PTN組網(wǎng)技術(shù)分析與研究

1、前言

隨著移動通信業(yè)務的發(fā)展和移動用戶的快速增長，電信業(yè)正在發(fā)生巨大的變革。為適應移動業(yè)務從以電路語音為主的單一業(yè)務向多業(yè)務轉(zhuǎn)變，移動網(wǎng)絡架構(gòu)從2G到3G，后續(xù)向LTE演進，移動網(wǎng)絡在向ALL IP化、寬帶化發(fā)展過程中，對傳輸網(wǎng)提出新的需求。

SDH/MSTP具備高可靠性、高穩(wěn)定性、易于管理維護等特點，在2G和3G初期以語音業(yè)務為主時，兼有少量數(shù)據(jù)業(yè)務的應用中，SDH/MSTP仍是最佳的傳輸網(wǎng)解決方案。隨著3G/LTE寬帶業(yè)務的發(fā)展，SDH/MSTP傳輸網(wǎng)存在帶寬利用率低下、擴展困難、配置不夠靈活等弊端，傳輸網(wǎng)需要采用靈活、高效和低成本的分組傳送平臺來實現(xiàn)全業(yè)務統(tǒng)一承載和網(wǎng)絡融合，分組傳輸網(wǎng)（PTN）技術(shù)應運而生。

2、PTN分組傳送網(wǎng)技術(shù)概述

PTN（分組傳送網(wǎng)，Packet Transport Network）是指這樣一種光傳送網(wǎng)絡架構(gòu)和具體技術(shù)：在IP業(yè)務和底層光傳輸媒質(zhì)之間設(shè)置了一個層面，它針對分組業(yè)務流量的突發(fā)性和統(tǒng)計復用傳送的要求而設(shè)計，以分組業(yè)務為核心并支持多業(yè)務提供，具有更低的總體使用成本（TCO），同時秉承光傳輸?shù)膫鹘y(tǒng)優(yōu)勢，包括高可用性和可靠性、高效的帶寬管理機制和流量工程、便捷的OAM和網(wǎng)管、可擴展、較高的安全性等。

3、PTN兩種典型技術(shù)

3.1PBT技術(shù)

PBB技術(shù)的基本思路是將用戶的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀再封裝一個運營商的以太網(wǎng)幀頭，形成兩個MAC地址。PBB的主要優(yōu)點是：具有清晰的運營網(wǎng)和用戶間的界限，可以屏蔽用戶側(cè)信息，實現(xiàn)二層信息的完全隔離，解決網(wǎng)絡安全性問題；在體系架構(gòu)上具有清晰的層次化結(jié)構(gòu)，理論上可以支持1600萬用戶，從根本上解決網(wǎng)絡擴展性和業(yè)務擴展性問題；規(guī)避了廣播風暴和潛在的轉(zhuǎn)發(fā)環(huán)路問題：無需擔心VLAN和MAC地址與用戶網(wǎng)沖突，簡化了網(wǎng)絡的規(guī)劃與運營；采用二層封裝技術(shù)，無需復雜的三層信令機制，設(shè)備功耗和成本較低；對下可以接入VLAN或SVLAN，對上可以與VPLS或其他VPN業(yè)務互通，具有很強的靈活性，非常適合接入?yún)R聚層應用；無連接特性特別適合經(jīng)濟地支持無連接業(yè)務或功能，如多點對多點VPN（E-LAN）業(yè)務、IPTV的組播功能等。PBB的主要缺點是：依靠生成樹協(xié)議進行保護，保護時間和性能都不符合電信級要求，不適用于大型網(wǎng)絡；依然是無連接技術(shù)，OAM能力很弱；內(nèi)部不支持流量工程。在PBB的基礎(chǔ)上，關(guān)掉復雜的泛洪廣播、生成樹協(xié)議以及MAC地址學習功能，增強一些電信級OAM功能，即可將無連接的以太網(wǎng)改造為面向連接的隧道技術(shù)，提供具有類似SDH可靠性和管理能力的硬QoS和電信級性能的專用以太網(wǎng)鏈路，這就是所謂的PBT（網(wǎng)絡提供商骨干傳送）技術(shù)，又稱PBB-TE。

3.2T-MPLS技術(shù)

T-MPLS（Transport MPLS）是一種面向連接的分組傳送技術(shù)，在傳送網(wǎng)絡中，將客戶信號映射進MPLS幀并利用MPLS機制（例如標簽交換、標簽堆棧）進行轉(zhuǎn)發(fā)，同時它增加傳送層的基本功能，例如連接和性能監(jiān)測、生存性（保護恢復）、管理和控制面（ASON/GMPLS）。總體上說，T-MPLS選擇了MPLS體系中有利于數(shù)據(jù)業(yè)務傳送的一些特征，拋棄了IETF（Internet Engineering Task Force）為MPLS定義的繁復的控制協(xié)議族，簡化了數(shù)據(jù)平面，去掉了不必要的轉(zhuǎn)發(fā)處理。T-MPLS繼承了現(xiàn)有SDH傳送網(wǎng)的特點和優(yōu)勢，同時又可以滿足未來分組化業(yè)務傳送的需求。T-MPLS采用與SDH類似的運營方式，這一點對于大型運營商尤為重要，因為他們可以繼續(xù)使用現(xiàn)有的網(wǎng)絡運營和管理系統(tǒng)，減少對員工的培訓成本。由于T-MPLS的目標是成為一種通用的分組傳送網(wǎng)，而不涉及IP路由方面的功能，因此T-MPLS的實現(xiàn)要比IP/MPLS簡單，包括設(shè)備實現(xiàn)和網(wǎng)絡運營方面。T-MPLS最初主要是定位于支持以太網(wǎng)業(yè)務，但事實上它可以支持各種分組業(yè)務和電路業(yè)務，如IP/MPLS、SDH和OTH等。T-MPLS是一種面向連接的網(wǎng)絡技術(shù)，使用MPLS的一個功能子集。

4、PTN組網(wǎng)原則及策略

某運營商本地網(wǎng)PTN總體建設(shè)原則是：移動本地網(wǎng)原則上采用PTN技術(shù)組網(wǎng)，按照全程全網(wǎng)的原則整體規(guī)劃，分布實施，兼顧GSM基站及重要集團客戶等全業(yè)務接入需求，與現(xiàn)有的MSTP網(wǎng)絡共存，統(tǒng)籌建設(shè)。

4.1核心層PTN組網(wǎng)原則

核心層應采用大容量或中容量設(shè)備，NNI（網(wǎng)絡側(cè)接口）接口速率不小于10G，采用環(huán)形結(jié)構(gòu)或網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，并以GE光接口與核心網(wǎng)對接，負責各種業(yè)務IP電路的調(diào)度。

4.2匯聚層PTN組網(wǎng)原則

匯聚層PTN網(wǎng)絡應采用環(huán)形結(jié)構(gòu)，環(huán)路節(jié)點數(shù)量宜為3～6個。PTN網(wǎng)絡收斂的TDM（時分復用）電路應在匯聚層以STM-1方式與SDH匯聚層網(wǎng)絡對接。

4.3接入層PTN組網(wǎng)原則

PTN網(wǎng)絡接入層以環(huán)形結(jié)構(gòu)為主，末端接入可采用鏈形或星形結(jié)構(gòu)。接入層一般組建GE環(huán)路，環(huán)路節(jié)點數(shù)一般為4～6個節(jié)點；密集城區(qū)業(yè)務量較大的區(qū)域可組建10GE環(huán)路，環(huán)路節(jié)點數(shù)一般為6～8個節(jié)點。早期原有采用MSTP接入的TD基站，可以結(jié)合PTN整體規(guī)劃，逐步替換為PTN設(shè)備承載。

5、PTN技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

伴隨全球信息化前進步伐的加快，承載網(wǎng)的擴容與平滑升級成為寬帶提速的重要工作之一。全業(yè)務運營是未來電信運營商發(fā)展的必由之路，支持移動、固網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)等多業(yè)務的傳送平臺是技術(shù)的發(fā)展趨勢。分組化的傳送平臺以分組業(yè)務為核心并支持多業(yè)務提供，同時繼承光傳輸?shù)膫鹘y(tǒng)優(yōu)勢，如高可用性和可靠性、便捷的網(wǎng)管、保護和同步、易擴展、業(yè)務隔離與高安全性等，滿足了全業(yè)務運營的要求。正因為如此，PTN作為新一代傳送網(wǎng)技術(shù)于近兩年脫穎而出，在全球各大運營商網(wǎng)絡中獲得大規(guī)模商業(yè)部署。隨著ALLIP進程的不斷加快和全業(yè)務運營時代的到來，PTN作為新一代分組傳送網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展前景無疑是廣闊的。

參考文獻

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