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PTN 技术及在传输网络中的应用研究

热度0票浏览385次时间：2018年8月02日 10:38

　　摘要：在信息网络技术快速发展的背景下，通信传输网络的电路交换模式逐渐向宽带化、IP化以及业务多元化方向发展，传统承载技术已难以满足业务发展需求。分组传送网面向 ALL IP 平台，可以更好地满足通信传输网络发展需求。文章分析了 PTN 技术的特点，并就其在通信传输网络中的应用进行了简要研究。

　　关键词：PTN 技术；通信传输网络；SDH

　　中图分类号：TN915.06 文献标识码：A 文章编号：1673-1131（2015）10-0241-02PTN技术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，可以更好的满足 IP 业务特性传输需求。基于 PTN 技术所具有的特点，将其与通信传输网络相结合，可以有效改善传统SDH传输体系面对宽带化与 IP 化电路交换模式发展存在的缺陷，实现无缝承载核心 IP 业务。另外，PTN 技术继承了 SDH 技术的操作、管理和维护机制，实现网络保护切换、通道监控以及错误检测等能力。

　　1 PTN 技术发展现状分析

　　PTN 技术可分为以太网增强技术和传输技术结合 MPLS两大类，前者以 PBB-TE 为代表，后者以 T-MPLS 为代表, 并平滑升级至 MPLS-TP。从目前大规模商用来看，主流厂家主要采用 MPLS-TP 标准。

　　PTN 技术在继承 SDH 技术操作、管理以及维护机制的基础上，还具有各种粗细颗粒业务以及端到端组网能力，可以为通信传输网络中 IP 业务提供更适应的“柔性”传输管道，并且其保护方式也更加丰富，即便是遇到网络故障也可以实现基于 50ms的电信级业务保护倒换，能够达到传输级别的业务保护与恢复[1]。

　　PTN 技术具有完善的OAM机制，能够对故障进行精确定位，并能实现业务隔离功能，对光纤资源进行最大限度的管理与利用，提高业务的安全性。并且在 PTN 技术与GMPLS 结合后，可以实现资源的自动配置，提高网状网的生存性。

　　随着国内 3G、4G业务的大力发展，国内某运营商在 2010年开始大规模商用 PTN 设备，建立了庞大的 PTN 网络，有效解决了 3G、4G 大带宽业务回传。

　　2 PIN 技术特点分析

　　2.1 安全性

　　传输网是各种业务网的承载平台，作为电信网的基础，传输网络的安全性是最重要的部分。从网络定位来看，PTN 传调度。所以 PTN 的安全性是最基本要求。

　　PTN 技术利用 LSP 和 PW 标签的隔离来区分业务，具有了底层的高度隔离性，同时增加了多种提高安全性的功能，如数据库加密、协议加密、防互联网网端攻击、防病毒以及黑客侵入等，提升 PTN 网络的安全性。

　　另外，T-MPLS 的保护倒换技术包括 LSP 1+1 和 1:1 的线性保护倒换，以及 G.8132 定义的环网保护 Wrapping（环回）；LAG 、TPS 设备级保护，交叉/时钟等关键单元热备等多重保护机制，保障 PTN 网络安全性。

　　2.2 承载性

　　当今通信领域中，PTN 技术具有全业务承载能力。PTN通过采用端到端的伪线仿真技术实现对TDM、ATM等传统电路业务的后向兼容性，同时通过分组交换内核增加了 PTN 在数据业务的适应能力，为其全业务承载性能做了良好的技术基础。

　　另外，PTN利用分区服务（DiffServ）和流量工程的QoS机制，实现了点对点，端对端的 QoS 保障。

　　2.3 可靠性

　　PTN 的可靠性的实现主要通过基于传送平面的保护倒换技术。如路径保护、环网保护等，PTN 同样满足小于 50ms 的电信级保护。传输的可靠性同样是网络传输的最基本要求之一。

　　2.4 扩展性

　　T-MPLS继承了传送网分层结构，可以支持TMP、TMC与TMS 三层，并且不同区域之间可以通过 NNI 接口进行相互连接，其中 PW 的 20bit 标签支持业务数量可以达到 104 万，MPLS-TP 分层架构现在虽然并没有完全确定，但是仍然可以确定具备 LSP 与 PW 两层[2]。另外，PBB-TE 作为基于 PBB 的分层网络架构，可以支持用户业务与运营商网络的安全隔离，其用于标识业务的I-SID为 24bit，业务数量可以达到 1677 万。

　　3 PTN 技术在通信传输网络中应用分析

　　3.1 PTN 网络与 MSTP 网络并存

　　在通信传输网络发展过程中，各种传统传输网络共存是必然的，当在引入新型设备建网时，为提高网络运行效率，就必须要解决新型网络与原有网络之间的共存问题。

　　通过近几年大规模建设 PTN 网络和数据业务的大规模发展来看，在实际建设过程中，运营商原有 2G、3G 网络业务正逐渐从 MSTP 网络向 PTN 网络迁移。释放出大量 MSTP资源，用于安全性较高要求的高等级集团客户业务使用。

　　而从 13 年开始大规模发展的 LTE 业务，则直接承载在 PTN网络上。

　　因此，PTN 和 MSTP 两张传输网络通过不同的业务定位，实现网络的有效共存，继续发挥各自优势。

　　3.2 网络互联互通

　　PTN、SDH/MSTP，以及 IP 城域网等网络并存，并各自承担业务，但仍需要互联互通，保证不同传输网络之间的业务互联互通，满足各类场景业务需求。

　　从网络结构和业务流向综合分析，在实际网络建设中，应优先选择在汇聚层通过业务接口（UNI）实现 PTN 与 SDH/MSTP、IP 城域网等网络对接。

　　3.3 长期演进

　　在PTN 技术与通信传输网络的应用研究上，还需要对网络长期演进支持进行研究。即集合 IP/MPLS/T-MPLS 于一体进行融合设计时，需要面向网络长期演进与支持宽带持续升级，并在此基础上能够全面兼容现有网络的所有传统业务[3]

　　。此方法可以有效解决集成多技术体系融合设计长期运行问题，降低运营商技术线路选择风险，并且随着运营商2G→3G→4G 的发展进程，能够更好的满足通信传输网络长期演进的需求。

　　4G 业务的快速发展，也加速了国内 PTN 网络的建设。载波聚合的应用，使得现网流量翻倍，也给PTN网络带来了巨大的挑战，这也体现了 PTN 网络在承载移动基站业务回传上的优势。

　　4 PTN 技术的演进

　　经过多年发展，以及近 5 年大规模的商用，PTN 技术已经非常成熟。庞大的 PTN 网络，为 LTE 大规模发展提供了有效的传输通道，满足了基站回传业务统一接入和传送要求。

　　随着业务量的快速发展，IEEE 组织在城域传输方面定义了 40GBASE-FR（2km）、40GBASE-LR4（10km）和 40GBASEER4（40km）标准，同时，40GE 芯片和光模块都已经具备了成熟的商用能力，可在核心汇聚层引入 PTN 40GE 组网。目前某运营商也采用 PTN OVER OTN 方式进行组网，通过叠加环路进行带宽升级。

　　为了避免无休止的通过叠加环路来扩容带宽，POTN技术应运而生，POTN 技术是将 PTN 和 OTN 进行了深度融合，所有的分组颗粒及 ODU 颗粒（甚至是其他颗粒）均通过切片进入统一交换平台处理，实现全业务全无阻集中交换。目前主流厂家可提供商用的POTN设备，单链路可支持 4*100G的大带宽。

　　另一方面，随着 SDN（Software Defined Network, 软件定义网络）技术的不断成熟，中国移动研究院创新性提出将SDN 引入 PTN 网络，即打造 SPTN 技术，并在国内进行试点。

　　5 结语

　　在 PTN 技术不断成熟的背景下，其在通信传输网络中的应用效果以及优势也更加明显，目前已经基本取代了MSTP 网络。为提高其应用效果，就需要在结合通信运营商研究成果的基础上，不断进行研究，争取对 PTN 网建设进行优化完善，解决存在的问题，使其能够更好的为智能传输网提供帮助。

　　参考文献：

　　[1] 李云峰.PTN 技术与通信传输网络发展趋势探讨[J].电子制作,2013(11):119.

　　[2] 靳利国.基于 PTN 通信传输网络发展趋势探讨[J].中国新通信,2012(9):18-21.

　　[3] 杨心洲.北京联通 3G 城域网中 PTN 技术应用的研究[D]北京邮电大学,2010送网主要定位为基站回传、重要集团客户业务接入综合承载.