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浅谈PTN网络流量规划和流量控制

来源：宝玛科技网

业务与支撑系统

浅谈PTN网络流量规划和流量控制*

张成梅1，董勇2，洪峰1

（1.中国移动通信集团安徽有限公司黄山分公司，安徽黄山 245000；

2.黄山供电公司，安徽黄山 245000）

【摘要】针对PTN网络的特点，再结合黄山移动传输网的实际情况，阐述了移动传输PTN网络流量管理的重要性，并从流量规划和流量控制两个方面对PTN网络流量管理进行分析，同时分享了黄山移动在PTN网络流量管理方面的经验。

【关键词】PTN网络流量规划流量控制

中图分类号：TN91 文献标识码：B 文章编号：1006-1010(2013)-03-0153-05

1 引言

随着3G数据业务的迅猛发展，OLT宽带多业务传送等新模式不断出现，移动本地网引入了内核IP化的PTN技术来满足大规模弹性分组化业务传输的需求。但是，PTN网络的快速发展给网络规划以及维护管理也带来了重大挑战，尤其是PTN网络流量规划和流量控制。为应对PTN网络快速发展的趋势，本文以黄山移动传输网为依托，探讨了PTN网络的流量规划和流量控制。

其中，骨干层采用烽火OTN3000设备，用OTN来承载PTN；汇聚层采用烽火PTN660设备；接入层采用烽火PTN0或烽火PTN620设备，下带基站2G、3G、专线和WLAN等业务，宽带OLT业务承载在烽火0的GE端口下。

3 PTN业务流量规划

从目前的传输网发展格式来看，OTN+PTN+PON还是比较理想化的演进趋势。但是，随着3G业务、专线业务、WLAN业务以及移动家庭宽带业务的发展，

2 PTN网络结构和流量模型

目前，黄山移动本地网PTN网络采用骨干层、汇聚层、接入层三层组网的结构，如图1所示。

PTN组网建网过程中PTN业务的流量规划就显得非常重要。

黄山PTN网络实际拓扑部分如图2所示。PTN业务流量规划包括以下三个方面：（1）规划环路节点数量

*基金项目：安徽省高等学校省级自然科学研究项目（KJ2012A206）收稿日期：2013-01-11

责任编辑：袁婷　*****************

PTN技术在组网上，核心、汇聚层采用10GE组环，核心、汇聚环节点数量宜为3～5个，最多不超过6个；接入层采用GE传输系统，每个环5～8个节点，最多不超过12个。

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核心机房1RNCRNCRNCRNCRNCRNCRNC核心机房2RNCRNC向基站业务（对于大颗粒业务、业务流量高峰区）避开

OTN核心层10GE走同一个路由，这样在断缆时就不会发生基站所有的业务阻断的情况，同

PTN汇聚环GEPTN汇聚环GE时也分摊了业务流量，减轻了高峰业

PTN接入环GEPTN接入环GEPTN接入环GE务区的承载压力。在日常规划业务路由走向时除了要兼

图1 PTN组网拓扑示意图顾两方面，同时还需要判断所在主备Tunnel经过的端口

休宁县局OTN（南环)宁县局OTN（南环）休宁综合楼OTN（南环）休宁综合楼OTN（南环）带宽利用率情况，尽量避开业务流高

3090-休宁郎口水库-PTN02098-尧舜科技城-PTN02078-消防大队-PTN02010-海阳二小-PTN02035-休宁移动大楼-PTN0峰段、分摊业务量，让PTN网络均

1008-休宁交通局-PTN02036-休宁松萝茶厂-2037-休宁交警-PTN0PTN02038-休宁城西-PTN02042-休宁盐铺-PTN0衡运行。

（3）规划工

休宁县局PTN660休宁县局PTN660作保护路径

由于黄山PTN分组传输网络在网络层面选择的路径

2032-休宁电信楼-PTN02522-永琪大酒店-PTN02521-休宁交警队-PTN02512-休宁徽商步行街-PTN02513-休宁女人街-PTN02514-恒安机械厂-PTN02412-休宁中学-PTN02412-休宁中学-PTN02709-万安重潭-PTN0都是1:1保护，在正常情况下，备用路

3001-万安-PTN0径处于闲置状态，

2515-休宁火车站-PTN02516-三五九-PTN02517-科兴茶厂-PTN0故业务配置过程中需要考虑主备方向

1059-海阳镇-PTN660的选择，注意同位置基站大颗粒业务不能主用都选择同

图2 黄山PTN网络实际拓扑部分图

（2）规划业务路由走向

规划业务路由走向要兼顾两个方面：一个方面是同一方向基站（尤其是同一个基站）业务的路由尽量统一，当发生故障时，根据业务的中断情况可以帮助定位故障，方便排查故障；另一个方面是同一方

一方向，防止基站两侧业务流的严重不均衡。同时对业务设置优先级，一旦发生故障时，高等级业务可以通过协议切换到备用路径承载，这样可以使平时的带宽利用率达到最大化，而出故障时高等级业务又可以得到充分保护。

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随着不需要完全保护的数据业务的增长，需要提供更多的带宽，可考虑利用PTN系统的保护带宽承载业务，大幅降低数据业务成本。该方式需要保证系统内高等级业务占用较低比例的带宽，除了需要网络规划时预先考虑外，网络建成后增加高等级业务也应注意。

PTN业务流量规划经验归纳如下：

（1）分析业务需求，网络部署前明确哪些业务将作为被承载的主体业务，建网前要预留哪些后续作业的接入和传输能力。

（2）在设备的硬件配置上，根据时间维度考虑设备的可用业务槽位资源（为考虑网络的可扩展性，建议对设备槽位的交换容量等开展一定预留）；合理配置业务处理板和业务接入板的配合关系；根据保护的需求对业务板位等考虑保护关系和硬件冗余；根据传输距离合理选择接口类型。

（3）核心节点业务量大，建议采用双设备、重要端口1+1或1:1保护等多种措施保证网络安全。

留设计，在Node B和RNC设备上对话音业务报文标记高优先级，在传送网络入口进行流量监管，在传送网络内部提供高优先级业务调度的保证。

数据业务：宽带需求大，但对QoS要求相对较低，业务可以统计复用，允许较大的收敛比。要求Node B和RNC对数据业务标识较低优先级，传送网设备基于该优先级调度。

控制报文：占用少量带宽，QoS要求高，对时延敏感。

管理报文：占用少量带宽，QoS要求高，对时延不太敏感。

基于业务类型的QoS优先等级表如表1所示：

表1 基于业务类型的QoS优先等级表

类别CS7CS6EFAF4AF3AF2AF1BE

VLAN PRI（优先级）

76543210

应用互联网专线业务IPTV视频点播IPTV广播

语音、高等级数据业务专线

语音、仿真业务信令、网管同步信令、网管

4 PTN业务流量控制

PTN分组技术提供的“柔性”传输通道，目前没有端口流量的统计手段，随着数据业务、专线业务和宽带业务的发展，承载在PTN网络上的业务量日益增大，当超出PTN网络承载的能力时，将出现因端口流量拥塞导致业务异常的故障，故PTN业务流量控制非常重要。

PTN业务流量控制经验归纳如下：（1）设置业务优先级

不同类型的业务对承载网有不同的QoS要求，对承载网的业务优先级使用也各不相同。当资源有限不能同时满足所有业务时，就要对请求分配资源的业务进行优先级排序，使有限资源首先满足优先级特别高的业务请求。无论是2G、3G、LTE、大客户专线，还是家庭宽带，从PTN承载网的角度看，只要关注以下业务子类，完成这些业务的传送和性能监测：

语音业务：占用带宽不大，但对QoS要求高，要求低延迟、低抖动、低丢报率。话务收敛由Node B和RNC完成，传送网提供类似刚性管道的传送。因此，在业务承载时需要对话音业务带宽需求进行估计和预

（2）考虑采用层次化QoS

汇聚层采用层次化QoS。由于汇聚层节点需要同时汇聚来自不同接入环的多种类型的业务，并且有可能产生阻塞，因此需要对不同用户不同大类的业务内部进行优先级调度。而在接入层，每个接入节点的业务流向比较单一，只要按照GE环网保证物理带宽设计流量，在进入汇聚层之前基本不会出现阻塞调度的问题。

层次化QoS的层次包括：第一层用于区分业务大类或客户，主要体现在网络带宽分配上；第二层用于区分某一业务大类或客户内部不同业务流的优先级，主要体现在优先级分配上。两层QoS架构相对比较清晰，若采用更多层次的架构，业务管理将非常复杂。过深的层次不仅体现不出传送层的效率，而且会降低整个网络的转发性能。

层次化QoS模型如图3所示。

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FabricV-LAN1VoIPNode BVCOPTVHSOPA PW1PQPQWFOPORT TunnelPQ PW2BTSV-LAN2CESPQWFOPQ Ingress图3 层次化QoS模型示意图

Egress（3）安装网管流量监控软件

安装流量监控软件，尤其是对核心层、汇聚层上的OTN设备和PTN设备，要对LSP、PW、段层和端口四个层次的不同类型的实时流量进行监控，可以随时了解这四个层次的流量情况，在配置新业务时可避开流量拥塞区，均衡分配业务的走向；同时也可以对拥塞区和即将拥塞区进行扩容等。

四个层次的流量监控网管截图分别如图4～7所示：

图6 段层流量监控网管截图

图4 LSP层流量监控网管截图图7 端口流量监控网管截图

（4）设置端口带宽门限告警

合理设置端口带宽利用率的门限，当带宽利用率超过上门限时，上报FLOW_OVER告警；当利用率低于下门限时，告警结束。采用带宽门限告警的方式，提醒维护人员关注PTN网络“柔性”传输管道带宽的

图5 PW层流量监控网管截图

使用情况，在业务配置时尽量避开拥塞路径。

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5 结论

要做好PTN业务的流量管理工作，主要从两方面着手：一方面是PTN网络建设期间PTN业务流量的规划；另一方面就是PTN业务流量的控制。

中国移动全面推广NFC手机近场支付业务

近日，中国移动总裁李跃与招行董事长马蔚华共同宣布，中国移动与招商银行将在移动支付、市场渠道、集团客户通信三个方面达成战略合作。在移动支付方面，双方将在手机支付业务开通、充值、退款、资金结算、系统对接及开发、渠道合作、积分兑换、营销资源置换等方面展开合作。同时，双方将基于NFC-SWP模式开展合作，实现符合PBOC2.0等系列标准的移动支付方案。届时，用户可通过中国移动NFC手机钱包客户端下载招商银行的借记卡、贷记卡、电子现金等金融服务，享受空中开卡、圈卡充值、现场POS机消费等功能。这实际上意味着中国移动开始实质性地大规模推广NFC手机支付业务。

早先中国移动主要采用2.4GHz的RF-SIM标准，这种标准无需银行帮助，支付费用通过手机账单收取，相当于移动运营商为用户提供了信用，但这种代收费的方式遭到银行业的反对，认为电信运营商有超范围经营金融业务之嫌，因而中国移动的手机支付标准遭到围剿，结果是去年6月，中国移动被迫与中国银联签署移动支付业务合作协议，承诺双方将共同推出基于NFC的手机近场支付的通信标准和银行支付标准，并符合国际标准。也就是说，中国移动被迫同时采用银联制定的国家标准。

采用银联的NFC标准后，中国移动将可以方便地与各种银行合作，此次与招行开始手机支付领域的合作即是其一。同时，据市场研究公司IDC预计，到2017年全球移动支付的金额将突破1万亿美元，其中有25%来自NFC移动支付。可见，与银联合作还是大势所趋。

参考文献：

[1] 修云峰. PTN网络规划和安全技术及其在南京移动网

络中应用的研究[D]. 南京: 南京邮电大学, 2012.[2] 白鹭,揭摄. PTN网络结构优化方法探讨[J]. 电信工程技

术与标准化, 2012(5): 9-12.

[3] 田珍念. 中小地市PTN网络业务流量与规划简要介绍

[J]. 中国高新技术企业, 2010(34): 63-65.

[4] 黄煜圳. 使用PTN设备搭建移动通信业务传送承载网

络[D]. 广州: 华南理工大学, 2011.★

作者简介

张成梅：助理工程师，硕士毕业于安徽大学光学专业，现任职于中国移动通信集团安徽有限公司黄山分公司，主要从事移动通信网络维护工作。

董勇：工程师，硕士毕业于安徽大学光通信专业，现任职于黄山供电公司，主要从事电力系统通信运维及检修工作。

洪峰：助理工程师，学士毕业于安徽广播电视大学工商管理专业，现任职于中国移动通信集团安徽有限公司黄山分公司，主要从事移动通信网络规划、建设和管理工作。

手机近场支付瓶颈在于支持NFC功能的手机和改造的闪存POS机数量，好在一方面银联已宣布年内铺设约150万台非接金融POS终端。而中国移动则透露，今年销售的智能手机中将有超过1000万部会具有NFC功能。（新浪科技）

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