淺談PTN技術在電信傳送中的應用

趙 輝

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淺談PTN技術在電信傳送中的應用

趙 輝

廣東省電信工程有限公司，廣東 廣州 510000

隨著全業務網IP化的發展，承載傳送網IP化已是大方向。PTN技術自提出后便獲得了快速發展，并已成為本地、城域傳送網IP化演進的主流技術之一。PTN技術存在著巨大的市場潛力，因此對PTN技術的關鍵技術及應用進行分析研究。

PTN網絡；終端設備；傳送

隨著IP化的發展，傳統PSTN網絡正在向NGN和VOIP演進，移動傳統基站正逐步IP化，集團專線IP化業務占比呈增長態勢，二層VPN業務需求旺盛。而隨著運營商的業務IP化，多業務傳送平臺MSTP（Multiservice Transport Platform），產生之初只是為解決IP化業務在傳送網中的承載問題，由于改進不徹底，使得MSTP網絡很難實現傳統業務與IP化新業務統一承載，于是，PTN網絡應運產生[1]。

1 PTN含義

PTN（Packet Transport Network）分組傳送網，是MPLS和MSTP結合的產物，具有分組交換內核，增強的分層OAM、多級別QOS、電信級保護倒換機制、基于時間同步技術，主要應用于移動基站回傳，WLAN接入、寬帶業務接入等。PTN基于分組架構，融合了Ethernet和MPLS的優點，是下一代分組承載技術。

2 PTN技術特點

（1）PTN具有靈活的組網調度能力，通過標簽交換機制實現面向連接的快速轉發；（2）多業務傳送能力，通PWE3技術實現各類非分組業務的端到端仿真；（3）通過DiffServ模型實現端到端的QoS控制；（4）通過CIR（保證帶寬）和PIR（突發帶寬）機制實現統計復用。

3 PTN的關鍵技術

PTN的關鍵技術主要有以下幾種。

3.1 PWE3

一種業務仿真機制，主要是以盡可能少的功能，按照給定業務的要求實現仿真線路。

3.2 多業務統一承載

PTN網絡通過PWE3，實現多業務統一承載。

（1）TDM to PWE3支持透傳模式和凈荷提取模式。

（2）ATM to PWE3 支持單/多信元封裝，多信元封裝會增加網絡延時，可結合具體情況綜合考慮。

（3）Ethernet to PWE3 支持無控制字和有控制字的傳送方式。

3.3 端到端層次化

基于國際標準的OAM機制，通過特定的分組承載網絡的OAM信息。借助OAM信息，實現分層的網絡故障自動檢測，保護倒換、性能監控、故障定位，信號的完整性功能；業務的端到端管理和級聯監控支持連續和按需OAM。

3.4 業務智能感知

業務感知智能化則根據不同業務需求，選擇合適的調度方式。PTN網絡針對ATM業務，業務感知基于VPI/VCI標識映射到不同偽線處理，優先級可以映射到偽線的EXP字段。對于以太網業務，業務感知基于外層VLAN ID或IP DSCP。PTN網絡對TDM/E1實時業務，則按固定速率快速轉發。

3.5 多級別QOS機制

在PTN網絡的PE節點，通過業務分類（Classification），流量調節（Policer）、隊列管理（Queue）和流量整形（Shaper）和擁塞處理相關的隊列調度（Scheduler）等功能實現業務的服務質量控制。提供基于Diff-Serv TE的QOS控制，如Pipe模式、Short Pipe模式等。（1）網絡入口 在用戶側通過H-QOS提供差異化的服務質量，識別用戶業務，對用戶接入業務進行控制。然后在網絡側將業務的優先級映射到隧道的優先級。（2）轉發節點 在轉發節點，PTN網絡可以根據隧道優先級進行調度，采用PQ /PQ+WFQ等方式進行。（3）網絡出口 在網絡出口，彈出隧道層標簽，還原業務自身攜帶的QOS信息。

3.6 同步以太網及IEEE1588 V2

G.8261采用類似SDH的時鐘同步方案，通過物理層的串行比特流來提取時鐘，實現網絡時鐘同步。同步以太網時鐘精度主要由物理層來保證，與以太網鏈路層負載和包轉發時延無關，可以實現頻率同步。IEEE 1588 V2—主要采用主從時鐘方案方案，對時進行編碼傳送，利用網絡鏈路的對稱性和延時測量技術，實現主從時鐘的頻率、相位和絕對時間的同步。

3.7 全程電信級保護機制

PTN網絡具備全程電信級保護機制。在設備級，可提供時鐘板，控制處理板、交換板、電源板及其他單板的1+1熱備份和TPS保護。NNI側，可實現1+1 LSP保護，1：1LSP保護，1+1SNCP保護，1：1NSCP保護。在UNI側，可實現LAC（鏈路聚會）和IMA保護[2]。

4 PTN終端設備

目前，國內主要PTN廠商有華為，中興、烽火等，下面簡要介紹一下。（1）華為PTN；華為 OPTIX PTN1900（10G）主要定位于城域傳送網的接入層，負責將用戶側的以太網/ATM/CES業務接入到以分組為核心的傳送網中。此外，華為還有PTN3900，PTN1900（80G）、950、910等設備。（2）中興PTN；ZXCTN 6100主要應用于直接面向用戶的接入產品，在移動市場，主要與數量眾多的基站相對應。該產品主要采用的T-MPLS/MPLS-TP 協議來滿足用戶對于以太網業務、ATM業務和TDM 業務的統一高效承載。除此之外，中興還有ZXCTN6500，6300、6200等設備。

5 PTN在電信網中的應用

目前，IP層與傳送層的融合焦點在網絡的承載性和業務的可靠性，可管理性和可擴展性，在更經濟的新技術未出現前，PTN是兼容傳統業務和IP業務最好的解決方案。其在電信網中的應用也是一個漸進過程。

5.1 PTN在城域網（MAN）中的應用

當前，國內運營商的城域網一般由城域傳輸網和IP城域網組成，其中城域傳輸網核心層采用MSTP/SDH/WDM技術組網，匯聚/接入層采用MSTP/SDH環網，接口以E1為主，輔以少量FE接口；而IP城域網核心匯聚層采用IP/MPLS組網，接入層一般采用二層交換機或其他匯聚設備實現二層匯聚，主要承載上網業務。隨著業務IP化，TDM的業務不斷減少，MSTP業務擴容逐步下降。現網中，PTN與局部MSTP接入層有少量對接的情況，可通過LAG保護或MSP保護實現對接業務通道的保護。當前，現網已能夠實現MSTP網絡與PTN網絡進行統一管理，并可實時監控。

5.2 PTN在全業務運營中的應用

伴隨運營商全業務經營的發展，既有MSTP網絡將逐步被PTN網絡替代。（1）業務IP化；PTN的發展是一個漸進過程，運營商既有承載網，隨著業務IP化后，將進一步扁平化。PTN+OTN在接入匯聚層面實現統一承載，其中PTN是基于標準化協議的廣義分組傳送網。（2）接入層業務分離；在業務處理終端，根據業務應用本身的不同需要進行分類，如可將業務VLAN劃分為：語音類，數據類和視頻類業務VLAN等，通過VLAN實現不同業務邏輯分離。（3）網絡邊緣；具備業務感知和控制能力。不論是IP城域網，還是城域PTN，核心層通常采用路由器組成IP/MPLS網絡，能夠滿足各種IP化業務，并滿足現網和未來QOS要求。

6 結束語

總之，隨著業務IP化，PTN網絡必將逐步取代傳統MSTP網絡，其應用場景必將會更加豐富。

[1]趙亞光，何崇博，等.關于分組傳送網（PTN）關鍵技術的研究[J].科技創新導報，2012（6）：1-3.

[2]李慧明，許新勇.PTN 技術與應用[J].中國新通信，2010（3）：1.

Discussion on the Application of PTN Technology in Telecommunication Transmission

Zhao Hui

Guangdong Telecom Engineering Co，Guangdong Guangzhou 510000

With the development of IP of the whole business network，carrying the transmission network IP is a big direction.PTN technology has been developed rapidly，and has become one of the mainstream technologies of IP evolution in local and metropolitan area networks.PTN technology has a huge market potential，the article analyzes the key technology and application of PTN technology.

PTN network；terminal equipment；transmission

TN915

A

1009-6434(2016)07-0104-02