通信網(wǎng)banner.jpg)
相關(guān)專題：
1 引言
PTN是分組傳送網(wǎng)（Packet Transport Network）的簡(jiǎn)稱，是新型的城域?qū)拵鬏斁W(wǎng)絡(luò)，是適合于傳送電信（有線/無(wú)線）業(yè)務(wù)、電視和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的統(tǒng)一的傳輸平臺(tái)，是符合NGN要求的傳輸基礎(chǔ)。
在網(wǎng)絡(luò)向全I(xiàn)P化演進(jìn)的大背景下，在終端（如手機(jī)，PC）已經(jīng)是以IP為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)各種各樣的業(yè)務(wù)接入，企業(yè)用戶已經(jīng)全面使用路由器、交換機(jī)和網(wǎng)關(guān)、服務(wù)器、防火墻，各種網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)控制也逐漸轉(zhuǎn)向IP化的條件下，傳輸網(wǎng)為了實(shí)現(xiàn)對(duì)上層業(yè)務(wù)的高效承載，從MSTP演進(jìn)到PTN是大勢(shì)所趨。
本文討論的PTN是指以MPLS-TP和PWE3為基礎(chǔ)的，雖然對(duì)其他技術(shù)本文的理念也基本適用，但本文無(wú)意進(jìn)一步探討。
2 PTN為何會(huì)成為傳輸網(wǎng)的主流
2.1 技術(shù)層面的分析
傳統(tǒng)意義上，在物理媒介層（如光纖等）和來(lái)自客戶的業(yè)務(wù)層之間存在的傳送設(shè)備的功能結(jié)構(gòu)是以固定的時(shí)隙交換、波長(zhǎng)交換或者空分交換為基礎(chǔ)的，現(xiàn)有的設(shè)備形態(tài)，如PDH，SDH/SONET，OTN，ROADM均是如此。采用固定式交換的基本前提是業(yè)務(wù)是基于PSTN時(shí)代的64kbit/s基本單元，在現(xiàn)在分組化盛行的時(shí)代，顯然不能很好地適應(yīng)，由此導(dǎo)致技術(shù)上傾向于采用分組交換的交換/轉(zhuǎn)發(fā)內(nèi)核，同時(shí)依然符合ITU-T G.805傳送網(wǎng)設(shè)備功能結(jié)構(gòu)的一般要求，即PTN設(shè)備。
PTN設(shè)備針對(duì)分組業(yè)務(wù)流的突發(fā)性，能夠采用統(tǒng)計(jì)復(fù)用的方法進(jìn)行傳送，在保證各優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)的CIR（Committed Information Rate）的前提下，對(duì)空閑帶寬按照優(yōu)先級(jí)和EIR（Excess Information Rate）進(jìn)行合理的分配，既能滿足高優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)的性能要求，又盡可能地充分共享未用帶寬，解決了TDM交換時(shí)代帶寬無(wú)法共享，無(wú)法有效支持突發(fā)業(yè)務(wù)的根本缺陷。PTN設(shè)備的分組轉(zhuǎn)發(fā)平面并沒(méi)有獨(dú)立于數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)平面，而是充分利用了成熟的數(shù)據(jù)2/3層技術(shù)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備無(wú)阻塞的數(shù)據(jù)報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)能力。但同時(shí)PTN設(shè)備保持了傳送網(wǎng)絡(luò)的一般特征，如5個(gè)9的高可用性，強(qiáng)大的分層OAM能力和可維護(hù)性，優(yōu)異的同步性能，關(guān)鍵部件的1＋1備份帶來(lái)的高可靠性，低于50ms的保護(hù)，端到端的QoS保證，多業(yè)務(wù)支持，強(qiáng)大的拓?fù)�、業(yè)務(wù)、帶寬、節(jié)點(diǎn)、告警、性能管理能力和業(yè)務(wù)安全性。
PTN設(shè)備的接口速率除了傳統(tǒng)的2M，155M，主要是千兆以太和萬(wàn)兆以太，因此可以明顯降低每兆比特的傳送成本，并且由于技術(shù)的進(jìn)步，端口密度、設(shè)備容量體積比大大增加，耗電量明顯降低。
2.2 網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)的分析
現(xiàn)在運(yùn)營(yíng)商運(yùn)維的網(wǎng)絡(luò)主要以技術(shù)類型劃分，如數(shù)據(jù)網(wǎng)，電信傳輸網(wǎng)，ATM網(wǎng)等。從廣義上講，每種類型都能承擔(dān)一些特定類型業(yè)務(wù)的傳送任務(wù)，但是因?yàn)槊恳环N網(wǎng)絡(luò)類型都是完全不同的技術(shù)和運(yùn)維辦法，分割了運(yùn)營(yíng)商有限的人力和資金，若開通某些業(yè)務(wù)需要跨過(guò)不同的網(wǎng)絡(luò)，維護(hù)甚至業(yè)務(wù)開通都會(huì)成為棘手的問(wèn)題。因此，不可能把每種網(wǎng)絡(luò)都建好管好，但如果只建設(shè)一種網(wǎng)絡(luò)就會(huì)失去提供某些應(yīng)用的可能，落后于競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。
現(xiàn)在PTN網(wǎng)絡(luò)提供了一個(gè)性能最好，兼容以太，ATM，SDH，PDH，PPP/HDLC，幀中繼各種技術(shù)的統(tǒng)一的傳送平臺(tái)，消除了網(wǎng)絡(luò)建設(shè)類型的多樣性，代之以接口類型的多樣性。原有的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，如ATM交換機(jī)，以太交換機(jī)，PDH光端機(jī)，可以通過(guò)PTN網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)在一起，也可以被PTN的ATM接口，以太接口，PDH接口直接替換。
PTN技術(shù)的妙處在于完美地結(jié)合了數(shù)據(jù)技術(shù)與傳輸技術(shù)，來(lái)自數(shù)據(jù)方面的大容量分組交換/標(biāo)簽交換技術(shù)，QoS技術(shù)，來(lái)自傳送的OAM管理，50ms保護(hù)和同步，可以使運(yùn)營(yíng)商的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施獲得最大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，增強(qiáng)未來(lái)快速部署新應(yīng)用的靈活性和降低成本，同時(shí)可以最大程度地利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)，保護(hù)運(yùn)營(yíng)商的已有資產(chǎn)。
如果將PTN的LSP/PW與SDH基于VC的高階通道和低階通道做類比聯(lián)系起來(lái)，PW就類似低階通道，它的作用是對(duì)客戶業(yè)務(wù)的封裝，并且作為低階的業(yè)務(wù)指示，方便在高階的層面復(fù)用；而LSP非常類似高階通道，可以承載多條PW到達(dá)同一個(gè)目的站點(diǎn)。對(duì)于熟悉傳送網(wǎng)的運(yùn)維人員來(lái)講，LSP和PW可以看作是更靈活的高低階通道，該通道的帶寬可大可小，但是端到端的故障管理和告警，如AIS，RDI，CSF，以及性能上報(bào)都是和SDH一樣的，并且增加了丟包/時(shí)延性能檢測(cè)、測(cè)試、鎖定、環(huán)回等增強(qiáng)的OAM功能，方便操作者發(fā)現(xiàn)和定位故障。
相比數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，PTN同步特性可以提供高精度的頻率和時(shí)間輸出，滿足無(wú)線網(wǎng)絡(luò)嚴(yán)格的時(shí)鐘要求，對(duì)VoIP，實(shí)時(shí)視頻等業(yè)務(wù)有優(yōu)異的性能保證。PTN強(qiáng)調(diào)手工指配，不依賴路由、信令等靈活同時(shí)也難以排錯(cuò)的動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，在全網(wǎng)范圍內(nèi)可以很方便地開通端到端、不同業(yè)務(wù)類型的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)和多點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)連接，可以通過(guò)輕點(diǎn)鼠標(biāo)查找業(yè)務(wù)路徑、帶寬、保護(hù)、告警、性能和該業(yè)務(wù)相關(guān)的上/下層信息。
3 PTN的主要應(yīng)用場(chǎng)景
PTN設(shè)備在未來(lái)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中主要是在城域網(wǎng)中，主要是移動(dòng)回傳、優(yōu)質(zhì)客戶接入與大客戶虛擬網(wǎng)。
移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)也在經(jīng)歷從窄帶向?qū)拵�，從電路向分組化演進(jìn)的過(guò)程中，繼續(xù)維護(hù)2G，重點(diǎn)發(fā)展3G網(wǎng)絡(luò)在世界上已經(jīng)是普遍的趨勢(shì)。PTN支持2G的BTS到BSC的ATM接口，TDM接口，以太接口；也支持3G的NodeB到RNC的以太接口，傳統(tǒng)TDM接口，ATM接口；對(duì)未來(lái)向LTE的演進(jìn)，考慮了合適的容量、物理接口速率、時(shí)延丟包性能和S1/X2邏輯接口的支持方案，可以做到同一種設(shè)備對(duì)不同代移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的同時(shí)支持。移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)本身對(duì)高精度時(shí)鐘，要求頻率同步做到低于50 PPB，時(shí)間同步絕對(duì)值小于1μs，甚至500ns。PTN設(shè)備已經(jīng)普遍支持1588v2和同步以太，對(duì)同步的支持是規(guī)范和跨廠家的。PTN設(shè)備的容量高于MSTP同檔次產(chǎn)品，可以滿足無(wú)線寬帶發(fā)展的要求。
對(duì)PTN設(shè)備組建的精品網(wǎng)絡(luò)，移動(dòng)回傳在一定時(shí)期內(nèi)也只會(huì)消耗約數(shù)百兆容量，大量的帶寬還可以為對(duì)網(wǎng)絡(luò)QoS要求比較高、可靠性高的優(yōu)質(zhì)的行業(yè)客戶提供接入和組建虛擬網(wǎng)。由于行業(yè)客戶的專有網(wǎng)絡(luò)也在向IP化轉(zhuǎn)型，引入PTN組建虛擬網(wǎng)，可以高效承載；帶寬配置可以很靈活，安全性和TDM組網(wǎng)一樣高，管理便捷，維護(hù)手段更豐富。
PTN的應(yīng)用場(chǎng)景包括對(duì)已有網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備的利用。PTN對(duì)傳統(tǒng)接口的支持可以保持對(duì)原有業(yè)務(wù)提供不間斷的服務(wù)，利用舊網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)大新網(wǎng)絡(luò)的覆蓋區(qū)域，舊網(wǎng)絡(luò)也可以利用PTN的特性進(jìn)一步提高網(wǎng)絡(luò)性能和成本收益。以2M業(yè)務(wù)為例，PTN的2M依然可以提供可靠的帶寬保證，但是不用時(shí)即可以讓給其他業(yè)務(wù)共享，因此實(shí)際的每Mbit/s的帶寬成本可以降低很多。
PTN應(yīng)用場(chǎng)景可以逐步擴(kuò)大到普遍服務(wù)。對(duì)小企業(yè)來(lái)講，以合適的價(jià)格享受專線/專網(wǎng)服務(wù)，享受高帶寬和高可靠性，不一定只用撥號(hào)服務(wù)。對(duì)一般個(gè)人用戶，除非大容量的要求，運(yùn)營(yíng)商一般不會(huì)直接提供PTN服務(wù)，更多的可能是PTN和接入技術(shù)的結(jié)合，由PON，xDSL等提供家庭多業(yè)務(wù)接入，然后傳到PTN。
4 PTN的發(fā)展趨勢(shì)
PTN技術(shù)無(wú)疑是目前傳送技術(shù)發(fā)展的一個(gè)高峰，是繼ATM試圖一統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)世界失敗后，目前看來(lái)最有可能實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一的技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一，近期的應(yīng)用目標(biāo)是三網(wǎng)融合，從技術(shù)深處來(lái)看，是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)自身的技術(shù)進(jìn)化，使得業(yè)務(wù)傳送本身作為一種服務(wù)，更便于人與人、人與機(jī)器、機(jī)器與機(jī)器通信的使用，而不是不得不把重心放在傳送本身上，在未來(lái)則要實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的自組織、自管理。
PTN技術(shù)在5年內(nèi)必將會(huì)大規(guī)模部署，成為傳送網(wǎng)的主流設(shè)備。PTN的設(shè)備形態(tài)也許會(huì)更加多樣化，如與接入技術(shù)的融合，與OTN，ROADM技術(shù)的融合，但是PTN提供的傳送作為通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)業(yè)務(wù)之一，如何使應(yīng)用方便、高效、安全可靠仍然是可以不斷追求的目標(biāo)。
當(dāng)前PTN提供的多業(yè)務(wù)服務(wù)主要是同質(zhì)類型網(wǎng)絡(luò)的傳送和互聯(lián)，從原理上講，可以實(shí)現(xiàn)異質(zhì)網(wǎng)絡(luò)的互通。
當(dāng)前PTN網(wǎng)絡(luò)主要考慮的還是大規(guī)模部署的可能性和可靠性，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)層面的互通性已經(jīng)有充分的證明，對(duì)控制層面的UNI，ENNI接口的互通還需要進(jìn)一步研究。
5 結(jié)束語(yǔ)
傳送網(wǎng)從上世紀(jì)80年代SDH產(chǎn)生以來(lái)，其核心技術(shù)從沒(méi)有像今天這樣發(fā)生如此大的改變。PTN技術(shù)如此令人驚訝，它的出現(xiàn)徹底改變了TDM作為核心的位置，代之以分組交換和QoS支持。它可以完全接納所有曾經(jīng)出現(xiàn)的重要的網(wǎng)絡(luò)，它完整地保持了傳送網(wǎng)技術(shù)的核心精神。毫無(wú)疑問(wèn)，PTN作為SDH傳送網(wǎng)的繼承者，在網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)服務(wù)中將發(fā)揮基石作用。
