4G時代中國移動PTN本地傳輸網優化思路探析

廣東南方電信規劃咨詢設計院有限公司 趙建樹

4G時代中國移動PTN本地傳輸網優化思路探析

廣東南方電信規劃咨詢設計院有限公司 趙建樹

中國移動4G建設正如火如荼的開展，由于4G業務自身的特點，其傳送承載網絡——PTN傳輸網也需要進行大規模的優化。本文對TD-LTE業務對傳輸的需求進行了分析，并進而提出PTN傳輸網持續優化的策略及思路。

4G；PTN；本地傳輸網；優化

1.引言

在3G時代，中國移動選擇了PTN技術作為傳送承載平臺，建設了適合3G業務的PTN網絡，同時PTN由于其高帶寬、高安全性的特點，與IPRAN一起成為適用于4G的兩大主流傳送技術之一。為充分利用現網資源，中國移動繼續采用PTN技術承載4G業務也是必由之路。但是4G對傳輸網提出了更高的要求，現有的PTN傳輸網需要進一步優化才能滿足的4G的需求。而且作為基礎網絡的PTN傳輸網，需要具有適度的前瞻性，需對網絡演進的路線超前三至五年進行規劃，否則建設思路如果有不科學的地方會對寶貴的資金、時間及配套資源造成極大的浪費。同時，傳輸網絡優化又是一個牽一發而動全身的過程，在工程建設中經常會遇到一些在網絡規劃時無法考慮的細節，因此有必要對傳輸網的優化思路進行充分的探討，確保PTN網絡演進的方向正確，技術合理。

2.4G對傳輸帶寬的需求

4G業務對于傳輸提出了全新的需求：

(1)網絡結構更加扁平化。

(2)全IP化：需要傳輸提供有連接的、低時延的、高QoS的IP承載。

(3)大帶寬：4G業務對傳輸帶寬的需求比3G增加至少4~6倍，單個基站帶寬需求已達百兆量級。

3.PTN本地傳輸網優化思路

PTN網絡的優化，主要從調架構和擴容量兩大角度出發，綜合考慮骨干層、匯聚層、接入層不同層次的特點與需求。

3.1 骨干層

(1)骨干層的L2轉L3設備是整個網絡的核心設備，既向上與EPC中心對接，同時還要向下匯接整個本地傳送網的所有節點，因此要充分考慮設備的交叉容量、端口配置、布局規劃等。為減輕L2轉L3核心設備的負責，可獨立出一個層級，作為骨干層向下匯接的專用設備，分攤L2轉L3核心設備的負荷。

(2)中國移動2013年剛開始建設4G時，骨干層各網元之間的鏈路基本是以10GE為主。隨著建設規模的擴大以及40GE PTN造價的迅速降低，可以全面升級為40GE鏈路。

(3)將來隨著網絡規模的再進一步擴大，需要對骨干層進行多平面擴容建設。現在主流廠家的高端PTN設備作為L2轉L3核心設備時，基本上一對設備可以負責1000～2000個基站，如果基站總數超過1000個，骨干層就需要考慮建設第二平面。

3.2 匯聚層

現有匯聚層組網結構基本以匯聚節點至骨干節點的端到端的PTN為主，即匯聚層的PTN環直接覆蓋核心機樓和各縣區的重要匯聚節點；部分比較前瞻的地區可能已經初步形成了“OTN+PTN”的架構，即把匯聚層PTN下沉，而把跨縣區的調度傳送交由OTN波分網絡實現。

(1)端到端模式的特點：

①對于骨干機樓的空間需求較高。因為每有一個端到端的匯聚環，都必然要在核心機樓有一端設備，這樣核心機樓的空間會迅速消耗，而且配套電源也需要進行相應的擴容。

②端到端的模式對主干光纜的纖芯需求都較高。因為每個端到端的匯聚環都需要占用一對主干纖芯，當然部分路由通過波分設備減少纖芯的消耗。

(2)“OTN+PTN”模式的特點：

①對核心機樓空間要求小；

②對主干光纜的需求較低，建設結構完整覆蓋全面的一套OTN系統即可，纖芯消耗少；

(3)現在依然是端到端的PTN的地區，有兩種演進策略：一是保持端到端的結構升級為40GE，二是改造為“OTN+PTN”架構。

①方案1：保持端到端的結構升級為40GE

升級40GE方案最重要的是需要考慮本地網現有的匯聚設備能否平滑升級40GE，如果能夠平滑升級且設備也有足夠的槽位，投資和割接升級難度都還是比較低的，可以作為一個優選方案。而如果現有的匯聚設備不能平滑升級40GE的話，則需要更換全部的匯聚層設備，這是一筆在現有情況下幾乎難以承受的海量投資，因此需要謹慎開展。在實際上，中國移動的匯聚層設備基本都是在2010年、2011年大規模建設的，這些設備基本都沒辦法平滑升級40GE，比如中興的ZXCTN6300、ZXCTN9008，華為的PTN3900等。

②方案2：改造為”OTN+PTN”模式

OTN系統的建設需要一筆較大的資金投入，投資比平滑升級40GE高，但比將原有10GE匯聚層設備全部直接替換為40GE高；本方案最大的難點是網絡割接，大量的帶業務割接需要制定周密的割接計劃，實施周期較長，難度較高。

(4)已初步形成“OTN+PTN” 架構的地區，需要進一步考慮PTN匯聚環的升級優化、OTN 波道鏈路的擴容等問題。 “OTN+PTN”架構下PTN匯聚環也要逐步升級為40GE。隨著PTN升級40GE的逐步開展，OTN的波道部署要逐步從GE為主轉為10GE為主。

(5)幾種方案各有利弊，可根據本地網的特點選擇不同的演進策略，但是”OTN+PTN”更適合網絡的長期發展需要。

3.3 接入層

(1)接入環帶寬需求分析

接入層主要是需要細致的核算每一個接入環的帶寬，以滿足4G基站對傳送巨大的帶寬需求。因為GE速率的PTN環對于之前的2G/3G業務來說，帶寬是非常充裕的，因此現有的PTN接入環一般站點數比較多，一般為8~12個，甚至單環節點數多至20個的也有。因此，一旦這些站點全部或者大部分升級為4G站點，一個GE環的帶寬就遠遠無法滿足需求。

4G宏站按照典型的S111模型考慮帶寬需求為80M，室分站按S11模型考慮帶寬需求為60M，另外考慮2G/3G/集團客戶專線、PTN開銷和網管等流量，并且為高峰時段流量的突發式增長預留240M，一個GE接入環大概可以接入的4G站點不超過6個。而如果在雙頻混合組網的情況下，單個GE接入環的4G站點不能超過3個。中國移動現在大規模采用D頻/F頻雙頻組網，因此，現有的GE接入環必須進行大規模的優化調整，才能滿足需求。

(2)接入層優化策略

●對現有的GE接入環進行拆環。把1個GE環拆為多個GE速率的接入環；優勢是投資低，不用大量新增設備，缺點是割接難度大，對光纜資源需求高，尤其是接入層光纜的芯數一般都不大，經常出現拆環無芯可用的情況。

●對現有GE環進行2*GE擴展。即在同一套設備新增GE光路重組一邊環路，這個方案可以節約設備的數量，但是因為線路光口多占用了GE端口，可用于業務接入的GE端口就減少了，而之前的接入層設備接入能力一般不會太強，并且這種模式照樣要占用多一對纖芯。

●部分廠家提供了單纖雙向模塊，可以把使用1對纖芯的1個GE環提升至2個GE。本方案可以在不增加端口和纖芯消耗的基礎上簡單通過更換光模塊的形式就把GE環容量提升一倍，但是并不是所有廠家都支持該模式。

●接入層升級10GE。10GE接入環在速率上完全不存在瓶頸，但是出于網絡安全性考慮，一般單環上節點數控制在8~12個為宜。優點是建設難度低周期短，缺點是投資大，需要大量新增設備，現有設備利用率不高，而且對匯聚層的10GE端口具有大量的需求，現有的匯聚層設備很可能無法滿足全面升級10GE的需求。

4.結束語

傳輸網絡的建設是一項長期的過程，傳輸網絡的優化也不能奢望一蹴而就，需要針對業務發展的新形式并結合可投入的資金情況按照規劃方向不斷的對傳輸網進行持續的優化。

[1]張曉玉.移動4G時代背景下PTN承載全業務的優點及模型構建分析[J].科技前沿,2012-8.

[2]白鷺.PTN網絡結構優化方法探討[J].電信工程技術與標準化,2012-2-3.

趙建樹（1982—），男，山東人，北京郵電大學電子與通信技術專業工程碩士，工程師，主要從事電信工程規劃、咨詢與設計工作，研究方向：傳輸專業通 信工程規劃咨詢設計。