淺談PTN 的技術(shù)特點及應(yīng)用

王佳寧

（中國鐵通集團公司邯鄲分公司網(wǎng)維中心, 河北邯鄲056003）

從傳送網(wǎng)的發(fā)展過程來看大致經(jīng)歷了PDH（準同步數(shù)字體系）、SDH（同步數(shù)字體系）、WDM(波分復(fù)用)、MSTP（基于SDH 的多業(yè)務(wù)傳送平臺）、PTN（分組傳送網(wǎng)）五個發(fā)展階段。

在以往的電信網(wǎng)中，多使用PDH 設(shè)備。這種體系對傳統(tǒng)的點到點通信有較好的適應(yīng)性。而隨著數(shù)字通信的迅速發(fā)展，點到點的直接傳輸越來越少，而大部分數(shù)字傳輸都要經(jīng)過轉(zhuǎn)接，因而PDH 系列便不能適合現(xiàn)代電信業(yè)務(wù)開發(fā)的需要，以及現(xiàn)代化電信網(wǎng)管理的需要。SDH 就是適應(yīng)這種新的需要而出現(xiàn)的傳輸體系。

SDH 光端機容量較大，一般是16E1 到4032E1。SDH 是一種將復(fù)接、線路傳輸及交換功能融為一體、并由統(tǒng)一網(wǎng)管系統(tǒng)操作的綜合信息傳送網(wǎng)絡(luò)，它可實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)有效管理、實時業(yè)務(wù)監(jiān)控、動態(tài)網(wǎng)絡(luò)維護、不同廠商設(shè)備間的互通等多項功能，能大大提高網(wǎng)絡(luò)資源利用率、降低管理及維護費用、實現(xiàn)靈活可靠和高效的網(wǎng)絡(luò)運行與維護。

WDM 設(shè)備則首次拓展了光領(lǐng)域，充分利用光纖通信的波分特性，大大提高了傳送網(wǎng)的容量。自20 世紀90 年代中期商用以來，WDM 系統(tǒng)發(fā)展極為迅速，已成為實現(xiàn)大容量長途傳輸?shù)闹髁魇侄?。不過，現(xiàn)階段大多數(shù)WDM 系統(tǒng)主要用在點對點的長途傳輸上，聯(lián)網(wǎng)依然在SDH 電層上完成。

基于SDH 的MSTP 對傳統(tǒng)的SDH 進行了改進。除了有標準SDH 傳送節(jié)點所具有的功能外，還應(yīng)具有具有TDM 業(yè)務(wù)、ATM業(yè)務(wù)或以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的接入功能；具有TDM業(yè)務(wù)、ATM 業(yè)務(wù)或以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的傳送功能，包括點到點的透明傳送功能；具有ATM 業(yè)務(wù)或以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的帶寬統(tǒng)計復(fù)用功能；具有ATM 業(yè)務(wù)或以太網(wǎng)業(yè)務(wù)映射到SDH 虛容器的指配功能，具有以太網(wǎng)二層交換、以及中間的智能適配層。MSTP 的出現(xiàn)解決傳統(tǒng)SDH 技術(shù)難以有效處理數(shù)據(jù)傳送要求，但是MSTP的內(nèi)核仍然是電路交換，面對電信業(yè)務(wù)ALL IP 化，雖然還有很長的生存空間但最終會被PTN 逐漸取代。

PTN 可看作是MSTP 的更進一步的演進，其主要面對的是分組業(yè)務(wù)的傳送（IP等），但不同于由路由器或交換機組建的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，PTN 主要還是定位于管道傳送，其在QoS，時延等方面，雖不及TDM 傳送網(wǎng)絡(luò)的嚴格保證，但比路由器或交換機的網(wǎng)絡(luò)強許多，同時在網(wǎng)絡(luò)的管理維護等方面，延續(xù)以往SDH/MSTP網(wǎng)絡(luò)的管理維護理念，因此包括業(yè)務(wù)的發(fā)放，監(jiān)控與管理方面，都不同于以往的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)。

SDH/MSTP如果看作剛性的管道傳送，則PTN 可看作彈性的管道傳送，其具有類似SDH/MSTP的傳送能力與質(zhì)量，又具有收斂，統(tǒng)計復(fù)用等數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)特性，相當于在TDM 傳送與IP傳送間取了一個平衡，來滿足業(yè)務(wù)發(fā)展的需求。 PTN 當前，主要用于傳送高質(zhì)量的精品業(yè)務(wù)，如企業(yè)數(shù)據(jù)專線，移動網(wǎng)絡(luò)回程等，接入的業(yè)務(wù)豐富，可以是E1/IMAE1/IPOVER E1 等，也可以使FE/GE等數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。

PTN 支持多種基于分組交換業(yè)務(wù)的雙向點對點連接通道，具有適合各種粗細顆粒業(yè)務(wù)、端到端的組網(wǎng)能力，提供了更加適合于IP 業(yè)務(wù)特性的“柔性”傳輸管道；點對點連接通道的保護切換可以在50 毫秒內(nèi)完成，可以實現(xiàn)傳輸級別的業(yè)務(wù)保護和恢復(fù)；繼承了SDH 技術(shù)的操作、管理和維護機制，具有點對點連接的完整OAM，保證網(wǎng)絡(luò)具備保護切換、錯誤檢測和通道監(jiān)控能力；完成了與IP/MPLS多種方式的互連互通，無縫承載核心IP 業(yè)務(wù)；網(wǎng)管系統(tǒng)可以控制連接信道的建立和設(shè)置，實現(xiàn)了業(yè)務(wù)QoS的區(qū)分和保證，靈活提供SLA 等優(yōu)點。

目前PTN 有兩大類技術(shù)選擇：多協(xié)議標簽交換傳送應(yīng)用(MPLS- TP)及運營商骨干橋接- 流量工程(PBB- TE)。前者是核心網(wǎng)技術(shù)的向下延伸，使用基于IP 核心網(wǎng)多協(xié)議標記交換(MPLS)技術(shù)，簡化了復(fù)雜的控制協(xié)議，簡化了傳送平面；在MPLS基礎(chǔ)上去除了倒數(shù)第二跳(PHP)、標簽合并及等價多路徑(ECMP)等無連接特性，增強了OAM 及保護倒換功能，提供可靠的QoS、帶寬統(tǒng)計復(fù)用功能。后者則是局域網(wǎng)技術(shù)的向上擴展，基于IEEE 802.1ah 的MAC- in- MAC 技術(shù)，關(guān)閉了運營商媒體訪問控制(MAC)地址自學習功能，增加了網(wǎng)管管理和網(wǎng)絡(luò)控制的配置，形成面向連接的分組傳送技術(shù)。目前MPLS- TP已成為事實上的主流選擇。

2G 時代移動回傳網(wǎng)的主導(dǎo)技術(shù)同步數(shù)字體系/ 多業(yè)務(wù)傳送平臺(SDH/MSTP)主要是為匯聚和高效傳送時分復(fù)用(TDM)電路業(yè)務(wù)而設(shè)計。MSTP最初就是為了解決IP業(yè)務(wù)在傳送網(wǎng)的承載問題。遺憾的是這種改進并不徹底，其IP 化主要體現(xiàn)在用戶接口，內(nèi)核卻仍然是TDM 電路交換，采用剛性管道承載分組業(yè)務(wù)。這就使得MSTP在承載傳送包長可變、流量突發(fā)的IP、以太網(wǎng)等分組化業(yè)務(wù)時，存在傳輸效率較低、成本較高、可擴展性較差等缺點。

SDH/MSTP 作為2G 時代的功勛技術(shù)，在移動通信發(fā)展到3G/LTE 階段后已逐漸不再適應(yīng)，并將制約今后移動業(yè)務(wù)的發(fā)展。在這種背景下，融合了分組技術(shù)及SDH 技術(shù)的分組傳送網(wǎng)(PTN)應(yīng)運而生。

移動通信在3G/LTE 階段的IP 化、寬帶化需求，移動回傳網(wǎng)既要具備高效統(tǒng)計復(fù)用、靈活感知業(yè)務(wù)特性及差異化服務(wù)質(zhì)量(QoS)等分組技術(shù)的傳統(tǒng)能力；同時作為電信級業(yè)務(wù)的承載體，端到端業(yè)務(wù)管理、層次化運行維護管理(OAM)及電信級保護等傳送特性又是移動回傳網(wǎng)希望能繼承的“優(yōu)秀革命傳統(tǒng)”。那么有沒有一種技術(shù)能兼具兩方面的優(yōu)勢呢？答案就是PTN。

PTN 是一種以面向連接的分組技術(shù)為內(nèi)核，同時具備端到端的業(yè)務(wù)管理、層次化OAM 及電信級保護等傳送特性，以承載電信級以太網(wǎng)業(yè)務(wù)為主，兼容TDM、ATM 等業(yè)務(wù)的綜合傳送技術(shù)。

PTN 分組內(nèi)核提供了統(tǒng)計復(fù)用能力強大的彈性管道，帶寬利用率高，更適應(yīng)分組業(yè)務(wù)突發(fā)性強的特點。PTN 同時繼承了類似SDH 的傳輸網(wǎng)絡(luò)特性、強大的OAM 及電信級保護能力、圖形化界面網(wǎng)管能力，可以帶給用戶與移動回傳網(wǎng)一脈相承的體驗。PTN作為具有分組和傳送雙重屬性的綜合傳送網(wǎng)技術(shù)，目前已成為3G/LTE 時代IP 化移動回傳網(wǎng)的主流解決方案。

業(yè)務(wù)的需求是推動PTN 技術(shù)發(fā)展的主要動力。移動業(yè)務(wù)從2G 向3G、HSPA+ 及LTE 的演進，除了傳統(tǒng)業(yè)務(wù)IP 化的需求，還對同步、網(wǎng)絡(luò)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(yīng)運而生。我們相信，隨著PTN 產(chǎn)業(yè)鏈的進一步發(fā)展成熟，其技術(shù)與成本優(yōu)勢將更加明顯，必將成為移動回傳等高價值業(yè)務(wù)的主流承載平臺。同時，PTN 的引入及發(fā)展壯大也必將反作用于業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)，將進一步促進IP 化業(yè)務(wù)的高速增長。

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