PTN承载2G基站TDM业务规划
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【摘要】文章首先介绍基站承载网络现状：然后从两个方面阐述ptn承载2g基站tdm的优势，指出其困局所在：最后分析网络如何衔接并逐步转移TDM回传业务，并提出相应的规划设计。
【关键词】TDM DTN 2G基站 业务规划 业务测试
1 基站承载网络现状
经过多年部署，目前的基站承载网建设主要以环形结构层次清晰的三层网络为主，用以承载基站回传业务，随着PTN替代SDH网络的进程加快，现有SDH网络建设规模逐年降低，普遍出现利用率过高、扩容空间小的困难。
PTN网络近年来开始启动大规模建设，网络维持传统三层环形结构，主要用于承载基站回传业务和集团客户专线业务，现阶段布点以配套基站建设的方式进行，网络覆盖和密度存在不足。
2 PTN承载2G基站TDM的优势
2G基站TDM业务对传输网络的主要要求是建立时隙通道，实现0.05ppm的时钟同步精度，并达到业务中断时间小于50ms的电信级保护。
PTN技术是一种介于分组传输和电路传输间的二层传输技术，在包传输机制下建立虚拟通道模拟出类似于SDH的传输专线，通过物理层时钟或1588V2技术传输保证高精度同步，并结合多种保护方式满足电信级保护的要求。
2.1Pwe3伪线仿真技术
PWE3是一种端到端的二层业务承载技术，属于点到点方式的L2VPN。在PSN网络的两台PE中，它以LDP／RSVP作为信令，通过隧道(可能是MPLS隧道、GRE、L2TPv3或其他)模拟CE端的各种二层业务，如各种二层数据报文、比特流等，使CE端的二层数据在PSN网络中透明传递。
2.21588V2时间同步技术
GSM网络要求实现0.05ppm的时钟同步精度，与TD的时钟同步需求相同，因此可以采用TD所使用的1588V2时间同步技术。
IEEE 1588V2是一种基于数据包传输的同步技术标准，采用时戳机制和主从同步方案，对时间进行编码传送，同时利用网络链路的对称性和时延测量技术，实现主从时钟和时间的同步。
3 PTN承载2G基站TDM业务的困局
PTN承载SDH过渡而来的TDM业务，存在一定的困难，主要体现在网络结构、网间对接保护等方面。
现有网络架构下，BSC已经接入SDH骨干层，大都没有剩余端口可以容纳PTN接入。但基于业务归属原则，PTN所承载的2G TDM业务仍需回传至现有的BSC内，因此无法回避与SDH网络对接这一课题。
现阶段PTN网络密度远不如SDH网络，新开通GSM基站常常需要经过多次跳纤才能接入最近PTN接入点，接入距离长且占用纤芯资源多，同时也造成网络完善后需再次优化的困难。
PTN与SOH网络对接涉及不同保护技术和网管系统下快速诊断故障，调度业务，保护倒换等一系列问题，需谨慎评估和测试网络对接的稳定性和可靠性。
4 PTN传送TDM业务的规划要点
4.1网络架构规划
(1)网络对接方式(透传式)
如图1所示，BTS接入PTN接入设备，通过PTN网络上传至PTN骨干层，一对PTN核心层设备对接SDH核心层设备实现双节点互联，通过SDH核心层链接BSC。本方案的优点是只需完成机楼内PTN与SDH核心层设备间对接，对于现网改动小，新增设备量少，在全链路实现双节点、双路由保护；缺点是由于涉及2套网管系统，无法提供端到端OAM，运维与故障点确定存在困难，占用SDH骨干层资源过大。
(2)网络对接方式(网关式)
如图2所示，BTS接入PTN接入设备，PTN汇聚环和SDH汇聚环对接，DTN和SDH通过CSTM-1／4网管方式进行连接。本方案优点是PTN通过网关单板。对PW和VC12进行告警、SD(性能劣化触发保护倒换)、DCN信息的传递，从而实现PTN和MSTP网络的互通，工程量小，最大程度保护现网投资；缺点是互通机制仍不成熟。
(3)用户侧对接方式
如图3所示，BTS接入PTN接入设备，依据需求在汇聚层或骨干层落地，通过IODF实现与SDH对接。本方案的优点是由于采用落地对接方式，接入灵活，不需改动现网；缺点是PTN与SDH网络各自网管独立，运维困难，无法实现端对端OAM和保护，PTN和SDH单节点对接，存在网络中断风险。
4.2PTN接入网规划
在SDH向PTN过渡初期，PTN网络接入层节点较少，新建PTN站点多以长距离直连方式建设，造成跳纤点过多，增加维护和后期优化的困难。为最大程度减小新增基站与接入点间距离，有必要改进现有PTN接入点规划方式，调整PTN接入环建设顺序，优先预布置PTN接入点于关键节点。
在一个复杂网络中，关键节点(即优先布置PTN的SDH节点)的选择将不是那么显而易见，通过建立模型进行概率分析，可以得到如下结论：
(1)不考虑支链的情况下，路径长度为3的SDH链，第2个节点为关键节点，对于路径长度为4或5的链，第3个节点为关键节点；路径长度为6的链，第4个节点为关键节点。
(2)考虑支链后，增加一个支链节点会使得该支链节点所在链上节点更容易成为关键节点，需要重新计算概率。
(3)两端都是PTN的情况，靠近中间的节点是关键节点。
(4)三交环，关键节点不会出现在节点较少的环上。
(5)对于同一系统上经计算可能出现两个以上关键节点，可以根据节点设置、纤芯情况或者工程实施难易度来比较。
通过以上思路，可以建立接入网资源库，跟随网络的建设不断刷新关键点数据，用于指导接入层规划。
5 网络对接测试介绍
SDH和PTN网络具有相互独立OAM、保护和时钟机制，而这些机制在网络对接后是否可以顺利衔接，是决定对接方案可行性的重点，以下介绍各种情况下网络对接的测试结果。
5.1端到端TDM业务测试(网络侧使用STM-1对接)
测试目的：验证端到端TDM业务性能，PTN与MSTP设备间使用STM-1对接。测试配置如图4所示。
测试步骤如下：
(1)按照上图搭建测试组网(NE1、NE2、NE3、NE4、NE5、NE10为PTN设备，NE6、NE7、NE8、NE9为SDH设备)；
(2)配置NE1-NE9-NE10-NE9之间的TDM业务，接口类型为E1-STM1，其中PTN环和SDH环间链路为CSTM-1链路；
(3)查看业务所经过的PTN和MSTP设备状态告警；
(4)通过仪表验证业务是否正常。
预测结果：网元状态正常，无异常告警；业务正常，没有告警和误码。
测试结果：通过。
备注：TDM业务正常，仪表没有误码、PTN网管没有告警，与预期结果相符。
5.2端到端TDM业务测试(网络侧使用GE对接)
测试目的：验证端到端TDM业务性能，PTN与MSTP设备间使用GE对接。测试配置如图5所示。
测试步骤如下：
(1)按照上图搭建测试组网(NE1、NE2、NE3、NE4、NE5、NE10为PTN设备，NE6、NE7、NE8、NE9为SDH设备)；
(2)配置NE1-NE9-NE10-NE9之间的TDM业务，接口类型为E1-STM1，其中PTN环和SDH环间链路为GE链路；
(3)查看业务所经过的PTN和MSTP设备状态告警；
(4)通过仪表验证业务是否正常。
预期结果：网元状态正常，无异常告警；业务正常，没有告警和误码。
测试结果：通过。
备注：TDM业务正常，仪表没有误码、PTN网管没有告警，与预期结果相符。
6 结语
使用PTN传送2G TDM业务的主要困难在于，PTN网络接入层覆盖不够完善以及PTN和SDH的网络对接保护和管理方面。通过对接测试的验证，使用PTN传送TDM业务方案具有实际可行性，可以保证2G TDM业务的回传质量；而PTN接入点密度过低可通过合理的规划和预布置节点尽量避免。因此长期而言，随着PTN传输网络的完善和2G网络的IP化，最终会实现PTN网络完全替代SDH网络，建立业务统一承载的城域传送网络。