论文部分内容阅读
摘 要：电力通信网是坚强智能电网的重要组成部分。随着4G网络的业务的急剧发展及其大力建设，为了能够适应空中接口带宽的快速增长，需要对地面传输网的效率、带宽等提出更高要求。为了满足4G业务发展需求，应该选择采用哪种模式和技术，能够达到以低成本、快速地整合本地的传输网络，这个问题已成为当前各大运营商关注的主要焦点之一。分组传送网（PTN）技术是网络和技术发展的原动力。PTN能有效的地解决目前每用户平均收入（ARPU）下降和移动运营商面临的数据业务宽带需求增长之间的矛盾。虽然PTN技术在城域网中的应用已经十分成熟了，然而却很少应用在本地网中。PTN技术在本地传输网中的应用是一项非常有意义并且非常紧迫的工作。
关键词：PTN技术；城域网
1 PTN的核心技术及应用现状
1.1 核心技术
PTN是一种适合于IP业务传送的、分组路由架构的技术。PTN技术具有分级的QOS机制、精确的故障定位以及完善的 OAM，能对传输资源到达最大限度地利用和管理，使业务的安全传送得到保证。为了实现网状网的高生存性以及资源的自动配置，可以将PTN技术在与通用多协议标志交换协议（GMPLS）相结合。PTN的以上这些优势是区别传统路由器和增强以太网技术的重要属性，也是其二者无法比拟的[1]。
1.2 PTN应用现状
在2009年已经全部完成了现主流的PBT/PBB-TE和T-MPLS/MPLS-TP传送网技术标准化的工作。显而易见地，针对PTN技术选择的问题，宣布支持T-MPLS技术的厂商比宣布支持PBT技术的厂商有明显的数量优势[2]。PTN设备目前主要应用于及集团VPN、重要客户接入、移动回传以及城域网等这些方面。PTN设备为LTE考虑了和S1/X2逻辑接口支持方案、时延丢包性能、物理接口速率、适宜容量等多方面的方案，同时使同一种设备支持不同代的移动网络得到了实现，对于 3G向LTE演进更加有利。PTN设备已同步以太网和1588V2已经普遍支持。PTN设备容量也高于同档MSTP产品，对同步的支持是跨厂家和规范的，对于无线宽带发展需求可以充分的满足。MSTP多业务承载功能也被PTN繼承了，通过PWE3电路仿真对传统接口的支持，可提供对IP业务和TDM业务的承载功能，可与MSTP混合组网、OTN联合组网或者独立组网，PTN很有希望在未来的组网中逐步实现普遍服务[2]。
2 本地网采用PTN组网的必要性
本地网能够可覆盖一个城市（如直辖市及副省级、地/市级城市）及其所辖农村、城镇和郊区。本地网的主要特点是除城区外用户分布较分散、覆盖地域广、业务需求多样化。适合于本地网传输多样化业务的主要有PTN技术、ASON技术以及MSTP技术。它们的区别主要表现在统计和交换复用能力上：ASON和MSTP的内核为TDM VC交叉连接，带宽利用率较低，属刚性管道，无统计复用能力；PTN的内核为分组交换，带宽利用率较高，带宽可按收敛比规划，属弹性管道，有统计复用能力。对于IP类业务，特别大客户数据业务、强突发性IP数据业务、高带宽业务以及3G业务，对QOS和传输效率有越来越高的要求。显然，在传输这些业务时，以TDM为核心的MSTP技术并不占优势。与此相反，采用标签交换协议（LSP）和伪线仿真（PW）、以IP为核心的PTN技术传输这些业务时会有更高的效率，对业务的发展更有利，同时良好的OAM对于提高管理效率及故障定位也也有很大的益处。目前，尽管各个本地环网都已经可实现數据接入并配置了以太网盘，但其网络容量仅对能全业务运营的初期需求相应的满足，对于数据业务长远发展需求并无法满足，因此实施PTN组网已经在本地网中势在必行[3]。例如，PTN技术在河南公司地区传输网络试点应用为解决支撑“三集五大”各业务系统瓶颈和高清会议电视通至供电所具有典型示范意义，并为开展传输网新技术在电力系统的适用性研究提供了实验依据，对电力传输网络技术体制发展具有前瞻性作用。
3 PTN网络的规划
3.1 PTN的组网模式
（1）支持单向点到多点传送路径，并支持双向点到点传送路径，支持点到多点（P2MP）和点到点（P2P）传送路径的流量工程控制能力。
（2）保护机制、OAM报文的处理、传送和封装都不依赖于IP处理和IP封装。
（3）具有完善的OAM性能管理和故障管理功能。
（4）可应用于PTN的各种网络拓扑和各个网络分层，并提供可靠的网络保护机制。
（5）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。
但是，PTN联合组网方案也存在一定风险。例如：PTN利用 OTN组成的虚拟网络属纯波道组网方式，一旦光缆遭到破坏，系统将处于瘫痪状态。因此建议，尽量采用PTN环网且多路由组网方式，以便在某一路由故障时利用其他路由进行业务调度。
3.2 PTN网络保护功能要求
PTN网络支持的保护方式主要有以下3种：
（1）PTN网络内的保护方式：PTN网络内的线性保护包括双向1︰1 SNC/S保护、单向/双向1+1 SNC/S保护、单向/双向1+1路径保护、双向1︰1或1︰N（N >1）路径保护。PTN网络内的环网保护包括两种保护机制，即STeering 和Wrapping，至少应该支持其中的一种环网保护机制。
（2）分组传达网与其他网络的接入链路保护
①以太网GE/10GE接入链路的保护，即链路聚合组（LAG）。
②TDM/ATM接入链路的1︰N 或1+1保护。
（3）双归保护：PTN网络接入链路保护和内保护相互配合，可以实现对PTN接入节点或接入链路失效情况下的端到端业务的保护。
3.3 PTN的网络层次定位 PTN很好的继承了SDH/MSTP的可运维、组网和保护的能力，又利用IP化的内核提供了完善的差异化服务、统计复用和弹性带宽分配能力，能提供丰富的客户侧接口为ATM、TDM和以太网等业务，非常适合于小颗粒、高等级业务的统计复用、汇聚收敛和灵活接入。而10GE（万兆以太网）接口是PTN能提供的最大速率网络侧接口，显然对于当前业务带宽爆炸性增长的需求无法满足。因此，把PTN主要定位在城域汇聚接入层网络，未来可与由PON设备组建的侧重于密集型普通用户接入的全業务接入网络和由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网络共同构成城域传送网的主体。
3.4 PTN与其他网络的关系
目前中国移动已在城域汇聚接入层组建全业务接入网、IP城域网和SDH/MSTP网三张网络。PTN网络的建设是否会产生对已有网络的替代或重叠是一个值得思考的问题。分析各网络适合承载的业务类型，可以看出是不会在短期内产生的。全业务接入网和IP城域网在承载普通数据业务时有较大的成本优势，SDH/MSTP网适合承载少量高等级数据业务和TDM业务，而PTN则适合承载少量TDM业务和高等级的数据业务，由于企业需要进一步挖掘当前网络潜力，以保护投资的服务等级差异化的数据业务和TDM业务需求不会在短时间内消亡，因此长期共存，并PTN将会与现有网络共同为用户提供在安全等级和业务种类等各个方面更符合用户要求的服务。
4 结语
作为一种具备统计复用特點、以太网低成本、汇聚和传送能力、TDM/ATM over Packet业务接入的高效包交换技术，及早的本地传输网中引入PTN技术在，可以有效解决现在由于4G数据业务大量增长网而造成的容量不足的问题。同时，对于占领技术的制高点、增强网络后期发展的可扩展性以及节省对设备重复投资都是具有非常重要的意义的。将PTN技术科学地应用在本地传输网中，可以有效地推动本地传输网的有效完善与进一步发展。
参考文献
[1]王琨.PTN技术在电力通信网中的应用[J].数字通信世界，2012，10（3）：53-55.
[2]冯宝，李洋，刘文贵.电力通信网中MSTP向PTN平滑演进的研究[J].电力系统通信，2012，7（1）：24-25.
[3]阜艳，余君.PTN技术应用探讨及网络规划方法[J].科技信息，2012，5（9）：106-107.
（作者单位：中国移动通信集团设计院有限公司四川分公司）
关键词：PTN技术；城域网
1 PTN的核心技术及应用现状
1.1 核心技术
PTN是一种适合于IP业务传送的、分组路由架构的技术。PTN技术具有分级的QOS机制、精确的故障定位以及完善的 OAM，能对传输资源到达最大限度地利用和管理，使业务的安全传送得到保证。为了实现网状网的高生存性以及资源的自动配置，可以将PTN技术在与通用多协议标志交换协议（GMPLS）相结合。PTN的以上这些优势是区别传统路由器和增强以太网技术的重要属性，也是其二者无法比拟的[1]。
1.2 PTN应用现状
在2009年已经全部完成了现主流的PBT/PBB-TE和T-MPLS/MPLS-TP传送网技术标准化的工作。显而易见地，针对PTN技术选择的问题，宣布支持T-MPLS技术的厂商比宣布支持PBT技术的厂商有明显的数量优势[2]。PTN设备目前主要应用于及集团VPN、重要客户接入、移动回传以及城域网等这些方面。PTN设备为LTE考虑了和S1/X2逻辑接口支持方案、时延丢包性能、物理接口速率、适宜容量等多方面的方案，同时使同一种设备支持不同代的移动网络得到了实现，对于 3G向LTE演进更加有利。PTN设备已同步以太网和1588V2已经普遍支持。PTN设备容量也高于同档MSTP产品，对同步的支持是跨厂家和规范的，对于无线宽带发展需求可以充分的满足。MSTP多业务承载功能也被PTN繼承了，通过PWE3电路仿真对传统接口的支持，可提供对IP业务和TDM业务的承载功能，可与MSTP混合组网、OTN联合组网或者独立组网，PTN很有希望在未来的组网中逐步实现普遍服务[2]。
2 本地网采用PTN组网的必要性
本地网能够可覆盖一个城市（如直辖市及副省级、地/市级城市）及其所辖农村、城镇和郊区。本地网的主要特点是除城区外用户分布较分散、覆盖地域广、业务需求多样化。适合于本地网传输多样化业务的主要有PTN技术、ASON技术以及MSTP技术。它们的区别主要表现在统计和交换复用能力上：ASON和MSTP的内核为TDM VC交叉连接，带宽利用率较低，属刚性管道，无统计复用能力；PTN的内核为分组交换，带宽利用率较高，带宽可按收敛比规划，属弹性管道，有统计复用能力。对于IP类业务，特别大客户数据业务、强突发性IP数据业务、高带宽业务以及3G业务，对QOS和传输效率有越来越高的要求。显然，在传输这些业务时，以TDM为核心的MSTP技术并不占优势。与此相反，采用标签交换协议（LSP）和伪线仿真（PW）、以IP为核心的PTN技术传输这些业务时会有更高的效率，对业务的发展更有利，同时良好的OAM对于提高管理效率及故障定位也也有很大的益处。目前，尽管各个本地环网都已经可实现數据接入并配置了以太网盘，但其网络容量仅对能全业务运营的初期需求相应的满足，对于数据业务长远发展需求并无法满足，因此实施PTN组网已经在本地网中势在必行[3]。例如，PTN技术在河南公司地区传输网络试点应用为解决支撑“三集五大”各业务系统瓶颈和高清会议电视通至供电所具有典型示范意义，并为开展传输网新技术在电力系统的适用性研究提供了实验依据，对电力传输网络技术体制发展具有前瞻性作用。
3 PTN网络的规划
3.1 PTN的组网模式
（1）支持单向点到多点传送路径，并支持双向点到点传送路径，支持点到多点（P2MP）和点到点（P2P）传送路径的流量工程控制能力。
（2）保护机制、OAM报文的处理、传送和封装都不依赖于IP处理和IP封装。
（3）具有完善的OAM性能管理和故障管理功能。
（4）可应用于PTN的各种网络拓扑和各个网络分层，并提供可靠的网络保护机制。
（5）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。
但是，PTN联合组网方案也存在一定风险。例如：PTN利用 OTN组成的虚拟网络属纯波道组网方式，一旦光缆遭到破坏，系统将处于瘫痪状态。因此建议，尽量采用PTN环网且多路由组网方式，以便在某一路由故障时利用其他路由进行业务调度。
3.2 PTN网络保护功能要求
PTN网络支持的保护方式主要有以下3种：
（1）PTN网络内的保护方式：PTN网络内的线性保护包括双向1︰1 SNC/S保护、单向/双向1+1 SNC/S保护、单向/双向1+1路径保护、双向1︰1或1︰N（N >1）路径保护。PTN网络内的环网保护包括两种保护机制，即STeering 和Wrapping，至少应该支持其中的一种环网保护机制。
（2）分组传达网与其他网络的接入链路保护
①以太网GE/10GE接入链路的保护，即链路聚合组（LAG）。
②TDM/ATM接入链路的1︰N 或1+1保护。
（3）双归保护：PTN网络接入链路保护和内保护相互配合，可以实现对PTN接入节点或接入链路失效情况下的端到端业务的保护。
3.3 PTN的网络层次定位 PTN很好的继承了SDH/MSTP的可运维、组网和保护的能力，又利用IP化的内核提供了完善的差异化服务、统计复用和弹性带宽分配能力，能提供丰富的客户侧接口为ATM、TDM和以太网等业务，非常适合于小颗粒、高等级业务的统计复用、汇聚收敛和灵活接入。而10GE（万兆以太网）接口是PTN能提供的最大速率网络侧接口，显然对于当前业务带宽爆炸性增长的需求无法满足。因此，把PTN主要定位在城域汇聚接入层网络，未来可与由PON设备组建的侧重于密集型普通用户接入的全業务接入网络和由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网络共同构成城域传送网的主体。
3.4 PTN与其他网络的关系
目前中国移动已在城域汇聚接入层组建全业务接入网、IP城域网和SDH/MSTP网三张网络。PTN网络的建设是否会产生对已有网络的替代或重叠是一个值得思考的问题。分析各网络适合承载的业务类型，可以看出是不会在短期内产生的。全业务接入网和IP城域网在承载普通数据业务时有较大的成本优势，SDH/MSTP网适合承载少量高等级数据业务和TDM业务，而PTN则适合承载少量TDM业务和高等级的数据业务，由于企业需要进一步挖掘当前网络潜力，以保护投资的服务等级差异化的数据业务和TDM业务需求不会在短时间内消亡，因此长期共存，并PTN将会与现有网络共同为用户提供在安全等级和业务种类等各个方面更符合用户要求的服务。
4 结语
作为一种具备统计复用特點、以太网低成本、汇聚和传送能力、TDM/ATM over Packet业务接入的高效包交换技术，及早的本地传输网中引入PTN技术在，可以有效解决现在由于4G数据业务大量增长网而造成的容量不足的问题。同时，对于占领技术的制高点、增强网络后期发展的可扩展性以及节省对设备重复投资都是具有非常重要的意义的。将PTN技术科学地应用在本地传输网中，可以有效地推动本地传输网的有效完善与进一步发展。
参考文献
[1]王琨.PTN技术在电力通信网中的应用[J].数字通信世界，2012，10（3）：53-55.
[2]冯宝，李洋，刘文贵.电力通信网中MSTP向PTN平滑演进的研究[J].电力系统通信，2012，7（1）：24-25.
[3]阜艳，余君.PTN技术应用探讨及网络规划方法[J].科技信息，2012，5（9）：106-107.
（作者单位：中国移动通信集团设计院有限公司四川分公司）