浅谈PTN 的技术特点及应用

王佳宁

（中国铁通集团公司邯郸分公司网维中心, 河北邯郸056003）

从传送网的发展过程来看大致经历了PDH（准同步数字体系）、SDH（同步数字体系）、WDM(波分复用)、MSTP（基于SDH 的多业务传送平台）、PTN（分组传送网）五个发展阶段。

在以往的电信网中，多使用PDH 设备。这种体系对传统的点到点通信有较好的适应性。而随着数字通信的迅速发展，点到点的直接传输越来越少，而大部分数字传输都要经过转接，因而PDH 系列便不能适合现代电信业务开发的需要，以及现代化电信网管理的需要。SDH 就是适应这种新的需要而出现的传输体系。

SDH 光端机容量较大，一般是16E1 到4032E1。SDH 是一种将复接、线路传输及交换功能融为一体、并由统一网管系统操作的综合信息传送网络，它可实现网络有效管理、实时业务监控、动态网络维护、不同厂商设备间的互通等多项功能，能大大提高网络资源利用率、降低管理及维护费用、实现灵活可靠和高效的网络运行与维护。

WDM 设备则首次拓展了光领域，充分利用光纤通信的波分特性，大大提高了传送网的容量。自20 世纪90 年代中期商用以来，WDM 系统发展极为迅速，已成为实现大容量长途传输的主流手段。不过，现阶段大多数WDM 系统主要用在点对点的长途传输上，联网依然在SDH 电层上完成。

基于SDH 的MSTP 对传统的SDH 进行了改进。除了有标准SDH 传送节点所具有的功能外，还应具有具有TDM 业务、ATM业务或以太网业务的接入功能；具有TDM业务、ATM 业务或以太网业务的传送功能，包括点到点的透明传送功能；具有ATM 业务或以太网业务的带宽统计复用功能；具有ATM 业务或以太网业务映射到SDH 虚容器的指配功能，具有以太网二层交换、以及中间的智能适配层。MSTP 的出现解决传统SDH 技术难以有效处理数据传送要求，但是MSTP的内核仍然是电路交换，面对电信业务ALL IP 化，虽然还有很长的生存空间但最终会被PTN 逐渐取代。

PTN 可看作是MSTP 的更进一步的演进，其主要面对的是分组业务的传送（IP等），但不同于由路由器或交换机组建的数据网络，PTN 主要还是定位于管道传送，其在QoS，时延等方面，虽不及TDM 传送网络的严格保证，但比路由器或交换机的网络强许多，同时在网络的管理维护等方面，延续以往SDH/MSTP网络的管理维护理念，因此包括业务的发放，监控与管理方面，都不同于以往的数据网络。

SDH/MSTP如果看作刚性的管道传送，则PTN 可看作弹性的管道传送，其具有类似SDH/MSTP的传送能力与质量，又具有收敛，统计复用等数据网络特性，相当于在TDM 传送与IP传送间取了一个平衡，来满足业务发展的需求。 PTN 当前，主要用于传送高质量的精品业务，如企业数据专线，移动网络回程等，接入的业务丰富，可以是E1/IMAE1/IPOVER E1 等，也可以使FE/GE等数据业务。

PTN 支持多种基于分组交换业务的双向点对点连接通道，具有适合各种粗细颗粒业务、端到端的组网能力，提供了更加适合于IP 业务特性的“柔性”传输管道；点对点连接通道的保护切换可以在50 毫秒内完成，可以实现传输级别的业务保护和恢复；继承了SDH 技术的操作、管理和维护机制，具有点对点连接的完整OAM，保证网络具备保护切换、错误检测和通道监控能力；完成了与IP/MPLS多种方式的互连互通，无缝承载核心IP 业务；网管系统可以控制连接信道的建立和设置，实现了业务QoS的区分和保证，灵活提供SLA 等优点。

目前PTN 有两大类技术选择：多协议标签交换传送应用(MPLS- TP)及运营商骨干桥接- 流量工程(PBB- TE)。前者是核心网技术的向下延伸，使用基于IP 核心网多协议标记交换(MPLS)技术，简化了复杂的控制协议，简化了传送平面；在MPLS基础上去除了倒数第二跳(PHP)、标签合并及等价多路径(ECMP)等无连接特性，增强了OAM 及保护倒换功能，提供可靠的QoS、带宽统计复用功能。后者则是局域网技术的向上扩展，基于IEEE 802.1ah 的MAC- in- MAC 技术，关闭了运营商媒体访问控制(MAC)地址自学习功能，增加了网管管理和网络控制的配置，形成面向连接的分组传送技术。目前MPLS- TP已成为事实上的主流选择。

2G 时代移动回传网的主导技术同步数字体系/ 多业务传送平台(SDH/MSTP)主要是为汇聚和高效传送时分复用(TDM)电路业务而设计。MSTP最初就是为了解决IP业务在传送网的承载问题。遗憾的是这种改进并不彻底，其IP 化主要体现在用户接口，内核却仍然是TDM 电路交换，采用刚性管道承载分组业务。这就使得MSTP在承载传送包长可变、流量突发的IP、以太网等分组化业务时，存在传输效率较低、成本较高、可扩展性较差等缺点。

SDH/MSTP 作为2G 时代的功勋技术，在移动通信发展到3G/LTE 阶段后已逐渐不再适应，并将制约今后移动业务的发展。在这种背景下，融合了分组技术及SDH 技术的分组传送网(PTN)应运而生。

移动通信在3G/LTE 阶段的IP 化、宽带化需求，移动回传网既要具备高效统计复用、灵活感知业务特性及差异化服务质量(QoS)等分组技术的传统能力；同时作为电信级业务的承载体，端到端业务管理、层次化运行维护管理(OAM)及电信级保护等传送特性又是移动回传网希望能继承的“优秀革命传统”。那么有没有一种技术能兼具两方面的优势呢？答案就是PTN。

PTN 是一种以面向连接的分组技术为内核，同时具备端到端的业务管理、层次化OAM 及电信级保护等传送特性，以承载电信级以太网业务为主，兼容TDM、ATM 等业务的综合传送技术。

PTN 分组内核提供了统计复用能力强大的弹性管道，带宽利用率高，更适应分组业务突发性强的特点。PTN 同时继承了类似SDH 的传输网络特性、强大的OAM 及电信级保护能力、图形化界面网管能力，可以带给用户与移动回传网一脉相承的体验。PTN作为具有分组和传送双重属性的综合传送网技术，目前已成为3G/LTE 时代IP 化移动回传网的主流解决方案。

业务的需求是推动PTN 技术发展的主要动力。移动业务从2G 向3G、HSPA+ 及LTE 的演进，除了传统业务IP 化的需求，还对同步、网络延时、可靠性及安全性提出了较高的要求。PTN 正是在这一背景下应运而生。我们相信，随着PTN 产业链的进一步发展成熟，其技术与成本优势将更加明显，必将成为移动回传等高价值业务的主流承载平台。同时，PTN 的引入及发展壮大也必将反作用于业务网络，将进一步促进IP 化业务的高速增长。

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