论文部分内容阅读
【摘 要】PTN作为新一代基于分组的、面向连接的多业务统一传送技术。该文先介绍了它的特点，然后对组网应用做了简单探讨。
【关键词】PTN；分组传送网
【Abstract】PTN as a new generation packet-based， multi-service unified connection-oriented transport technology. This paper first introduces its characteristics， and then to do a brief discussion of networking applications.
【Key words】PTN；Packet transport network
1. PTN产生
（1）国内4G牌照发放以后，三大运营商都在进行网络IP化的转型，逐步进入全业务运营的时代，全业务也就意味着融合，而IP化是业务融合的基础，ALL IP已成为当今业务发展的趋势。传统的网络技术（SDH、IP、Ethemet等）已不能适应下一代网络对传送和承载的全方位需求，作为一种面向连接的传送技术PTN在此情况下应运而生。
（2）PTN（Packet Transport Network）即分组传送网是基于分组交换、面向连接的多业务统一传送技术，是针对分组业务流量的突发性和统计复用传送的要求，在IP业务和底层光传输介质之间设置一个层面，以分组为内核，实现多业务承载的技术。它不仅能较好承载电信级以太网业务，满足业务标准化、高可靠性、灵活的扩展性、严格的服务质量（QoS）和完善的运行管理维护（OAM）等基本属性，而且兼顾了支持传统时分复用（TDM）和异步传输模式（ATM）业务和继承了同步数字体系网管的图形化界面、端到端配置等管理功能。
2. PTN的特点
（1）PTN是一种以面向连接的分组技术为内核的技术，它统计复用能力强大，带宽利用率高，更适应分组业务突发性强的特点。
（2）PTN以承载电信级以太阿业务为主，兼容TDM、ATM等业务的综合传送技术，具有严格的QOS，具有多业务统一承载能力、端到端的组网能力。
（3）PTN具有高效可靠的网络保护能力，高精度的分组同步，增强的网管功能，端到端的业务管理、层次化OAM及电信级保护等传送特性，易于管理、可管控。
（4）PTN在城域范围内业务分布密集且应用广泛，成本低，具有灵活的加载软件的能力，持续演进能力强，能够满足较强的网络扩展性。
3. PTN中的关键技术
在目前的网络和技术条件下PTN有许多实现方案，许多厂家和标准化组织纷纷推出了不同程度地满足PTN功能需求的产品和技术。总体来说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。
3.1 T-MPLS。
T-MPLS是国际电信联盟（ITU-T）定义的一种面向连接的分组传送技术，它由IETF的MPLS数据平面衍生而来，两者具有相同的标签帧结构、标签交换以及转发机制。T-MPLS根据PTN的要求对MPIS技术要素进行了修改。省去了MPLS所有3层功能和对建立连接不利的可选项如PHP、标签合并等，并增加了新的传送工具和操作定义，对OAM、保护和智能控制面等功能进行了扩展。T-MPLS可以承载IP、ATM、TDM、以太网等业务，其不仅可以承载在PDH/SDH/OTH物理层上，还可以承载在以太网物理层上。它解决了传统SDH在以分组交换为主的网络环境中暴露出效率低的缺点，是得到大家认可的分组传送技术。
3.2 PBB。
PBB是从以太网发展而来的面向连接的以太网传送技术，它的基本思路是将用户的以太网数据帧再封装一个运营商的以太网帧头，形成两个MAC地址。PBB的主要特点是：具有清晰的运营网和用户问的界限，可以屏蔽用户侧信息，实现二层信息的完全隔离，解决网络安全性问题；PBT在运营商网络层面关闭了复杂的泛洪广播、生成树协议以及MAC地址学习功能，增强一些电信级OAM功能，避免广播包的泛滥；新增I-TAG标记来标识一个业务实例；使用Provider MAC+VLAN ID进行业务的转发。具有面向连接的特征，实现电信级网络所需要的一些特征，包括保护倒换、QoS等电信级传送网络的功能；用大量交换机替代路由器，消除了复杂的IGP和信令协议，城域组网和运营成本都大幅度下降。
4. PTN产品组网应用探讨
下面分CE和MSTP两种组网方式对PTN组网进行探讨：
4.1 CE组网方式。
对于Carrier Ethernet的组网方式下，根据上行采用不同的接口方式.主要区分两种组网场景，一种是通过ML-PPP El和POS上行的方式，另一种场景是光纤资源充足情况下的FE/GE上行的组网方式：
（1）ML-PPP El和POS上行组网。
ML-PPP El和POS上行组网（见图1）方式PTN提供包分组的传送机制，对于TDM E1，ATM/IMA El和以太网的业务提供PWE3的解决方案，组网上行边缘节点提供ML-PPP的保护方式，中心汇聚节点提供SNCP保护或APS的保护方案，QOS通过DS-TE结合Diff-Server的方案。时钟是通过ML-PPP E1和POS口实现同步过程。该组网解决方案需求来源于无线运营商租用固网运营商网络的中间过渡解决方案，该方案主要目的是建立统一的面向未来的RAN承载网络.利用分组复用机制提高对Backhaul网络带宽的利用率。
（2）EF/GE上行组网。
EF/GE上行组网方式（见图2）PTN提供包分组的传送机制，对于TDM El，ATM/IMA El和以太网的业务提供PWE3的解决方案，采用Ethernet APS的组网保护机制.QOS通过DS-TE结合Diff-Server的方案。对于时钟推荐同步以太或IEEE 1588 V2的方式。通过华为SDH-Like的OAM和保护能力提供电信级的业务保障。 4.2 MSTP组网方式。
对于现在广泛应用的MSTP网络解决方案，Mobile RAN业务承载网络的典型组网如图3，业务的下行接口可提供TDM El，ATM/IMA El，Ethernet FE/GE的接口能力，上行通过STM-N实现连接。组网采用SNCP或MSP的方式，采用SDH系统的同步机制提供时钟解决方案，TDM，ATM，Ethernet等不同业务通过VCG管道进行区分，在相同的Ethernet OverSDH的VCG管道中，通过Diff-Server的策略实现差分服务。
5. PTN网络演进探讨
PTN解决移动传输时，在TDM到分组演进的初始阶段，TDM话音业务仍占据流量及收入超过一半的比重。基站侧的El及ATM El在这种情况下以NativeTDM的方式承载，虽然采用统一数据平面，但上联接口为TDM；而数据流量则通过EOS方式映射到此上联接口中。对于演进的目标阶段，或者对于全
网采用分组技术建设的运营商.在此场景下.基站侧业务及收入构成发生根本变化。数据成为主流，话音少量存在。对于少量E1或ATM El，采用PWE3方式解决。0SN3900/1900因此网络侧接口采用Ethernet（FE/GE）。构成基于CE的基站上行传输网。
6. PTN技术展望
（1）PTN自引入开始.就担负着解决运营商的切实需求的使命.经过几年的发展在技术、产业和应用方面也都取得了很大的进展.已经为产业化应用奠定了很好的基础。PTN关键标准现基本已经确定，2011年2月，ITU一T SGl5闭幕全会上，国家成员投票通过PTN的OAM标准.即G.8113.1（G.tp oam.1），PTN国际标准已经明朗化。我国在PTN的标准研究和网络应用方面已走在国际前列，国内技术标准、各类测试规范、工程验收规范也比较成熟。
（2）2011年3月.由工信部牵头.三大运营商及业界主流厂商参与的国内PTN产业联盟成立筹备工作开始启动。PTN全球支持的厂家、测试厂家、运营商众多，已经形成庞大的产业链。IP化是网络发展的必然趋势，在这大趋势下产生的PTN技术经过这几年的网络规划和运营经验的不断积累而不断完善，PTN现与MSTP/SDH、城域数据网配合实现全业务承载。到了IP化中期2G/3G IP化基站和大量数据专业业务通过PTN网络承载.PTN技术在将应用中将不断创新。预计将来融合型分组化承载网络支撑全业务.PTN和路由器的承载功能将充分融合优化.承载LTE/3G移动回传、企业数据专线、IPTV等高层IP化业务.分组化承载网络实现全网覆盖、全业务快速接人、灵活调度和QOS差异化服务。
（3）总之PTN是适应于3G及LTE时代大数据运营和全业务承载的关键技术.它的引人是城域承载网的重大变革，也是传输网与数据网走向融合的重要里程碑，具有较强发展优势和广阔市场前景。
参考文献
[1] 董浩欣.PTN技术及其在传送网中的应用[J].广东通信技术.2011.8.
[2] 何岩.分组传送网的新技术发展走向[J].工程电信技术和标准化，2007.
[文章编号]1619-2737（2015）06-20-621
【关键词】PTN；分组传送网
【Abstract】PTN as a new generation packet-based， multi-service unified connection-oriented transport technology. This paper first introduces its characteristics， and then to do a brief discussion of networking applications.
【Key words】PTN；Packet transport network
1. PTN产生
（1）国内4G牌照发放以后，三大运营商都在进行网络IP化的转型，逐步进入全业务运营的时代，全业务也就意味着融合，而IP化是业务融合的基础，ALL IP已成为当今业务发展的趋势。传统的网络技术（SDH、IP、Ethemet等）已不能适应下一代网络对传送和承载的全方位需求，作为一种面向连接的传送技术PTN在此情况下应运而生。
（2）PTN（Packet Transport Network）即分组传送网是基于分组交换、面向连接的多业务统一传送技术，是针对分组业务流量的突发性和统计复用传送的要求，在IP业务和底层光传输介质之间设置一个层面，以分组为内核，实现多业务承载的技术。它不仅能较好承载电信级以太网业务，满足业务标准化、高可靠性、灵活的扩展性、严格的服务质量（QoS）和完善的运行管理维护（OAM）等基本属性，而且兼顾了支持传统时分复用（TDM）和异步传输模式（ATM）业务和继承了同步数字体系网管的图形化界面、端到端配置等管理功能。
2. PTN的特点
（1）PTN是一种以面向连接的分组技术为内核的技术，它统计复用能力强大，带宽利用率高，更适应分组业务突发性强的特点。
（2）PTN以承载电信级以太阿业务为主，兼容TDM、ATM等业务的综合传送技术，具有严格的QOS，具有多业务统一承载能力、端到端的组网能力。
（3）PTN具有高效可靠的网络保护能力，高精度的分组同步，增强的网管功能，端到端的业务管理、层次化OAM及电信级保护等传送特性，易于管理、可管控。
（4）PTN在城域范围内业务分布密集且应用广泛，成本低，具有灵活的加载软件的能力，持续演进能力强，能够满足较强的网络扩展性。
3. PTN中的关键技术
在目前的网络和技术条件下PTN有许多实现方案，许多厂家和标准化组织纷纷推出了不同程度地满足PTN功能需求的产品和技术。总体来说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。
3.1 T-MPLS。
T-MPLS是国际电信联盟（ITU-T）定义的一种面向连接的分组传送技术，它由IETF的MPLS数据平面衍生而来，两者具有相同的标签帧结构、标签交换以及转发机制。T-MPLS根据PTN的要求对MPIS技术要素进行了修改。省去了MPLS所有3层功能和对建立连接不利的可选项如PHP、标签合并等，并增加了新的传送工具和操作定义，对OAM、保护和智能控制面等功能进行了扩展。T-MPLS可以承载IP、ATM、TDM、以太网等业务，其不仅可以承载在PDH/SDH/OTH物理层上，还可以承载在以太网物理层上。它解决了传统SDH在以分组交换为主的网络环境中暴露出效率低的缺点，是得到大家认可的分组传送技术。
3.2 PBB。
PBB是从以太网发展而来的面向连接的以太网传送技术，它的基本思路是将用户的以太网数据帧再封装一个运营商的以太网帧头，形成两个MAC地址。PBB的主要特点是：具有清晰的运营网和用户问的界限，可以屏蔽用户侧信息，实现二层信息的完全隔离，解决网络安全性问题；PBT在运营商网络层面关闭了复杂的泛洪广播、生成树协议以及MAC地址学习功能，增强一些电信级OAM功能，避免广播包的泛滥；新增I-TAG标记来标识一个业务实例；使用Provider MAC+VLAN ID进行业务的转发。具有面向连接的特征，实现电信级网络所需要的一些特征，包括保护倒换、QoS等电信级传送网络的功能；用大量交换机替代路由器，消除了复杂的IGP和信令协议，城域组网和运营成本都大幅度下降。
4. PTN产品组网应用探讨
下面分CE和MSTP两种组网方式对PTN组网进行探讨：
4.1 CE组网方式。
对于Carrier Ethernet的组网方式下，根据上行采用不同的接口方式.主要区分两种组网场景，一种是通过ML-PPP El和POS上行的方式，另一种场景是光纤资源充足情况下的FE/GE上行的组网方式：
（1）ML-PPP El和POS上行组网。
ML-PPP El和POS上行组网（见图1）方式PTN提供包分组的传送机制，对于TDM E1，ATM/IMA El和以太网的业务提供PWE3的解决方案，组网上行边缘节点提供ML-PPP的保护方式，中心汇聚节点提供SNCP保护或APS的保护方案，QOS通过DS-TE结合Diff-Server的方案。时钟是通过ML-PPP E1和POS口实现同步过程。该组网解决方案需求来源于无线运营商租用固网运营商网络的中间过渡解决方案，该方案主要目的是建立统一的面向未来的RAN承载网络.利用分组复用机制提高对Backhaul网络带宽的利用率。
（2）EF/GE上行组网。
EF/GE上行组网方式（见图2）PTN提供包分组的传送机制，对于TDM El，ATM/IMA El和以太网的业务提供PWE3的解决方案，采用Ethernet APS的组网保护机制.QOS通过DS-TE结合Diff-Server的方案。对于时钟推荐同步以太或IEEE 1588 V2的方式。通过华为SDH-Like的OAM和保护能力提供电信级的业务保障。 4.2 MSTP组网方式。
对于现在广泛应用的MSTP网络解决方案，Mobile RAN业务承载网络的典型组网如图3，业务的下行接口可提供TDM El，ATM/IMA El，Ethernet FE/GE的接口能力，上行通过STM-N实现连接。组网采用SNCP或MSP的方式，采用SDH系统的同步机制提供时钟解决方案，TDM，ATM，Ethernet等不同业务通过VCG管道进行区分，在相同的Ethernet OverSDH的VCG管道中，通过Diff-Server的策略实现差分服务。
5. PTN网络演进探讨
PTN解决移动传输时，在TDM到分组演进的初始阶段，TDM话音业务仍占据流量及收入超过一半的比重。基站侧的El及ATM El在这种情况下以NativeTDM的方式承载，虽然采用统一数据平面，但上联接口为TDM；而数据流量则通过EOS方式映射到此上联接口中。对于演进的目标阶段，或者对于全
网采用分组技术建设的运营商.在此场景下.基站侧业务及收入构成发生根本变化。数据成为主流，话音少量存在。对于少量E1或ATM El，采用PWE3方式解决。0SN3900/1900因此网络侧接口采用Ethernet（FE/GE）。构成基于CE的基站上行传输网。
6. PTN技术展望
（1）PTN自引入开始.就担负着解决运营商的切实需求的使命.经过几年的发展在技术、产业和应用方面也都取得了很大的进展.已经为产业化应用奠定了很好的基础。PTN关键标准现基本已经确定，2011年2月，ITU一T SGl5闭幕全会上，国家成员投票通过PTN的OAM标准.即G.8113.1（G.tp oam.1），PTN国际标准已经明朗化。我国在PTN的标准研究和网络应用方面已走在国际前列，国内技术标准、各类测试规范、工程验收规范也比较成熟。
（2）2011年3月.由工信部牵头.三大运营商及业界主流厂商参与的国内PTN产业联盟成立筹备工作开始启动。PTN全球支持的厂家、测试厂家、运营商众多，已经形成庞大的产业链。IP化是网络发展的必然趋势，在这大趋势下产生的PTN技术经过这几年的网络规划和运营经验的不断积累而不断完善，PTN现与MSTP/SDH、城域数据网配合实现全业务承载。到了IP化中期2G/3G IP化基站和大量数据专业业务通过PTN网络承载.PTN技术在将应用中将不断创新。预计将来融合型分组化承载网络支撑全业务.PTN和路由器的承载功能将充分融合优化.承载LTE/3G移动回传、企业数据专线、IPTV等高层IP化业务.分组化承载网络实现全网覆盖、全业务快速接人、灵活调度和QOS差异化服务。
（3）总之PTN是适应于3G及LTE时代大数据运营和全业务承载的关键技术.它的引人是城域承载网的重大变革，也是传输网与数据网走向融合的重要里程碑，具有较强发展优势和广阔市场前景。
参考文献
[1] 董浩欣.PTN技术及其在传送网中的应用[J].广东通信技术.2011.8.
[2] 何岩.分组传送网的新技术发展走向[J].工程电信技术和标准化，2007.
[文章编号]1619-2737（2015）06-20-621