毛薦

摘要：本文介紹了PTN技術(shù)出現(xiàn)的背景，重點(diǎn)分析了PTN模型的實(shí)現(xiàn)技術(shù)以及在通信組網(wǎng)中的應(yīng)用特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：PTN技術(shù)；組網(wǎng)技術(shù)；二層匯聚網(wǎng)絡(luò)

中圖分類號(hào)：TN915.853 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2017）07-0057-01

1 PTN技術(shù)概述

互聯(lián)傳輸網(wǎng)絡(luò)正朝著業(yè)務(wù)IP化的趨勢(shì)發(fā)展，Everything over IP將成為未來業(yè)務(wù)信號(hào)傳輸所采用的格式。

作為一種新的技術(shù)理念和傳送設(shè)備，PTN同時(shí)具備2 / 2.5層業(yè)務(wù)交換能力，可以將業(yè)務(wù)交換節(jié)點(diǎn)與傳送節(jié)點(diǎn)進(jìn)行整合。以PBT為例，在組網(wǎng)過程中可以用作二層交換機(jī)，進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)的二層數(shù)據(jù)交換；同時(shí)可以作為交換節(jié)點(diǎn)的延伸，進(jìn)行部分傳送網(wǎng)業(yè)務(wù)，即集成了2 / 2.5層交換業(yè)務(wù)功能和傳送網(wǎng)絡(luò)的OAM功能。MSTP技術(shù)適用于端到端數(shù)據(jù)傳送， MPLS、以太網(wǎng)模式均是通過二層以太網(wǎng)交換機(jī)或類似功能設(shè)備進(jìn)行傳送。

PTN技術(shù)首先立足于完善傳送功能，繼而拓展2 / 2.5層業(yè)務(wù)交換能力。PTN設(shè)備現(xiàn)有的技術(shù)路線均集中在強(qiáng)化傳輸網(wǎng)絡(luò)的OAM功能、網(wǎng)管和保護(hù)功能。從現(xiàn)有設(shè)備來看，有些是基于MPLS網(wǎng)進(jìn)行新產(chǎn)品開發(fā)；有些是在已有二層交換設(shè)備的基礎(chǔ)上進(jìn)行功能擴(kuò)展、優(yōu)化。

2 PTN模型相關(guān)技術(shù)分析

PTN技術(shù)的核心是基于分組技術(shù)的業(yè)務(wù)交換功能。在SDH時(shí)代主要采用TDM技術(shù)，支持2Mbit/s以及155 Mbit/s速率的業(yè)務(wù)交換和匯聚，PTN的分組技術(shù)決定了它可以支持2 / 2.5層業(yè)務(wù)的交換和匯聚。PTN可以承載未來多業(yè)務(wù)流以及交換，更適于多業(yè)務(wù)傳送方式以及組網(wǎng)的靈活調(diào)度，支持網(wǎng)絡(luò)保護(hù)倒換功能，可以為不同優(yōu)先級(jí)的業(yè)務(wù)提供差異化的保護(hù)。

2.1 PTN技術(shù)支持LTE和L3業(yè)務(wù)

PTN可以很好地支持L2業(yè)務(wù)，比較常見的有E-Line/E-LAN/E-Tree以太網(wǎng)業(yè)務(wù)以及E1/ATM仿真業(yè)務(wù)。PTN支持移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)回傳，滿足現(xiàn)有3G、4G網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)回傳的需求，對(duì)LTE的支持也基本經(jīng)受住了工程實(shí)踐的考驗(yàn)。

LTE組網(wǎng)過程中，需要進(jìn)行基站間的互聯(lián)通信（X2接口），以及基站也服務(wù)網(wǎng)關(guān)（SGW）間的多歸屬通信，從實(shí)現(xiàn)邏輯上區(qū)別于3G承載網(wǎng)絡(luò)，目前我國的4G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)已比較成熟，5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)也進(jìn)入試驗(yàn)測(cè)試階段，PTN對(duì)LTE業(yè)務(wù)的支持主要通過以下兩種方式實(shí)現(xiàn)：

（1）通過路由器實(shí)現(xiàn)端到端組網(wǎng)；

（2）采用L2+L3混合組網(wǎng)技術(shù)，用L2技術(shù)搭建接入、匯聚層網(wǎng)絡(luò)，用L3技術(shù)搭建核心層網(wǎng)絡(luò)。

對(duì)于L3業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量要求敏感的網(wǎng)絡(luò)，建議在PTN中選用MPLS VPN模式組網(wǎng)；對(duì)于L3業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量沒有特殊需求的網(wǎng)絡(luò)，建議在PTN中直接選用IP路由或轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制進(jìn)行組網(wǎng)。

2.2 PTN對(duì)于高級(jí)業(yè)務(wù)的支持

在未來網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，PTN將具備目前網(wǎng)絡(luò)中的MSTP功能，支持專線、TDM、移動(dòng)基站等高級(jí)業(yè)務(wù)，將基站上聯(lián)、專線等重要業(yè)務(wù)在核心層節(jié)點(diǎn)進(jìn)行匯聚。按照未來技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，PTN將作為MSTP業(yè)務(wù)的替代產(chǎn)品，提供適應(yīng)未來業(yè)務(wù)發(fā)展需求的高質(zhì)量分組傳送服務(wù)，業(yè)務(wù)范圍涉及L2 VPN業(yè)務(wù)、4G基站到RNC回傳業(yè)務(wù)、以太網(wǎng)專線業(yè)務(wù)、軟交互業(yè)務(wù)等。

進(jìn)行移動(dòng)網(wǎng)RAN系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，要結(jié)合移動(dòng)網(wǎng)的演進(jìn)形態(tài)進(jìn)行綜合考慮。通信基站中FE接口的應(yīng)用數(shù)量直接決定著PTN能否大規(guī)模應(yīng)用，而已有CDMA2000 1x EV-DO及WCDMA網(wǎng)絡(luò)仍然是基于E1標(biāo)準(zhǔn)的TDM接口進(jìn)行建設(shè)，主要業(yè)務(wù)量依靠MSTP保護(hù)環(huán)來承載。未來傳送網(wǎng)絡(luò)中的PTN設(shè)備將受到IP與TDM業(yè)務(wù)的影響，這直接關(guān)系到PTN設(shè)備的價(jià)格和安裝范圍。當(dāng)有較多的TDM業(yè)務(wù)存在時(shí)，需要PTN設(shè)備處理TDM業(yè)務(wù)及時(shí)鐘傳輸特性。

3 PTN組網(wǎng)技術(shù)

3.1 網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的成熟度

在網(wǎng)絡(luò)層面，PTN提供兩種形式的保護(hù)：環(huán)網(wǎng)保護(hù)和線性保護(hù)。環(huán)網(wǎng)保護(hù)支持Steering保護(hù)和Wrapping保護(hù)兩種形式；線性保護(hù)主要是指1：1LSP保護(hù)和1+1LSP保護(hù)，工程實(shí)踐中要根據(jù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)選用適合的保護(hù)類型，選用其中一種，或多種保護(hù)機(jī)制混合使用。

Wrapping和Steering環(huán)網(wǎng)保護(hù)屬于段層保護(hù)機(jī)制，符合G.8132標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，與SDH復(fù)用段保護(hù)原理相同?；赥MS層OAM中的APS標(biāo)準(zhǔn)，橋接故障點(diǎn)處的相鄰節(jié)點(diǎn)，在50ms內(nèi)完成倒換過程，環(huán)網(wǎng)帶寬在分布業(yè)務(wù)模型中得到最大限度的利用。但Steering保護(hù)存在應(yīng)用上的局限性，當(dāng)節(jié)點(diǎn)數(shù)量較多時(shí)，受影響網(wǎng)元數(shù)量增多，導(dǎo)致倒換協(xié)議變得復(fù)雜，這時(shí)不能保證在50ms內(nèi)完成倒換，因此無論是運(yùn)營商還是設(shè)備供應(yīng)商對(duì)該技術(shù)并不十分感興趣。

3.2 業(yè)務(wù)流量承載能力

進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的初期要充分考慮現(xiàn)有業(yè)務(wù)流量承載能力以及未來擴(kuò)展性。由于發(fā)展水平的差異，不同地區(qū)的寬帶需求量不同，以3G網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃為例，按照50M宏站帶寬、10M微站帶寬計(jì)算，按照50M的最大值來計(jì)算，一個(gè)接入環(huán)可容納最多20個(gè)接入基站，同時(shí)計(jì)入OLT以及其他數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的影響，一個(gè)接入環(huán)的建議接入節(jié)點(diǎn)數(shù)量不宜超過15個(gè)。

3.3 規(guī)劃的同步性

同步以太網(wǎng)技術(shù)和IEEE 1588v2協(xié)議的引入，使PTN很好地解決了網(wǎng)絡(luò)中的時(shí)間和頻率同步問題。以太網(wǎng)物理層PHY芯片實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)的頻率同步，其實(shí)現(xiàn)過程不受高層網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的延時(shí)限制，只要存在可靠的物理連接，便可保證傳送數(shù)據(jù)的頻率同步，但是不能同時(shí)實(shí)現(xiàn)時(shí)間同步，這有點(diǎn)類似于傳統(tǒng)的SDH網(wǎng)絡(luò)。IEEE 1588v2協(xié)議很好地解決了時(shí)間同步問題，通過報(bào)文中的時(shí)間標(biāo)簽實(shí)現(xiàn)傳送數(shù)據(jù)的時(shí)間同步，這種機(jī)制不受物理層的限制，因此可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)傳遞數(shù)據(jù)的時(shí)間同步和頻率同步。

3.4 網(wǎng)絡(luò)管理機(jī)制

PTN網(wǎng)管系統(tǒng)基于傳統(tǒng)的光傳輸網(wǎng)管系統(tǒng)進(jìn)行建設(shè)，新建PTN網(wǎng)絡(luò)配置獨(dú)立的網(wǎng)管系統(tǒng)，該系統(tǒng)與原有MSTP網(wǎng)絡(luò)間進(jìn)行業(yè)務(wù)隔離，管理界面相互獨(dú)立，系統(tǒng)架構(gòu)簡(jiǎn)潔。同時(shí)對(duì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)以及可供管理的網(wǎng)元數(shù)量提出了要求，以便于搭建層級(jí)更加清晰、邏輯性更強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)。PTN網(wǎng)絡(luò)中為設(shè)備分配的IP地址僅用于內(nèi)部傳輸網(wǎng)絡(luò)使用，以確保上層業(yè)務(wù)間的可靠連接，不同城域網(wǎng)間的PTN網(wǎng)絡(luò)是相互隔離的，這使得私網(wǎng)IP地址可以用做互聯(lián)IP地址，而不會(huì)造成不同城域網(wǎng)間的地址沖突。

4 結(jié)論與展望

總之，PTN技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化和產(chǎn)業(yè)化日趨成熟，性價(jià)比優(yōu)勢(shì)逐步凸顯。PTN已經(jīng)可以很好地滿足二層業(yè)務(wù)需求，隨著4G時(shí)代LTE技術(shù)的深化演進(jìn)，PTN技術(shù)向著三層路由功能發(fā)展，更好地適應(yīng)三層VPN業(yè)務(wù)和LTE需求成為未來的發(fā)展趨勢(shì)。

參考文獻(xiàn)

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