PTN+OTN聯合組網五大模型分析

湖北中移通信技術工程有限公司 | 陳鋒

根據PTN、OTN各自的技術特點，業界能夠聯合組建出多種組網模型，以適應運營商網絡現在和未來的不同承載場景。

經過移動傳送網多年來不斷的建設和優化，以SDH+WDM技術為基礎的傳送網可以較好地滿足現有語音業務和少量數據業務的傳送需求。但隨著ALL IP進程不斷加快，以及3G和全業務運營的到來，基于IP的數據業務將慢慢成為城域網傳送的主體。SDH技術基于TDM的特性承載基于分組交換的數據業務存在諸多弊端，而WDM組網能力差，保護能力弱，也急需改進。這導致以光/電轉換的SDH+WDM組網方式承載數據業務時，帶寬利用率不高，靈活性差，將不能滿足未來網絡發展需求。

PTN（分組傳送網絡）技術基于分組交換內核，可以很好地解決SDH遇到的困境，OTN（光傳送網）技術也能很好地彌補WDM組網的缺陷。PTN和OTN聯合組網，符合未來網絡發展需求，其不但可以很好地承載數據業務，符合全面IP化、智能化、全光網絡的發展趨勢，而且滿足高安全性、更大帶寬、更長傳輸距離的網絡發展要求。

聯合組網優勢分析與模型研究

OTN設備非常適合定位于核心骨干層，用于大顆粒業務調度；PTN設備適合定位于匯聚接入層，用于業務的接入和匯聚。在PTN/OTN聯合組網中，匯聚層PTN設備可以充分利用OTN波道，將匯聚后的業務調度至中心機房PTN交叉落地設備。其調度波道數量可以根據PTN業務實際需求配置，從而極大地簡化了PTN匯聚節點與核心機房交叉落地設備之間的網絡組建，避免了在PTN獨立組網模式中，因單個節點的容量升級而引起的環路上所有節點設備必須同時升級的情況，極大地節省了網絡投資。

由此可見，如果能夠融合兩種技術各取所長，聯合組網顯現出諸多優勢，既可滿足客戶側豐富的業務接入需求，又能有效地利用帶寬，靈活的調度業務，還具備長距離、大帶寬的傳輸能力。

根據PTN/OTN各自技術特點，基本按照匯聚、接入層大量部署PTN滿足各種業務接入需求，骨干層部署OTN用來完成PTN匯聚后的大顆粒業務調度的原則，能夠聯合組建出五種組網模型，其各有優劣點。不同的組網模型可以根據對網絡安全性的要求、業務的種類、業務量的多少及投資環境等條件來選擇。具體五種建網模型如下分析。

圖1 PTN/OTN聯合組網模型一

模型一

模型一的主要特點是匯聚層PTN設備與OTN采用單光口對接的方式，匯聚、接入層環路保護采用PTN自身保護機制實現，匯聚點PTN設備與核心機房交叉落地設備之間的保護由OTN來實現。

這種組網模型是能夠滿足多接口接入、大帶寬傳輸需求的前提下，最為節省投資的一種組網模型，可以極大的減少核心機房PTN交叉落地設備和匯聚點匯聚設備投資。但其相對網絡安全性較差，匯聚點PTN設備與核心機房交叉落地PTN設備之間的傳輸只能實現光線路保護，此種方式只能對全網各傳輸節點之間光纜斷纖起到保護作用，核心機房和匯聚點設備板卡失效則無法保護。具體聯合組網模型一見圖1。

圖2 PTN/OTN聯合組網模型二

模型二

模型二的主要特點是多個匯聚點PTN設備與核心機房交叉落地設備組成環路，環路節點之間的長距離傳輸由OTN承載。這時OTN只是一種長距離傳送的手段，只負責透傳不負責保護，整個網絡的保護由PTN實現。

這種組網方式網絡安全性較高，不僅可以做到光線路保護，而且設備單板失效，甚至OTN單點失效都可以做到保護。但PTN環路最高速率也只有10GE容量，多個匯聚點組成10GE環容易形成容量瓶頸，若有單個PTN匯聚節點帶寬需求過大，也會造成整個環路容量緊張，影響到其他匯聚節點。具體聯合組網模型二見圖2。

聯合組網后與SDH傳輸網對接

PTN/OTN聯合組網后與現有SDH傳輸網的對接十分重要，對接之后就可以實現兩張網之間的業務相互調度，SDH也可以割接部分業務至新的傳輸網來分擔現有的壓力。兩網對接一般在PTN和SDH的骨干或匯聚層完成，其各有利弊。

如果是為達到減少現有SDH承載壓力，用PTN來承載現有類似于GSM的2G業務時，采用在骨干層對接的方式比較適合。業務先從PTN接入至骨干層，再由PTN交叉機調度至SDH交叉機，最終傳送至BSC。這樣就不需要改變現有SDH與BSC對接的模式，同時也達到了業務從接入至骨干層由PTN替代SDH承載的目的。

如果是為了實現兩網之間類似于數據專線業務承載，采用在匯聚層對接的方式比較適合。業務分別從PTN和SDH的接入層接入，至各自的匯聚層完成對接，這種方式減少了各自核心層不必要的多余傳輸，可以減少了核心層帶寬的占用。

模型三

模型三的主要特點是單個匯聚點PTN設備與核心機房交叉落地設備組成單獨的10GE環路，之間的長距離傳輸由OTN承載。這時OTN為PTN的主、備兩條路由分別提供東、西兩個不同方向的波道承載，無論PTN是否進行了保護倒換，OTN始終為PTN的主、備路由提供透傳通道，OTN不做保護倒換，整個網絡的保護倒換由PTN實現。如果宿端需要到達多個核心機房，由OTN來完成業務調度。

由于每個匯聚節點PTN設備都需要與核心機房交叉落地設備單獨組環，就會需要核心機房提供更多的組環端口和交叉落地設備，若交叉落地設備數量過多就無法滿足每個設備與所有的業務側設備的對接需求，因此該種組網模型還需要在核心機房組建一個用于交叉落地設備之間業務調度的PTN交叉機環。

這種組網模型可以很好的解決模型二中所遇到問題，能夠為匯聚點PTN設備提供足夠大的上行帶寬，同時對單個匯聚節點進行擴容升級也不會影響到其他匯聚節點。對于網絡的安全性來說，該模型可以提供光線路保護和單板之間的保護，單點失效則無法保護。但對于匯聚區業務量不斷增大之后，該模型可以平滑演進為聯合組網模型四、五，之后便可以解決單點失效的保護問題。該種模型可以滿足現有業務需求，同時具有一定的前瞻性，有利于網絡演進。具體聯合組網模型三見圖3。

模型四

模型四是模型三的一個演進版本，適合已經發展到較大業務量的匯聚區。每個匯聚區域需要至少設置有2套以上PTN匯聚設備，接入環的東、西向下掛于不同匯聚設備下。匯聚區域的多套PTN設備與核心機房交叉落地設備共同組成1個10GE環路，其余PTN/OTN聯合組網方式與模型三相同。

這種組網模型在解決網絡容量的同時把安全性又提升了一個等級，在模型三的基礎上增加了對匯聚PTN設備單點失效的保護。具體聯合組網模型四見圖4。

模型五

模型五需要單匯聚區域有多套PTN匯聚設備的同時，還需要建設雙平面的OTN網絡。接入環的東、西向分別下掛于不同匯聚PTN設備，匯聚PTN設備與核心機房交叉落地設備之間的長距離傳送及不同核心機房之間的業務調度，由不同平面的OTN設備完成主、備路由承載。

這種組網模型安全性最高，能夠提供光線路保護、單板保護、設備保護。可以把單點失效帶來的影響降至最低。但投資巨大。具體聯合組網模型五見圖5。

聯合組網后的業務走向

以上五種聯合組網模型中的一、二、三已經得到大量應用，如湖北移動在傳輸網建設中廣泛采用了模型二和模型三的組網方式，2011年湖北移動部分重要縣市將演進為模型四的組網方式。隨著業務對傳輸網容量和安全性要求不斷提高及設備成本不斷降低，模型五將會在未來業務承載得以應用。

業務走向以聯合組網模型三為例，各類業務首先從PTN的接入環接入，主、備路由通過接入環的東、西向分別傳送至PTN匯聚節點，再由匯聚設備把各類業務復用成10GE顆粒，由OTN網絡按照主、備不同路由調度至核心機房PTN交叉落地設備，最后由PTN交叉機環交叉、調度至各類業務宿端設備。從業務傳輸的整個過程來看，始終保持主、備兩條不同路由。

當然，聯合組網后還需要仔細分析與SDH傳輸網的對接問題、保護倒換問題、同步問題等。總之，用PTN和OTN兩種技術聯合組網符合移動未來業務發展需求，其多樣的組網模型可以根據不同的需求、不同的環境靈活選取，其強大的業務接入、匯聚及靈活調度能力，有利于推動城域傳輸網向著統一、融合的扁平化網絡演進。