PTN技术在广电政企专线业务应用中的优势

2021-11-17沈刚

江苏通信 2021年5期

沈刚

江苏省广电有线信息网络股份有线公司常州分公司

0 引言

近年来，江苏省广电有线信息网络股份有线公司常州分公司政企客户专线呈现视频业务和高带宽综合业务需求不断增加，对业务质量要求也越来越高。比如视频会议业务要求延迟低、带宽大、有保护、有点到多点互联能力；银行网点业务要求高带宽、低延迟、有保护、支持点到多点、vlan区分；视频监控业务要求高带宽、线路稳定、不间断。

PTN相较于MSTP，PTN的报文大小可以有弹性，而MSTP的电路带宽是固定的。PTN带宽扩容更灵活。PTN适应IP化演进趋势。扩容建设成本也较MSTP低。PTN相较于IP/MPLS，拥有电信级的OAM功能，能够提供电信级的保护功能。

公司于2019年下半年开始进行项目可行性研究，摸查了政企客户近年的需求和业务发展方向：视频类高带宽业务增多，低速带宽需求萎缩，对于业务保护要求提高。

目前，PTN已经投入使用。测绘院、市国土局、新北国土局、瑞和泰等政企客户的专线业务已经割接至PTN。这些业务开通时，运维工程师积极配合调试，使得各个业务按时上线。业务上线后运行稳定可靠，提高了政企专线业务的竞争力，为未来PTN开通更多业务打下了坚实的基础。

1 政企专线业务网络现状

1.1 政企业务发展情况

政企专线业务带宽整体趋势如图1所示，2 M、4 M等10 M以下的低速带宽需求萎缩，10 M、20 M等中速带宽需求保持平稳，50 M、100 M、1 G等高速带宽需求增长明显，特别是50 M以上的需求将会被持续放大。整体来看，政企专线业务正往50 M、100 M等高带宽方向发展，越往后增长会愈加明显。

图1 政企专线业务发展情况

1.2 现有专线网络状况

在政企客户高带宽、大颗粒业务需求快速增长的情况下，现有的SDH网络因为容量有限，并且MSTP扩容成本大，目前提速不提价的市场情况促使MSTP难以实现高带宽业务的承载。这就不得不进行新技术的选择，目前分组网络承载专线业务已经非常盛行，电信联通的IPRAN、移动的PTN都在做专线业务的承载，不仅可以带来高带宽业务的接入、而且可以极大地降低专线业务的投资成本。

2 PTN技术

PTN是基于分组转发的面向连接的多业务传送技术。PTN支持电信级以太网、TDM和IP业务承载，具有高可靠性、高安全性、高扩展性、高业务质量和可控可管等电信级网络特点。

2.1 基于MPLS-TP的PTN关键技术

（1）分组转发机制。PTN数据转发基于标签进行，即由标签构成端到端的面向连接的路径， MPLS-TE基于20 bit的MPLS-TP标签转发，是局部标签，在中间节点进行LSP标签交换。

（2）多业务承载。MPLS-TP采用伪线电路仿真技术来适配不同类型的客户业务，包括以太网、TDM和ATM等客户业务。支持以太网点到点线型业务、以太网多点到多点专网线业务和以太网点到多点树形业务。

（3）运行维护管理机制。电信级的维护管理：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；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（Service-LevelAgreement服务等级协议）等优点。

（4）网络保护方式。PTN具有完善的OAM机制，精确的故障定位和严格的业务隔离功能，最大限度地管理和利用光纤资源，保证了业务安全性。MPLS-TP支持的标签交换路径的保护方式，主要有环路保护、线路倒换和网状网恢复等。保护倒换时间小于等于50 ms，保护范围包括光纤、节点、环的段层等;线路倒换时间小于等于50 ms网状网的恢复，主要依靠重新选择路由机制完成。

（5）服务质量机制。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IP业务特性的“柔性”传输管道。PTN支持的服务质量机制包括流量管理、优先级映射、流量整形、队列调度和拥塞控制等。

2.2 PTN技术与国内外同类技术的比较

（1）PTN传输的最小单元是IP报文，MSTP传输的是时隙，最小单元是E1即2 M电路。PTN的报文大小可以有弹性，MSTP的电路带宽是固定的。所以，MSTP承载IP业务效率低、带宽独占、调度灵活性差。直观地说，MSTP更像是交通局设计道路的思路，核心的目标是让道路延伸到一个地区或者城市的各个角落。PTN更像是物流公司的规划思路，核心目标是让用户在一定时间范围内安全、可靠地获得各自的物流包裹。

（2）IP/MPLS缺乏电信级的OAM功能，缺乏电信级保护，缺乏良好的可扩展性，而且部署成本也高。PTN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，保证网络能够提供50 ms以内的电信级LSP保护和环保护。PTN与其他技术对比如表1所示。

3 应用亮点

（1）组网灵活，充分适应城域组网和扩展需求。PTN设备相互互联对接不用区分端口，局端设备可以根据自身需求按不同速率的端口与PTN网络互联；带宽不足时，扩容也只需要用光缆新对接一对端口就可以完成，相比MSTP扩容需要增加上联板卡，成本相对较低。业务接入可以自由选择不同带宽和不同种类端口。

（2）结合现有MSTP、波分、IP/MPLS网络，对不同级别的客户提供差异化专线业务解决方案。对于专线业务主要有以下几个关键指标：是否提供刚性带宽通道；是否提供50 ms电信级保护；是否提供双路由保护。

第一，对于要求50 ms电信级保护的业务。波分、MSTP都是刚性带宽通道，波分主要提供GE和10GE的带宽接入，MSTP主要提供10～100 M的带宽接入。PTN是主要提供10 M-GE的带宽接入，可以弥补100 M到GE原有业务能力的不足。第二，对于柔性管道的业务，原来是由IP/MPLS承载，主要提供GE以下的灵活带宽接入。PTN又可以给这类客户提供50 ms电信级保护和双路由保护，环路保护等业务能力大大提高了专线业务的安全性和稳定性。