網絡地帶

任宇+王雪冰+王獻森++梅儀國

摘要：融合了分組技術及同步數字體系(SDH)技術優勢的分組傳送網(PTN)技術，更適合多業務的承載和交換，滿足靈活的組網調度和多業務傳送，可以提供網絡保護功能。PTN技術特點決定他能更好的利用現有的網絡，能提供更多的與現網的接口。文章分析了PTN技術特點及現有組網方式。

關鍵詞：PTN；分組；組網模式1背景

21世紀移動通信技術和市場的飛速發展，在新技術和市場需求的共同作用下,未來移動通信技術將呈現以下幾大趨勢：網絡業務數據化、分組化；網絡技術數字化，寬帶化；網絡設備智能化，小型化；移動網絡的綜合化，全球化，個人化；各種網絡的融合建設和完善城域傳送網是增強企業實力，迎接市場競爭的需要；是改善服務質量、提高企業效益的需要；是移動通信做大、做強、進而朝綜合業務運營商發展的需要。

隨著我國通信傳輸網絡建設進程的推進以及通信業務水平的不斷提高，通信系統對通信網的要求也越來越高。傳統的SDH傳輸技術具有強大的OAM能力、端到端的業務配置及保護、基于圖形化界面的網管優勢，隨著業務的全IP化和多種多樣的業務種類的出現，業務所需流量需求逐漸加大，其優勢不再明顯。原有的專門為TDM研發的SDH傳輸技術，對于IP業務的傳輸效率低的劣勢逐漸顯示出來，難以適應全業務對帶寬需求的迅猛增長，在這種情況下，一種快捷高效而又能繼續保持SDH技術的優點的信息承載技術——PTN(Packet Transport Network——分組傳輸網)應運而生。

2基于分組傳送的PTN技術特點

2.1 PTN技術優勢

傳統意義上，在物理媒介層，如光纖等，和來自客戶的業務層之間存在的傳送設備的功能結構是以固定的時隙交換、波長交換或者空分交換為基礎的，如現有的設備形態，PDH,SDH/SONET,OTN,ROADM均是如此，采用固定式交換的基本前提是業務是基于PSTN時代的64Kbps基本單元，在現在分組化盛行的時代，顯然不能很好地適應，由此導致技術上傾向于采用分組交換的交換/轉發內核，同時依然符合ITU－TG.805傳送網設備功能結構的一般要求，即PTN設備。

PTN采用通用分組交換內核，在提供了對數據業務的適應性的同時，還通過采用端到端偽線仿真技術提供了對原有電路型服務的后向兼容性，不僅滿足了數據業務的需求，還支持了傳統的電路型業務。同時，通過使用區分服務（DiffServ）和流量工程的QoS機制，實現了端到端的QoS，提供了對各種類型業務的支持能力。可以說，PTN技術具有全業務承載能力。

安全是網絡傳輸最基本的要求。PTN技術通過類似于SDH的時隙隔離的LSP和PW標簽的隔離來區分業務，這具有底層的高隔離度。同時，PTN產品又增加了多鐘提高安全性的功能如數據庫加密、協議加密、用戶接入認證、防DOS攻擊、防病毒等，系統的安全性在很大程度上得到了保障。

PTN設備的接口速率除了傳統的2M、155M，主要是千兆以太和萬兆以太，因此可以明顯降低每Mbit的傳送成本，并且由于技術的進步，端口密度、設備容量體積比大大增加，而耗電量明顯降低。

2.2 PTN網絡運營層面

PTN繼承了SDH/MSTP良好的組網、保護和可運維能力，又利用IP化的內核提供了完善的彈性帶寬分配、統計復用和差異化服務能力，能為以太網、TDM和ATM等業務提供豐富的客戶側接口，非常適合于高等級、小顆粒業務的靈活接入、匯聚收斂和統計復用。

PTN網絡提供了一個性能最好，兼容以太、ATM、SDH、PDH、PPP/HDLC、幀中繼等各種技術的統一的傳送平臺，消除了網絡建設類型的多樣性，代之以接口類型的多樣性，原有的網絡設備，如ATM交換機、以太交換機、PDH光端機，可以通過PTN網絡互聯在一起，也可以被PTN的ATM接口、以太接口、PDH接口直接替換。

PTN技術的優勢在于完美地結合了數據技術與傳輸技術，來自數據方面的大容量分組交換/標簽交換技術、QoS技術，來自傳送的OAM管理、50ms保護和同步，可以使基礎網絡設施獲得最大的技術優勢，增強未來快速部署新應用的靈活性和降低成本，同時可以最大程度地利用現有網絡，保護已有資產。

如果將PTN的LSP/PW與SDH基于VC的高階通道和低階通道做類比，PW就類似于低階通道，它的作用就是對客戶業務的封裝，并且作為低階的業務指示，方便在高階的層面復用，而LSP則類似于高階通道，可以承載多條PW到達同一個目的站點。

相比數據網絡，PTN同步特性可以提供高精度的頻率和時間輸出，滿足無線網絡嚴格的時鐘要求，對VoIP、實時視頻等業務有優異的性能保證。

3PTN實現技術分析

3.1 傳送多協議標記交換(MPLS-TP)技術

從因特網協議/多協議標記交換(IP/MPLS)發展來的傳送多協議標記交換(MPLS-TP)技術，拋棄了基于IP地址的逐跳轉發機制，并且不依賴于控制平面來建立傳送路徑；保留了多協議標記交換(MPLS)面向連接的端到端標簽轉發能力，去掉了其無連接和非端到端的特性，因此具有確定的端到端傳送路徑，并增強了滿足傳送網需求，且具有傳送網風格的網絡保護機制和OAM能力。

3.2 PTN對L3功能和業務的支持

L3 PTN是IP技術和傳送技術的深度融合。PTN的L3功能體現在業務層上，通過VRF業務實例體現，VRF之間采用MPLS-TP傳送管道連接，其主要特點如下：

⑴L3功能定位在IP數據的傳送；

⑵支持路由表的網管靜態配置和動態學習；

⑶支持IP層OAM，支持VRF業務實例的保護（VPN FRR/VRRP）；

⑷支持業務和管道的分離，即可以先規劃和配置管道，再建立L3 VPN業務；MPLS-TP傳送管道的配置、OAM和保護不受L3 VPN的影響；

⑸支持網管靜態配置MPLS-TP傳送管道，保持傳送網管道的OAM和保護特性，提供更強大的網絡管理和運維手段。

4PTN網絡的規劃

4.1 PTN的組網模式

PTN具有以下技術特征：

⑴采用面向連接的分組交換(CO-PS)技術，基于分組交換內核，支持多業務承載。

⑵嚴格面向連接。該連接應能長期存在，可由網管手工配置。

⑶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。

⑷為多種業務提供差異化的服務質量保障。

⑸具有完善的OAM故障管理和性能管理功能。

⑹基于標簽進行分組轉發。OAM報文的封裝、傳送和處理不依賴于IP封裝和IP處理。保護機制也不依賴于IP分組。

⑺支持雙向點到點傳送路徑，并支持單向點到多點傳送路徑；支持點到點(P2P)和點到多點(P2MP)傳送路徑的流量工程控制能力。

4.2 PTN網絡與其他網絡的關系

PTN繼承了SDH/MSTP良好的組完、保護和可運維能力，又利用IP化的內核提供了強大的彈性帶寬分配、統計復用和差異化服務能力，能為以太網、TDM和ATM等業務提供豐富的客戶側接口，非常適合于高等級小顆粒業務的靈活接入、匯聚收斂和統計復用。而PTN能提供的最大速率網絡側接口只有10GE接口，以其組建骨干層以上網絡顯然無法滿足當前業務帶寬爆炸性增長的需求。因此，PTN定位于城域匯聚接入層網絡，未來可與由DWDM/OTN設備組建的具備超大帶寬傳送能力的城域核心骨干層網絡和由PON設備組建的側重于密集型普通用戶接入的全業務接入網絡共同構成城域傳送網的主體。

4.3 PTN網絡主要應用場景

PTN設備在未來的網絡應用中主要是在城域網中，主要是移動回傳、優質客戶接入與大客戶虛擬網。

移動網絡也在經歷從窄帶向寬帶，從電路向分組化演進的過程中，繼續維護2G，重點發展3G網絡在世界上已經是普遍的趨勢。PTN支持2G的BTS到BSC的ATM接口、TDM接口、以太接口，也支持3G的NodeB到RNC的以太接口、傳統TDM接口、ATM接口，對未來向LTE的演進，考慮了合適的容量、物理接口速率、時延丟包性能和S1/X2邏輯接口的支持方案，可以做到同一種設備對不同代的移動網絡的同時支持。移動網絡本身對高精度時鐘的要求，要求頻率同步做到低于50PPB，時間同步絕對值小于1us，甚至500ns，PTN設備已經普遍支持1588v2和同步以太，對同步的支持是規范和跨廠家的。PTN設備的容量高于MSTP同檔次產品，滿足無線寬帶發展的要求。

對PTN設備組建的精品網絡，移動回傳在一定時期內也只會消耗約數百兆容量，大量的帶寬還可以為對網絡QoS要求比較高、可靠性高的優質的行業客戶提供接入和組建虛擬網。由于行業客戶的專有網絡也在向IP化轉型，引入PTN組建虛擬網，可以高效承載，而且，帶寬配置可以很靈活，安全性和TDM組網一樣高，管理便捷，維護手段更豐富。

PTN的應用場景包括對已有網絡和設備的利用。PTN對傳統接口的支持可以保持對原有業務提供不間斷的服務，利用舊網絡擴大新網絡的覆蓋區域，舊網絡也可以利用PTN的特性進一步提高網絡性能和成本收益。以2M業務為例，PTN的2M依然可以提供可靠的帶寬保證，但是不用時則可以讓給其他業務共享，因此實際的每Mbps的帶寬成本可以降低很多。

4.4 PTN發展趨勢

PTN技術無疑是目前傳送技術發展的一個高峰。從技術深處來看，是通過網絡自身的技術進化，使得業務傳送本身作為一種服務，更便于人與人、人與機器、機器與機器通信的使用，而不是不得不把重心放在傳送本身上，在未來則要實現網絡的自組織、自管理。

PTN的設備形態將會更加多樣化。比如與接入技術的融合，與OTN、ROADM技術的融合。但是PTN提供的傳送作為通信網絡的基礎業務之一，如何應用方便、高效、安全可靠，仍然是可以不斷追求的目標。

5結論

傳送網從上世紀80年代SDH產生以來，其核心技術從沒有像今天這樣，發生如此大的改變。PTN技術如此令人驚訝，它的出現徹底改變了TDM作為核心的位置，代之以分組交換和QoS支持。它可以完全接納所有曾經出現的重要的網絡，它完整地保持了傳送網技術的核心精神，毫無疑問，PTN作為SDH傳送網的繼承者，在網絡基礎服務中將發揮基石作用。

[參考文獻]

[1]PTN網絡建設及其應用.北京：人民郵電出版社.2010.04.

[2]黃曉慶,唐劍峰,徐榮,編著.PTN-IP化分組傳送.北京：北京郵電大學出版社.2009.12.

[3]分組傳送網操作、管理和維護技[J].中興通訊技術.2009.

4.3 PTN網絡主要應用場景

PTN設備在未來的網絡應用中主要是在城域網中，主要是移動回傳、優質客戶接入與大客戶虛擬網。

移動網絡也在經歷從窄帶向寬帶，從電路向分組化演進的過程中，繼續維護2G，重點發展3G網絡在世界上已經是普遍的趨勢。PTN支持2G的BTS到BSC的ATM接口、TDM接口、以太接口，也支持3G的NodeB到RNC的以太接口、傳統TDM接口、ATM接口，對未來向LTE的演進，考慮了合適的容量、物理接口速率、時延丟包性能和S1/X2邏輯接口的支持方案，可以做到同一種設備對不同代的移動網絡的同時支持。移動網絡本身對高精度時鐘的要求，要求頻率同步做到低于50PPB，時間同步絕對值小于1us，甚至500ns，PTN設備已經普遍支持1588v2和同步以太，對同步的支持是規范和跨廠家的。PTN設備的容量高于MSTP同檔次產品，滿足無線寬帶發展的要求。

對PTN設備組建的精品網絡，移動回傳在一定時期內也只會消耗約數百兆容量，大量的帶寬還可以為對網絡QoS要求比較高、可靠性高的優質的行業客戶提供接入和組建虛擬網。由于行業客戶的專有網絡也在向IP化轉型，引入PTN組建虛擬網，可以高效承載，而且，帶寬配置可以很靈活，安全性和TDM組網一樣高，管理便捷，維護手段更豐富。

PTN的應用場景包括對已有網絡和設備的利用。PTN對傳統接口的支持可以保持對原有業務提供不間斷的服務，利用舊網絡擴大新網絡的覆蓋區域，舊網絡也可以利用PTN的特性進一步提高網絡性能和成本收益。以2M業務為例，PTN的2M依然可以提供可靠的帶寬保證，但是不用時則可以讓給其他業務共享，因此實際的每Mbps的帶寬成本可以降低很多。

4.4 PTN發展趨勢

PTN技術無疑是目前傳送技術發展的一個高峰。從技術深處來看，是通過網絡自身的技術進化，使得業務傳送本身作為一種服務，更便于人與人、人與機器、機器與機器通信的使用，而不是不得不把重心放在傳送本身上，在未來則要實現網絡的自組織、自管理。

PTN的設備形態將會更加多樣化。比如與接入技術的融合，與OTN、ROADM技術的融合。但是PTN提供的傳送作為通信網絡的基礎業務之一，如何應用方便、高效、安全可靠，仍然是可以不斷追求的目標。

5結論

傳送網從上世紀80年代SDH產生以來，其核心技術從沒有像今天這樣，發生如此大的改變。PTN技術如此令人驚訝，它的出現徹底改變了TDM作為核心的位置，代之以分組交換和QoS支持。它可以完全接納所有曾經出現的重要的網絡，它完整地保持了傳送網技術的核心精神，毫無疑問，PTN作為SDH傳送網的繼承者，在網絡基礎服務中將發揮基石作用。

[參考文獻]

[1]PTN網絡建設及其應用.北京：人民郵電出版社.2010.04.

[2]黃曉慶,唐劍峰,徐榮,編著.PTN-IP化分組傳送.北京：北京郵電大學出版社.2009.12.

[3]分組傳送網操作、管理和維護技[J].中興通訊技術.2009.

4.3 PTN網絡主要應用場景

PTN設備在未來的網絡應用中主要是在城域網中，主要是移動回傳、優質客戶接入與大客戶虛擬網。

移動網絡也在經歷從窄帶向寬帶，從電路向分組化演進的過程中，繼續維護2G，重點發展3G網絡在世界上已經是普遍的趨勢。PTN支持2G的BTS到BSC的ATM接口、TDM接口、以太接口，也支持3G的NodeB到RNC的以太接口、傳統TDM接口、ATM接口，對未來向LTE的演進，考慮了合適的容量、物理接口速率、時延丟包性能和S1/X2邏輯接口的支持方案，可以做到同一種設備對不同代的移動網絡的同時支持。移動網絡本身對高精度時鐘的要求，要求頻率同步做到低于50PPB，時間同步絕對值小于1us，甚至500ns，PTN設備已經普遍支持1588v2和同步以太，對同步的支持是規范和跨廠家的。PTN設備的容量高于MSTP同檔次產品，滿足無線寬帶發展的要求。

對PTN設備組建的精品網絡，移動回傳在一定時期內也只會消耗約數百兆容量，大量的帶寬還可以為對網絡QoS要求比較高、可靠性高的優質的行業客戶提供接入和組建虛擬網。由于行業客戶的專有網絡也在向IP化轉型，引入PTN組建虛擬網，可以高效承載，而且，帶寬配置可以很靈活，安全性和TDM組網一樣高，管理便捷，維護手段更豐富。

PTN的應用場景包括對已有網絡和設備的利用。PTN對傳統接口的支持可以保持對原有業務提供不間斷的服務，利用舊網絡擴大新網絡的覆蓋區域，舊網絡也可以利用PTN的特性進一步提高網絡性能和成本收益。以2M業務為例，PTN的2M依然可以提供可靠的帶寬保證，但是不用時則可以讓給其他業務共享，因此實際的每Mbps的帶寬成本可以降低很多。

4.4 PTN發展趨勢

PTN技術無疑是目前傳送技術發展的一個高峰。從技術深處來看，是通過網絡自身的技術進化，使得業務傳送本身作為一種服務，更便于人與人、人與機器、機器與機器通信的使用，而不是不得不把重心放在傳送本身上，在未來則要實現網絡的自組織、自管理。

PTN的設備形態將會更加多樣化。比如與接入技術的融合，與OTN、ROADM技術的融合。但是PTN提供的傳送作為通信網絡的基礎業務之一，如何應用方便、高效、安全可靠，仍然是可以不斷追求的目標。

5結論

傳送網從上世紀80年代SDH產生以來，其核心技術從沒有像今天這樣，發生如此大的改變。PTN技術如此令人驚訝，它的出現徹底改變了TDM作為核心的位置，代之以分組交換和QoS支持。它可以完全接納所有曾經出現的重要的網絡，它完整地保持了傳送網技術的核心精神，毫無疑問，PTN作為SDH傳送網的繼承者，在網絡基礎服務中將發揮基石作用。

[參考文獻]

[1]PTN網絡建設及其應用.北京：人民郵電出版社.2010.04.

[2]黃曉慶,唐劍峰,徐榮,編著.PTN-IP化分組傳送.北京：北京郵電大學出版社.2009.12.

[3]分組傳送網操作、管理和維護技[J].中興通訊技術.2009.