PTN技術(shù)在通信傳輸網(wǎng)絡中的應用研究

楊甲甲

摘 要：近年來移動通信行業(yè)發(fā)展較快，隨著3G和4G業(yè)務進入我們的生活，5G業(yè)務也投入市場運營，這表明高速數(shù)字化時代已經(jīng)來臨。由于傳輸網(wǎng)絡的業(yè)務量迅猛增加，為了能夠有效的承載高速數(shù)據(jù)業(yè)務，PTN技術(shù)應運而生，這是一種綜合傳送技術(shù)，其利用分組交換核心來實現(xiàn)分組業(yè)務的高效傳輸，將其在通信傳輸網(wǎng)絡中進行應用，有效的保證了傳輸?shù)母咝院桶踩?。文中從PTN技術(shù)的簡介入手，分析了PTN技術(shù)的特點、關(guān)鍵技術(shù)和組網(wǎng)方式，并進一步對PTN技術(shù)在通信傳輸網(wǎng)絡中的應用進行了具體的闡述。

關(guān)鍵詞：PTN技術(shù)；通信傳輸網(wǎng)絡；特點；關(guān)鍵技術(shù)；組網(wǎng)方式；應用

中圖分類號：TN929 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）25-0177-02

Abstract： In recent years， the mobile communication industry has developed rapidly. With the 3G and 4G services entering our daily life， 5G services have also been put into operation in the market， which indicates that the era of high-speed digital has come. Due to the rapid increase of traffic in transmission network， PTN technology emerges as the times require in order to effectively carry high-speed data service. It is an integrated transmission technology， which uses packet switching core to achieve efficient transmission of packet services. Its application in the communication transmission network effectively ensures the efficiency and security of the transmission. Starting with the brief introduction of PTN technology， this paper analyzes the characteristics， key technologies and networking methods of PTN technology， and further expounds the application of PTN technology in communication transmission network.

Keywords： PTN technology； communication and transmission network； characteristics； key technology； networking mode； application

前言

隨著通信網(wǎng)絡環(huán)境的日益復雜，大數(shù)據(jù)測量信息和視頻流媒體信息的應用大幅度增加，這對于傳輸帶寬帶來了較大的壓力，而且對傳輸帶寬也提出了新的要求。在當前通信網(wǎng)絡發(fā)展過程中，以IP化業(yè)務為主的數(shù)據(jù)業(yè)務已成為主流業(yè)務，這也使全網(wǎng)業(yè)務IP化必然成為主要的發(fā)展趨勢。在通信傳輸網(wǎng)絡IP化演進過程中，PTN技術(shù)的應用必然成為主要發(fā)展方向，而且在實際應用過程中，有效的顛覆了傳統(tǒng)光傳輸產(chǎn)品的諸多特性。在PTN技術(shù)具體在通信傳輸網(wǎng)絡應用過程中，其將MSTP的一些優(yōu)勢保留了下來，并進一步對傳統(tǒng)的交叉核心部分進行了全面的改革，加快推動了分級交換機制的演進，而且在彈性帶寬分配、統(tǒng)計復用及差異化服務能力等方面都有所增強?？梢哉f在當前通信傳輸網(wǎng)絡中承載IP類業(yè)務發(fā)展過程中，PTN核心技術(shù)具有無法比擬的優(yōu)勢。

1 PTN技術(shù)簡介

PTN將其翻譯成中文，即稱為分組傳輸網(wǎng)，在當前IP業(yè)務傳輸過程中，分組傳輸網(wǎng)可以說是最為適宜的傳輸通道，在具體應用過程中，部分雙向點連接管道是以分級交換業(yè)務作為基礎(chǔ)，因此對于這些連接管道PTN技術(shù)具有較強的支持作用。在實際應用過程中，PTN技術(shù)相較于其他技術(shù)，其在安全方面具有較強的優(yōu)勢。即在PTN技術(shù)具體應用過程中，一旦有網(wǎng)絡故障發(fā)生時，可以輪流替換保護。而且PTN技術(shù)還具備較強的擴展性，通過分層和分域，可以囊括更多的分組輸送網(wǎng)絡層組織結(jié)構(gòu)中的內(nèi)容，并且在相關(guān)網(wǎng)絡中，可以利用每一個分層間有效的聯(lián)結(jié)起用戶與服務，使網(wǎng)絡的擴展性能進一步提升。

2 PTN技術(shù)的特點

對于PTN技術(shù)而言，其基于分組業(yè)務流量的突發(fā)性和統(tǒng)計復用傳送的要求，依托于分組業(yè)務，通過在IP業(yè)務和底層光傳輸媒質(zhì)之間設(shè)置一個層面，對多業(yè)務具有較強的支持作用，而且能夠?qū)⑹褂贸杀窘抵磷畹退?，更好的發(fā)揮出了光傳輸?shù)膬?yōu)勢。當前PTN技術(shù)主要應用于城域網(wǎng)范圍內(nèi)承載移動的回傳，同時在企事業(yè)專線和專網(wǎng)等QoS要求的業(yè)務中也具有較為廣泛的應用，在PTN技術(shù)應用過程中，對于城域傳輸網(wǎng)向分組化的演進起到了重要的推動作用。在目前城域網(wǎng)的應用過程中，PTN技術(shù)發(fā)揮著城域匯聚接入層的重要作用，通過準確定位更好的滿足了多業(yè)務承載、業(yè)務模型、嚴格的QoS、電信級可靠性及網(wǎng)絡成本控制和擴展性等特點。即應用PTN技術(shù)可以有效的承載以太網(wǎng)業(yè)務，而且對于無線革站回傳的TDM/ATM也具有較好的承載作用。當前城域業(yè)務流向呈現(xiàn)出點到點或是點到多點的匯聚模型，業(yè)務路由相對確定，而且中間業(yè)務也不需要路由功能。在PTN技術(shù)實際應用過程中，其所承載的業(yè)務對低延時、低抖動和帶寬都具有較高的要求，而且還存在寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務峰值流量大及具有較強突發(fā)性等問題，因此要求嚴格的QoS能力。而且PTN技術(shù)還要具備高可靠性的電信級承載，這樣才能使其具備端到端的OAM能力和網(wǎng)絡快速保護能力。特別是在當前一些城市發(fā)展過程中，通信傳輸網(wǎng)絡中無論是接入點還是業(yè)務匯聚節(jié)點都能夠達到上百個上千個之多，這就要求網(wǎng)絡要具備低成本、統(tǒng)一和易維護等功能，而且在城域范圍內(nèi)業(yè)務分布密集，這就要求PTN還要具備良好的網(wǎng)絡擴展性，這樣才能更好的發(fā)揮其重要作用。

3 PTN的關(guān)鍵技術(shù)

3.1 PTN基本屬性

由于PTN分組傳送網(wǎng)與SDH網(wǎng)絡存在較多的相似之處，在PTN系統(tǒng)中其接入可以基于不同的需求，并運用TDM包實現(xiàn)統(tǒng)一交換，從而實現(xiàn)將面對對象的鏈接作為該需求的調(diào)度，業(yè)務之間互相不存在干涉。而要想實現(xiàn)網(wǎng)絡的維護管理，則可以通過OAM報文來實現(xiàn)，并對SDH的網(wǎng)絡傳輸保護具有較好的兼容性。

3.2 仿真技術(shù)（PWE3）

在PTN傳輸過程中仿真技術(shù)要制定相應的標準，而且通過利用PTN能夠?qū)⒁粋€仿真需求從一端向另一端傳輸，也可以從一端傳輸至多個端點，在具體傳輸過程中，還會運用到PTN網(wǎng)絡上的傳輸通道，通過對各種需求進行模擬，以此來完成各種需求信息數(shù)據(jù)的同時傳輸。可能說通過運用仿真技術(shù)，確保了PTN實現(xiàn)了多業(yè)務統(tǒng)一性要求，而且對于核心傳輸網(wǎng)絡來講，網(wǎng)絡上傳輸?shù)膬?nèi)部信息具有不透明性，有效的保證了傳輸網(wǎng)絡的安全性和可靠性。

3.3 時間同步技術(shù)

對于PTN技術(shù)來講，一個重要的標準即為IEEE1588協(xié)議。其作為網(wǎng)絡測量和控制系統(tǒng)的精密時鐘同步協(xié)議標準，利用其實現(xiàn)雜亂、散分的傳輸網(wǎng)絡中各端點相應時鐘的一致性。即在設(shè)計需要充分的將軟硬件相結(jié)合，實現(xiàn)用戶傳輸網(wǎng)絡中內(nèi)時鐘與主控機主時鐘的同步。

4 PTN 技術(shù)的組網(wǎng)方式

利用PTN技術(shù)進行組網(wǎng)，具體可以采用三種模式，即獨立組網(wǎng)、混合組網(wǎng)和聯(lián)合組網(wǎng)。對于一些網(wǎng)絡結(jié)點較少的中小型城域網(wǎng)中采用獨立組網(wǎng)模式，即接入屋至核心屋都采用PTN設(shè)備，新建的分組傳送平面現(xiàn)現(xiàn)多MSTP共存，這種組網(wǎng)方式網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)清晰，端到端業(yè)務管理和維護更容易，與無線網(wǎng)絡IP化發(fā)展需求具有較好的適應性。在分步投資建設(shè)的區(qū)域才會采用混合組網(wǎng)模式，應用范圍十分有限。在一些大中型城域網(wǎng)中，網(wǎng)絡規(guī)模較大，通常會采用聯(lián)合組網(wǎng)模式。利用PTN和WDM/OTN聯(lián)合進行組，通過在核心層利用IP，在匯聚層以下采用PTN組網(wǎng)，業(yè)務在匯聚接入層完成收斂后，上聯(lián)到核心機房大容量PTN落地設(shè)備。PTN網(wǎng)絡架構(gòu)如下圖1。

5 通信傳輸網(wǎng)絡中PTN技術(shù)的應用

5.1 PTN作為城域網(wǎng)的二層匯聚網(wǎng)絡

以PTN作為寬帶接入網(wǎng)的二層匯聚網(wǎng)絡，以此來承載城市電信級以太網(wǎng)業(yè)務。由于PTN技術(shù)具有較好的可擴展性，并優(yōu)于電信級以太網(wǎng)，因此在具體應用過程中，需要針對每個城市的特點來選擇適宜的PTN技術(shù)。

5.2 PTN 承載高質(zhì)量城域分組業(yè)務

利用PTN來承載高質(zhì)量城域分組傳送業(yè)務，相較于其他技術(shù)，PTN具有更為明顯的優(yōu)勢，在總體上PTN以分組業(yè)務傳送為主，支持少量的TDM業(yè)務，而且目前處于標準發(fā)展過程中，還待進一步完善。

5.3 PTN 環(huán)網(wǎng)技術(shù)

由于線性APS具備兩條獨立的通路，能夠有效的實現(xiàn)端到端的保護和倒換，而且線性APS不僅規(guī)劃配置簡單，而且能夠有效的滿足電信級50ms倒換時間要求，因此在實際中得到了廣泛的應用。但在具體推廣應用過程中該技術(shù)的一些不足之處也暴露出來。PTN網(wǎng)絡內(nèi)的線性保護包括單向/雙向 1+1路徑保護、雙向1：1或1：N（N>1）路徑保護、單向/雙向1+1SNC/S保護和雙向1：1SNC/S保護，應至少支持雙向1：1保護機制。

5.4 混合光/分組業(yè)務的定位

在任意傳統(tǒng)的TDM和 Ethernet業(yè)務環(huán)境中都可能應用PTN設(shè)備，而且在實際中混合光/分組傳送網(wǎng)的應用也單純的只限于移動運營商，其可以針對所有提供混合業(yè)務的運營商進行有效的應用。當前對于移動運營商來講，其為了維持新業(yè)務的利潤，決定了從傳統(tǒng)TDM回傳方案向分組回傳方案演進的必然性，這就促使移動運營商開始積極構(gòu)建混合光/分組回傳網(wǎng)絡。

6 結(jié)束語

近年來科學技術(shù)的快速發(fā)展，PTN技術(shù)在實際應用過程中，有效的提高了傳輸?shù)膫鬏斔俾屎托Ч?。在通信行業(yè)中應用PTN技術(shù)，有效的促進了通信業(yè)的發(fā)展速度，而且通過在實踐中廣泛的應用PTN分組技術(shù)，有效的提高了資源的使用率和可信賴程度，而且隨著PTN設(shè)備的商業(yè)化的擴大和推廣，人們對其認識也不斷深入，PTN技術(shù)必然會

具有更為廣泛的發(fā)展前景。

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