PTN技術在傳輸網中的應用研究

王志陽　李德新

摘要：經濟水平與科技手段的完善帶動了我國各個行業的發展，PTN技術在傳輸網的運用也取得了巨大進步，文章主要討論PTN技術在傳輸網中的運用以及未來的發展前景。

關鍵詞：PTN技術；傳輸網；運用；發展前景

1 PTN技術的簡介

PTN的中文解釋是分組傳輸網，是最適合IP業務的傳輸“通道”，它能支持多項以分組交換業務為基礎的雙向點的連接管道。其優點是具有極強的安全性，特別是在網絡故障產生時，能夠完成保護的輪流替換。PTN可以提供良好的擴展性，經過分層和分域實現在其分組輸送的網絡層的組織結構方面包括更多的內容。比如：VP，VS等網絡，每一個分層間都將用戶與服務聯系在一起以提升網絡的擴展性。除了以上的聯系之外，還有管理域與管理子域。通過對傳送單元的研究可以發現，IP報文是PTN技術的最小傳送單元。從2008年開始，PTN技術在我國開始運用，在移動、電信、聯通等三大范疇內也有一定的運用。

2 PTN技術運用的重要性

基于社會的發展，人們對網絡需求不斷地提升，傳輸網最大的優勢就是覆蓋范圍廣，能夠實現業務需求方面的多樣化，最近興起的PTN技術具備較大的有利形勢，其一體現在內核為分組交換，而且是彈性管道，可以高效地提升寬帶的使用效率，同時具有統計復用能力，這些都有利于業務的拓展。實現PTN技術在運輸網運用的意義是：鑒于全IP以及3G業務的普及，傳統的MSTP技術及其裝置在城市的局域網中受到限制，裝置的接口以及裝置的儲存能力不能實現現在局域網的需求，PTN技術以及裝備的大范圍運用以及商業化使用，PTN技術呈現出以下特點：（1）PTN技術與原來相比，提升了技術的最基本要求，更有效地完成分層與分域的統計復用；（2）OMA管理技術的加強；（3）PTN技術沿襲了SDH在時間同步方面優秀的輸送特性，更好的實現時間同步的能力，極大地節省了在GPS功能上的投資成本；（4）PWE3與CES技術以及仿線仿真等的使用，保障業務連接的可信賴性，所以，PTN技術在運輸網中有極其重要的意義，PTN技術在運輸網中的普及也是順應時代發展的必然趨勢。

3 PTN技術的運用現狀分析

國外的PTN技術已經相當完善，PTN技術的不斷完善使PTN裝備也在不斷地改革創新，特別是一些歐美國家已經實現PTN技術的商業化用途，比如將PTN運用到運營商中。2008年西班牙的沃達豐開始運用PTN網絡的管道化輸送設計，為基站之間提供端口之間的雙向管道輸送，為以太接口、IMA以及TDME1提供統一承載，以MPLS以及PWE3的技術為基本的技術支持。現階段，俄羅斯與莫斯科的部分地區已經完成PTN技術的網絡配置；法國、英國、意大利等電信的運營商已經相繼開始對PTN技術的研發與測試工作，以便PTN技術可以在今后有更好地運用。在國內，移動運營商與2009年前后相繼進行了3次PTN技術檢測，主要測試管理維修、壓力檢測、裝備與網絡的安全等。參與檢測的廠商中興、華為等。于2008年8月前后由工業和信息化部電信傳輸研究所進行了第一次檢測，檢測的內容包括OMA、保護互換等，在2008年10月又進行了PTN與MSTP和路由器進行互相連通的檢測；11月PTN技術與2G和3G基站的互相連通檢測。第二次測試是在2009年4月前后進行的現網檢驗，主要是對局域網分組在單一廠家的可行性和差異化分析，檢驗網絡的實際承載能力，還包括網絡的運行功能和管理維修功能，促進網絡的進一步發展；此外和還對廠商的互通技術做了相應的可行性分析。在2009年6月底開展的第三次檢測是對各廠商的PTN進行互通測試，運營商PTN集采前的選擇型號檢測以及PTN與基站的時間是否一致的檢驗。聯通運營商和電信運營商開展的PTN檢測內容與移動運營商一致；中國的PTN設備已在運營商中得到普遍應用，實現了PTN技術的商業化使用。

4 PTN技術的實踐舉例

以PTN技術在高速公路上的通訊傳輸網為例，文章介紹了關于PTN技術的實際意義。PTN與傳統SDH的區別，SDH在高速公路中的使用主要是處理通訊問題與監控裝備消息的傳遞功能，通常使用E1，RS485等一些較低速的業務接口，后來，為滿足高速公路監控以及收費的需求，還包括MSTP技術的不斷進步與完善，此外還添加了以太網的接口。接入網不斷地寬帶化，E1接口等業務開始逐步被淘汰，寬帶業務的增加使SDH（以電路交換為關鍵）技術難以承載寬帶業務。具體體現在：提升容量的投入資本較大，信息的輸送效率低下以及對監控視頻等IP業務的承載能力弱。與SDH技術相比，PTN技術的優勢就更加明顯，一方面體現在PTN可以供應更加合適IP業務的具有“柔性的”傳送管道，具備適應各類粗細顆粒業務以及端口間的組網功能。另一方面體現在它在SDH技術運行、維修與保護的基礎上，具備點之間連接的完善的OMA，以保障網絡有維護轉換、故障檢修等功能，而且還完成了無縫式的IP承載業務和業務OOS的辨別與保障等特點。PTN技術的運用使高速公路的監控視頻信息傳輸更方便快捷，收費業務的高效可信賴性的傳輸。現階段，在PTN技術與SDH技術融合過程中還存在一些阻礙，因此之前具有完善的SDH傳輸線路的高速公路還沒有完全實現與PTN技術的有效共存。對于PTN技術在高速公路的運用可以選擇新建的入網輸送裝備中。PTN分組傳輸網對SDH的優勢進行了完整的保留，加上自身的分組技術，為數據業務的輸送提供了很好的服務。例如：在一個績黃高速的模擬運用中，全程通訊裝備均使用SDH，高速的圖像使用的是MPEG2的編碼制式，各段監控的上傳需要4 M的寬帶。公路外的視頻傳輸到管理人員處的圖像有13路，這并不用通訊裝備的傳送。某一收費站到對應管理處需要使用150 M的寬帶，其他設備需要僅4 M的寬帶，當下運用的SDH輸送裝置已經可以完成該路段的業務信息輸送。假設該高速使用的是高清編碼制式，則最多需占用16 M寬帶，如果加上與其他業務工作使用的寬帶與輸送裝備的占用，此時SDH速率為SMT—4的設備就難以承受該路段的業務傳送，只有對設備進行升級，使用速率等級為SMT-16的SDH設備才能實現業務對設備的需求。如果將PTN輸送裝備用于該高速的通訊輸送網絡中，使用成本為SDH設備（速率等級為SMT-4）4/5，其最低的輸送效率為1000 Mbit/s。鑒PTN是以IP為基礎的分組輸送技術，所以幾乎不占用寬帶，比SDH節省90%，即使使用高清編碼制式，對寬帶的占有率也只有7/10。在實例中，不難發現PTN設備的輸送效率遠高于SDH設備，而且為該高速公路在以后的視頻資料擴容留下了極大的寬帶空間，而且PTN設備的成本要低于SDH設備，有效地減少投入成本。

5 PTN技術在傳輸網中的運用研究

PTN技術的安全穩定性以及靈敏性在傳輸網中的高效利用可以提升網絡的輸送品質，并根據實際需要判斷其在傳輸網中的作用。現階段，以獨立組網為運行制度的實際操作會更加科學有效，這種運營模式使PTN技術和相關裝置進行單獨的運用，根據實際需要在傳輸網的中心管理層加以應用，這種模式的特點就是應用與維修保護更加方便。在實際操作中對中心管理層等進行科學有效的計劃，PTN的獨立組網模式更加適合這種單一的局域運輸網。我國對于混合組網的應用還不完善，由于PTN的主要廠商供應的距離不長，所以并不能應用于一些較長混合組網。如果可以將PTN技術與OTN進行合理有效的配合，充分發揮兩者的優勢，促進混合組網的發展。除此之外，還要對PTN的接入層組網進行合理使用，最大限度地實現PTN技術傳輸網中的用途，將被PTN技術覆蓋的范圍下的MSTP連接到基站。

6 PTN技術的前景分析

PTN技術在2009年以前在中國以至全球都只是處于理論化的狀態，沒有統一規定標準、沒有相關裝置、沒有運用實例等，極其需要有一個完整的生產供應鏈，此外還應進行相關標準的建立。在2008年中國移動運行上的帶領下，PTN設備及相關產品開始出現在市場上，然后逐步進行型號與種類的改革與研發，隨之而來的就是整個生產供應鏈的快速成熟與發展。到現在為止，移動運營商已經在全國范圍內安裝五十多萬臺的PTN裝置，發展為全球最大范圍的PTN網絡運營商。采用PTN對網絡進行改變的運營商，在全球范圍內已經出現一百多個。在迪拜召開的WTSA-12世界電信標準大會上，我國移動運營商擔任的分組傳輸網準則正式獲得認可并通過。這個準則的通過意味著PTN標準進入國際化，這也成為中國首次在光通訊范疇內的技術標準轉變成國際化。PTN輸送網最大的功能就是解決當前的網絡輸送資源，PTN對業務種類以及儲量進行剖析能有效地解決當地網絡輸送資源的棘手問題。除此以外，對于迅速增長的使用者，還有IP化的推動，給移動輸送網絡帶來巨大的壓力，同時也是整個移動通信網絡的弱勢關頭。這個環節的薄弱會使通信網絡承擔的壓力更大，而PTN技術可以對分組業務進行科學適配，建立大范圍的電信級別的網絡能力成為運營商在進行分組輸送網絡時的首要選擇。

7結語

隨著我國網絡科技的進步，PTN技術在輸送網中的運用很大程度上提升了網絡傳輸的速率和效果，特別是PTN技術在我國通信行業的發展更為迅速。近幾年PTN的分組技術得到了廣泛而又高效率的運用，對資源的使用率和可信賴性進行有效的融合。由于PTN設備的商業化推廣逐步擴大，人們對其認知逐漸統一，PTN技術在今后的發展中將會更加普遍。