谈PTN 技术发展趋势和组网应用

刘凌宇

摘要：对分组传送网(PTN) MPLS—TP技术的发展情况进行了介绍， 包括MPLS—TP的标准化惰况， PTN设备发展和测试情况，对 1588v2 和同步以太网的支持，对 LTE 承载方式的探讨， 以及应用方式的考虑等。

关键词：分组传送网； PTN技术，发展；应用

中图分类号：O434.19文献标识码：A文章编号：

引言：

目前国内外对 PTN 还没有一个标准的定义。 从广义的角度讲，只要是基于分组交换技术，并能满足传送网对于运行维护管理（OAM）、QoS、保护和网管等方面的要求，就可以称为 PTN。 具体的分组交换技术可以是 MPLS、传送 MPLS（T-MPLS/MPLS-TP）、以太网、运营商骨干桥接（PBB-TE）等。前两年业界一般理解的PTN 技术主要包括 T-MPLS 和 PBB-TE。

1.PTN设备发展现状

目前国内外主要的传输设备厂商均已推出基于T -MPLS/MPLS -TP 的 PTN 商用产品。 T -MPLS 和MPLS-TP 的基本数据格式和转发机制与 MPLS 相同。目前的 PTN 设备都还是基于 T-MPLS 标准，设备制造商均承诺将来可以通过软件升级的方式演进到MPLS-TP。

PTN 定位于满足 3G 移动回传、 企事业专线/专网等高品质业务需求。 2008-2009 年，中国三大运营商纷纷针对 PTN 承载 3G 移动回传进行了全面的实验室测试和现网试点，大力推进了国内外设备制造商 PTN 产品的成熟度和商用化进展。 中国移动已于 2009 年 10-12 月开始大规模集采基于 MPLS-TP 的 PTN 设备，标志着 PTN 进入大规模应用的时期。

目前 PTN 设备单厂家组网能力已经基本具备，业务能力、QoS、保护、同步和网管 OAM 功能已经基本完善，可以满足 3G IP RAN 承载和大客户专线业务的需求。 通过 UNI 接口可以实现跨厂商设备的业务和OAM 的互通。 部分厂商设备之间实现了通过 NNI 接口的业务互通。 由于 MPLS-TP 标准还没有完成，因此还无法实现 LSP/PW 的保护和 OAM 的互通。

2.PTN 为何会成为传输网的主流

采用固定式交换的基本前提是业务是基于PSTN时代的 64kbit/s 基本单元，在现在分组化盛行的时代，显然不能很好地适应，由此导致技术上倾向于采用分组交换的交换/转发内核，同时依然符合 ITU-T G.805 传送网设备功能结构的一般要求，即 PTN 设备。

PTN 设备针对分组业务流的突发性，能够采用统计复用的方法进行传送，在保证各优先级业务的 CIR（Committed InformationRate）的前提下，对空闲带宽按照优先级和 EIR（Excess InformationRate）进行合理的分配，既能满足高优先级业务的性能要求，又尽可能地充分共享未用带宽，解决了 TDM 交换时代带宽无法共享，无法有效支持突发业务的根本缺陷。PTN 设备的分组转发平面并没有独立于数据网络的数据转发平面，充分利用了成熟的数据 2/3 层技术，实现设备无阻塞的数据报文转发能力。但同时 PTN 设备保持了传送网络的一般特征，如 5 个 9 的高可用性，强大的分层OAM能力和可维护性，优异的同步性能，关键部件的 1+1 备份带来的高可靠性，低于 50ms 的保护，端到端的 QoS 保证，多业务支持，强大的拓扑、业务、带宽、节点、告警、性能管理能力和业务安全性。PTN 设备的接口速率除了传统的 2M，155M，主要是千兆以太和万兆以太，因此可以明显降低每兆比特的传送成本，并且由于技术的进步，端口密度、设备容量体积比大大增加，耗电量明显降低。

3.PTN 的发展趋势

PTN 技术无疑是目前传送技术发展的一个高峰，是继 ATM 试图统一网络世界失败后，目前看来最有可能实现网络统一的技术。网络统一，近期的应用目标是三网融合，从技术深处来看，是通过网络自身的技术进化，使得业务传送本身作为一种服务，更便于人与人、人与机器、机器与机器通信的使用，而不是不得不把重心放在传送本身上，在未来则要实现网络的自组织、自管理。

PTN 技术在 5 年内必将会大规模部署，成为传送网的主流设备。PTN 的设备形态也许会更加多样化，如与接入技术的融合，与OTN，ROADM 技术的融合，但是 PTN 提供的传送作为通信网络的基础业务之一，如何使应用方便、高效、安全可靠仍然是可以不断追求的目标。

当前PTN提供的多业务服务主要是同质类型网络的传送和互联，从原理上讲，可以实现异质网络的互通。当前 PTN 网络主要考虑的还是大规模部署的可能性和可靠性，业务数据层面的互通性已经有充分的证明，对控制层面的UNI，ENNI 接口的互通还需要进一步研究。

4.PTN 在城域传送网中的应用

PTN 设备在未来的网络应用中主要是在城域网中，主要是移动回传、优质客户接入与大客户虚拟网。

移动网络也在经历从窄带向宽带，从电路向分组化演进的过程中，继续维护2G，重点发展3G网络在世界上已经是普遍的趋势。PTN 支持 2G 的 BTS 到 BSC 的 ATM 接口，TDM 接口，以太接口；也支持 3G 的 NodeB 到 RNC 的以太接口，传统 TDM 接口，ATM接口；对未来向LTE的演进，考虑了合适的容量、物理接口速率、时延丢包性能和 S1/X2 逻辑接口的支持方案，可以做到同一种设备对不同代移动网络的同时支持。移动网络本身对高精度时钟，要求频率同步做到低于 50 PPB，时间同步绝对值小于 1 s，甚至500ns。PTN 设备已经普遍支持 1588v2 和同步以太，对同步的支持是规范和跨厂家的。PTN 设备的容量高于 MSTP 同档次产品，可以满足无线宽带发展的要求。

对 PTN 设备组建的精品网络，移动回传在一定时期内也只会消耗约数百兆容量，大量的带宽还可以为对网络QoS要求比较高、可靠性高的优质的行业客户提供接入和组建虚拟网。由于行业客户的专有网络也在向 IP 化转型，引入 PTN 组建虚拟网，可以高效承载；带宽配置可以很灵活，安全性和TDM组网一样高，管理便捷，维护手段更丰富。

PTN 的应用场景包括对已有网络和设备的利用。PTN 对传统接口的支持可以保持对原有业务提供不间断的服务，利用旧网络扩大新网络的覆盖区域，旧网络也可以利用 PTN 的特性进一步提高网络性能和成本收益。以 2M 业务为例，PTN 的 2M 依然可以提供可靠的带宽保证，但是不用时即可以让给其他业务共享，因此实际的每 Mbit/s 的带宽成本可以降低很多。

PTN 应用场景可以逐步扩大到普遍服务。对小企业来讲，以合适的价格享受专线/专网服务，享受高带宽和高可靠性，不一定只用拨号服务。对一般个人用户，除非大容量的要求，运营商一般不会直接提供 PTN 服务，更多的可能是 PTN 和接入技术的结合，由PON，xDSL 等提供家庭多业务接入，然后传到 PTN。

5.结语

虽然现阶段 PTN 技术仍然并不完善，距离 PTN 技术的广泛应用还有一段时间，但我们完全可以看到：国内运营商大规模应用 PTN 技术已为时不远。截至目前，国内各运营商的光传输网络的物理架构已基本形成，完善光网络各项功能、承载更多业务的需求日益迫切，伴随着我国电信业的进一步发展和 3G 的大规模商用，PTN 技术将会加快标准制定和完善的步伐，进一步成熟并得到广泛应用。

参考文献：

[1] 胡卫，张届新，马钰璐. PTN在3G传送网中的应用研究.电信科学. 2009 年 03 期

[2] 汤进凯，张奇，王健. 下一代光传送网技术发展与应用探讨. 电信科学. 2009 年 S2 期

[3] 魏涛，张宾. OTN+PTN 联合组网模式分析. 电信科学. 2010 年 07 期

[4] 汤进凯，王健，张奇. 宽带 IP 化城域传送网解决方案. 数据通信. 2009 年 02 期