隨著PTN網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展以及SDH網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的減緩，城域范圍內(nèi)逐步出現(xiàn)較多通過PTN承載的TDM（TimeDivisionMultiplex）電路的業(yè)務(wù)。

　　【摘要】由于PTN通過仿真電路方式實(shí)現(xiàn)TDM電路傳送本身的技術(shù)限制，需結(jié)合網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和設(shè)計對該類設(shè)備的應(yīng)用進(jìn)行優(yōu)化。通過對PTN偽線仿真技術(shù)和PTN網(wǎng)絡(luò)TDM電路承載的具體分析，提出了采用PTN端到端方式承載，以及采用UNI接口方式通過C-STM-1/C-STM-4互聯(lián)PTN與SDH等優(yōu)化方案。

　　【關(guān)鍵詞】PTN,TDM,PWE3,2G基站,網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃,網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化

　　1引言

　　PTN網(wǎng)絡(luò)近年來開始啟動大規(guī)模建設(shè)，主要用于承載基站回傳業(yè)務(wù)和集團(tuán)客戶專線業(yè)務(wù)。其中，基于PWE3（Pseudo-WireEmulationEdgetoEdge）偽線仿真技術(shù)以及1588V2時間同步+同步以太網(wǎng)的同步技術(shù)的應(yīng)用（2G基站TDM業(yè)務(wù)對傳輸網(wǎng)絡(luò)的主要要求是建立時隙通道，實(shí)現(xiàn)0.05ppm的時鐘同步精度，并達(dá)到業(yè)務(wù)中斷時間小于50ms的電信級保護(hù)），PTN可以有效地進(jìn)行2G基站回傳業(yè)務(wù)的傳送。

　　但由于PTN通過仿真電路方式實(shí)現(xiàn)TDM電路傳送本身的技術(shù)限制，在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中需加以關(guān)注，并結(jié)合網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和設(shè)計對該類設(shè)備的應(yīng)用進(jìn)行優(yōu)化。

　　2PTN偽線仿真技術(shù)分析

　　2.1PWE3協(xié)議

　　PTN通過PWE3偽線仿真技術(shù)，在PTN網(wǎng)絡(luò)中盡可能真實(shí)地模仿ATM、以太網(wǎng)、低速TDM電路和SDH等業(yè)務(wù)的基本行為和特征。

　　通過PWE3技術(shù)可以將傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)與分組交換網(wǎng)絡(luò)互連起來，從而實(shí)現(xiàn)資源的共享和網(wǎng)絡(luò)的拓展。

　　PWE3是一種端到端的二層業(yè)務(wù)承載技術(shù)，屬于點(diǎn)到點(diǎn)方式的L2VPN。在PSN網(wǎng)絡(luò)的兩臺PE中，它以LDP/RSVP作為信令，通過隧道（可能是MPLS隧道、GRE、L2TPv3或其他）模擬CE端的各種二層業(yè)務(wù)，如各種二層數(shù)據(jù)報文、比特流等，使CE端的二層數(shù)據(jù)在PSN網(wǎng)絡(luò)中透明傳遞。

　　PWE3基本傳輸構(gòu)件在網(wǎng)絡(luò)中的位置如圖1所示：

　　通過PWE3技術(shù)實(shí)現(xiàn)的PW分為兩類：靜態(tài)PW、動態(tài)PW。

　　靜態(tài)PW不使用信令協(xié)議進(jìn)行參數(shù)協(xié)商，而是通過命令手工指定相關(guān)信息，數(shù)據(jù)通過隧道在PE之間傳遞。

　　動態(tài)PW是指通過信令協(xié)議建立起來的PW。在PTN中，建立PW的信令協(xié)議是LDP。

　　實(shí)際應(yīng)用中，對于業(yè)務(wù)流向明確、且定義了明確電路調(diào)度原則的PTN網(wǎng)絡(luò)，一般采用靜態(tài)PW方式。

　　2.2靜動混合多跳組網(wǎng)

　　混合多跳PW是指一端是靜態(tài)PW、一端是動態(tài)PW（LDP），其中靜態(tài)PW或者動態(tài)PW也可能是多跳的，但不包括靜態(tài)PW和動態(tài)PW交錯出現(xiàn)的情況。

　　除了在靜態(tài)PW和動態(tài)PW交匯的S-PE上配置和處理不一致以外，其它單一形式的PW在U-PE和S-PE上的處理和以上靜態(tài)PW或者動態(tài)PW的一致。

　　在動態(tài)PW和靜態(tài)PW交匯處的S-PE上，對于動態(tài)PW一端來說，靜態(tài)PW一端可以認(rèn)為是動態(tài)PW的AC，靜態(tài)PW狀態(tài)的變化就相當(dāng)于動態(tài)PW的AC狀態(tài)變化。為了信令協(xié)商，需要指明該P(yáng)W的類型、接口MTU等參數(shù)，而且這些參數(shù)必須和靜態(tài)PW的CEinterface一致。

　　對于靜態(tài)PW，如果隧道存在，靜態(tài)PW就UP；對于動態(tài)PW，如果隧道存在，遠(yuǎn)端PW的狀態(tài)UP，遠(yuǎn)端PWTYPE和MTU和本地配置的一致，則動態(tài)PW也UP。

　　2.3PW保護(hù)

　　PW保護(hù)是為了在一個PW出現(xiàn)問題（如一個PW的隧道被刪除）后能夠快速切換到另一個PW，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)層面的快速切換。如圖2所示。

　　為了實(shí)現(xiàn)PW的保護(hù)，需要做如下工作（多跳的情況下）：

　�。�1）在兩個U-PE上需要分別配置兩個PW，一一對應(yīng)，其中一個U-PE（U-PE1）上的一個PW（PW5）配置為備份PW；在經(jīng)過的S-PE上分別配上PW，與U-PE的配置一起實(shí)現(xiàn)MH-PW。

　�。�2）主備PW都需要進(jìn)行信令協(xié)商和處理，且與普通的動態(tài)多跳PW的信令處理一致。

　　（3）如果主PW狀態(tài)出現(xiàn)問題（LDP會話DOWN、隧道被刪除），需要立即通告?zhèn)浞軵W；如果備份PW狀態(tài)UP，會升級為主PW。

　　2.4PWE3承載TDM業(yè)務(wù)

　　TDM電路中，傳輸通道被劃分成不同的時隙，不同的時隙可用來傳遞不同用戶的數(shù)據(jù)。如圖3所示：

　　圖3TDM電路時隙示意圖

　　根據(jù)E1電路是否進(jìn)行結(jié)構(gòu)化，可以分為UnframedE1（把所有時隙作為一個整體來傳遞用戶數(shù)據(jù)）、FramedE1（時隙0用來傳遞信令和幀分隔符，時隙1到31用來傳遞不同用戶的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)）。局端側(cè)STM-1的接口一般采用C-STM-1接口實(shí)現(xiàn)對E1電路的解析。

　　在PTN內(nèi)，非結(jié)構(gòu)化的E1采用SAToP協(xié)議傳送，結(jié)構(gòu)化的E1采用CESoPSN協(xié)議傳送。考慮到CESoPSN對設(shè)備處理能力的占用以及對傳輸時延的影響，如沒有特殊需求，一般采用SAToP方式。

　　使用PW方式在PTN網(wǎng)絡(luò)上仿真?zhèn)魉蚑DM業(yè)務(wù)，主要包括以下幾個要素需要被運(yùn)載到偽線的另外一端：TDM業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、TDM業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的幀格式、TDM業(yè)務(wù)在AC側(cè)告警和信令、TDM同步定時信息。

　　3PTN網(wǎng)絡(luò)TDM電路承載分析

　　3.1承載類型

　　目前PTN網(wǎng)絡(luò)承載TDM類電路主要有兩種情況：Abis電路以及TDM專線。

　　根據(jù)移動集團(tuán)的技術(shù)路標(biāo)以及建設(shè)意見，PTN后續(xù)將承載2G新站以及部分新增的TDM專線客戶接入。隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷增加，PTN承載2G基站的比例預(yù)計達(dá)到10%～30%。TDM類專線由于集團(tuán)客戶的業(yè)務(wù)需求以及接入場景的限制，采用PTN方式接入的總體比例一般不高。3.2承載效率分析

　　PTN設(shè)備在承載2G基站業(yè)務(wù)時，是通過對E1業(yè)務(wù)的電路仿真來實(shí)現(xiàn)TDM業(yè)務(wù)在包交換網(wǎng)絡(luò)上的傳輸。E1業(yè)務(wù)在PTN網(wǎng)絡(luò)上傳送時的封裝結(jié)構(gòu)如圖4所示，其中Data（Payload）部分為E1幀凈荷。

　　從圖4所示的封裝結(jié)構(gòu)中可以看到，每個傳送E1業(yè)務(wù)的MPLS幀里會增加34個字節(jié)的開銷，若一個MPLS業(yè)務(wù)幀里承載N個E1幀，則E1業(yè)務(wù)的承載效率可計算如下：

　　承載效率=（N×32）/（N×32+34）×100%（1）

　　在缺省配置下，每一MPLS業(yè)務(wù)幀里封裝8幀E1，E1業(yè)務(wù)的承載效率為88.28%。其他幀長下E1業(yè)務(wù)的承載效率如表1所示：

　　SDH承載2M業(yè)務(wù)時，每一個STM-1中只能封裝63個E1，即其承載效率為：63×2.048/155.52=82.96%。由此可見，就封裝效率而言，PTN設(shè)備承載2G基站業(yè)務(wù)的效率要更高。

　　此外，對于OAM開銷而言，如采用n×E1的PW傳送且開啟PW層的OAM功能，則將消耗較多的帶寬開銷以及一定的設(shè)備處理能力。目前一般建議通過跨層繁殖的方式降低OAM開銷帶來的對網(wǎng)絡(luò)資源的影響。

　　3.3承載性能分析

　　對2G基站業(yè)務(wù)來說，時延和抖動是兩項(xiàng)重要指標(biāo)。PTN在通過電路仿真?zhèn)魉蚑DM業(yè)務(wù)時會引入3部分的時延：封包時延、緩存時延和處理時延。處理時延為固定值，一般為0.5ms，封包時延和緩存時延與業(yè)務(wù)配置有關(guān)，在缺省配置下，每一MPLS包中封裝8幀E1，從而引入的時延為8×125μs=1ms，而緩存時延為4ms，因此總時延大小為5.5ms，滿足《中國移動城域傳送網(wǎng)PTN設(shè)備規(guī)范》中關(guān)于CES業(yè)務(wù)“單向時延不超過8ms”的要求。

　　在抖動指標(biāo)方面，PTN網(wǎng)絡(luò)中一般將仿真TDM業(yè)務(wù)設(shè)置為僅低于網(wǎng)管和信令的高優(yōu)先級業(yè)務(wù)，其性能優(yōu)先保障，從而最大限度地減小了TDM業(yè)務(wù)在包網(wǎng)絡(luò)中傳送而引入的抖動，并且PTN設(shè)備通過緩存處理等技術(shù)進(jìn)一步減小抖動。通過PTN網(wǎng)絡(luò)傳送后，TDM業(yè)務(wù)的抖動指標(biāo)完全滿足G.823標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

　　實(shí)驗(yàn)室測得的E1業(yè)務(wù)性能如表2所示�？梢钥闯觯琍TN網(wǎng)絡(luò)滿足2G基站業(yè)務(wù)的性能要求。

　　此外，對于PTN設(shè)備，一般存在LSP/PW穿通實(shí)例數(shù)和終結(jié)實(shí)例數(shù)的限制，一般設(shè)備受到硬件條件限制為2～8K。對于E1業(yè)務(wù)的PW，部分業(yè)務(wù)集中節(jié)點(diǎn)局部可能出現(xiàn)資源瓶頸。

　　另外，PWE3天然的技術(shù)特點(diǎn)決定了目前主流廠家設(shè)備中TDM類的板卡最高速率一般在STM-1～STM-4之間，集成度相對較低，對于大型城域傳送網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，存在端口收斂能力的應(yīng)用限制。

　　3.4業(yè)務(wù)配置和維護(hù)復(fù)雜度分析

　　PTN設(shè)備在引入分組交換的同時，繼承了SDH網(wǎng)絡(luò)在OAM、保護(hù)及網(wǎng)管等方面的優(yōu)異特性。PTN網(wǎng)絡(luò)承載2G基站業(yè)務(wù)時，采用PWE3來實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)感知和按需配置，保留了以下SDH設(shè)備的配置和運(yùn)維習(xí)慣：

　　（1）業(yè)務(wù)配置時只需要關(guān)心邊界接入網(wǎng)元以及核心落地節(jié)點(diǎn)時隙對應(yīng)關(guān)系，而無需關(guān)注中間節(jié)點(diǎn)；

　　（2）業(yè)務(wù)配置完成后可以通過相應(yīng)的告警信息確認(rèn)業(yè)務(wù)運(yùn)行是否正常，故障定位簡單；

　�。�3）在業(yè)務(wù)保護(hù)方面，采用和SDH類似的1+1或1：1保護(hù)方式，遵從SDH配置習(xí)慣，操作簡單。

　　同時，由于單站E1的TDM電路量一般較大，維護(hù)方面也存在一定的問題：

　�。�1）同時開通多條GSM業(yè)務(wù)時，雖結(jié)合網(wǎng)管通過批量創(chuàng)建業(yè)務(wù)方式進(jìn)行批量創(chuàng)建，但需要逐條進(jìn)行網(wǎng)管上載，耗時較長；

　�。�2）在網(wǎng)絡(luò)割接中，由于PW數(shù)量較多，影響業(yè)務(wù)割接開通的時間。

　　4優(yōu)化思路及方案

　　基于PTN網(wǎng)絡(luò)PWE3承載TDM電路的這些技術(shù)特點(diǎn)，在PTN承載2G基站時，如城域傳送網(wǎng)現(xiàn)有存量SDH資源規(guī)模較小，建議采用PTN端到端方式承載，減少不同網(wǎng)絡(luò)間的網(wǎng)維難度。如圖5所示：

　　對于需要充分利用現(xiàn)有SDH資源的網(wǎng)絡(luò)，建議采用UNI接口方式通過C-STM-1/C-STM-4互聯(lián)PTN與SDH。如圖6所示：

　　由于TDM電路需要通過SAToP/CESoPSN協(xié)議進(jìn)行封裝，目前階段廠家設(shè)備受處理芯片等因素影響，穩(wěn)定性較差，建議通過客戶側(cè)TPS保護(hù)或網(wǎng)絡(luò)側(cè)MSP1+1保護(hù)提升網(wǎng)絡(luò)安全性，降低設(shè)備故障引起的業(yè)務(wù)中斷概率。

　　5結(jié)語

　　從設(shè)備角度，PTN接入層設(shè)備價格一般是MSTP設(shè)備價格的30%～50%，隨著PTN的進(jìn)一步成熟和產(chǎn)業(yè)規(guī)模的進(jìn)一步擴(kuò)大，成本將進(jìn)一步降低。

　　從網(wǎng)絡(luò)角度，城域傳送網(wǎng)PTN已經(jīng)建設(shè)了相當(dāng)規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)，建設(shè)并應(yīng)用PTN有利于節(jié)約建設(shè)投資，同時適應(yīng)于城域傳送網(wǎng)特別是接入層面的技術(shù)演進(jìn)。但在設(shè)備選型以及設(shè)備應(yīng)用過程中，應(yīng)充分考慮到PTN承載TDM業(yè)務(wù)存在的技術(shù)特點(diǎn)和問題，通過網(wǎng)絡(luò)合理的組織加以優(yōu)化改進(jìn)。

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