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分组传送网PTN技术应用分析
任字' 王雪ì7J< ' 王献森z 梅仪国=
( 1. ι1" 1 kl移动迦千古W: Jji内兹 ，Jï-H限公司，内蒙古 l呼和浩特 010000, 2.华信咨询设计研究院有限公司，浙江 杭州1 310000)
摘 要:融合了分组技术及同步数字体系 (SDH)技术优势的分组传送网 (PTN)技术，关适合多业务的永裁和交换，满足灵活的组网调度和多业
务传送，可以提供网络保护功能. PTN技术特点决定他白色支好的利用现有的网络， 能提供灵多的与现网的接口. 文章分析了 PTN技术特点及现
有组网方式.
关键词， PTN; 分组;组网模式
1 背景
211l t纪移动地信技术不11 市场的飞边发展， 在新技术和市场
'， 1'1求的JtlriJ竹2m F. 未米移动通信技术将呈现以下儿大趋势:网
络业务数据化、分组化; 1列然技术数字化， 宽带化;网络设备智
能化，小型化: 移动 i再绵的综合化， 全球化，个人化:各利1网络
的融合m设和吭声羊城城传送网是增强企业实力，迎接市场竞争
的 '，M iJ2:: .l.在改首服务质盐、提 1句企业效益的需要:是移动通信做
木、做姻、进而1阳红jif斗业务运营商发展的需要。
阳-?J:找 1 1斗 illl{言传输向络建设过J:W的推进以及通信业务水平
的不断捉1\ιj且{:系统对迦信网的要求也越来越高。 传统的SDH
传输技术H干J1!J\太阳:JOAM能力、 端到宣布的~I ~务配置及保护、 基
f剧)~化界而的问TI优势，随着业务的全IP化和多种多样的业
务种类的出坝， 业务所Jrjj流宝:目:求逐渐力11大， 其优势不再明显o
b只有的 专门为TI渊明友的SDH传输技术， 对于IP业务的传输效率
低的劣势遥渐G示山米， 难以适应全业务对带宽需求的迅猛增
跃，在i喜中l'tl'J况下， 一种快饨l创效而又能继续保持SDH技术的优
l@{，'~ 4且技术一-PTN(Pack e t Transport Network一一
分组刊输网)应运而生。
2 基于分组传送的PTN技术特点
PTN技术优势
传统，西;义七 ， 征物现媒介层，且Il光纤等，和来自客户的业
务JJ之间有在的传送设俗的功能结构是以固定的时隙交换、波
七三交换wt 行空分交换为基础的， 业门:EJII.有的设备形态， PDH, SDH/
ONET. OTN, ROADM均是如此， 采用固定式交换的基本前提是业
务)á~占 j工PSTNrt~代的64Kbps基本单元， 在现在分组化在在行的时
代 . !14然不能很好地边向，由此导致技术上倾向于采用分组交
换fr-J交换/转发内核， !îoi] 依然符合传送网设备功
能钻构的 一般*求，且IlPTN设备。
PTN采用地Hj5HFI.交换内核，在提供了对数据业务的适应
性的同时， .l圣地 rl采用销到端伪线仿真技术提供了对原有电路
在1服务的后向A~容阶，不仅汹足了数据~!~务的需求，还支持了传
统的 rt!.附刷业务。 I'Jj时， 血过使用区分服务 (DiffServ) 和流量
T押的QoS机制， 实现了~ifd到端的QoS，提供了对各种类型业务
仰者简介: 任宁 0977-) ，生: ， 2001年毕业于内蒙古大学理工学
院rl!. Y- 川引系，.li旧厅 !2 、II~ ，学士学位， 工程师，现任职于中国移
动|均提 8公司 L:'. i主 ~);l~J'分公叫L程建设郁， 2008年l月毕业于内
兹占火'手吉它济节'JlR学院MßA专、Ib 王雪冰 0979-) ，男， 高级机
务贝 ， 2002伴毕业于7吉林长存Illl! ll!.学院，通信专业，现任职于中
I kl 移í)lJ内提古公首J l:!.1.主斗币)J'分公司。
的支持能力。 可以说， PTN技术具有全业务承载能力。
安全是网络传输最基本的要求。 PTN技术血过类似于SDH
的时隙隔离的LSP和IPW标签的隔离来区分业务，这具有底层的
高隔离度。 同时， PTN产 品X增加了多钟提高安全性的功能如数
据库力~I密、协议如密、用户掠，入认证、防DOS攻击、防病奇，哼， 系
统的安全性在很大程度上制到了保障。
PTN设备的接口速率除了传统的2M、 155M ， 主要是千兆以太
和万兆以太，因此了IJ以明显降低每Mbi t的传送成本，并且由于
技术的进步，端口密度、设备容证体积比大大增加1，而耗电量明
显降低。
2,2 PTN网络运营层面
PTN继承了SDH!MSTP良好的组网、保护和可运维能力， 又利
用1P化的内核提供了完善的弹性带宽分配、统计复用和差异化
服务能力，能为以太|对、 TDM;fIlATM等业务提供丰富的客户侧接
口，非常适合于高等级、小颗粒业务的灵活按:入、汇聚Q5c敛和 l统
计复用。
PTN网络提供了一个性能战好，兼容以太、 ATM 、 SDH 、 PDH ，
PPP!HDLC 、 IP.!U巾继等各种技术的统一的传送予台，消除了网络
建设类型的多样'阵，代之以接口类型的多样性，原有的网络设
各，直IIATM交换机、以术交换机、 PDII光端机，可以通过PTN网络
互联在一起，也可以~JLPTN的ATM接口、以太接口、 PDH接口直接
替换。
PTN技术的优势缸子完美地结合了数据技术与传输技术，
来自数据方面的大容量分组交换/标签交换技术、 QoS技术，来
自传送的OAM管理、 50ms保护车1 1同步，可以使基础网络设施获得
最大的技术优势，士自叮虽未来快速音Il署wr应用的灵活性和|降低成
本，同时nJ以放大和度地利用现有网络，保护己有资J 。
如|柴将PTN i'1句 LSP/PW与S DII基于VC的高阶迦i益和1低阶迪道
做类比， PW就类似于低阶泪道，它的作用就是对客户业务的封
装，并且作为低阶的业务指示，方便在高阶的层面复用， iñïLSP
则类似于高阶通道，可以承载多条PW剑达同一个日的站点。
相比数据闹络， PTNI司步特性可以提供高精度的频率和时
…-阔酷……
图2. 2
雹瑾ilLl
·网络地带
间输出，满足无线网络严格的时钟要求，对VoIP、实时视频等业
务有优异的性能保证。
3 PTN实现技术分析
传送多协议标记交换(MPLS-TP)技术
从因特网协议/多协议标记交换(IP/MPLS)发展来的传送多
协议标记交换(MPLS-TP)技术，抛弃了基于IP地址的逐跳转发机
制，并且不依赖于控制平面来建立传送路径:保留了多协议标记
交换(MPLS)面向连接的端到端标签转发能力，去掉了其无连接
和非端到端的特性，因此具有确定的端到端传送路径，并增强
了满足传送网需求，且具有传送网风格的网络保护机制和OAM
能力。
PTN对L3功能和业务的支持
L3 PTN是IP技术和传送技术的深度融合。 PTN的L3功能体
现在业务层上，通过VRF业务实例体现. VRF之间采用MPLS-TP传
送管道连接，其主要特点如下g
(1)L3功能定位在IP数据的传送:
(2)支持路由表的网管静态配置和动态学习:
(3)支持IP层OAM. 支持VRF业务实例的保护 (VPN FRR/
VRRP);
(4)支持业务和管道的分离，即可以先规划和配置管道，再
建立L3 VPN业务; MPLS-TP传送管道的配置、 OAM和保护不受L3
VPN的影响:
(5)支持网管静态配置MPLS一TP传送管道，保持传送网管道
的OAM和保护特性，提供更强大的网络管理和运维手段。
4 PTN网络的规划
PTN的组网模式
PTN具有以下技术特征:
(1)采用面向连接的分组交换(CO-PS)技术，基于分组交换
内核，支持多业务承载。
(2)严格面向连接。该连接应能长期存在，可由网管子工配
置。
(3)提供可靠的网络保护机制，并可应用于PTN的各个网络
分层和各种网络拓扑。
(4)为多种业务提供差异化的服务质量保障。
(5)具有完善的OAM故障管理和性能管理功能。
(6)基于标签进行分组转发。 OAM报文的封装、传送和处理
不依赖于IP封装和IP处理。保护机制也不依赖于IP分组。
(7)支持双向点到点传送路径，并支持单向点到多点传送路
径:支持点到点(P2P)和点到多点(P2MP)传送路径的流量工程控
制能力。
PTN网络与其他网络的关系
PTN继承了SDH/MSTP良好的组完、保护和可运维能力，又利
用IP化的内核提供了强大的弹性带宽分配、统计复用和差异化
服务能力，能为以太网、 TDM和ATM等业务提供丰富的客户侧接
口，非常适合于高等级小颗粒业务的灵活接入、汇聚收敛和统
计复用。而PTN能提供的最大速率网络侧接口只有lOGE接口，以
其组建骨干层以上网络显然无法满足当前业务带宽爆炸性增
长的需求。因此. PTN定位于城域汇聚接入层网络，未来可与由
DWDM/OTN设备组建的具备超大带宽传送能力的城域核，心骨干层
2 1，a斟a，-.;理ilU
网络和由PON设备组建的侧重于密集型普通用户接入的全业务
接入网络共同构成城域传送网的主体。
PTN网络主要应用场景
PTN设备在未来的网络应用中主要是在城域网中，主要是移
动回传、优质客户接入与大客户虚拟网。
移动网络也在经历从窄带向宽带，从电路向分组化演进的
过程中，继续维护2G. 重点发展3G网络在世界上己经是普遍的
趋势。 PTN支持目的RTS到RSC的ATM接口、 TDM接口、以太接口，
也支持3G的NodeB到RNC的以太接口、传统TDM接口、 ATM接口，对
未来向LTE的演进，考虑了合适的容量、物理接口速率、时延丢
包性能和S1/X2逻辑接口的支持方案，可以做到同一种设备对不
同代的移动网络的同时支持。移动网络本身对高精度时钟的要
求，要求频率同步做到低于50PPB. 时间同步绝对值小于lus. 甚
至500ns. PTN设备已经普遍支持1588v2和同步以太，对同步的
支持是规范和跨厂家的。 PTN设备的容量高于MSTP同档次产品，
满足无线宽带发展的要求。
对PTti设备组建的精品网络，移动回传在一定时期内也只会
消耗约数百兆容量，大量的带宽还可以为对网络QoS要求比较
高、可靠性高的优质的行业客户提供接入和组建虚拟网。由于
行业客户的专有网络也在向IP化转型，引入PTN组建虚拟网，可
以高效承载，而且，带宽配置可以很灵活，安全性和TDM组网一
样高，管理便捷，维护手段更丰富。
PTN的应用场景包括对己有网络和设备的利用。 PTN对传统
接口的支持可以保持对原有业务提供不间断的服务，利用 16网
络扩大新网络的覆盖区域.1日网络也可以利用PTN的特性进一
步提高网络性能和成本收益。以2M业务为例. PTN的2M依然可以
提供可靠的带宽保证，但是不用时则可以让给其他业务共亭，
因此实际的每Mbps的带宽成本可以降低很多。
PTN发展趋势
PTN技术无疑是目前传送技术发展的一个高峰。从技术深
处来看，是通过网络自身的技术进化，使得业务传送本身作为
一种服务，更便于人与人、人与机器、机器与机器通信的使用，
而不是不得不把重心放在传送本身上，在未来则要实现网络的
自组织、自管理。
PTN的设备形态将会更加多样化。比如与接入技术的融合，
与OTN、 ROADM技术的融合。但是PTN提供的传送作为通信网络
的基础业务之一，如何应用方便、高效、安全可靠，仍然是可以
不断追求的目标。
5 结论
传送网从上世纪80年代SDH产生以来，其核心技术从没有
像今天这样，发生如此大的改变。 PTN技术如此令人惊讶，它的
出现彻底改变了TDM作为核心的位霄，代之以分细交换和QoS支
持。它可以完全接纳所有曾经出现的重要的网络，官完整地保持
了传送网技术的核心精神，毫无疑问. PTN作为SDH传送网的继
承者，在网络基础服务中将发挥基石作用。
[参考文献]
[1J PTN网络建设及其应用北京:人民邮电出版社
[2J黄晓庆，唐剑峰，徐荣，编著.PTN-IP化分组传送.北京:北京邮电大学出
版社 .
[3J分组传送网操作、管理和维护技[J].中兴通讯技术.2009
