PTN技术和组网分析

摘 要： 随着电信运营商各种新兴通信数据业务的迅速发展和带宽需求的不断增长，无线业务的IP化进程和商业客户的VPN业务，对电信运营商城域承载网的带宽，调度，灵活性，成本，质量等综合要求越来越高。电信业也正在发生重大的变革，通信网络从2G到3G，后续向4G演进，网络的IP化、带宽化发展过程中对传输网提出更新的需求。当今基于SDH/MSTP、以太网交换机、路由器的传送网络分别承载不同业务、各自维护的局面，无法实现多业务统一承载和运营成本降低。传送网如何采用灵活、高效和廉价的分组传送平台才能实现全业务统一承载和网络融合呢？分组传送网（ptn）由此应运而生。

关键词： PTN；SDH/MSTP；WDM/OTN；OAM

中图分类号：TN929.5 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2012）0220028－01

1 PTN技术定义

PTN（Packet Transport Network）技术是指在IP业务和底层光传输介质之间设置一个层面，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，以分组为内核，实现多业务承载。

PTN通过融合IP、MPLS和光传输技术的优势来达到网路扁平化的目的，已分组业务为核心，提供多种业务，同时具备可用性和可靠性，高效的带宽管理机制和流量工程、便捷的OAM和网管以及较高的卡扩展性和安全性等。

2 PTN的组网分析

在现网结构的基础上，城域传输网利用PTN组网可分为3种模式：PTN与SDH/MSTP独立组网，PTN与SDH/MSTP混合组网以及PTN与IPoverWDM/OTN联合组网。

2.1 独立组网模式

独立组网模式是从网络的接入层、汇聚层直至核心层，整个分组传送平面全部采用PTN设备单独规划搭建，并且和现有的SDH网络长期共存，一起维护（如图1所示）。

PTN独立组网模式下，SDH/MSTP平面继续承载传统的2G业务，PTN则负责承载新增的IP化业务（包含IP化语音、IP化数据业务）。PTN独立组网模式的网络结构中，接入层采用GE速率组环，汇聚环以上均为10GE以太网速率组环，网络各层面间以相交环的形式进行组网。

独立组网模式的优势在于网络结构清晰，方便日常的管理和维护，但也存在一次性投资过大，占用纤芯资源，对机房的空间和电源也有要求，对于资源不足的需要重新改造。此外，SDH/MSTP设备在网络层面中可实现155Mbit/s、622Mbit/s、2.5Gbit/s、10Gbit/s的自下而上的多级别多速率的网络结构，相比之下，目前PTN的以太网率只有GE和10GE两级别，若采用PTN组建二级以上的多层网络结构，必然会带来个别环路带宽资源消耗过快或大量闲置的负面问题。

同时，PTN独立组网模式应用到大型城域网中，采用PTN的10GE以太网率来组建骨干层节点与核心层节点，由于核心层RNC节点较多，在骨干层节点与所有RNC节点互连时，环路节点较多，致使PTN利用率会降低；而且在环路上任一节点业务量增加需要扩容时，必然带来环路整体扩容，造成网络扩容成本提高。所以，PTN独立组网模式一是比较适应于在小型城域网内组建核心节点数量较少的二级PTN网络，二是在没有IPoverWDM/OTN网络中作为临时的解决方案。

2.2 混合组网模式

所谓PTN混合组网模式，是指在原有的SDH/MSTP网络层面上，为满足接入点IP业务的需求，部分接入点通过板卡升级或替换为PTN设备，与SDH/MSTP混合组网，并逐步演进成全PTN化的网络模式。

在混合组网模式的演进中，可分为下面4个不同的阶段。如图2所示：

由上图2可以看出，混合组网可实现传统SDH/MSTP网络平滑的向全网PTN的演进，而且是根据业务的IP化需求分阶段对网络进行调整，投资少，风险小。但整个网络演进前阶段，在兼顾SDH/MSTP的传送功能的情况下，PTN设备无法发挥其内核的IP化优势，限制并弱化其网络的IP业务的传送能力。到网络发展到第四阶段，整个网络的调整又会涉及到大量的业务割接，给网络维护带来很大压力。所以，混合组网模式适用于现网资源缺乏（如机房空间小、电源容量不足，光缆路由不满足条件等），或投资受限无法实施单独组建PTN网的情况。

2.3 联合组网模式

网络中接入层和汇聚层均采用PTN独立组网，核心骨干层利用OTN与PTN机房之间实现业务灵活调度的模式称之为PTN联合组网模式。

在这种模式下，在汇聚接入层业务完成收敛后，向上至核心机房两端大容量的交叉落地设备，并采用GE光口1+1的Trunk保护方式与RNC相联，其中，核心/骨干节点的PTN设备，通过PTN设备的GE光口仅与所属RNC节点的PTN交叉机连接，而且与其他RNC节点的PTN交叉机和汇聚环的骨干PTN设备不发生关系。如图3所示：

联合组网模式中，核心/骨干层由WDM/OTN组建，可以较好的满足网络对未来带宽的快速增长的需求，很好的解决了PTN独立组网时核心层带宽局限性；而且，联合组网模式可以通过片平化的网络结构提高核心骨干层网络的资源利用、扩容和调度能力。

当然，联合组网分层的网络结构，要求汇聚层、接入层PTN设备和核心层的WDM/OTN同时部署，必然导致前期的投资比较高。联合组网模式适用于核心机房较多的中大型城域网，考虑到联合组网模式的诸多优势，在投资许可的情况下，推荐采用联合组网的方式进行城域PTN的建设。

3 结束语

业务快速增长的需求是推动PTN技术发展的主要动力！

PTN技术自提出后便获得了快速发展，并已成为本地、城域传送网IP化演进的主流技术之一，在城域传输网向着统一化、扁平化的演进中，PTN技术必将成为各通信运营商组建下一代移动传输网络的最佳选择。

参考文献：

[1]黄晓庆，《PTN-IP化分组传送，北京邮电大学出版社.

[2]龚倩，《PTN规划建设与运维实战》，人民邮电出版社.