G系统在业务流向上没有本质区别，同样是相对于中心局房的集中型业务，因此其网络架构仍可沿用2G传送网的三层结构(核心层、汇聚层、接入层)组网。

(1)核心层：3G核心网设备容量大、设置集中，从而导致传送网的核心层也相对集中。3G核心网设备间通常采用GE/STM-N,内核实现全分组交换，因此采用IP over OTN系统构建3G传送网核心层，不但能满足3G网络大颗粒、IP化的需求，同时可以平滑演进，最终构建一张全光传送网。(2)汇聚层、接入层：由于3G网络中RNC至Node B距离较远且组网更加复杂多样，从Node B至RNC间的传送网分为接入层和汇聚层。作为传送网最接近3G终端用户的部分，接入层和汇聚层呈现出业务类型多样化、业务流向不确定的基本特征。PTN技术的特有优势在这两个层面都能够得到充分的展示。

根据PTN技术的特点和3G业务的特殊需求，在3G传送网的接入层和汇聚层新建分组传送平面，与原有SDH/MSTP系统构成各自独立的网络架构。在这种架构下，传统的2G业务继续利用原有SDH/MSTP平面;新增的3G业务(包括语音和数据业务)采用PTN网络承载。PTN网络结构与目前的SDH/MSTP系统结构相似：接入层以GE速率组成环网;汇聚环一10GE速率组成环网。两层之间以相交环形式组网，以保证网络的安全性。

在这种组网方式下，3G业务在PTN网络内的汇聚接入层完成收敛后，通过核心层IP over OTN?网络上联核心机房内的一对大容量的交叉落地设备，并通过GE光口1+1的Trunk保护方式与自身所属的RNC相联。由于骨干层的一对PTN设备仅与所属的RNC相联，因此极大的简化了网络结构，并且具有灵活的调度能力。

五、小结

综上所述，PTN技术在保留传统SDH/MSTP技术优点的基础上，采用分组交换内核，非常适合3G业务中各类IP化分组业务的承载。在未来3G网络的建设中PTN技术将有望成为传送网的基础平台。

摘要：通过对3G业务特点的分析,论述了在3G传送网中引入PTN技术的必要性;并结合当前3G网络的现状和业务发展趋势,探讨了PTN技术在3G传送网中的组网模式和规划方法。

关键词：分组传送网,PTN,3G传送网

参考文献

[1]陈学艺.PTN技术及组网应用[J].电信技术.2011(12)

移动本地分组传送网组网探讨 篇4

当前移动本地网主要是指采用MSTP (基于SDH的多业务传送平台) 技术组建, 用于承载基站语音业务, 及小颗粒的数据集团业务的移动传输支撑网络。随着3G网络迅猛发展, 各类集团、WLAN (无线局域网络) 、小区等数据业务等大颗粒业务需求越来越多, 对新一代的城域传输网提出了更高的需求:一方面各类业务需求量越来越大、种类越来越多, 另一方面不同业务的需求和价值是不同的, 如语音、数据QoS (服务质量) 要求不一致等, 导致传统网络经常面临设备端口资源紧张, 弹性管道性能不足等现象, 这就需要传送网有相当强的IP化和分组能力, PTN (packet transport network, 分组传送网) 技术应运而生。

PTN是基于分组的路由构架, 融合了传输网的可靠性与数据网的灵活性, 主要提供GE (千兆以太网) 、FE (快速以太网) 接口, 也可以提供2M或者STM-N接口, 不过其2M和STM-N已经不再是MSTP设备的帧结构形式, 而是IP包的形式。PTN目前有两大类, 一类是由MSTP演变的T-MPLS (传送多协议标记交换) , 另一类是由数据设备演变的PBB-TE (provider backbone bridge-traffic engineering) 。PTN技术有着优越的技术优势:首先是其基于分组内核, 具备多业务处理、层次化QoS的能力;同时还具备类似SDH的保护机制和OAM维护手段, 具备端到端的业务配置及管理能力;拥有丰富的综合接入能力等。

2 移动本地PTN组网原则及策略

移动本地网PTN建设思路是采取分层建设、分层管理的方式, 其组网方式应便于维护管理, 并与现有的维护体制接轨, 减少投资, 便于扩容。

2.1 整体建设原则

移动本地网原则上采用PTN技术组网, 按照全程全网的原则整体规划, 分步实施, 兼顾GSM基站及重要集团客户等全业务接入需求, 与现有的MSTP网络共存, 统筹建设。

2.2 网络规划原则

采用扁平化的组网结构, 统筹规划核心层、汇聚层、接入层。

2.2.1 核心层组网原则

1) 核心层一般采用传统WDM (波分复用) /OTN (光传送网) /光纤+PTN设备组网。其中WDM网络主要承载核心层GE及GE以上大颗粒电路, GE以下颗粒的IP电路通过核心层PTN承载。

2) 核心层应采用大容量或中容量设备, NNI (网络侧接口) 接口速率不小于10 Gb/s, 采用环形结构或网状网结构, 并以GE光接口与核心网对接, 负责各种业务IP电路的调度。

2.2.2 汇聚层PTN组网原则

1) 汇聚层PTN负责一定区域内各种业务的汇聚和疏导, 应具有较大的业务汇聚能力及多业务传送能力。汇聚层一般采用中容量PTN设备, NNI接口速率不小于10 Gb/s。

2) 汇聚层PTN应采用环形结构, 环路节点数量宜为3~6个;

3) PTN收敛的TDM (时分复用) 电路应在汇聚层以STM-1方式与SDH汇聚层网络对接。

2.2.3 接入层PTN组网原则

1) PTN接入层以环形结构为主, 末端接入可采用链形或星形结构。

2) 接入层一般组建GE环路, 环路节点数一般为4~6个节点;密集城区业务量较大的区域可组建10GE环路, 环路节点数一般为6~8个节点。

3) 针对早期原有采用MSTP接入的TD基站, 可以结合PTN整体规划, 逐步替换为PTN设备承载。

2.2.4 混合组网思路

原则上, 混合组网主要以接入层为主。方式一:新建PTN接入环网, 下挂在传统MSTP汇聚节点下面;方式二:新建MSTP环网, 下挂在PTN汇聚节点下面;方式三:接入层MSTP与PTN设备直接组网;方式四:传统的MSTP环网与新建的PTN环网在汇聚层互通, 以达到传统MSTP网络与新建PTN网络的互通。

根据当前移动本地网组网现状及维护式, 采用方式四来实现传统本地传输网与新建PTN的互通, 是近阶段本地网发展过渡比较适合的建设模式。

2.3 PTN设备端口及业务配置要求

面向TD基站接入点 (包括宏站和室内分布系统) 主要分为以下两大类:纯TD基站和2G/3G共址站。对于纯TD基站, 如近期没有集团客户接入需求, 可以配置交换容量较低的PTN设备, 且只配置IP化接口;对于2G/3G共址站中现有GSM基站已通过MSTP设备承载, PTN只配置IP化接口, 当2G/3G基站均为新建时, 则PTN设备同时配置IP化接口和TDM接口。

面向TD网络的PTN业务配置, 主要采用以太网虚拟专线方式接入, 其业务保护模式主要采用端到端的标签交换路径的1∶1保护[考虑RNC (无线网络控制器) pool和LTE (长期演进) 阶段的业务和设备的双归保护能力, 及OTN (光传输网) 的保护]。

3 移动本地PTN组网建设方案探讨

3.1 本地网PTN组网架构

移动本地网PTN组网主要分为核心层、汇聚层和接入层。核心层中的核心业务机房用大交叉容量10GE设备作为终端复用设备, 实现与RNC的连接;汇聚层采用10 Gb/s速率设备组网;接入层根据业务聚集情况, 分别采用10GE/GE设备进行双节点上行接入, 实现基站、室分和大客户业务的接入。

PTN的汇聚环与核心节点采用OTN的连接方式:GE链路, 即每个汇聚环通过OTN实现到核心RNC机房不同的GE链路连接关系。在同一个汇聚环上, 采用PTN和OTN连接, 不但可以进行node B业务分流 (到同一个RNC不同的node B业务, 合理分担到PTN节点上) , 而且还可以做到PTN节点业务的保护。

这样组网方式下, 2G业务继续利用原有MSTP平面, 新增的TD业务则开放在PTN中。PTN结构与2G MSTP相似, 接入层GE速率组环, 汇聚层以上为10GE速率组环, 各网络平面兼以相交环组网。同时PTN收敛的TDM (时分复用) 电路应在汇聚层以155M光口方式与传统的MSTP汇聚层网络对接, 以充分利旧原有的TDM电路资源。

图1为传统MSTP网络与新建PTN互通示意图。

3.2 方案实施及基本效果

目前, 移动本地PTN建设已经逐步成熟, 并开始应用于各类多业务承载场景中, 如3G网络接入、CMNET (移动互联网) 城域网扩容以及乡镇OLT (光线路终端) 数据网络建设等。

3.2.1 TD三期网络接入

TD网络是一个多业务的网络, 不同业务的需求和价值是不同的:如语音业务带宽占用少, 但QoS要求高, 低延迟、低抖动、低丢包;而数据业务带宽需求大, 但QoS要求低等等。TD网络的基本业务模型, 是点到点的连接模式, 传送网负责把业务从node B到RNC进行点到点的传送。

通过PTN本地网的组建, 顺利完成TD三期工程基站业务的承载, 确保了TD-SCDMA网络的正式商用。

3.2.2 数据城域网扩容

城域网骨干层一般由DWDM (密集波分复用) /OTN系统承载, 实现节点之间传输链路的保护。传统的MSTP汇聚层网络已不适应大颗粒业务发展需求, 通过PTN可以很好地解决城域汇聚层中存在的问题, 主要扩容汇聚层BRAS (宽带接入服务器) /SR (业务路由器) /OLT网络之间的链路带宽、提升设备性能和容量, PTN还可以实现接入点之间的传输链路保护、优化网络结构和实现城域网的多业务承载。

图2、图3为市县郊区城域PTN组网接入示意图。

3.2.3 港口及工业园区接入

为保障国家沿海大开发的战略需求, 针对各沿海港口、园区业务发展需求, 对PTN+OLT本地网络进行了覆盖延伸, 目前已新建了覆盖沿海重点乡镇及港口的PTN+OLT本地网络, 满足了当前及未来一段时期内的业务发展需求。

组网主要以组建双节点PTN环为主, 提高网络安全性。在对各类港口、乡镇园区等重要综合业务接入场景下, 保证OLT实现双上行, 且上行至不同综合业务收敛点, 实现业务的双重保护。通过在核心/汇聚节点设置汇聚交换机, 分流集团内部专线、互联网专线、DCN (数据通信网) 、IPTV (网络电视) 等多种业务类型。

随着城域PTN的建设, 对网络运维工作也提出了一定的挑战:主要体现在维护技能要求高、业务维护难度大、资源管理复杂等方面;将参照SDH网络的相关成熟的维护模式, 逐步将PTN本地网打造成一张精品网络。

4 结束语

PTN本地网组网方案, 经过前期认证及逐步组网实施后, 网络架构基本搭建完成, 本地网络已初具规模, 随着各类语音、数据业务的发展开通运行平稳、初见成效, 基本满足了当前3G网络及数据业务业务发展需求。在后期建设过程中将继续保持PTN规划及建设的连续性, 优化和完善网络结构, 承载更多的业务需求, 让PTN城域网不断成熟壮大, 在本地网大家庭中发挥更大的作用。

摘要：结合移动3G网络、移动互联网以及集团数据专线业务等建设需求, 介绍了移动运营商在建设全业务网络时, 本地传送网的网络建设工程的实践经验。探讨了采用PTN (分组传送网) 组网时面向全业务接入的PTN组网策略、组网原则, 并介绍了方案的实施和效果。

面向分组的传送网技术演进 篇5

1 传送网技术的发展历程

近十几年来, 通信产业处于高速发展的阶段, 通信网络的容量也随之不断扩充, 这带来了底层业务承载和传送技术的更新和升级, 也造成了传送网技术的不断演进, 从最初的PDH、SDH到MSTP, 传送网技术经历了长期的发展及演进过程, 以适应业务传送的需要。

1.1 SDH技术

在光通信的起步阶段, 业务接口侧只是提供2Mbit/s (或1.5Mbit/s) 的接入, 这类接口被广泛应用在PDH (准同步数字系列) 设备中。PDH技术虽然被称作是对光信号进行处理, 但其没有统一的光接口规范, 各厂家各自定义和开发线路码型 (5B/6B码型和1B1H码型) , 基本上是电信号层处理。而随着数字通信的迅速发展, 点到点的传输越来越少, PDH系列已不能适应业务传送的需要, SDH就是适应新的需要出现的传送网技术。SDH设备通过同步复用技术的应用, 提供了灵活的业务颗粒 (如VC-4、VC-12等) 调度能力, 为业务传送提供了灵活的网络组网和高可靠性[1,2]。因而, SDH技术作为传送网主要技术, 以其特有的优势在传送网中占据了绝对主导地位, 为电信运营商业务的发展发挥了巨大作用。基于SDH技术的光传送网主要包括通道层和段层两个部分, 结构如图1所示。

但近年来, IP VPN、互联网业务、网络视频等IP业务发展非常迅速, 而通信网原有的语音业务也逐渐IP化, TDM业务在传送网中占有的比例已经越来越少。面向TDM业务设计的SDH传送网技术已难以满足数据业务的传送需求。

1.2 MSTP技术

面对业务的加速数据化、IP化以及多样化的业务环境[3], SDH技术在支撑IP化数据业务的能力方面进行了加强, 形成SDH多业务传送平台 (MSTP) [4]。

MSTP是SDH设备针对业务发展及变化的改进, 其改善的是用户接口侧, 以便更好的承载IP化业务, 但是内核一侧仍然是电路交换。当数据业务成为网络业务的主要组成部分后, MSTP技术也显示出不足之处。首先, 基于电路交换的SDH与MSTP技术具有复杂的开销处理机制, 传输效率低。其次, 电路交换要求基于同步时钟工作, 对于时间抖动要求严, SDH和MSTP技术均需要有严格的时钟同步。第三, 传统SDH和MSTP网通过集中网管实现带宽分配和业务开通, 无法适应高容量IP业务的突发性和动态性。因此, 可以说MSTP技术向包处理或IP化的程度不够彻底, 难以满足以分组业务为主的新的网络传送需求。

2 分组传送网技术

传统的传送网技术已经不能满足现在现有业务的发展需要, 传统的IP/以太网over SDH/MSTP+WDM的网络组织架构无法构建一个面向数据业务的、端到端可靠的传送网络, 无法满足IP网的传送需求和提供电信级以太网业务的要求, 发展下一代分组传送技术成为光网络发展的必然。PTN (分组传送网, Packet Transport Network) 传送层的引入使得TDM至分组化的平滑演进成为可能。

PTN (分组传送网, Packet Transport Network) 是指一种新的面向分组的传送网络架构和具体技术:在底层光传输媒质和上层业务的承载层 (比如以太网) 之间设置一个中间层, 针对分组业务统计复用传送的要求和流量的突发性设计, 以分组业务为核心并支持传统的电路业务, 较传统的传送网技术具有以下优势:更好地支持多业务承载, 具有严格的QoS, 以及电信级的可靠性, 具有极强的网络扩展性等。

2.1 PTN三层架构模型

参考目前ITU-T组织专家较为倾向的意见, 针对一般意义上的PTN可以参照ASON/GMPLS构架进行三个平面的网络分层架构划分, 如图2所示。

1) 统一分组承载的传送平面技术:传送平面是电信级分组传送业务的传送主体, 也是目前技术最成熟的功能平面, 该平面不仅提供二层及三层数据业务的承载, 同时通过伪线仿真技术实现队TDM业务的承载, 实现了独立于业务应用的统一接入及承载传送机制, 包括:基于分层的客户-服务器传送网架构;基于端到端的隧道传送技术等。传送平面采用双标签封装技术, 实现对不同业务信号 (分组/信元/时分) 的统一调度与传送。在封装业务数据时, 不仅完成汇聚、分段、封装、排序、定时、复用/解复用的基本处理, 还通过合理地划分传输的包长的策略来提高网络的带宽效率。

2) 接入控制与传输控制分离的控制平面技术:控制平面是分组传送网的重要组成部分, 是分组传送网传送功能的核心技术。控制平面采用的是接入控制与传输控制分离的控制面技术, 其中主要包括基于ASON技术的控制平面体系结构;基于GMPLS控制和CII (公共互通指示器) 控制的接入控制技术, 包括鉴定、寻址和信令三部分;基于OSPF路由协议与RSVP信令系统的传输控制技术, 实现动态选路与连接管理的结合, 并实现接入控制与传输控制两个模块间的协调。

3) 电信级OAM功能的管理平面:管理平面是保证网络正常运行的重要组成部分, 是分组传送网实现电信级传送的关键技术, 具有与传统的传送网相媲美的OAM功能。分组传送网具有基于分组传输OAM功能的管理平面总体结构和功能体系, 提供实现电信级保护的故障与性能管理, 能最终实现50ms保护倒换的保护机制。

4) 可选的单独信令通信网功能:分组传送网可以使用带内信令进行控制与管理, 也可以采用带外信令, 所以在该网络中信令通信网 (SCN) 是可选的。带外信令是指信令网与数据网相互独立, 其好处是传输时两者之间互不干扰, 数据网中的数据不会导致信令包的延时和阻塞。而带内信令则更适应分组传送的特殊性, 如利用带内信令进行数据信道连通性检验, 为传送网的运行提供一定参考。具体从工程应用来说, 网络提供商还需结合不同的组网情况进行信令传输方式的选择。

2.2 分组传送网技术的研究走向

根据分组传送网的三层架构模型, 有两种技术上满足要求可扩展性和可管理性的要求, 一种是基于以太网技术的PBB-TE (Provider Backbone Bridge-Traffic Engineering) , 主要由IEEE开发;另一种是基于MPLS技术的T-MPLS/MPLS-TP, 由ITU-T和I-ETF联合开发。这两种技术都支持多协议分组包的传送, 都具有灵活的组网能力和网络可扩展性。

2.2.1 T-MPLS技术

T-MPLS最早由ITU-T提出, 旨在用MPLS技术实现分组传送。T-MPLS与MPLS采用了相同的转发机制, 但T-MPLS简化了原来MPLS技术中与传送无关的三层技术, 增强了OAM (Operation, Administration and Maintenance) 和保护机制。T-MPLS实现数据平面与控制平面分离, 支持静态配置, 在没有控制平面的情况下要能够正常运行;控制平面采用GMPLS (Generalized MPLS) 。

T-MPLS是面向连接的分组交换与传送技术, 用以解决传统的传送网SDH在以分组业务为主的网络环境中暴露出的效率低下的缺点。T-MPLS网络按照分组传送网的架构分为三个层面:传送平面、控制平面和管理平面。在传送平面, T-MPLS基于MPLS/PW伪线技术———‘任何业务over MPLS/伪线over传送’进行多业务的承载与传送, 同时简化了MPLS某些复杂的功能, 将MPLS数据面不必要的转发处理功能 (比如PHP、ECMP、标签合并等等) 都去掉, 同时又吸收了TDM业务仿真等技术。T-MPLS将GMPLS/ASON作为其分布控制平面, 进行标签的分发, 面向连接的LSP的建立等, 体现了分组和传送的融合。在管理平面, 增加了OAM和保护恢复的功能, 实现电信级的传送。

2.2.2 PBB-TE技术

PBB-TE/PBT技术是在IEEE802.1ah规范的运营商骨干桥接 (PBB) 基础上发展而来, 基于MAC-in-MAC, 采用隧道方式转发和规划流量, 并增加了业务的流量工程和1:1的50ms快速保护等面向连接的传送特性, 为电信级以太网的流量控制、接入控制和业务控制、快速倒换以及端到端的QoS保障提供了可能。

PBT主要基于现有城域以太网体系构架, 希望通过在电信级保护、可管理性、扩展性方面的扩展, 达到电信级运营要求。PBT技术能实现低于50ms的保护恢复功能, 同时具有双层MAC地址———用户MAC及运营商MAC, 用户和运营商彼此处理自身MAC地址;此外I-SID (I-TAG) 能提供更大的VLAN用户容量。但PBT的发展也有许多方面需要考虑:多一层MAC封装导致硬件代价必然升高, 对POS支持的效率低等, 标准不成熟等。同时业内对PBT技术支持不够也是影响其应用的关键因素。

3 总结

分组传送网是在业务IP化的背景下产生的, 其既保持了传统SDH传送网的优点:良好的网络扩展性、丰富的操作与维护 (OAM) 、快速的保护倒换、利用网管建立连接等, 又增加了适应分组业务传送的特性, 主要包括统计复用、分组交换、面向连接的标签交换、灵活动态的控制面等。

随着业务的分组化及网络技术的相互融合, 网络的分层与分域势必是分组传送网需要考虑的重要问题, 一些层网络的功能很可能逐渐被取消或者合并入其他层网络, 以便形成相对简化的处理。随着理论研究的逐渐深入和新技术的运用与实践, 分组传送网将进一步完善其网络架构与技术细节, 实现分组传送网对业务的统一传送。

摘要：文章在分析运营商网络业务的变化趋势的基础上, 研究传送网技术的发展历程及这些技术在承载分组业务时遇到的问题, 并基于此研究下一代传送网体系架构, 重点研究了分组传送网的架构模型以及两种主流的分组传送网技术。

关键词：传送网,多业务传送平台,运营管理维护,T-MPLS

参考文献

[1]何岩, 张傲.下一代分组传送网的新技术发展走向[J].电信工程技术与标准化, 2007 (1) .

[2]龚倩, 徐荣.分组传送网[M].北京:人民邮电出版社, 2009.

[3]任由.业务转型时期光传送网的演进[J].Data Communicaions, 2006 (5) :82-83.

分组传送网技术原理及组网应用 篇6

随着电信网分组化和宽带化的发展, 网络全IP化已经成为业务网未来演进的趋势。作为基础承载网, 传送网承载的业务正从以TDM (时分复用) 为主向以IP为主转变, 分组业务占用的带宽已远远超过传统语音业务所占用的带宽。此外, 随着3G网络的大规模建设以及宽带用户的稳步增加, 传送网上的业务流量正迅猛增长。以SDH (同步数字体系) 为主的传统网络已不能很好地应对传送网所面临的挑战。因此, 有必要引入新技术建立一个新的传送网络, 既可以面向包括传统语音业务在内的各种业务接口, 又可以具有统一的处理平台, 以便更经济有效地支持大容量的多种业务的应用。由此, 分组传送网 (PTN:packet transport network) 应运而生。

1 PTN技术原理

分组传送网是基于分组交换核心的传送网技术[1]。具体而言, PTN技术是在IP业务和底层光传输媒质之间设置一个层面, 它针对IP业务流量的突发性和业务传送的差异性要求而设计, 以分组交换为核心, 支持多业务的灵活传送, 同时秉承光传输的传统优势 (高可用性、可靠性、高质量、可管理等) , 并追求更低的每比特传送成本。

1.1 PTN技术标准

PTN的概念比较宽泛, 在目前的网络和技术条件下有许多实现方案。许多厂家和标准化组织纷纷推出了不同程度满足PTN功能需求的产品和技术, 总体来说可分为PBT (运营商骨干网传输) 技术以及T-MPLS (传送多协议标签交换) 技术。从目前发展来看, 相比其他技术, 这两项技术更好地满足了PTN目标网络的要求, 是PTN的主流技术方案。它们的技术来源及演进过程如图1所示。

PBT技术是基于以太网的面向连接的包传输技术, 从PBB (provider backbone bridge) 标准之上改进而来。PBT相对于PBB最大的特征在于, 它允许对流量工程进行配置, 并采用有效的点到点的业务保护策略, 可在标准的PBB网络上直接添加路由配置, 在关闭MAC (medium access control) 地址学习功能时, 能对广播功能进行管理, 也可避免MAC的泛洪效应。同时, PBT具有MAC in MAC (IEEE 802.1ah) 特性, 不仅能支持接入以太网、城域以太网范围内的各种业务, 也可支持基于MPLS的各种VPN (虚拟专用网) 业务。

T-MPLS是一种面向连接的分组交换网络技术。它利用MPLS的标签堆栈和标签交换, 将两个单向的LSP (标签交换路径) 组成双向的LSP, 建立端到端连接。它去掉了MPLS中与IP相关的功能[如不支持PHP (penultimate hop pop) 、ECMP (equalcost multi-path routing) 、标签合并、精细的包丢弃处理等], 取消了MPLS信令, 简化了MPLS数据平面, 从而降低了运维的复杂性。T-MPLS技术与IP/MPLS技术的关系如图2所示。

总的来说, T-MPLS和PBT技术的相似点大于差异点, 未来的设备形态趋同。其最主要的差异点在于PBT采用全局标签, 而T-MPLS采用局部标签, 这也导致T-MPLS支持更灵活的保护倒换方式和多播能力, 而PBT的设备实现的复杂度则较低。

1.2 PTN技术特点

PTN技术特点可归纳为“分组”和“传送”两个方面。“分组”指PTN技术是以分组交换为核心, 具备传送IP数据业务的先天优势, 同时, PTN引入了伪线仿真技术来适配其他类型的业务[如TDM、ATM (异步传送模式) 等];另一方面, PTN技术突破传统以电路交换为核心的传送网络的刚性通道特性, 具有良好的统计复用能力, 可以节约带宽, 以达到节约成本的效果。“传送”指PTN技术继承了传统传送网的保护、OAM等功能, 并增强了QoS (服务质量) 功能。下面就以基于T-MPLS的PTN为重点对以上特点进行详细介绍。

1.2.1 分层结构

PTN从上至下可分为T-MPLS通道层 (TMC) 、通路层 (TMP) 和段层 (TMS) , 如图3所示。业务 (以太网、IP、TDM、ATM等) 信号从以太网电路层 (EHC) 或TMC适配到T-MPLS传送单元 (TTM) 中传送。TMC层的连接跨越整个网络, 实现端到端业务的SLA (service-level agreement) 和Hard-QoS服务, 它与业务是一一对应的关系, 其交换行为发生在接入/城域边缘和城域/核心网边缘设备上;TMP连接的覆盖范围是单个网络域, 多个TMC映射到一个TMP实体, 其交换行为发生在该网络中的每一个中间节点上。这种分层结构在很大程度上增强了PTN技术的可扩展性。

1.2.2 电路仿真技术

T-MPLS利用网络管理系统或者动态的控制平面 (GMPLS, 通用多协议标签交换) 建立双向标签转发路径 (LSP) , 包括电路层和通道层, 电路层仿真客户信号的特征并指示连接特征, 通道层只是一个分组转发的隧道。其中, 电路层采用的PWE3 (pseudo wire emulation edge-to-edge) 的电路仿真技术可以适配所有类型的客户业务 (包括以太网、TDM和ATM等) , 支持以太网业务[包括EPL (Ethernet private line) 、EVPL (Ethernet virtual private line) 、EPLAN (Ethernet private LAN) 和EVPLAN (Ethernet virtual private LAN) ], 是PTN实现多业务承载的关键技术之一。同时, 这种灵活的电路仿真技术是PTN得以实现高效的统计复用能力的重要保障。

1.2.3 保护倒换机制、OAM能力和Qo S功能

T-MPLS连接同SDH连接一样具有较长的时间稳定性, 因此可以实施类似SDH中的保护倒换和OAM机制。ITU-T的G.8131定义了T-MPLS线性保护倒换, 它同样能够根据自动保护倒换 (APS) 条件启动1∶1子网连接 (SNC) 路径保护, 倒换行为可以在段、通路和电路各个层面上进行。

PTN的OAM功能主要包括故障管理 (故障检测、定位和通告) 和性能管理功能。ITU-T G.8114定义了详尽且功能强大的T-MPLS OAM机制, 使得网络中每一个层面的传送实体, 不管属于客户、业务提供商还是运营商, 都能执行故障监测、故障定位和性能检测任务。

PTN的QoS功能主要包括流分类、流量管理、优先级标记、流量整形、队列调度和拥塞控制等。T-MPLS主要采用E-LSP (EXP-inferred-PSC LSP) 方式, 即利用EXP字段的3 bit作为优先级标记, 支持8个优先级;T-MPLS的QoS通常分为客户层、PW (pseudo wire) 层和LSP层, 可基于每层进行流量管理和调度。

1.2.4 同步特性

PTN的同步实现技术主要有IEEE 1588协议和同步以太网技术。同步以太网只能支持频率信号的传送, 不支持时间信号的传送。IEEE 1588 v2技术采用主从时钟方案, 对时间进行编码传送, 时戳的产生由靠近物理层的协议层完成, 利用网络链路的对称性和延时测量技术, 实现主从时钟的频率、相位和绝对时间的同步。

由以上的介绍可以看出, PTN技术结合了以太网和MPLS的优势, 并继承了传统传送网的优点, 将无连接、弱控制的分组网改造成适合于传送的基于连接、可控制的网络, 提供了一种扁平化、可运营、可管理、高可靠性、高安全性、低成本的融合网络架构[2]。因此, PTN技术将是城域传送网明确的演进方向。

2 分组传送网建设策略分析

随着3G基站IP化进程以及宽带数据业务的迅猛发展, 传送网络对于IP业务的承载需求在急剧增长, PTN建设势在必行。但何时建设、怎样定位其与现有传送网的关系, 以及建设时需要遵循怎样的原则, 要综合各种因素考虑, 慎重决定。

2.1 PTN的建设时机

运营商是否建设一个新型网络, 不单要从技术角度出发, 更多的是考虑投资成本及其回报率。传统SDH技术经历了几十年的发展, 已经相当成熟。SDH设备在全国乃至全世界范围内都有着广泛的应用。由于生产的规模效应以及技术的相对成熟, SDH设备及其网络建设的成本相对较低。另外, 基于SDH的MSTP技术可以提供各种业务接口, 实现多业务承载。因此, PTN何时引入最经济合理是运营商非常关心的问题。

对于一个TDM E1业务而言, 在PTN上的传输成本是在SDH网络上传输的2～3倍, 而一个GE (gigabit Ethernet) 业务在SDH网络上的传输成本是在PTN上传输的1.5倍左右。通过对两种网络传送多业务信号的成本曲线分析, 可得出这样的结论:当分组业务占用带宽的比例超过70%时, PTN的传送成本低于SDH网络的传送成本, 如图4所示。由于网络建设是一个渐进的过程, 因此在经济发达地区, PTN需根据实际业务需求提前建设[3]。

2.2 PTN与传统网络的关系

2.2.1 PTN与城域MSTP网的关系

现阶段, 虽然传送网中IP业务所占的比例已远远大于语音业务所占的比例, 但语音业务的收入仍然是运营商利润的主要来源。与PTN相比, 传统的SDH网络传送TDM业务, 无论在技术上还是在成本上都占有很大的优势。因此, 基于SDH的MSTP网络短期内不会被PTN所替代。在多业务传送领域, 会出现MSTP网络和PTN并存的局面。在基站IP化进程完成后, 以往由TDM承载的基站改为由IP承载, PTN将占主导地位。此时, MSTP网络将出现大量空闲资源, 考虑到MSTP网络的高可靠性、高安全性以及覆盖全面等优点, 可以用MSTP网络承载带宽要求不高、优先级要求很高业务。

2.2.2 PTN与IP城域网及全业务接入网的关系

PTN采用了二层面向连接技术, 集成了二层设备的统计复用、组播等功能。因此, 它与IP城域网以及以PON (无源光网络) 技术为代表的全业务接入网在二层以下是统一的、融合的网络。它们的区别在于, PTN可以基于MPLS技术实现端到端的电信级以太网业务保护、带宽规划以及高性能的QoS;IP城域网具有低成本、扩展性好的优势, 但对于用户业务缺乏QoS保障和电信级业务保护。因此, 它们所承载的业务类型有所不同。PTN适用于承载高等级的基站类业务、大客户专线类业务, 而IP网络适用于承载互联网等实时性、可靠性要求不高的低等级IP业务。全业务接入网具有高带宽、快速接入的特点, 适用于密集型普通用户的承载, 主要完成OLT (光线路终端) 以下语音和数据的接入、汇聚。在业务量不大的情况下, OLT可通过PTN上行至IP城域网。

2.3 PTN建设的一般原则

与SDH传送网类似, PTN也可分为核心层、汇聚层和接入层三层结构[4]。下面就分层介绍PTN建设的一般原则。

核心层负责提供核心节点间的局间中继电路, 并负责各种业务的调度。核心层网络应具有大容量的业务调度能力和多业务传送能力。因此, 在核心层宜组建10GE环网, 环上节点数量控制在2～6个。在业务量特别大的情况下也可采用Mesh组网。

汇聚层负责一定区域内各种业务的汇聚和疏导, 汇聚层应具有较大的业务汇聚能力及多业务传送能力。在汇聚层宜组建10GE环网, 环上节点数量控制在4～8个。

接入层应具有灵活、快速的多业务接入能力。接入层可以组建GE环, 也可采用链形结构。鉴于带宽和安全性等因素考虑, 环上节点数量不宜多于15个。

3 分组传送网建设方案探讨

目前, PTN的功能定位已趋明朗, 主要用于承载优质客户接入、大客户虚拟网业务以及3G基站到RNC (radio network controller) 的分组化回传业务。根据无线、数据的带宽需求及投资大小, PTN组网主要有3种模式[5]。

3.1 纯PTN组网模式

该模式下全部采用PTN设备搭建网络, 适用于接入节点数量小、业务量小、结构简单的中小型城市, 网络结构如图5所示。其中, 接入层负责基站 (含室内分布) 、集团客户、营业厅和家庭客户的接入, 采用GE速率组网, 网络拓扑为单环或者采用双节点跨接等方式, 少量不容易建立双物理路由的接入节点, 也可组成链形结构。在核心汇聚层, 由于网络规模较小, 不需要OTN (optical transport network) 的中继功能, 因此一般采用PTN设备组建10GE环, 与接入层网络相交, 完成业务的汇聚和收敛功能。PTN设备与RNC采用GE光口连接。在实际建设中, 可根据现有的传送网架构自上而下地引入PTN平面。前期可以在核心、汇聚层引入PTN, 接入层充分利用现有的MSTP网络。在汇聚节点原有的MSTP设备和PTN设备采用POS (packet over sonet/sdh) 或GE接口实现互通, PTN从MSTP汇聚节点分流3G分组业务和部分宽带IP业务, 缓解MSTP的汇聚收敛压力。然后, 随着PTN技术的逐步成熟和分组业务流量的不断增加, 逐步在接入层引入PTN设备, 从而建立一个完整的PTN。在经济发达、分组业务量较大的地区, 可在核心、汇聚层和接入层同时建设PTN, 实现业务的快速、有效传送。

图5～7中, 接入层借用10GE环的其中一个通道来组建GE虚拟环。

3.2 PTN+OTN混合组网模式

该模式下, 采用PTN设备和OTN设备联合搭建网络, 适用于接入节点数量多、业务量大、结构较复杂的大中型城市, 网络结构如图6所示。其中, 接入层的功能和组网原则与纯PTN组网模式相同, 不再赘述;在汇聚层, PTN设备组建10GE环, 与接入层网络和核心层OTN相交, 完成业务的汇聚和收敛功能;核心层由OTN设备和PTN设备共同构成, 一般在核心机房新建PTN大容量业务终端设备, 通过OTN系统提供的10GE/GE通道与汇聚层PTN设备对接 (network node interface) , 骨干层PTN设备主要起到业务落地和局间调度的功能, PTN与RNC采用GE光口连接 (user node interface) 。

3.3 PTN+MSTP混合组网模式

该模式将PTN设备融合到传统MSTP网络中, 适用于业务量很少, 投资量很小, 无法规模性采购PTN设备的地区, 网络结构如图7所示。该模式不能充分发挥PTN设备传送分组数据业务的优势, 是一种PTN演进的过渡方式。在组建网络时, PTN设备和MSTP设备不建议采用插花式组网, 而应当分别独立组环, 环间采用622M/155M光口对接。

4 结论

PTN一方面继承了MSTP网络在多业务、高可靠、高质量、可管理和时钟传送等方面的优势, 另一方面又具备以太网的低成本和统计复用的特点, 是下一代多业务、分组化传送网络的核心技术。目前PTN设备已经日渐成熟, 在国内外都取得了一定的应用, 国内已有几个商用网和一批试验网。随着设备进一步成熟及业务本身对分组传输网的需求, PTN设备在将来必取得大规模应用, 逐渐取代MSTP成为下一代主导型传送技术。

摘要：介绍了PTN (分组传送网) 技术的原理、标准及其特点, 从引入时机、建设原则以及与现有传送网络的关系三个角度出发, 对PTN建设的策略进行了分析, 根据规划及设计经验, 对PTN的建设方案进行了分类探讨。

关键词：分组传送网,多协议标签交换,网络建设策略,组网模式

参考文献

[1]刘锐, 陈君.PTN建设中的问题分析[J].邮电设计技术, 2009, (6) :10-12.

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[3]胡昌军, 张海懿.城域传送网技术的演进[J].通信管理与技术, 2008 (5) :14-15.

[4]马琳, 荆瑞泉.PTN技术在城域网中的需求和应用探讨[J].电信科学, 2008 (12) :1-5.

浅谈分组传送网(PTN)技术 篇7

下一代移动宽带网必须同时满足传统电信业务和移动互联网业务的承载需求。移动软交换网络和下一代IMS的建设拉开了移动核心网络向IP化演进的序幕。而移动互联网新时代的全业务接入和移动回传的承载网络的IP化改造, 3G向LTE演进、三网融合以及全业务运营, 是推动传送网从刚性电路传送向业务感知的分组传送演进的五大驱动力。

1.1 3G建设和IP化改造激发分组化传送的演进

移动运营商3G网络IP化趋势着城域移动回传网络向分组化的方向演进, 所提供的主导业务也从TDM电路业务向运营级以太网业务方向演进。采用IP组网方式能够实现提供FE/GE接口, 保证了容量和带宽;IP组网支撑更丰富的增值业务, 提升用户体验;可平滑演进支撑固定和移动融合FMC架构。

1.2 3G网络向LTE演进的分组化传送演进

2009年, 3G技术演进路线确定, LTE成为共同方向。目前, TD-SCDMA、cdma2000和WCDMA三大移动通信阵营均已明确向LTE的演进方向, 从各运营增值业务发展来看, 流量激增是导致骨干网带宽的增长是40Gbit/s超宽技术发展的根本驱动力。目前3G/B3G、移动+互联以及全IP趋势的发展都对业务回传的承载和传送网络提出了更高的要求。

1.3 移动通信系统未来演进的承载传送新需求

LTE高质量业务承载需求主要有:多业务承载技术2G/3G/LTE长期共存;深度覆盖、高宽带、低OPEX, 全分布式基于连接的IP技术, 低时延转发能力保障业务体验, 流量工程+Qo S能力保障业务不掉线, 统一维护和IP可视化网管保障平滑演进。

1.4 全业务对分组化传送的演进

随着网络IP化和技术IT化, 传统意义上的互联网、有线电视、移动、固网日趋模糊, 分业经营格局正在被融合、开放的新经营模式所突破, 未来的竞争是提供综合信息服务。互联网应用、移动通信与WLAN融合、视频应用、ICT综合解决方案、固定移动融合为运营综合信息服务提供了重点拓展。

2 PTN分组传送特征

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以IP为内核, 通过以太网为外部表现形式的业务层和WDM等光传输媒质设置一个层面, 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流量特征的各类业务。

PTN在传送网中引入了以下分组的基本特征:

(1) 基于分组的统计利用功能; (2) 提供面向分组业务的Qo S机制, 同时利用面向连接的网络提供可靠的Qo S保障; (3) 支持运营级以太网业务, 通过电路传真机制支持TDM、ATM传统业务; (4) 通过分组网络的同步技术提供频率同步和时间同步。

因此, PTN将成为IP化基站回传和多业务高质量承载的一个具备领先优势的解决方案。

3 PTN网络的规划和设计

3.1 PTN网络设计思路

3.1.1 PTN的网络定位

要建立一个新的传送网络体系结构, 既可以面向包括传统语音业务在内各种业务接口, 又可以具有统一的处理平台, 以便更经济有效地支持大容量的多种业务的应用。

分组城域传送网主要采用PTN技术以适应IP化发展, 来构建新一代面向业务回传和全业务接入的城域传送网。

3.1.2 PTN的业务定位

PTN一方面国重要集团客户提供VPL/VPLS业务的传送和高度, 也可与SR配合, 为重要集团客户提供VPN、固定宽带等业务的传送与接入;另一方面还可以为普通集团客户与家庭客户提供各类业务的汇聚与传送。

3.1.3 网络结构和节点设置

PTN网络继续沿用核心层、汇聚层、接入层结构, 支持良好的网络扩展能力和大规模组网。

3.1.4 PTN的设备和接口配置

根据业务流量和未来发展趋势, 考虑设备的可用业务槽位资源和交换容量等开展一定预留, 合理进行规化。包括合理配置业务处理办板和业务接入板的配合关系;根据保护的需求对业务板位等考虑保护关系和硬件冗余;根据传输距离等合理选择接口类型。

根据流量规化核算环网带宽, 估算设备的交换容量和环网数量, 其中, 接入层主要满足接入点需求, 核心/汇聚层需考虑中远期需求。

3.2 PTN网络设计原则

根据PTN的技术特点、应用定位以及其他技术的关系, 在进行网络规划和设计时, 需考虑以下建网原则。

(1) 网络规划需充分考虑未来3年的业务需求, 且满足3G业务、集团客户业务和2G业务统一承载需求。

(2) PTN的引入和演进需因地制宜、全盘考虑, 应采用以新建为主, 其他方式补充, 确保网络建设的合理性、经济性。

(3) MSTP和PTN共存, MSTP保持存量, PTN要满足增量需求。其中MSTP主要承载TDM业务, PTN主要承载分组业务。

(4) 不同地市采用不用建网策略, 发达省份或地市, 3G为传送建设主力需求, 可全网新建PTN, 避免业务量的激增导致网络频繁扩容和改造。

(5) 为了便于管理维护、简化网络, 建议MSTP和PTN单独组网, 尽量避免业务流跨越不同的网络。建设时, 应核心、汇聚先行, 接入根据需求进行建设。

3.3 PTN网络的业务流量规划

考虑统计复用和保护方式改变带来的变化, 必须使用分层规划的方法。

接入环容量分析, 按照接入节点的实际上传容量 (n Mbit/s) 、未来扩容预期指数 (a) 、800M的环网带宽 (1G*80%) 容量限制, 规划接入环节点数量 (800/ (axn) ) 。

核心/汇聚环容量分析, 汇聚环一般为10GE环网, 按每个接入环800M计算, 汇聚节点交叉容量应能够满足接入环数量n*800M+线路交叉容量。

3.4 PTN的Qo S规划思路

在实际规划的过程中, 需考虑PTN的Qo S机制, 主要包含流量分类、流量监控、流量整形、拥塞控制、队列调度等。

3.5 PTN网络的可靠性规划

为了实现业务应用的正常运营和高质量, 任何一种基础传送组网方案都应提供接口级、板卡级、设备级、网络级等各个层面的冗余保护机制。

线性保护倒换和环网保护倒换考虑从网络侧、接入链路和设备级保护等方面规划。

3.6 PTN网络的OAM规划

PTN的OAM机制要支持层次化OAM功能, , 并且每层支持独立的OAM功能, 来应对不同的网络部署策略。一般分为TMC、TMP、TMS和接入链路层面。提供与故障管理相关的OAM功能, 实现了网络故障的自动检测、查验、故障定位和通知的功能。在网络端口、节点或链路故障时, 通过连继性检测, 快速检测故障并触发保护;在故障定位时, 通过环回检测, 准确定位到故障端口、节点或链路。

3.7 PTN网络的时钟/时间同步规划

PTN支持多种时钟功能, 并能通过同步以太网作为时钟频率同步、IEEE1588 V2人作为时间同步、以及同步以太网+1588时钟的方式。采用以太网+1588时钟的方式, 增加时间同步精度、减少1588发包频率。

3.8 PTN网络的DCN规划

PTN网络的网管通过数字通信网 (DCN) 与网元建立通信, 对网元进行管理和维护。DCN系统为网络单元设备提供管理和控制信息的通信功能, 属于管理层面, 不是用户业务传送平面, 但为用户业务操作提供支撑。DCN分为:采用带外DCN网络承载和带内DCN网络承载。根据业务通道和网络设备管理等组网信息, 灵活选择DCN规划。

3.9 PTN网络的网管系统规划

网管设置:一般厂家的PTN网管设置与SDH/MSTP类似;可与SDH/MSTP共网管;分为网络管理系统和网元管理系统;根据城域网大小, 可合并为一套设备;如果一套设备能力有限, 可按照区域分区管理。管理平台执行的功能包括:性能管理、故障管理、配置管理、计费管理、安全管理。

4 PTN建网思路

4.1 阶段一

⑴随着基站IP化的推进和业务带宽的增加, 在热点地区 (CBD集中地区、密集的高尚社区等) 进行PTN端到端组网。

⑵新增3G业务及大客户承载在新建的PTN网络上, 并逐渐将在MSTP网络上承载的3G业务和专线业务割接到PTN网络上。

⑶随着3G业务IP化和带宽增长从热点地区向一般边缘地区扩散, 配套的PTN网络不断扩张并逐步完成广覆盖和深覆盖, 形成事实上的PTN承载平面。这是一个长期的过程, 所以并不是一上来就新建一个完全独立的PTN平面。

⑷MSTP网络与PTN网络并存, MSTP网络主要承载传统2G业务

4.2 阶段二

⑴由于节点数量相对较少, 汇聚层PTN网络必然首先满足统一承载要求, 并与OTN网络配合实现汇聚层统一承载, 这必然促使PTN首先在汇聚层替换MSTP。

⑵随着2G基站的逐步IP化和传统语音业务的萎缩, 在条件成熟地区将原本接入MSTP网络的业务割接到PTN网络上来承载。汇聚MSTP被PTN替代后, 接入层MSTP网络与汇聚层PTN网络组网实现业务传送。

⑶通过PTN网络实现GPS替代。

4.3 阶段三

⑴传统2G业务萎缩并逐渐退出, 网络业务全面分组化, 接入层PTN完成对MSTP的事实替代。

⑵控制层协议引入进一步增强了网络扩展性, 网络组网趋于扁平化、MESH化、网络智能化。

⑶QOS控制不断精细化。为实现最优的网络投资回报比, 在接入层形成高价值业务承载平面和公众业务承载平面 (基于物理或逻辑划分) 。

⑷满足LTE和新型IP新业务承载要求

参考文献

[1]龚倩, 除荣, 李允博;分组传送网[M].]北京:人民邮电出版社, 2009.

[2]李芳, 张海懿;分组传送网 (PTN) 的生命力探讨[J].]通信世界周刊, 2008, 10.

一种传送网评估方法研究 篇8

关键词：传送网评估,评估方法

1、概述

当前中国通信运营商城域传送网正处于向2G/3G/LTE/WLAN四网协同演进及变革时期。各种业务对传输网络的承载需求如图1与时俱进, 随着国务院办公厅2015年5月20日印发《关于加快高速宽带网络建设推进网络提速降费的指导意见》, 再次提出大幅提高网络速率, 新一轮网络建设即将拉开帷幕。

网络建设传送网先行, 传送网属于基础性网络, 一般需要先于业务网络进行布局及建设, 才能及时满足业务网络的承载。业务承载需求如图1所示。由于传送网分布地域广泛, 网络规模巨大, 涉及的设备和软件数量众多, 任何一个环节出现问题, 都会对其质量带来影响。如果对每个影响网络质量的因素都进行优化, 则不仅投资巨大, 而且其工程量也将会大到无法进行实施。因此, 对传送网网络质量进行有效评价, 并根据评价结果得到影响传送网网络质量影响较大的因素, 进行针对性的优化, 将可以有效提高传送网网络质量, 节省网络投资, 获得最优的经济社会效益。

2、传送网评估体系框架

本文提出传送网评估体系是由评估方法、评估指标和评估评分三部分构成, 三部分的相互关系如图2所示。首先由网络拓扑、网络系统、网络连接、网络资源构建出评估方法, 然后提出上述四部分的评估指标, 最终通过专家根据评估指标进行打分, 得出评估评分, 从而完成对传送网络的定量分析。

3、传送网评估方法

传送网的配置既包括宏观上的拓扑结构, 还包括微观上的电路分布、设备资源使用情况等等。传送网的配置情况对于传送网的整体服务质量具有很大影响。例如, 从宏观拓扑的角度出发, 如果传送网在拓扑上不是连通的, 则电路调度时就可能出现无法找到可用路由的情况;从微观的电路角度出发, 如果从A站点到B站点之间的重要电路都在同一个传输系统中, 则当该传输系统出现故障时, 这些电路都会同时中断, 极大影响上层业务网络的运转。对传送网配置进行全面分析、客观评价, 将帮助网络设计人员从多个角度发现网络配置的不合理之处, 从而科学的制定网络优化方案。

在分析传送网配置质量要素之前, 对传送网的构成进行简要描述。传送网是构建在光缆网之上的、为上层业务网络提供服务的基础网络。传送网在物理上由传输设备通过光纤连接起来, 形成传输系统 (环形、链型或其它结构) , 实现数据的传输简单的环形传输系统如图3所示。

传送网的目标是为两个需要传送数据的站点提供有效的传输通道。如何提供有效的传输通道, 是由传送网的拓扑结构决定的。拓扑结构和传输系统设计合理, 则可以提供有效的通道给上层业务, 当出现网络故障时, 能够快速提供备用资源, 以降低业务中断时长。

传输电路是上层业务网传送数据的通道。电路路由是否合理, 特别是重要电路的路由是否合理, 是否具备容错能力, 是影响传送网网络质量的重要因素。

物理资源的利用情况也是影响传送网服务质量的因素。

在图论中, 图一般用一个二元组来表示, 记为G=<V, E>, 其中V为非空节点集合, E为边的集合。和传送网相关的图论中的概念主要包括连通性、路径长度等, 图论中, 对连通性和路径长度定义如下:

【定义】传送点:为能够提供传送服务的逻辑点。传送点P是一个二元组 (P, S) , P为物理节点, S为传输系统, 表示为P (P, S) 。

【定义】传送边:为能够提供传送服务的逻辑边。传送边L是一个二元组 (P1, P2) , 其中P1为边的起点, P2为边的终点, 并且P1和P2的属性S是相同的。

【定义】传送网:传送网是由传送点和传送边组成的集合。也即, T= (P, L) , 其中P为传送点, L为传送边。

【定义】传输站点的连通性:如果传送网络中的两个站点U和V之间至少有一个传输路由, 则称U和V是连通的。

【定义】传送网络的连通性:如果传送网中的任意两个站点之间都是连通的, 则称传送网络是连通的。

将传送网站点抽象为节点, 而将传输通道抽象为节点之间的连线。这样, 对传送网的分析就可以釆用使用图论中的相关概念来进行分析, 网络连通性的衡量可用连通率可以表示为如下公式:

对于可靠性要求很高的通信网来说, 仅保证连通性还是不够的。为了保证通信的畅通, 一般都要求主要通信站点间都具备不同路由, 以保证在网络故障发生的时候, 能进行路由倒换, 缩短业务中断历时。为此, 提出来多重连通性的概念。

【定义】传输站点的N重连通性:如果传送网络中的两个站点U和V之间至少存在N个不同的传输路由, 则称U和V是具有N重连通性。不同的传输路由定义为传输路由中的所有传输系统没有重复。

对于判断节点N重连通性的算法, 由于一般只要求节点间具有两个不同的路由即可, 因此一般只需要判断是否具有两重连通性。对于N>2, 方法也基本类似, 但算法复杂了很多, 因本研究聚焦本地传输网, 因此只考虑本地传输网络最常见的环路情况, 即站点间的两重连通性。两重连通性指标可用两重连通率来表示:

网络拓扑质量由连通性和多重连通性确定, 可将两个值综合起来反映拓扑质量, 根据实际网络的要求, 对这两个参数分配不同的权值。如设置网络连通率的权值为λ (0≤λ≤1) , 两重连通率权值为1-λ, 则传送网拓扑质量可以表示为:

QTopo=λ*网络连通率+ (1-λ) *网络两重连通率

传输系统在结构上包括链型、星型、树型、环形和网孔型。目前应用最多的是链型和环形这两种。传输系统是否具有自愈能力, 是衡量传输系统质量的重要指标。定义传输系统受保护率如下:

例如, 某城域传送网的PTN系统按照拓扑类型和速率统计如表1所示。

根据上述系统受保护率公式, 可以计算出该网络的系统受保护率为98.99%。

对于传输系统, 评价其系统容量和利用率有两种方式:

(1) TDM系统利用率

根据传输系统最大化利用时的系统容量与当前已开通电路占用容量的比值来计算。

(2) 包传送系统利用率

根据传输系统最大化利用时的系统容量与系统中己经做好交叉连接的传输隧道的业务监控数据量峰值进行计算。

得到传输系统的利用率之后, 如何将其转换为可以衡量利用率合理的指标呢?一个简单的方法就是规定利用率P的上限为H, 下限为L, 则系统利用率指标可以得到:

传输系统的质量指标包括系统保护率和系统利用率指标。这两个指标反映了传输系统是否设置合理, 是否得到必要的自我保护等重要的配置信息。根据实际网络的要求, 对这两个参数分配不同的权值。如设置系统受保护率的权值为λ (0≤λ≤1) , 系统利用率指标权值为1-λ, 则系统质量为:

QSystem=λ*系统受保护率+ (1-λ) *系统利用率指标

电路质量应包含两部分内容, 一个是电路的容错程度, 一个是电路路由的健康状况。

(1) 电路容错率

根据传输系统和电路的承载关系, 定义电路容错率如下式:

(2) 路由健康度

设从A站点到Z站点的电路数量为N条, 从A到Z的完全不同的路由数量为M (完全不同的路由是指这些路由之间没有相同的传输系统) 。A和Z之间的路由健康度根据预期的业务质量损失来确定。例如, A和Z之间有N条电路, M个路由;则如果M=N (M>1) , 定义其健康度为1, 如果M=l, 由于完全没有保护, 则定义其健康度为0。M在1和N之间的健康度为线性增长。则路由健康度如下式:

根据实际网络的要求, 设定电路容错率指标的权值为λ (0≤λ≤l) , 路由健康度的权值为1-λ, 则电路质量指标为:

QCircuit=λ*电路容错率+ (1-λ) *路由健康度

物理资源的占用情况是反映网络配置的一个指标。和传送网网络质量相关的物理资源主要包括支路口和备品备件。支路口是业务开通和业务调整必须具备的资源, 而备品备件对于降低故障历时具有重要意义。

(1) 支路口利用率分析

支路口利用率=∑已承载业务的支路口数/全部支路口数

得到支路口利用率之后, 如何将其转换为可以衡量利用率合理的指标呢?设定利用率P的上限为H, 下限为L, 则支路口利用率指标可用下式表达:

(2) 备件利用率分析

备品备件的利用率情况和支路口的情况类似。通过上述方法也可以计算得到备品备件利用率指标。

资源利用率指标包括支路口利用率指标和备品备件利用率指标。根据实际情况, 设定支路口利用率指标的权值为λ (0≤λ≤l) , 备品备件利用率指标为1-λ, 资源使用率质量为:

QResource=λ*支路口利用率指标+ (1-λ) *备品备件利用率指标

传送网评估方法从拓扑质量、传输系统质量、传输电路质量、系统资源利用率这四个要素出发评估网络。根据本课题的分析, 这四个要素之间相互独立, 从不同角度反映了网络中存在的问题。要确定这几个要素的权值比较困难。主要原因在于:一是网络承载需求会使四个要素的权值大相径庭;二是这四个指标对网络都有重要意义。

在实践工作中, 我们建议先根据不同的网络承载需求制定评估指标, 然后使用专家法确定上述四要素权值。

4、传送网评估指标

根据某运营商的实际情况制定如表2的评估指标, 引导专家打分, 需要注意的是不同的运营商指标应该根据业务需求、网络建设目标、市场竞争态势有所侧重。

5、传送网评估评分

我们从运营商运营建设部门和设计单位, 总计抽取若干名了解现有网络运行建设情况的专家 (在本例中假设为10名) 。依据事先制定好的评估指标进行打分。假设打分结果如表3所列。

4个参数的权重得分的平均值为24.1、22.8、26.1和27.0。为了避免个别专家的意见对整体参数的影响, 可以计算运行质量的标准偏差。例如参数QTopo得分, 根据计算, 标准偏差为6.3。对于在 (均值土标准偏差) 之内的专家意见, 都认为是合理的。这样, 对于运行质量专家打分在17.8到30.4之间的, 都是有效分数。根据上述规则, 专家4、5、8和9的分数无效。去掉这些专家的打分后, 4个参数的均值自左向右依次为24.2、22.3、26.3和27.3, 最终得到如下公式:

6、小结

本文提出了一种传送网评估方法, 对评估传送网的方法和指标进行了探究。根据传送网的特点, 指出传送网配置质量的要素包括拓扑质量、传输系统质量、传输电路质量和资源利用率质量, 并对这四个要素进行了分析, 给出了在特定运营商前提下要素的评估指标和评分方法。

参考文献

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