淺談PTN技術(shù)在電信傳送中的應(yīng)用

趙 輝

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淺談PTN技術(shù)在電信傳送中的應(yīng)用

趙 輝

廣東省電信工程有限公司，廣東 廣州 510000

隨著全業(yè)務(wù)網(wǎng)IP化的發(fā)展，承載傳送網(wǎng)IP化已是大方向。PTN技術(shù)自提出后便獲得了快速發(fā)展，并已成為本地、城域傳送網(wǎng)IP化演進(jìn)的主流技術(shù)之一。PTN技術(shù)存在著巨大的市場(chǎng)潛力，因此對(duì)PTN技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用進(jìn)行分析研究。

PTN網(wǎng)絡(luò)；終端設(shè)備；傳送

隨著IP化的發(fā)展，傳統(tǒng)PSTN網(wǎng)絡(luò)正在向NGN和VOIP演進(jìn)，移動(dòng)傳統(tǒng)基站正逐步IP化，集團(tuán)專線IP化業(yè)務(wù)占比呈增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，二層VPN業(yè)務(wù)需求旺盛。而隨著運(yùn)營(yíng)商的業(yè)務(wù)IP化，多業(yè)務(wù)傳送平臺(tái)MSTP（Multiservice Transport Platform），產(chǎn)生之初只是為解決IP化業(yè)務(wù)在傳送網(wǎng)中的承載問(wèn)題，由于改進(jìn)不徹底，使得MSTP網(wǎng)絡(luò)很難實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)業(yè)務(wù)與IP化新業(yè)務(wù)統(tǒng)一承載，于是，PTN網(wǎng)絡(luò)應(yīng)運(yùn)產(chǎn)生[1]。

1 PTN含義

PTN（Packet Transport Network）分組傳送網(wǎng)，是MPLS和MSTP結(jié)合的產(chǎn)物，具有分組交換內(nèi)核，增強(qiáng)的分層OAM、多級(jí)別QOS、電信級(jí)保護(hù)倒換機(jī)制、基于時(shí)間同步技術(shù)，主要應(yīng)用于移動(dòng)基站回傳，WLAN接入、寬帶業(yè)務(wù)接入等。PTN基于分組架構(gòu)，融合了Ethernet和MPLS的優(yōu)點(diǎn)，是下一代分組承載技術(shù)。

2 PTN技術(shù)特點(diǎn)

（1）PTN具有靈活的組網(wǎng)調(diào)度能力，通過(guò)標(biāo)簽交換機(jī)制實(shí)現(xiàn)面向連接的快速轉(zhuǎn)發(fā)；（2）多業(yè)務(wù)傳送能力，通PWE3技術(shù)實(shí)現(xiàn)各類非分組業(yè)務(wù)的端到端仿真；（3）通過(guò)DiffServ模型實(shí)現(xiàn)端到端的QoS控制；（4）通過(guò)CIR（保證帶寬）和PIR（突發(fā)帶寬）機(jī)制實(shí)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)復(fù)用。

3 PTN的關(guān)鍵技術(shù)

PTN的關(guān)鍵技術(shù)主要有以下幾種。

3.1 PWE3

一種業(yè)務(wù)仿真機(jī)制，主要是以盡可能少的功能，按照給定業(yè)務(wù)的要求實(shí)現(xiàn)仿真線路。

3.2 多業(yè)務(wù)統(tǒng)一承載

PTN網(wǎng)絡(luò)通過(guò)PWE3，實(shí)現(xiàn)多業(yè)務(wù)統(tǒng)一承載。

（1）TDM to PWE3支持透?jìng)髂Ｊ胶蛢艉商崛∧Ｊ健?/p>

（2）ATM to PWE3 支持單/多信元封裝，多信元封裝會(huì)增加網(wǎng)絡(luò)延時(shí)，可結(jié)合具體情況綜合考慮。

（3）Ethernet to PWE3 支持無(wú)控制字和有控制字的傳送方式。

3.3 端到端層次化

基于國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的OAM機(jī)制，通過(guò)特定的分組承載網(wǎng)絡(luò)的OAM信息。借助OAM信息，實(shí)現(xiàn)分層的網(wǎng)絡(luò)故障自動(dòng)檢測(cè)，保護(hù)倒換、性能監(jiān)控、故障定位，信號(hào)的完整性功能；業(yè)務(wù)的端到端管理和級(jí)聯(lián)監(jiān)控支持連續(xù)和按需OAM。

3.4 業(yè)務(wù)智能感知

業(yè)務(wù)感知智能化則根據(jù)不同業(yè)務(wù)需求，選擇合適的調(diào)度方式。PTN網(wǎng)絡(luò)針對(duì)ATM業(yè)務(wù)，業(yè)務(wù)感知基于VPI/VCI標(biāo)識(shí)映射到不同偽線處理，優(yōu)先級(jí)可以映射到偽線的EXP字段。對(duì)于以太網(wǎng)業(yè)務(wù)，業(yè)務(wù)感知基于外層VLAN ID或IP DSCP。PTN網(wǎng)絡(luò)對(duì)TDM/E1實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)，則按固定速率快速轉(zhuǎn)發(fā)。

3.5 多級(jí)別QOS機(jī)制

在PTN網(wǎng)絡(luò)的PE節(jié)點(diǎn)，通過(guò)業(yè)務(wù)分類（Classification），流量調(diào)節(jié)（Policer）、隊(duì)列管理（Queue）和流量整形（Shaper）和擁塞處理相關(guān)的隊(duì)列調(diào)度（Scheduler）等功能實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)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(wǎng)絡(luò)入口 在用戶側(cè)通過(guò)H-QOS提供差異化的服務(wù)質(zhì)量，識(shí)別用戶業(yè)務(wù)，對(duì)用戶接入業(yè)務(wù)進(jìn)行控制。然后在網(wǎng)絡(luò)側(cè)將業(yè)務(wù)的優(yōu)先級(jí)映射到隧道的優(yōu)先級(jí)。（2）轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn) 在轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)，PTN網(wǎng)絡(luò)可以根據(jù)隧道優(yōu)先級(jí)進(jìn)行調(diào)度，采用PQ /PQ+WFQ等方式進(jìn)行。（3）網(wǎng)絡(luò)出口 在網(wǎng)絡(luò)出口，彈出隧道層標(biāo)簽，還原業(yè)務(wù)自身攜帶的QOS信息。

3.6 同步以太網(wǎng)及IEEE1588 V2

G.8261采用類似SDH的時(shí)鐘同步方案，通過(guò)物理層的串行比特流來(lái)提取時(shí)鐘，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘同步。同步以太網(wǎng)時(shí)鐘精度主要由物理層來(lái)保證，與以太網(wǎng)鏈路層負(fù)載和包轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)延無(wú)關(guān)，可以實(shí)現(xiàn)頻率同步。IEEE 1588 V2—主要采用主從時(shí)鐘方案方案，對(duì)時(shí)進(jìn)行編碼傳送，利用網(wǎng)絡(luò)鏈路的對(duì)稱性和延時(shí)測(cè)量技術(shù)，實(shí)現(xiàn)主從時(shí)鐘的頻率、相位和絕對(duì)時(shí)間的同步。

3.7 全程電信級(jí)保護(hù)機(jī)制

PTN網(wǎng)絡(luò)具備全程電信級(jí)保護(hù)機(jī)制。在設(shè)備級(jí)，可提供時(shí)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(hù)。NNI側(cè)，可實(shí)現(xiàn)1+1 LSP保護(hù)，1：1LSP保護(hù)，1+1SNCP保護(hù)，1：1NSCP保護(hù)。在UNI側(cè)，可實(shí)現(xiàn)LAC（鏈路聚會(huì)）和IMA保護(hù)[2]。

4 PTN終端設(shè)備

目前，國(guó)內(nèi)主要PTN廠商有華為，中興、烽火等，下面簡(jiǎn)要介紹一下。（1）華為PTN；華為 OPTIX PTN1900（10G）主要定位于城域傳送網(wǎng)的接入層，負(fù)責(zé)將用戶側(cè)的以太網(wǎng)/ATM/CES業(yè)務(wù)接入到以分組為核心的傳送網(wǎng)中。此外，華為還有PTN3900，PTN1900（80G）、950、910等設(shè)備。（2）中興PTN；ZXCTN 6100主要應(yīng)用于直接面向用戶的接入產(chǎn)品，在移動(dòng)市場(chǎng)，主要與數(shù)量眾多的基站相對(duì)應(yīng)。該產(chǎn)品主要采用的T-MPLS/MPLS-TP 協(xié)議來(lái)滿足用戶對(duì)于以太網(wǎng)業(yè)務(wù)、ATM業(yè)務(wù)和TDM 業(yè)務(wù)的統(tǒng)一高效承載。除此之外，中興還有ZXCTN6500，6300、6200等設(shè)備。

5 PTN在電信網(wǎng)中的應(yīng)用

目前，IP層與傳送層的融合焦點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)的承載性和業(yè)務(wù)的可靠性，可管理性和可擴(kuò)展性，在更經(jīng)濟(jì)的新技術(shù)未出現(xiàn)前，PTN是兼容傳統(tǒng)業(yè)務(wù)和IP業(yè)務(wù)最好的解決方案。其在電信網(wǎng)中的應(yīng)用也是一個(gè)漸進(jìn)過(guò)程。

5.1 PTN在城域網(wǎng)（MAN）中的應(yīng)用

當(dāng)前，國(guó)內(nèi)運(yùn)營(yíng)商的城域網(wǎng)一般由城域傳輸網(wǎng)和IP城域網(wǎng)組成，其中城域傳輸網(wǎng)核心層采用MSTP/SDH/WDM技術(shù)組網(wǎng)，匯聚/接入層采用MSTP/SDH環(huán)網(wǎng)，接口以E1為主，輔以少量FE接口；而IP城域網(wǎng)核心匯聚層采用IP/MPLS組網(wǎng)，接入層一般采用二層交換機(jī)或其他匯聚設(shè)備實(shí)現(xiàn)二層匯聚，主要承載上網(wǎng)業(yè)務(wù)。隨著業(yè)務(wù)IP化，TDM的業(yè)務(wù)不斷減少，MSTP業(yè)務(wù)擴(kuò)容逐步下降?，F(xiàn)網(wǎng)中，PTN與局部MSTP接入層有少量對(duì)接的情況，可通過(guò)LAG保護(hù)或MSP保護(hù)實(shí)現(xiàn)對(duì)接業(yè)務(wù)通道的保護(hù)。當(dāng)前，現(xiàn)網(wǎng)已能夠?qū)崿F(xiàn)MSTP網(wǎng)絡(luò)與PTN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行統(tǒng)一管理，并可實(shí)時(shí)監(jiān)控。

5.2 PTN在全業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)中的應(yīng)用

伴隨運(yùn)營(yíng)商全業(yè)務(wù)經(jīng)營(yíng)的發(fā)展，既有MSTP網(wǎng)絡(luò)將逐步被PTN網(wǎng)絡(luò)替代。（1）業(yè)務(wù)IP化；PTN的發(fā)展是一個(gè)漸進(jìn)過(guò)程，運(yùn)營(yíng)商既有承載網(wǎng)，隨著業(yè)務(wù)IP化后，將進(jìn)一步扁平化。PTN+OTN在接入?yún)R聚層面實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一承載，其中PTN是基于標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議的廣義分組傳送網(wǎng)。（2）接入層業(yè)務(wù)分離；在業(yè)務(wù)處理終端，根據(jù)業(yè)務(wù)應(yīng)用本身的不同需要進(jìn)行分類，如可將業(yè)務(wù)VLAN劃分為：語(yǔ)音類，數(shù)據(jù)類和視頻類業(yè)務(wù)VLAN等，通過(guò)VLAN實(shí)現(xiàn)不同業(yè)務(wù)邏輯分離。（3）網(wǎng)絡(luò)邊緣；具備業(yè)務(wù)感知和控制能力。不論是IP城域網(wǎng)，還是城域PTN，核心層通常采用路由器組成IP/MPLS網(wǎng)絡(luò)，能夠滿足各種IP化業(yè)務(wù)，并滿足現(xiàn)網(wǎng)和未來(lái)QOS要求。

6 結(jié)束語(yǔ)

總之，隨著業(yè)務(wù)IP化，PTN網(wǎng)絡(luò)必將逐步取代傳統(tǒng)MSTP網(wǎng)絡(luò)，其應(yīng)用場(chǎng)景必將會(huì)更加豐富。

[1]趙亞光，何崇博，等.關(guān)于分組傳送網(wǎng)（PTN）關(guān)鍵技術(shù)的研究[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2012（6）：1-3.

[2]李慧明，許新勇.PTN 技術(shù)與應(yīng)用[J].中國(guó)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

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1009-6434(2016)07-0104-02