PTN產(chǎn)品組網(wǎng)應(yīng)用和發(fā)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(yè)務(wù)統(tǒng)一傳送技術(shù)。該文先介紹了它的特點，然后對組網(wǎng)應(yīng)用做了簡單探討。

【關(guān)鍵詞】PTN；分組傳送網(wǎng)

【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(chǎn)生

（1）國內(nèi)4G牌照發(fā)放以后，三大運營商都在進行網(wǎng)絡(luò)IP化的轉(zhuǎn)型，逐步進入全業(yè)務(wù)運營的時代，全業(yè)務(wù)也就意味著融合，而IP化是業(yè)務(wù)融合的基礎(chǔ)，ALL IP已成為當今業(yè)務(wù)發(fā)展的趨勢。傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（SDH、IP、Ethemet等）已不能適應(yīng)下一代網(wǎng)絡(luò)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(shù)PTN在此情況下應(yīng)運而生。

（2）PTN（Packet Transport Network）即分組傳送網(wǎng)是基于分組交換、面向連接的多業(yè)務(wù)統(tǒng)一傳送技術(shù)，是針對分組業(yè)務(wù)流量的突發(fā)性和統(tǒng)計復用傳送的要求，在IP業(yè)務(wù)和底層光傳輸介質(zhì)之間設(shè)置一個層面，以分組為內(nèi)核，實現(xiàn)多業(yè)務(wù)承載的技術(shù)。它不僅能較好承載電信級以太網(wǎng)業(yè)務(wù)，滿足業(yè)務(wù)標準化、高可靠性、靈活的擴展性、嚴格的服務(wù)質(zhì)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(tǒng)時分復用（TDM）和異步傳輸模式（ATM）業(yè)務(wù)和繼承了同步數(shù)字體系網(wǎng)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(shù)為內(nèi)核的技術(shù)，它統(tǒng)計復用能力強大，帶寬利用率高，更適應(yīng)分組業(yè)務(wù)突發(fā)性強的特點。

（2）PTN以承載電信級以太阿業(yè)務(wù)為主，兼容TDM、ATM等業(yè)務(wù)的綜合傳送技術(shù)，具有嚴格的QOS，具有多業(yè)務(wù)統(tǒng)一承載能力、端到端的組網(wǎng)能力。

（3）PTN具有高效可靠的網(wǎng)絡(luò)保護能力，高精度的分組同步，增強的網(wǎng)管功能，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，易于管理、可管控。

（4）PTN在城域范圍內(nèi)業(yè)務(wù)分布密集且應(yīng)用廣泛，成本低，具有靈活的加載軟件的能力，持續(xù)演進能力強，能夠滿足較強的網(wǎng)絡(luò)擴展性。

3. PTN中的關(guān)鍵技術(shù)

在目前的網(wǎng)絡(luò)和技術(shù)條件下PTN有許多實現(xiàn)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(chǎn)品和技術(shù)?？傮w來說可分為以太網(wǎng)增強技術(shù)和傳輸技術(shù)結(jié)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(lián)盟（ITU-T）定義的一種面向連接的分組傳送技術(shù)，它由IETF的MPLS數(shù)據(jù)平面衍生而來，兩者具有相同的標簽幀結(jié)構(gòu)、標簽交換以及轉(zhuǎn)發(fā)機制。T-MPLS根據(jù)PTN的要求對MPIS技術(shù)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(wǎng)等業(yè)務(wù)，其不僅可以承載在PDH/SDH/OTH物理層上，還可以承載在以太網(wǎng)物理層上。它解決了傳統(tǒng)SDH在以分組交換為主的網(wǎng)絡(luò)環(huán)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(shù)。

3.2 PBB。

PBB是從以太網(wǎng)發(fā)展而來的面向連接的以太網(wǎng)傳送技術(shù)，它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的主要特點是：具有清晰的運營網(wǎng)和用戶問的界限，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(luò)安全性問題；PBT在運營商網(wǎng)絡(luò)層面關(guān)閉了復雜的泛洪廣播、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，避免廣播包的泛濫；新增I-TAG標記來標識一個業(yè)務(wù)實例；使用Provider MAC+VLAN ID進行業(yè)務(wù)的轉(zhuǎn)發(fā)。具有面向連接的特征，實現(xiàn)電信級網(wǎng)絡(luò)所需要的一些特征，包括保護倒換、QoS等電信級傳送網(wǎng)絡(luò)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(xié)議，城域組網(wǎng)和運營成本都大幅度下降。

4. PTN產(chǎn)品組網(wǎng)應(yīng)用探討

下面分CE和MSTP兩種組網(wǎng)方式對PTN組網(wǎng)進行探討：

4.1 CE組網(wǎng)方式。

對于Carrier Ethernet的組網(wǎng)方式下，根據(jù)上行采用不同的接口方式.主要區(qū)分兩種組網(wǎng)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(wǎng)方式：

（1）ML-PPP El和POS上行組網(wǎng)。

ML-PPP El和POS上行組網(wǎng)（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(wǎng)的業(yè)務(wù)提供PWE3的解決方案，組網(wǎng)上行邊緣節(jié)點提供ML-PPP的保護方式，中心匯聚節(jié)點提供SNCP保護或APS的保護方案，QOS通過DS-TE結(jié)合Diff-Server的方案。時鐘是通過ML-PPP E1和POS口實現(xiàn)同步過程。該組網(wǎng)解決方案需求來源于無線運營商租用固網(wǎng)運營商網(wǎng)絡(luò)的中間過渡解決方案，該方案主要目的是建立統(tǒng)一的面向未來的RAN承載網(wǎng)絡(luò).利用分組復用機制提高對Backhaul網(wǎng)絡(luò)帶寬的利用率。

（2）EF/GE上行組網(wǎng)。

EF/GE上行組網(wǎng)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(wǎng)的業(yè)務(wù)提供PWE3的解決方案，采用Ethernet APS的組網(wǎng)保護機制.QOS通過DS-TE結(jié)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(yè)務(wù)保障。

4.2 MSTP組網(wǎng)方式。

對于現(xiàn)在廣泛應(yīng)用的MSTP網(wǎng)絡(luò)解決方案，Mobile RAN業(yè)務(wù)承載網(wǎng)絡(luò)的典型組網(wǎng)如圖3，業(yè)務(wù)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(xiàn)連接。組網(wǎng)采用SNCP或MSP的方式，采用SDH系統(tǒng)的同步機制提供時鐘解決方案，TDM，ATM，Ethernet等不同業(yè)務(wù)通過VCG管道進行區(qū)分，在相同的Ethernet OverSDH的VCG管道中，通過Diff-Server的策略實現(xiàn)差分服務(wù)。

5. PTN網(wǎng)絡(luò)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(yè)務(wù)仍占據(jù)流量及收入超過一半的比重?；緜?cè)的El及ATM El在這種情況下以NativeTDM的方式承載，雖然采用統(tǒng)一數(shù)據(jù)平面，但上聯(lián)接口為TDM；而數(shù)據(jù)流量則通過EOS方式映射到此上聯(lián)接口中。對于演進的目標階段，或者對于全

網(wǎng)采用分組技術(shù)建設(shè)的運營商.在此場景下.基站側(cè)業(yè)務(wù)及收入構(gòu)成發(fā)生根本變化。數(shù)據(jù)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(wǎng)絡(luò)側(cè)接口采用Ethernet（FE/GE）。構(gòu)成基于CE的基站上行傳輸網(wǎng)。

6. PTN技術(shù)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(jīng)過幾年的發(fā)展在技術(shù)、產(chǎn)業(yè)和應(yīng)用方面也都取得了很大的進展.已經(jīng)為產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用奠定了很好的基礎(chǔ)。PTN關(guān)鍵標準現(xiàn)基本已經(jīng)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(jīng)明朗化。我國在PTN的標準研究和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用方面已走在國際前列，國內(nèi)技術(shù)標準、各類測試規(guī)范、工程驗收規(guī)范也比較成熟。

（2）2011年3月.由工信部牽頭.三大運營商及業(yè)界主流廠商參與的國內(nèi)PTN產(chǎn)業(yè)聯(lián)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(jīng)形成龐大的產(chǎn)業(yè)鏈。IP化是網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的必然趨勢，在這大趨勢下產(chǎn)生的PTN技術(shù)經(jīng)過這幾年的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和運營經(jīng)驗的不斷積累而不斷完善，PTN現(xiàn)與MSTP/SDH、城域數(shù)據(jù)網(wǎng)配合實現(xiàn)全業(yè)務(wù)承載。到了IP化中期2G/3G IP化基站和大量數(shù)據(jù)專業(yè)業(yè)務(wù)通過PTN網(wǎng)絡(luò)承載.PTN技術(shù)在將應(yīng)用中將不斷創(chuàng)新。預計將來融合型分組化承載網(wǎng)絡(luò)支撐全業(yè)務(wù).PTN和路由器的承載功能將充分融合優(yōu)化.承載LTE/3G移動回傳、企業(yè)數(shù)據(jù)專線、IPTV等高層IP化業(yè)務(wù).分組化承載網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)全網(wǎng)覆蓋、全業(yè)務(wù)快速接人、靈活調(diào)度和QOS差異化服務(wù)。

（3）總之PTN是適應(yīng)于3G及LTE時代大數(shù)據(jù)運營和全業(yè)務(wù)承載的關(guān)鍵技術(shù).它的引人是城域承載網(wǎng)的重大變革，也是傳輸網(wǎng)與數(shù)據(jù)網(wǎng)走向融合的重要里程碑，具有較強發(fā)展優(yōu)勢和廣闊市場前景。

參考文獻

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[文章編號]1619-2737（2015）06-20-621