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1 引言
PTN是分組傳送網(wǎng)（Packet Transport Network）的簡稱，是新型的城域寬帶傳輸網(wǎng)絡，是適合于傳送電信（有線/無線）業(yè)務、電視和數(shù)據(jù)業(yè)務的統(tǒng)一的傳輸平臺，是符合NGN要求的傳輸基礎。
在網(wǎng)絡向全IP化演進的大背景下，在終端（如手機，PC）已經(jīng)是以IP為基礎實現(xiàn)各種各樣的業(yè)務接入，企業(yè)用戶已經(jīng)全面使用路由器、交換機和網(wǎng)關、服務器、防火墻，各種網(wǎng)絡的業(yè)務控制也逐漸轉向IP化的條件下，傳輸網(wǎng)為了實現(xiàn)對上層業(yè)務的高效承載，從MSTP演進到PTN是大勢所趨。
本文討論的PTN是指以MPLS-TP和PWE3為基礎的，雖然對其他技術本文的理念也基本適用，但本文無意進一步探討。
2 PTN為何會成為傳輸網(wǎng)的主流
2.1 技術層面的分析
傳統(tǒng)意義上，在物理媒介層（如光纖等）和來自客戶的業(yè)務層之間存在的傳送設備的功能結構是以固定的時隙交換、波長交換或者空分交換為基礎的，現(xiàn)有的設備形態(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)務是基于PSTN時代的64kbit/s基本單元，在現(xiàn)在分組化盛行的時代，顯然不能很好地適應，由此導致技術上傾向于采用分組交換的交換/轉發(fā)內(nèi)核，同時依然符合ITU-T G.805傳送網(wǎng)設備功能結構的一般要求，即PTN設備。
PTN設備針對分組業(yè)務流的突發(fā)性，能夠采用統(tǒng)計復用的方法進行傳送，在保證各優(yōu)先級業(yè)務的CIR（Committed Information Rate）的前提下，對空閑帶寬按照優(yōu)先級和EIR（Excess Information Rate）進行合理的分配，既能滿足高優(yōu)先級業(yè)務的性能要求，又盡可能地充分共享未用帶寬，解決了TDM交換時代帶寬無法共享，無法有效支持突發(fā)業(yè)務的根本缺陷。PTN設備的分組轉發(fā)平面并沒有獨立于數(shù)據(jù)網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)轉發(fā)平面，而是充分利用了成熟的數(shù)據(jù)2/3層技術，實現(xiàn)設備無阻塞的數(shù)據(jù)報文轉發(fā)能力。但同時PTN設備保持了傳送網(wǎng)絡的一般特征，如5個9的高可用性，強大的分層OAM能力和可維護性，優(yōu)異的同步性能，關鍵部件的1＋1備份帶來的高可靠性，低于50ms的保護，端到端的QoS保證，多業(yè)務支持，強大的拓撲、業(yè)務、帶寬、節(jié)點、告警、性能管理能力和業(yè)務安全性。
PTN設備的接口速率除了傳統(tǒng)的2M，155M，主要是千兆以太和萬兆以太，因此可以明顯降低每兆比特的傳送成本，并且由于技術的進步，端口密度、設備容量體積比大大增加，耗電量明顯降低。
2.2 網(wǎng)絡運營的分析
現(xiàn)在運營商運維的網(wǎng)絡主要以技術類型劃分，如數(shù)據(jù)網(wǎng)，電信傳輸網(wǎng)，ATM網(wǎng)等。從廣義上講，每種類型都能承擔一些特定類型業(yè)務的傳送任務，但是因為每一種網(wǎng)絡類型都是完全不同的技術和運維辦法，分割了運營商有限的人力和資金，若開通某些業(yè)務需要跨過不同的網(wǎng)絡，維護甚至業(yè)務開通都會成為棘手的問題。因此，不可能把每種網(wǎng)絡都建好管好，但如果只建設一種網(wǎng)絡就會失去提供某些應用的可能，落后于競爭對手。
現(xiàn)在PTN網(wǎng)絡提供了一個性能最好，兼容以太，ATM，SDH，PDH，PPP/HDLC，幀中繼各種技術的統(tǒng)一的傳送平臺，消除了網(wǎng)絡建設類型的多樣性，代之以接口類型的多樣性。原有的網(wǎng)絡設備，如ATM交換機，以太交換機，PDH光端機，可以通過PTN網(wǎng)絡互聯(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技術的妙處在于完美地結合了數(shù)據(jù)技術與傳輸技術，來自數(shù)據(jù)方面的大容量分組交換/標簽交換技術，QoS技術，來自傳送的OAM管理，50ms保護和同步，可以使運營商的基礎網(wǎng)絡設施獲得最大的技術優(yōu)勢，增強未來快速部署新應用的靈活性和降低成本，同時可以最大程度地利用現(xiàn)有網(wǎng)絡，保護運營商的已有資產(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，PW就類似低階通道，它的作用是對客戶業(yè)務的封裝，并且作為低階的業(yè)務指示，方便在高階的層面復用；而LSP非常類似高階通道，可以承載多條PW到達同一個目的站點。對于熟悉傳送網(wǎng)的運維人員來講，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，以及性能上報都是和SDH一樣的，并且增加了丟包/時延性能檢測、測試、鎖定、環(huán)回等增強的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，PTN同步特性可以提供高精度的頻率和時間輸出，滿足無線網(wǎng)絡嚴格的時鐘要求，對VoIP，實時視頻等業(yè)務有優(yōu)異的性能保證。PTN強調手工指配，不依賴路由、信令等靈活同時也難以排錯的動態(tài)網(wǎng)絡協(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)務類型的點對點、點對多點和多點對多點連接，可以通過輕點鼠標查找業(yè)務路徑、帶寬、保護、告警、性能和該業(yè)務相關的上/下層信息。
3 PTN的主要應用場景
PTN設備在未來的網(wǎng)絡應用中主要是在城域網(wǎng)中，主要是移動回傳、優(yōu)質客戶接入與大客戶虛擬網(wǎng)。
移動網(wǎng)絡也在經(jīng)歷從窄帶向寬帶，從電路向分組化演進的過程中，繼續(xù)維護2G，重點發(fā)展3G網(wǎng)絡在世界上已經(jīng)是普遍的趨勢。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；對未來向LTE的演進，考慮了合適的容量、物理接口速率、時延丟包性能和S1/X2邏輯接口的支持方案，可以做到同一種設備對不同代移動網(wǎng)絡的同時支持。移動網(wǎng)絡本身對高精度時鐘，要求頻率同步做到低于50 PPB，時間同步絕對值小于1μs，甚至500ns。PTN設備已經(jīng)普遍支持1588v2和同步以太，對同步的支持是規(guī)范和跨廠家的。PTN設備的容量高于MSTP同檔次產(chǎn)品，可以滿足無線寬帶發(fā)展的要求。
對PTN設備組建的精品網(wǎng)絡，移動回傳在一定時期內(nèi)也只會消耗約數(shù)百兆容量，大量的帶寬還可以為對網(wǎng)絡QoS要求比較高、可靠性高的優(yōu)質的行業(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)絡也在向IP化轉型，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，維護手段更豐富。
PTN的應用場景包括對已有網(wǎng)絡和設備的利用。PTN對傳統(tǒng)接口的支持可以保持對原有業(yè)務提供不間斷的服務，利用舊網(wǎng)絡擴大新網(wǎng)絡的覆蓋區(qū)域，舊網(wǎng)絡也可以利用PTN的特性進一步提高網(wǎng)絡性能和成本收益。以2M業(yè)務為例，PTN的2M依然可以提供可靠的帶寬保證，但是不用時即可以讓給其他業(yè)務共享，因此實際的每Mbit/s的帶寬成本可以降低很多。
PTN應用場景可以逐步擴大到普遍服務。對小企業(yè)來講，以合適的價格享受專線/專網(wǎng)服務，享受高帶寬和高可靠性，不一定只用撥號服務。對一般個人用戶，除非大容量的要求，運營商一般不會直接提供PTN服務，更多的可能是PTN和接入技術的結合，由PON，xDSL等提供家庭多業(yè)務接入，然后傳到PTN。
4 PTN的發(fā)展趨勢
PTN技術無疑是目前傳送技術發(fā)展的一個高峰，是繼ATM試圖一統(tǒng)網(wǎng)絡世界失敗后，目前看來最有可能實現(xiàn)網(wǎng)絡統(tǒng)一的技術。網(wǎng)絡統(tǒng)一，近期的應用目標是三網(wǎng)融合，從技術深處來看，是通過網(wǎng)絡自身的技術進化，使得業(yè)務傳送本身作為一種服務，更便于人與人、人與機器、機器與機器通信的使用，而不是不得不把重心放在傳送本身上，在未來則要實現(xiàn)網(wǎng)絡的自組織、自管理。
PTN技術在5年內(nèi)必將會大規(guī)模部署，成為傳送網(wǎng)的主流設備。PTN的設備形態(tài)也許會更加多樣化，如與接入技術的融合，與OTN，ROADM技術的融合，但是PTN提供的傳送作為通信網(wǎng)絡的基礎業(yè)務之一，如何使應用方便、高效、安全可靠仍然是可以不斷追求的目標。
當前PTN提供的多業(yè)務服務主要是同質類型網(wǎng)絡的傳送和互聯(lián)，從原理上講，可以實現(xiàn)異質網(wǎng)絡的互通。
當前PTN網(wǎng)絡主要考慮的還是大規(guī)模部署的可能性和可靠性，業(yè)務數(shù)據(jù)層面的互通性已經(jīng)有充分的證明，對控制層面的UNI，ENNI接口的互通還需要進一步研究。
5 結束語
傳送網(wǎng)從上世紀80年代SDH產(chǎn)生以來，其核心技術從沒有像今天這樣發(fā)生如此大的改變。PTN技術如此令人驚訝，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，它完整地保持了傳送網(wǎng)技術的核心精神。毫無疑問，PTN作為SDH傳送網(wǎng)的繼承者，在網(wǎng)絡基礎服務中將發(fā)揮基石作用。
