PTN產品組網應用和發展前景分析

王偉

【摘 要】PTN作為新一代基于分組的、面向連接的多業務統一傳送技術。該文先介紹了它的特點，然后對組網應用做了簡單探討。

【關鍵詞】PTN；分組傳送網

【Abstract】PTN as a new generation packet-based， multi-service unified connection-oriented transport technology. This paper first introduces its characteristics， and then to do a brief discussion of networking applications.

【Key words】PTN；Packet transport network

1. PTN產生

（1）國內4G牌照發放以后，三大運營商都在進行網絡IP化的轉型，逐步進入全業務運營的時代，全業務也就意味著融合，而IP化是業務融合的基礎，ALL IP已成為當今業務發展的趨勢。傳統的網絡技術（SDH、IP、Ethemet等）已不能適應下一代網絡對傳送和承載的全方位需求，作為一種面向連接的傳送技術PTN在此情況下應運而生。

（2）PTN（Packet Transport Network）即分組傳送網是基于分組交換、面向連接的多業務統一傳送技術，是針對分組業務流量的突發性和統計復用傳送的要求，在IP業務和底層光傳輸介質之間設置一個層面，以分組為內核，實現多業務承載的技術。它不僅能較好承載電信級以太網業務，滿足業務標準化、高可靠性、靈活的擴展性、嚴格的服務質量（QoS）和完善的運行管理維護（OAM）等基本屬性，而且兼顧了支持傳統時分復用（TDM）和異步傳輸模式（ATM）業務和繼承了同步數字體系網管的圖形化界面、端到端配置等管理功能。

2. PTN的特點

（1）PTN是一種以面向連接的分組技術為內核的技術，它統計復用能力強大，帶寬利用率高，更適應分組業務突發性強的特點。

（2）PTN以承載電信級以太阿業務為主，兼容TDM、ATM等業務的綜合傳送技術，具有嚴格的QOS，具有多業務統一承載能力、端到端的組網能力。

（3）PTN具有高效可靠的網絡保護能力，高精度的分組同步，增強的網管功能，端到端的業務管理、層次化OAM及電信級保護等傳送特性，易于管理、可管控。

（4）PTN在城域范圍內業務分布密集且應用廣泛，成本低，具有靈活的加載軟件的能力，持續演進能力強，能夠滿足較強的網絡擴展性。

3. PTN中的關鍵技術

在目前的網絡和技術條件下PTN有許多實現方案，許多廠家和標準化組織紛紛推出了不同程度地滿足PTN功能需求的產品和技術。總體來說可分為以太網增強技術和傳輸技術結合MPLS兩大類，前者以PBB-TE為代表。后者以T-MPLS為代表。

3.1 T-MPLS。

T-MPLS是國際電信聯盟（ITU-T）定義的一種面向連接的分組傳送技術，它由IETF的MPLS數據平面衍生而來，兩者具有相同的標簽幀結構、標簽交換以及轉發機制。T-MPLS根據PTN的要求對MPIS技術要素進行了修改。省去了MPLS所有3層功能和對建立連接不利的可選項如PHP、標簽合并等，并增加了新的傳送工具和操作定義，對OAM、保護和智能控制面等功能進行了擴展。T-MPLS可以承載IP、ATM、TDM、以太網等業務，其不僅可以承載在PDH/SDH/OTH物理層上，還可以承載在以太網物理層上。它解決了傳統SDH在以分組交換為主的網絡環境中暴露出效率低的缺點，是得到大家認可的分組傳送技術。

3.2 PBB。

PBB是從以太網發展而來的面向連接的以太網傳送技術，它的基本思路是將用戶的以太網數據幀再封裝一個運營商的以太網幀頭，形成兩個MAC地址。PBB的主要特點是：具有清晰的運營網和用戶問的界限，可以屏蔽用戶側信息，實現二層信息的完全隔離，解決網絡安全性問題；PBT在運營商網絡層面關閉了復雜的泛洪廣播、生成樹協議以及MAC地址學習功能，增強一些電信級OAM功能，避免廣播包的泛濫；新增I-TAG標記來標識一個業務實例；使用Provider MAC+VLAN ID進行業務的轉發。具有面向連接的特征，實現電信級網絡所需要的一些特征，包括保護倒換、QoS等電信級傳送網絡的功能；用大量交換機替代路由器，消除了復雜的IGP和信令協議，城域組網和運營成本都大幅度下降。

4. PTN產品組網應用探討

下面分CE和MSTP兩種組網方式對PTN組網進行探討：

4.1 CE組網方式。

對于Carrier Ethernet的組網方式下，根據上行采用不同的接口方式.主要區分兩種組網場景，一種是通過ML-PPP El和POS上行的方式，另一種場景是光纖資源充足情況下的FE/GE上行的組網方式：

（1）ML-PPP El和POS上行組網。

ML-PPP El和POS上行組網（見圖1）方式PTN提供包分組的傳送機制，對于TDM E1，ATM/IMA El和以太網的業務提供PWE3的解決方案，組網上行邊緣節點提供ML-PPP的保護方式，中心匯聚節點提供SNCP保護或APS的保護方案，QOS通過DS-TE結合Diff-Server的方案。時鐘是通過ML-PPP E1和POS口實現同步過程。該組網解決方案需求來源于無線運營商租用固網運營商網絡的中間過渡解決方案，該方案主要目的是建立統一的面向未來的RAN承載網絡.利用分組復用機制提高對Backhaul網絡帶寬的利用率。

（2）EF/GE上行組網。

EF/GE上行組網方式（見圖2）PTN提供包分組的傳送機制，對于TDM El，ATM/IMA El和以太網的業務提供PWE3的解決方案，采用Ethernet APS的組網保護機制.QOS通過DS-TE結合Diff-Server的方案。對于時鐘推薦同步以太或IEEE 1588 V2的方式。通過華為SDH-Like的OAM和保護能力提供電信級的業務保障。

4.2 MSTP組網方式。

對于現在廣泛應用的MSTP網絡解決方案，Mobile RAN業務承載網絡的典型組網如圖3，業務的下行接口可提供TDM El，ATM/IMA El，Ethernet FE/GE的接口能力，上行通過STM-N實現連接。組網采用SNCP或MSP的方式，采用SDH系統的同步機制提供時鐘解決方案，TDM，ATM，Ethernet等不同業務通過VCG管道進行區分，在相同的Ethernet OverSDH的VCG管道中，通過Diff-Server的策略實現差分服務。

5. PTN網絡演進探討

PTN解決移動傳輸時，在TDM到分組演進的初始階段，TDM話音業務仍占據流量及收入超過一半的比重。基站側的El及ATM El在這種情況下以NativeTDM的方式承載，雖然采用統一數據平面，但上聯接口為TDM；而數據流量則通過EOS方式映射到此上聯接口中。對于演進的目標階段，或者對于全

網采用分組技術建設的運營商.在此場景下.基站側業務及收入構成發生根本變化。數據成為主流，話音少量存在。對于少量E1或ATM El，采用PWE3方式解決。0SN3900/1900因此網絡側接口采用Ethernet（FE/GE）。構成基于CE的基站上行傳輸網。

6. PTN技術展望

（1）PTN自引入開始.就擔負著解決運營商的切實需求的使命.經過幾年的發展在技術、產業和應用方面也都取得了很大的進展.已經為產業化應用奠定了很好的基礎。PTN關鍵標準現基本已經確定，2011年2月，ITU一T SGl5閉幕全會上，國家成員投票通過PTN的OAM標準.即G.8113.1（G.tp oam.1），PTN國際標準已經明朗化。我國在PTN的標準研究和網絡應用方面已走在國際前列，國內技術標準、各類測試規范、工程驗收規范也比較成熟。

（2）2011年3月.由工信部牽頭.三大運營商及業界主流廠商參與的國內PTN產業聯盟成立籌備工作開始啟動。PTN全球支持的廠家、測試廠家、運營商眾多，已經形成龐大的產業鏈。IP化是網絡發展的必然趨勢，在這大趨勢下產生的PTN技術經過這幾年的網絡規劃和運營經驗的不斷積累而不斷完善，PTN現與MSTP/SDH、城域數據網配合實現全業務承載。到了IP化中期2G/3G IP化基站和大量數據專業業務通過PTN網絡承載.PTN技術在將應用中將不斷創新。預計將來融合型分組化承載網絡支撐全業務.PTN和路由器的承載功能將充分融合優化.承載LTE/3G移動回傳、企業數據專線、IPTV等高層IP化業務.分組化承載網絡實現全網覆蓋、全業務快速接人、靈活調度和QOS差異化服務。

（3）總之PTN是適應于3G及LTE時代大數據運營和全業務承載的關鍵技術.它的引人是城域承載網的重大變革，也是傳輸網與數據網走向融合的重要里程碑，具有較強發展優勢和廣闊市場前景。

參考文獻

[1] 董浩欣.PTN技術及其在傳送網中的應用[J].廣東通信技術.2011.8.

[2] 何巖.分組傳送網的新技術發展走向[J].工程電信技術和標準化，2007.

[文章編號]1619-2737（2015）06-20-621