3.2 核心層PTN對接CE路由器技術方案

PTN+CE實現(xiàn)TD-LTE回傳組網如圖3所示。PTN+CE方案中，PTN的核心層、匯聚層和接入層設備都保持不變，通過二層方式將基站流量傳輸至CE路由器。PTN與CE之間通過交互以太報文互通。由CE路由器作為基站的網關，實現(xiàn)三層流量轉發(fā)功能。

圖3　PTN+CE方案承載TD-LTE組網示意圖

采用PTN+CE方案，在PTN和CE之間有兩種對接方式，分別是方式一PTN內部建立主備PW，和方式二PTN內部建立VPLS。采用方式一時，VRRP心跳報文運行在兩臺CE設備之間，為提高心跳報文鏈路可靠性，宜采用多鏈路捆綁方式實現(xiàn)。采用方式二時，VRRP心跳報文運行在PTN與CE互聯(lián)的鏈路上。

4 PTN互通性研究

TD-LTE時期SGW單設備落地，使得PTN L3方案存在核心層PTN互通組網的需求，此外，為了保證服務和成本、增強網絡開放性，各地市的PTN網絡有可能采用兩家或以上設備商產品組網，為實現(xiàn)承載業(yè)務的端到端管理，PTN也存在組網互通性需求?；ネ☉脠鼍爸饕蟹謱踊ネê头钟蚧ネ▋煞N場景。PTN設備間互通主要包括業(yè)務，保護，OAM，QoS和同步5個層面的互通。

PTN互通模型主要有UNI（用戶網絡接口）互通模型和NNI（網絡—網絡接口）互通模型。UNI互通模型是指兩端PTN設備通過業(yè)務適配模塊進行互聯(lián)，即業(yè)務接口互通（見圖4），一端設備將MPLS-TP隧道進行PWE3解封裝恢復業(yè)務報文后傳送到另一端設備，另一端設備再將該業(yè)務進行PWE3封裝后進入MPLS-TP隧道。NNI互通模型是指兩端PTN設備通過線路適配模塊進行互聯(lián)，即網絡/線路接口互通（見圖5），兩端設備直接實現(xiàn)MPLS-TP隧道對接。

圖5　NNI互通模型

UNI互通模型對互通的每一端設備而言，對端設備可以看作是與基站、各類客戶一樣的客戶側設備，來自互通接口的是業(yè)務。因此，在PTN互通性研究中，NNI互通模型更為關鍵，也較難實現(xiàn)。

在業(yè)務，保護，OAM，QoS和同步5個層面互通要求中，業(yè)務互通是最基本的要求和前提，首先要保證業(yè)務能基于UNI接口和NNI接口進行互通。在此基礎上，重點是實現(xiàn)保護互通和OAM互通，后文將分別加以分析。此外，PTN設備需支持DiffServ模式的端到端QoS，并采用一致的QoS優(yōu)先級映射表實現(xiàn)DSCP，VLAN PRI，TC的相互映射。最后是實現(xiàn)頻率和時間同步的互通，頻率同步主要基于標準的同步以太網實現(xiàn)，時間同步采用IEEE 1588v2帶內以太網方式或1PPS+TOD帶外接口方式實現(xiàn)。

4.1 PTN保護互

通PTN可為基站和各類客戶業(yè)務提供50ms端到端保護，保證網絡的可靠性。PTN保護分為UNI接口保護和網絡內保護，在互通時，UNI接口需要支持1+1/1：1 MSP保護互通（對于SDH接口）和LAG保護互通（對于以太網接口），PTN網絡內需要支持MPLS-TP定義的1：1 LSP線性保護方式互通（基于NNI互通模型）。

由于ITU-T對于MPLS-TP的線性保護標準尚未完成，目前設備實現(xiàn)主要參考ITU-T G.8031以太網線性保護標準。PTN采用1：1線性保護方式時，在正常情況下，業(yè)務運行在工作路徑上，在故障時期業(yè)務切換到保護路徑上；當業(yè)務恢復以后，兩個端節(jié)點PTN設備不立即將業(yè)務切換回切至工作路徑，而是分別設置WTR定時器，等待WTR定時器結束后再回切。WTR主要作用是阻止由于間歇性故障而引起的頻繁保護倒換操作。

中國移動在深圳TD-LTE規(guī)模試驗網測試時發(fā)現(xiàn)，ITU-T標準對于1：1線性保護的WTR（等待恢復）狀態(tài)處理機制的規(guī)定存在缺陷，導致PTN設備廠家實現(xiàn)有差異，在互通時保護倒換回切時間超標。由于兩端PTN設備的WTR設置可能不一致或者設置一致但WTR結束時間存在瞬間差異，先結束WTR的一端立即返回至工作路徑（即短超時方案），而此時對端設備WTR尚未結束、因而業(yè)務可能仍駐留在保護路徑上（即長超時方案）。分別采用短超時和長超時方案的兩個廠家在進行線性保護互通時，可能引起業(yè)務中斷。

因此，對線性保護互通方案進行改進，建議采用長超時方案，并對于ITU-T標準中新定義“中間狀態(tài)”不進行切換動作，使得先結束WTR一端可以等待對端WTR結束后再一起回切。該方案已被CCSA（中國通信標準化協(xié)會）國內標準和ITU-T國際標準采納，主流廠家設備也已支持并通過測試。4.2 基于ITU-T G.8113.1的OAM機制互通PTN OAM主要為配合網管在設備上實現(xiàn)故障檢測和快速定位、時延、丟包率等性能監(jiān)測等功能，需要基于特定的OAM報文實現(xiàn)。PTN設備承載業(yè)務主要采用以太網接口，在UNI接口和NNI接口需支持多種OAM功能，如在UNI側需實現(xiàn)基于IEEE 802.3ah標準和基于ITU-T Y.1731協(xié)議的以太網業(yè)務OAM功能，在NNI側應遵循最新的ITU-T G.8113.1標準實現(xiàn)PTN網絡層面的OAM互通（見表1）。

表1　采用G.8113.1的PTN OAM報文編碼格式字段描述

為實現(xiàn)PTN網絡內基于G.8113.1的OAM互通，中國移動提出對MPLS-TP OAM的報文封裝字段進行統(tǒng)一要求，主要改進包括Ether Type，Channel Type，TC，TTL，MEL，Version等。相關內容已經被CCSA標準采納。

5 OTN+PTN（L2/L3）時間同步傳送組網

TDD系統(tǒng)的接收和發(fā)送工作在同一頻段，這種技術能夠大大提高頻譜資源的利用率，但同時也需要各個基站小區(qū)保持高精度的時間同步，不然會造成嚴重的收發(fā)互相干擾的問題。實現(xiàn)時間同步，傳統(tǒng)的解決方案是為每個基站配置GPS同步模塊，但是GPS模塊成本高，維護難，故障率高，而且有安全隱患，所以中國移動很早就開始布局1588 v2地面?zhèn)魉蜁r鐘同步的方式為TDD基站提供時間同步。當前，通過PTN網絡來實現(xiàn)1588v2時鐘信號的地面?zhèn)魉停瑸門D-SCDMA基站提供時間同步，已經廣泛用于中國移動現(xiàn)網。

LTE回傳網絡引入了橫向流量模型并且需要支持低時延的傳送，這個需求推動PTN核心層設備需要具備L3的功能，能夠實現(xiàn)根據IP地址轉發(fā)LTE S1-Flex和X2業(yè)務。PTN核心層設備開通L3功能后支持時間同步的能力需要進行驗證。

針對這些新需求，中國移動在深圳TD-LTE規(guī)模實驗網中，分別進行了L3 PTN+L2 PTN聯(lián)合組網場景以及OTN+PTN聯(lián)合組網場景下傳送時間同步的測試，測試的組網場景如圖6所示。

圖6　L3 PTN+L2 PTN聯(lián)合組網以及OTN+PTN聯(lián)合組網傳送時間同步示意圖

測試結果表明采用1588v2協(xié)議的L3 PTN+ L2 PTN聯(lián)合組網以及OTN+PTN聯(lián)合組網傳送時間同步信號的系統(tǒng)可以很好地滿足TD-LTE系統(tǒng)的要求。

6 結束語

LTE是未來高速移動通信系統(tǒng)的發(fā)展方向，其中的TD-LTE制式可以借助現(xiàn)有TD-SCMDA的產業(yè)優(yōu)勢，是中國移動的首選。中國移動面向TD-LTE對回傳網絡提出的新需求，研究和制定了一系列解決方案，并進行了相關測試和試點驗證，包括推動PTN向更大容量、更高速率接口方向發(fā)展，并借助其統(tǒng)計復用、多業(yè)務承載、QoS能力，充分保證TD-LTE所需高帶寬、低時延要求；借助PTN強大的保護和OAM能力以及增強L3功能或與CE路由器對接的方案，確保TD-LTE S1-Flex和X2接口轉發(fā)需求；推動PTN全面互通，滿足TD-LTE回傳網絡互通需求；推動OTN支持時間同步，提供OTN與PTN組網傳送高精度時間同步，滿足TD-LTE高精度時間同步的需求。隨著LTE進程的不斷推進，各項解決方案仍將進一步豐富完善，助力TD-LTE回傳網絡建設和應用。