1 引言
城域傳送網是一種覆蓋城市范圍的、提供豐富業務和支持多種通信協議的網絡，它的功能是實現業務的本地分流和向長途骨干網的匯聚，需要滿足可管可控、業務區分、服務質量、網絡安全、新業務支持能力、可擴展性等各方面的要求。在城域網這個業務需求最復雜，技術碰撞最激烈的區域，涌現了很多先進的傳送技術，如ATM，SDH，MSTP以及PTN等。隨著IP業務的蓬勃發展，傳統TDM業務量占比重逐漸下降，因此，目前在城域傳送網中占主流的MSTP網絡向PTN網絡的演進逐漸提上日程。
為了適應各種新興業務的需求，為各類業務提供一個融合的、統一的傳送平臺，運營商的傳送網絡也在IP化的進程中不斷探索，努力為客戶提供一張穩定、安全、高效、高品質的網絡。PTN技術融合了具有數據特性的高效分組交換，以及傳送特性的有保障的面向連接技術、電信級保護及OAM功能，因此成為了下一代IP化傳送網首選技術。本文將深入分析PTN技術對城域傳送網承載業務的發展策略。
2 PTN技術特點
分組傳輸網PTN是一種面向連接的、以分組交換為內核、承載電信級以太網業務為主，兼容傳統TDM、ATM等業務的綜合傳送技術。PTN聚焦于解決城域傳送網匯聚層和接入層上IP RAN以及全業務的接入、傳送問題。
（1）PTN技術的特點
●繼承MPLS的轉發機制和多業務承載能力。PTN采用PWE3/CES協議為各種業務通過偽線仿真提供端到端的、專線級別的傳輸隧道，以確保連接的可靠性。
●采用面向連接技術，支持統計復用功能。T-MPLS采用二層面向連接技術，去除了IP的復雜路由協議和面向非連接的特性，提高了業務端到端性能保證，更適應城域網環網結構和匯聚型業務需求。T-MPLS具有MAC層統計復用特性，因此應充分研究業務流量的統計特性，設置合理的匯聚收斂比和帶寬預留量，提高網絡帶寬利用率，降低每比特傳送成本。
●完善的QoS機制。PTN支持層次化QoS，CoS，DiffServ，RFC2697/2698等特性，滿足不同業務的差異化需求，能夠以最優的方式利用傳輸資源。
●強大的OAM。PTN的OAM機制可實現類似SDH豐富開銷的能力，很好地繼承了傳統傳送網的維護習慣。MPLS-TP也支持基于MPLS和Ethernet的OAM機制，還支持GMPLS/ASON控制平面技術，實現數據平面與控制平面分離，使得傳送網的運行高效且透明。
●繼承傳送網保護能力。MPLS-TP支持線性保護和環網保護，保證在業務故障時，10ms內檢測到故障，50ms內完成保護倒換。
●同步。FFN方案繼承了SDH優異的時鐘傳輸特性，不僅支持基于同步以太網的頻率同步，而且支持基于1588v2的時間同步，從而可節省對GPS的開支圈。
（2）PTN技術在城域網中的定位
在我國運營商的城域傳送網中，PTN 技術主要定位于城域網的匯聚層和接入層，解決以下需求。
●多業務承載：無線基站回傳的TDM/ATM以及今后的以太網業務、企事業單位和家庭用戶的以太網業務。
●電信級可靠性：需要可靠的、面向連接的電信級承載，提供端到端的OAM能力和網絡快速保護能力。
●嚴格的QoS：TDM/ATM 和高等級數據業務需要低時延、低抖動和高帶寬保證，而寬帶數據業務峰值流量大且突發性強，要求具有流分類、帶寬管理、優先級調度和擁塞控制等QoS能力。
●網絡擴展性：在城域范圍內業務分布密集且廣泛，要求具有較強的網絡擴展性。
3 PTN網絡業務承載方式
目前，我們的傳送網承載的主要業務包括2G TDM基站，3G IP化基站和以太專線業務等。各類業務對于網絡指標的要求也各不相同，所以PTN網絡需要啟用QoS功能，對不同的業務進行針對性的配置，以保證其傳送質量。
（1）2G TDM基站業務承載方案
TDM基站業務包括傳統的2G基站和尚未進行IP化改造的TD基站。語音業務最大的特點就是實時性，也就是說，語音業務最關鍵的QoS指標是傳輸時延，同時，時延抖動也是影響會話類業務的重要指標，嚴重的時延抖動會導致會話無法正常進行下去。對于丟包率，人類的耳朵卻沒有那么敏感，可以允許一些短暫的話音停頓。為了保證語音業務的時延和時延抖動指標，通常將該類業務設為最高優先級，并為其預留帶寬。
對于TDM業務，所有內容無論是話音，或是數據均統一打包在E1結構內，因此無法對其進行分類識別。所以PTN設備對其不做處理，直接進行透傳，2G TDM業務承載方案組網如圖1所示。
圖1 2G TDM業務承載方案組網示意圖
（2）3G IP化基站業務承載方案
PTN網絡承載IP化TD基站業務的方式為：在基站側采用FE口與NodeB設備對接，通過PWE3方式封裝，在網絡側通過Tunnel進行轉發，在RNC側通過GE口和RNC設備對接。
IP化的TD基站相較于TDM基站業務，最明顯的區別就在于其采用了FE/GE接口，其業務流對PTN設備具有開放性和可見性。因此，PTN設備能夠通過VLAN對每一條業務流進行分類、監管和控制，為各種業務提供差異化的服務。
RNC 按照端口為每個基站分配唯一標識的VLAN ID，RNC下的不同端口允許VLAN重號；PTN設備識別報文的VLAN，并映射進路徑（LSP），VLAN的優先級對應于通道（PW）的EXP域；在PTN網絡中，不同優先級就是不同業務，對PW中的不同優先級采用不同的帶寬控制策略；采用E-Line業務實例進行業務傳送。每基站配置一條路徑（LSP），每路徑一條通道（PW），通過通道的優先級區分業務，從而做到對不同業務采用不同的帶寬控制，3G IP基站業務承載方案組網如圖2所示。
圖2 3G IP基站業務承載方案組網示意圖
（3）PTN E-LAN/E-LINE專線方案
目前，我們城域網中承載的以太專線可以分為兩類，一類是出租專線，通道兩端均為客戶側設備；另一類則是CMNET專線接入業務，從客戶側通過PTN網絡接入CMNET匯聚層路由器。
對于出租專線業務，由于其應用場景通常為固定帶寬，且兩端均為客戶側設備，因此運營商并不關心通道上的具體業務內容，只要確保通道兩端QoS配置相同，就能保證端到端的傳送質量，對業務流的控制由用戶設備自行完成。對于CMNET專線接入業務，原有的MSTP接入方式是由傳送網提供一條滿足客戶峰值帶寬的通道，具體的業務分類、流量監管等功能由CMNET匯聚層路由器完成。因此會對傳送網的資源造成極大地消耗，降低帶寬利用率。
從傳送網功能來說，PTN網絡建設完成后，用PTN設備接入客戶側，就可以在接入端口上直接完成分類功能，根據VLAN對用戶業務進行流分類，降低CMNET匯聚層路由器的工作負擔；并且針對每一條業務流制定轉發策略，根據業務優先級提供差異化的傳送服務；在傳送網入口處完成第一次的流量監管，節省傳送網絡資源。以太專線業務承載方案組網如圖3所示。
圖3 PTN E-LAN/E-LINE專線方案組網示意圖
4 結束語
IP化是網絡發展的必然趨勢，面臨技術和網絡轉型期的通信業正在積極跟進相關技術和產業的發展動向。PTN網絡首次在傳送網中引入了分組交換的特性，雖然也由此造成了傳送網絡擁塞的可能性，但是通過對于PTN網絡QoS的合理規劃，針對每一條業務流制定有效地轉發策略，能夠把傳送網發生擁塞的可能性降到最低，并且根據業務的特性提供差異化的傳送服務，保證用戶體驗。
我們有理由相信，PTN技術在未來的網絡發展中，能夠更好地適應網絡IP化和網絡融合的大趨勢，更好地完成多業務接入和傳送功能，有利于推動城域傳輸網向著統一的、融合的扁平化網絡演進，是各移動運營商組建下一代傳輸網的最佳選擇。
