PTN技術在通信傳輸網絡中的應用研究

楊甲甲

摘 要：近年來移動通信行業發展較快，隨著3G和4G業務進入我們的生活，5G業務也投入市場運營，這表明高速數字化時代已經來臨。由于傳輸網絡的業務量迅猛增加，為了能夠有效的承載高速數據業務，PTN技術應運而生，這是一種綜合傳送技術，其利用分組交換核心來實現分組業務的高效傳輸，將其在通信傳輸網絡中進行應用，有效的保證了傳輸的高效性和安全性。文中從PTN技術的簡介入手，分析了PTN技術的特點、關鍵技術和組網方式，并進一步對PTN技術在通信傳輸網絡中的應用進行了具體的闡述。

關鍵詞：PTN技術；通信傳輸網絡；特點；關鍵技術；組網方式；應用

中圖分類號：TN929 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）25-0177-02

Abstract： In recent years， the mobile communication industry has developed rapidly. With the 3G and 4G services entering our daily life， 5G services have also been put into operation in the market， which indicates that the era of high-speed digital has come. Due to the rapid increase of traffic in transmission network， PTN technology emerges as the times require in order to effectively carry high-speed data service. It is an integrated transmission technology， which uses packet switching core to achieve efficient transmission of packet services. Its application in the communication transmission network effectively ensures the efficiency and security of the transmission. Starting with the brief introduction of PTN technology， this paper analyzes the characteristics， key technologies and networking methods of PTN technology， and further expounds the application of PTN technology in communication transmission network.

Keywords： PTN technology； communication and transmission network； characteristics； key technology； networking mode； application

前言

隨著通信網絡環境的日益復雜，大數據測量信息和視頻流媒體信息的應用大幅度增加，這對于傳輸帶寬帶來了較大的壓力，而且對傳輸帶寬也提出了新的要求。在當前通信網絡發展過程中，以IP化業務為主的數據業務已成為主流業務，這也使全網業務IP化必然成為主要的發展趨勢。在通信傳輸網絡IP化演進過程中，PTN技術的應用必然成為主要發展方向，而且在實際應用過程中，有效的顛覆了傳統光傳輸產品的諸多特性。在PTN技術具體在通信傳輸網絡應用過程中，其將MSTP的一些優勢保留了下來，并進一步對傳統的交叉核心部分進行了全面的改革，加快推動了分級交換機制的演進，而且在彈性帶寬分配、統計復用及差異化服務能力等方面都有所增強。可以說在當前通信傳輸網絡中承載IP類業務發展過程中，PTN核心技術具有無法比擬的優勢。

1 PTN技術簡介

PTN將其翻譯成中文，即稱為分組傳輸網，在當前IP業務傳輸過程中，分組傳輸網可以說是最為適宜的傳輸通道，在具體應用過程中，部分雙向點連接管道是以分級交換業務作為基礎，因此對于這些連接管道PTN技術具有較強的支持作用。在實際應用過程中，PTN技術相較于其他技術，其在安全方面具有較強的優勢。即在PTN技術具體應用過程中，一旦有網絡故障發生時，可以輪流替換保護。而且PTN技術還具備較強的擴展性，通過分層和分域，可以囊括更多的分組輸送網絡層組織結構中的內容，并且在相關網絡中，可以利用每一個分層間有效的聯結起用戶與服務，使網絡的擴展性能進一步提升。

2 PTN技術的特點

對于PTN技術而言，其基于分組業務流量的突發性和統計復用傳送的要求，依托于分組業務，通過在IP業務和底層光傳輸媒質之間設置一個層面，對多業務具有較強的支持作用，而且能夠將使用成本降至最低水平，更好的發揮出了光傳輸的優勢。當前PTN技術主要應用于城域網范圍內承載移動的回傳，同時在企事業專線和專網等QoS要求的業務中也具有較為廣泛的應用，在PTN技術應用過程中，對于城域傳輸網向分組化的演進起到了重要的推動作用。在目前城域網的應用過程中，PTN技術發揮著城域匯聚接入層的重要作用，通過準確定位更好的滿足了多業務承載、業務模型、嚴格的QoS、電信級可靠性及網絡成本控制和擴展性等特點。即應用PTN技術可以有效的承載以太網業務，而且對于無線革站回傳的TDM/ATM也具有較好的承載作用。當前城域業務流向呈現出點到點或是點到多點的匯聚模型，業務路由相對確定，而且中間業務也不需要路由功能。在PTN技術實際應用過程中，其所承載的業務對低延時、低抖動和帶寬都具有較高的要求，而且還存在寬帶數據業務峰值流量大及具有較強突發性等問題，因此要求嚴格的QoS能力。而且PTN技術還要具備高可靠性的電信級承載，這樣才能使其具備端到端的OAM能力和網絡快速保護能力。特別是在當前一些城市發展過程中，通信傳輸網絡中無論是接入點還是業務匯聚節點都能夠達到上百個上千個之多，這就要求網絡要具備低成本、統一和易維護等功能，而且在城域范圍內業務分布密集，這就要求PTN還要具備良好的網絡擴展性，這樣才能更好的發揮其重要作用。

3 PTN的關鍵技術

3.1 PTN基本屬性

由于PTN分組傳送網與SDH網絡存在較多的相似之處，在PTN系統中其接入可以基于不同的需求，并運用TDM包實現統一交換，從而實現將面對對象的鏈接作為該需求的調度，業務之間互相不存在干涉。而要想實現網絡的維護管理，則可以通過OAM報文來實現，并對SDH的網絡傳輸保護具有較好的兼容性。

3.2 仿真技術（PWE3）

在PTN傳輸過程中仿真技術要制定相應的標準，而且通過利用PTN能夠將一個仿真需求從一端向另一端傳輸，也可以從一端傳輸至多個端點，在具體傳輸過程中，還會運用到PTN網絡上的傳輸通道，通過對各種需求進行模擬，以此來完成各種需求信息數據的同時傳輸。可能說通過運用仿真技術，確保了PTN實現了多業務統一性要求，而且對于核心傳輸網絡來講，網絡上傳輸的內部信息具有不透明性，有效的保證了傳輸網絡的安全性和可靠性。

3.3 時間同步技術

對于PTN技術來講，一個重要的標準即為IEEE1588協議。其作為網絡測量和控制系統的精密時鐘同步協議標準，利用其實現雜亂、散分的傳輸網絡中各端點相應時鐘的一致性。即在設計需要充分的將軟硬件相結合，實現用戶傳輸網絡中內時鐘與主控機主時鐘的同步。

4 PTN 技術的組網方式

利用PTN技術進行組網，具體可以采用三種模式，即獨立組網、混合組網和聯合組網。對于一些網絡結點較少的中小型城域網中采用獨立組網模式，即接入屋至核心屋都采用PTN設備，新建的分組傳送平面現現多MSTP共存，這種組網方式網絡結構清晰，端到端業務管理和維護更容易，與無線網絡IP化發展需求具有較好的適應性。在分步投資建設的區域才會采用混合組網模式，應用范圍十分有限。在一些大中型城域網中，網絡規模較大，通常會采用聯合組網模式。利用PTN和WDM/OTN聯合進行組，通過在核心層利用IP，在匯聚層以下采用PTN組網，業務在匯聚接入層完成收斂后，上聯到核心機房大容量PTN落地設備。PTN網絡架構如下圖1。

5 通信傳輸網絡中PTN技術的應用

5.1 PTN作為城域網的二層匯聚網絡

以PTN作為寬帶接入網的二層匯聚網絡，以此來承載城市電信級以太網業務。由于PTN技術具有較好的可擴展性，并優于電信級以太網，因此在具體應用過程中，需要針對每個城市的特點來選擇適宜的PTN技術。

5.2 PTN 承載高質量城域分組業務

利用PTN來承載高質量城域分組傳送業務，相較于其他技術，PTN具有更為明顯的優勢，在總體上PTN以分組業務傳送為主，支持少量的TDM業務，而且目前處于標準發展過程中，還待進一步完善。

5.3 PTN 環網技術

由于線性APS具備兩條獨立的通路，能夠有效的實現端到端的保護和倒換，而且線性APS不僅規劃配置簡單，而且能夠有效的滿足電信級50ms倒換時間要求，因此在實際中得到了廣泛的應用。但在具體推廣應用過程中該技術的一些不足之處也暴露出來。PTN網絡內的線性保護包括單向/雙向 1+1路徑保護、雙向1：1或1：N（N>1）路徑保護、單向/雙向1+1SNC/S保護和雙向1：1SNC/S保護，應至少支持雙向1：1保護機制。

5.4 混合光/分組業務的定位

在任意傳統的TDM和 Ethernet業務環境中都可能應用PTN設備，而且在實際中混合光/分組傳送網的應用也單純的只限于移動運營商，其可以針對所有提供混合業務的運營商進行有效的應用。當前對于移動運營商來講，其為了維持新業務的利潤，決定了從傳統TDM回傳方案向分組回傳方案演進的必然性，這就促使移動運營商開始積極構建混合光/分組回傳網絡。

6 結束語

近年來科學技術的快速發展，PTN技術在實際應用過程中，有效的提高了傳輸的傳輸速率和效果。在通信行業中應用PTN技術，有效的促進了通信業的發展速度，而且通過在實踐中廣泛的應用PTN分組技術，有效的提高了資源的使用率和可信賴程度，而且隨著PTN設備的商業化的擴大和推廣，人們對其認識也不斷深入，PTN技術必然會

具有更為廣泛的發展前景。

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