PTN相關技術及與其他網絡的關系

摘 要：基于電路交叉的SDH網絡存在成本過高、帶寬利用率低、不夠靈活的弊端；而非連接特性的IP網絡和產品，又難于嚴格保證重要業務的傳送質量和性能，不適于電信級業務的承載。因此，傳送網需要采用靈活、高效和低成本的分組傳送平臺來實現移動回傳業務承載。分組傳送網（PTN）在網絡中的定位以及和其他網絡的關系均需要研究。

關鍵詞：分組交換；面向連接；MSTP；WDM/OTN

中圖分類號：TN929.5 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2014） 10-0000-01

一、PTN的基本特性和相關技術

是傳送技術和數據技術結合的產物，不僅能較好承載電信級以太網業務，滿足標準化業務、高可靠性、靈活擴展性、嚴格服務質量（QoS）和完善的運行管理維護（OAM）等五個基本屬性，而且兼顧了支持傳統的TDM和ATM業務，繼承了SDH網管的圖形化界面、端到端配置等管理功能。

PTN具有以下基本特性：（1）采用面向連接的分組交換技術，基于分組交換內核，支持多業務承載；（2）面向連接，可由網管手工配置；（3）提供可靠的網絡保護機制，并可應用于PTN的各個網絡分層和各種網絡拓撲；（4）為多種業務提供差異化服務質量（QOS）保障；（5）具有完善的OAM故障管理和性能管理功能；（6）應支持控制平面、管理平面與傳送平面在邏輯上的分離，傳送平面的數據轉發、保護倒換應獨立于控制平面或管理平面；若控制平面或管理平面傳送路徑失敗，傳送平面仍能正常執行數據轉發、OAM和保護倒換功能；（7）也可支持通過控制平面動態建立業務路徑和恢復路徑，應支持在同樣的層網絡或域內，靜態和動態共存情況下對MPLS-TP傳送路徑的配置和管理；（8）支持同步以太網功能，實現穩定可靠的頻率同步；支持IEEE1588V2功能，實現高高精度的時間同步。

PTN具有以下兩類具體實現技術：（1）一類是從IP/MPLS發展而來的MPLS-TP（多協議標簽交換—傳送子集）技術，拋棄了基于IP地址的逐跳轉發機制并且不依賴控制平面來建立傳送路徑，增強了MPLS面向連接的標簽轉發能力，從而具有確定的端到端傳送路徑，增強了網絡保護和OAM能力；（2）另一類是從以太網發展而來的面向連接的以太網傳送技術，是IEEE802.1ah PBB基礎上進行了改進，取消了MAC地址學習、生成樹和泛洪等以太網無連接特性，并增加了流量工程（TE）來增強QoS能力，目前主要支持點到點和點到多點的面向連接傳送和線性保護，暫不支持面向連接的多點到多點之間的業務和環網保護技術。

二、PTN網絡定位

（一）技術對比

基于電路交換的SDH/MSTP網絡是通過剛性管道來保障網數據業務的傳輸、因此其帶寬利用率較低，匯聚能力差，統計復用效率低，難以提供強大的組播處理能力。內核IP化的PTN技術、具備強大的帶寬統計復用能力，適用于突發性強、流量不確定性的業務，解決了TDM交換時代帶寬無法共享、無法有效支持突發業務的根本缺陷。但是相比MSTP網絡，PTN的劣勢在于TDM的業務接入，PTN也可以通過仿真支持TDM業務，但接入能力有限，只能作為TDM業務承載的補充手段，所以用于承載高QoS需求的IP化業務才能真正體現和發揮PTN的優勢。

與傳統的以太網相比，PTN是面向連接的網絡，提供了電信級業務保障，同時繼承了SDH/MSTP網絡的端到端的OAM管理能力，并根據不同的QoS機制提供差異化服務。

與IP over WDM/OTN技術相比，IP over WDM/OTN技術注重解決IP業務超長距離、超大帶寬傳輸問題，可以為大量的2.5G、10G、40G甚至100G等大顆粒業務提供點到點的傳輸通道，這是PTN難以達到的。但IP over WDM/OTN的帶寬分配也是剛性的，帶寬利用率不高。同時，OTN設備不具備二層匯聚收斂功能，因此，PTN的優勢體現在小顆粒IP業務的靈活接入、業務的匯聚收斂上，而并不擅長對大量的點到點的大顆粒業務的傳送。

（二）PTN和其他網絡的關系

（1）PTN與SDH/MSTP網。目前MSTP網絡已經有較大規模，承載著2G、3G電路域、大客戶TDM專線、核心網TDM業務等大量TDM業務。在3G、2G語音業務的承載方面，SDH/MSTP網絡的結構成熟、穩定。短期內2G語音業務仍然會承載在MSTP網絡上，以充分利用前期已配置的網絡資源。基站實現IP化進程后，之前大量TDM業務承載在MSTP網絡上改為由IP方式承載在PTN網絡上，同時MSTP網絡騰出大量的空閑資源，考慮到MSTP網絡的專線獨享特性及強大業務保護能力和OAM能力和經過多年建設形成的廣泛的覆蓋能力，可以將MSTP網絡為帶寬需求不高，但是安全性和私密性要求較高的客戶提供專線接入，同時還可覆蓋PTN暫時無法到達的區域；（2）PTN與WDM/OTN。IP over WDM/OTN網絡基于波長或ODUk交換內核實現大顆粒業務的靈活調度與保護。在城域網建設中，IP over WDM/OTN適合應用在核心層，為核心網元提供大顆粒業務的組網、調度及保護。在移動回傳業務承載中，在大型城域網中。可采用PTN+WDM/OTN的組網模式。接入/匯聚層采用PTN組網，向上通過IP over WDM/OTN將業務調度至所屬無線網絡控制器（RNC）機房的PTN核心落地層。與PTN配合組網極大地簡化了核心層節點與匯聚層骨干節點間的網絡組建。一方面在業務歸屬調整時可方便的實現業務靈活調度，另一方面核心層節點只與所屬RNC機房相連，避免了純PTN組網中，因某節點業務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，節省了網絡投資；（3）PTN與IP城域網及全業務接入網。PTN、IP城域網以及以PON技術為代表的FTTX接入網，三張網絡在二層以下是統一的，融合的網絡，只是面向的業務對象不同。首先，PTN采用了二層面向連接技術，而且集成了二層設備的統計復用、組播等功能，可以基于LSP實現端到端的電信及以太網業務保護、帶寬規劃等，因此在高等級的業務傳送、網絡故障定位等方面，與傳統的二層數據相比，優勢明顯，特別適用于高等級的基站類業務、大客戶專線類業務的承載。FTTX接入網則側重于普通用戶接入，根據用戶群體的不同需求，常見的解決方案有PON+LAN、PON+VDSL、PON+交換機等，全業務FTTX接入網主要完成OLT以下語音、視頻和數據的接入、匯聚。在初期業務量不大的情況下，若WLAN、OLT等采用其他方式接入城域網比較困難或成本較高時，可以利用分組承載傳送網閑置資源進行承載，并要求以二層專線的方式與IP城域網互通。

三、結束語

業務的需求是推動PTN技術發展的主要動力。移動業務從2G向3G、HSPA+及LTE的演進，除了傳統業務IP化的需求，還對同步、網絡延時、可靠性及安全性提出了較高的要求。PTN正是在這一背景下應運而生。我們相信，隨著PTN產業鏈的進一步發展成熟，其技術與成本優勢將更加明顯，必將成為移動回傳等高價值業務的主流承載平臺。

參考文獻：

[1]孫穎.PTN網絡中的QoS機制和保護方式的研究[D].北京郵電大學，2013.