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1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-datePTN技术发展与应用PTN技术发展与应用一、 PTN设备图片PTN设备和我们当前所使用的SDH传输设备（提供了2M/45M接口、以太网口）类似，是一种使用了新的传输方式和技术的传输承载设备。首先我们简单了解一下国内主要PTN设备制造商的主流产品，对PTN设备有一个直观的印象。当前我们采用的PTN设备全部为中兴的ZXCTN 6300，根据所处的位置和作用，配置了不同的板
2、卡和相应的光模块。二、 什么是PTN对设备有了初步的了解后，那到底应用在这些设备上的PTN技术又到底是怎么定义的呢？PTN（分组传送网，Packet Transport Network）是指这样一种光传送网络架构和具体技术：在IP业务和底层光传输媒质之间设置了一个层面，它针对分组业务流量的突发性和统计复用传送的要求而设计，以分组业务为核心并支持多业务提供，具有更低的总体使用成本（TCO），同时秉承光传输的传统优势，包括高可用性和可靠性、高效的带宽管理机制和流量工程、便捷的OAM和网管、可扩展、较高的安全性等。PTN技术主要是为IP分组业务而设计，也就是以太网业务，同时也能支持其他的传统业务，比
3、如我们当前的ATM、TDM等业务。而其中涉及的 “统计复用”实际上也是时分复用技术的一种，全称叫做“统计时分多路复用”，简称STDM。当前的SDH传输体系，时隙是固定分配的，就是说一旦某一个时隙分配使用了，那么这个时隙就唯一的被占用，即使占用该时隙的业务没用数据发送，其他的业务也不能使用这一时隙，这种传输方式对于具有突发性和不确定性的分组业务来说是相当不适用的，容易造成资源的浪费。而“统计复用”主要特点是动态地分配信道时隙，所以统计复用又可叫做“动态复用”。据统计分析，统计复用可比传统的时分复用提高传输效率2-4倍。MSTP（Multi-Service Transfer Platform）（基
4、于SDH 的多业务传送平台）是指基于SDH 平台同时实现TDM、ATM、以太网等业务的接入、处理和传送，提供统一网管的多业务节点。TDM（Time-Division Multiplexing）就是时分复用模式。时分复用是指一种通过不同信道或时隙中的交叉位脉冲，同时在同一个通信媒体上传输多个数字化数据、语音和视频信号等的技术。TDM是一种数字的或者模拟（较罕见）的多路复用技术。SONET （Synchronous Optical Network）同步光纤网络OAM：根据运营商网络运营的实际需要，通常将网络的管理工作划分为3大类：操作（Operation）、管理（Administration）、维
5、护（Maintenance），简称OAM。STM-nSynchronous Transport Module level n，同步传输模块n级三、 PTN标准发展历承载网技术的发展是受外部需求的发展而不断演进的，从最初采用的PDH/SDH到MSTP（基于SDH 的多业务传送平台），再到的PTN。同时随着需求的进一步深化，PTN的标准也在不断的发展。PTN提出了一种承载网的传输方式，但是具体可以通过不同的技术加以实现，在PTN技术标准的制动中，国际三个组织曾经各自推出了自己的标准。IEEE（Institute of Electrical and Electronics Engineers）：电气
6、和电子工程师协会，致力于电气、电子、计算机工程和与科学有关的领域的开发和研究IETF（Internet Engineering Task Force）：互联网工程任务组，成立于1985年底，是全球互联网最具权威的技术标准化组织，主要任务是负责互联网相关技术规范的研发和制定，当前绝大多数国际互联网技术标准出自IETF。ITU（International Telecommunication Union）：国际电信联盟，保持和发展国际合作，促进各种电信业务的研发和合理使用；促使电信设施的更新和最有效的利用，提高电信服务的效率，增加利用率和尽可能达到大众化、普遍化；协调各国工作，达到共同目的，这些工作
7、可分为电信标准化、无线电通信规范和电信发展3个部分。IEEE提出了PBB/PBB-TE（运营商骨干桥接），但是由于当前支持的厂商和运营商越来越少，国内已基本上将PTN和ITU-T、IETF共同推出的MPLS-TP画上了等号。在PTN标准制定过程中，IETF倾向是竟可能重用现有MPLS机制，而ITU则希望继承现有的SDH等传送网技术的特点，通过网管进行业务指配，不依赖于IP转发等。ITU-T提出T-MPLS的初衷是扩展IETF MPLS的功能子集用于满足传送网络的面向连接的需求（如OAM、保护等）。随后IETF发现这些扩展与现有MPLS标准不兼容，最终ITU-T和IETF决定成立联合工作组（JW
8、T）重新评估T-MPLS的需求，在综合考虑各方面因素后得出MPLS-TP标准。通过对比我们可以看出，MPLS-TP结合了T-MPLS在传统传输上注重OAM和保护的特点，同时也注重同IP/MPLS网络的互通设计，更好的支持与运营商的IP/MPLS核心网互通。MPLS - TP 是一种面向连接的分组交换网络技术-利用MPLS标签交换路径，省去MPLS信令和IP复杂功能-支持多业务承载，独立于客户层和控制面，并可运行于各种物理层技术-具有强大的传送能力（QoS、OAM和可靠性等）MPLS-TP可以看做是MPLS 的一个子集，去掉了无连接基于IP 的转发，增加端到端的OAM 功能。可以用一个简单公式表
9、述：MPLS - TP = MPLS + OAM IPOAM和保护是传送网的核心特征，PTN技术涉及传送和数据技术，体现了传送领域和数据领域竞争融合的发展趋势。四、 为什么要采取采用PTN1、首先是技术与应用发展的需要（1）伴随着移动通信技术分发展和新需求，承载网技术也在不断发展演进：无线网络的技术演进从侧重语音向侧重数据转变，数据业务追求宽带化的特征明显。PDH/SDH（准同步数字体系/同步数字体系）MSTP(多业务传送平台)PTN（2）通信IP化，即所谓的ALL IP现象：即传统业务向IP转型，新型业务天然具有IP血统，对承载网提出了新的需求：在统一网络协议，简化网络层次，降低TCO；便于
10、提供各种类型的新业务，实现综合业务运营的客观需求推动下，全业务逐渐向IP化转变：n 在传统业务中u PSTN（ Public Switched Telephone Network 公共交换电话网络）在全球范围内升级为NGN（Next Generation Network下一代网络），实现VOIPu 2G等传统基站也在一些发达运营商中开始IP化u 大客户专线业务IP化份额也越来越大，VPN（Virtual Private Network虚拟专用网络）业务盛行 n 在新型业务中u 3G、4G等移动核心网全面实现IP化。Backhaul 在R5版本u IPTV等视频业务是天然的IP业务u Ether
11、net 商业应用和IP化存储类业务迅猛发展2、新业务发展对承载网带来的挑战，承载的发展需要产品具备向未来持续演进的能力，支撑未来业务的高速发展的需求，而传统的承载网MSTP或者以太网不能满足这种需求：（1） 首先分析MSTP MSTP采用刚性管道承载业务，难以适应数据业务快速发展需求： n 汇聚能力差n 扩展能力不强n 颗粒固定，带宽浪费严重n 难以提供强大的组播处理能力（2） 以太网传统以太网难以担当高价值分组业务承载的重任：n 难以提供电信级的网络保障。网络保护能力差，网络恢复时间在秒级，不支持50ms保护，不适合规模应用与组网n 无法提供精细化管理和差异化服务。QoS能力差，无法实现电信
12、级OAM，不适合语音、视频等高质量业务的承载。n 对新业务的持续支撑能力有限。难以提供多业务的接口，尤其是TDM接口，对TDM/ATM等传统业务的支持能力仍然较弱，无法实现时钟的同步传送。n 解决不了带宽需求增长与每比特收益下降之间的矛盾。n 缺乏良好的网络可扩展性：IP/MPLS复杂的信令协议限制了网络可扩展性，不太适应大规模的网络。设备复杂度高、成本高。 正因为MSTP和传统以太网在满足新业务对承载网新需求方面不足，面向IP化的分组传送技术 PTN应运而生。n 它是是一种以分组作为传送单位，承载电信级以太网业务为主，兼容TDM、ATM和FC等业务的综合传送技术。 n 它基于分组的架构，继承
13、了MSTP的理念，融合了Ethernet和MPLS的优点，成为下一代分组承载的技术选择。PTN技术具有以下特点：l 提供QoS保证：PTN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，提供了更加适合于IP业务特性的“柔性”传输管道。l 可靠性：点对点连接通道的保护切换可以在50毫秒内完成，可以实现传输级别的业务保护和恢复。l 电信级的维护管理：继承了SDH技术的操作、管理和维护机制，具有点对点连接的完整OAM，保证网络具备保护切换、错误检测和通道监控能力；网管系统可以控制连接信道的建立和设置，实现了业务QoS的区分和保证，灵活提供SLA（Servic
14、e-Level Agreement服务等级协议）等优点。l 可扩展性：完成了与IP/MPLS多种方式的互连互通，无缝承载核心IP业务；另外，它可利用各种底层传输通道（如SDH/Ethernet/OTN）。l 安全性：具有完善的OAM机制，精确的故障定位和严格的业务隔离功能，最大限度地管理和利用光纤资源，保证了业务安全性；在结合GMPLS后，可实现资源的自动配置及网状网的生存性。l 标准化：统一的机构领导制定标准，便于不同厂商设备的互联互通。PTN的主要关键技术有：1PWE3（端到端的伪线仿真），一种业务仿真机制，希望以尽量少的功能，按照给定业务的要求仿真线路，客户设备感觉不到核心网络的存在,认
15、为处理的业务都是本地业务。2多业务统一承载TDM to PWE3：支持透传模式和净荷提取模式。在透传模式下，不感知TDM业务结构，将TDM业务视作速率恒定的比特流，以字节为单位进行TDM业务的透传；对于净荷提取模式感知TDM业务的帧结构/定帧方式/时隙信息等，将TDM净荷取出后再顺序装入分组报文净荷传送。ATM to PWE3：支持单/多信元封装，多信元封装会增加网络时延，需要结合网络环境和业务要求综合考虑。Ethernet to PWE3：支持无控制字的方式和有控制字的传送方式。3端到端层次化OAM基于硬件处理的OAM功能；实现分层的网络故障自动检测，保护倒换，性能监控，故障定位，信号的完整
16、性等功能；业务的端到端管理，和级联监控支持连续和按需的OAM。4智能感知业务 业务感知有助于根据不同的业务优先级采用合适的调度方式。对于ATM业务，业务感知基于信元VPI / VCI标识映射到不同伪线处理，优先级（含丢弃优先级）可以映射到伪线的EXP字段；对于以太网业务，业务感知可基于外层VLAN ID或IP DSCP；对时延敏感性较高的TDM E1实时业务按固定速率的快速转发处理。5端到端QoS设计网络入口：在用户侧通过H-QOS提供精细的差异化服务质量，识别用户业务，进行接入控制；在网络侧将业务的优先级映射到隧道的优先级；转发节点：根据隧道优先级进行调度，采用PQ、PQ+WFQ等方式进行；网络出口：弹出隧道层标签，还原业务自身携带的QOS信息。6全程电信级保护机制BSC/RNCNodeBBTSSR/BRASMSC/MGW设备级保护功能：n 提供时钟、交换、控制处理 单板1+1热备份；n 提供电源、风扇处理单板 1+1热备份n TPS保护NNI保护功能：n 1+1LSP保护n 1：1LSP保护n 1+1SNCP保护n 1：1SNCP保护n 面向连接的环网保护UNI侧保护功能：n 链路聚合（LAG）n IMA保护五、 典型应用以太网私有专线以太网虚拟私有专线以太网私有专网以太网虚拟私有专网-