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摘要：融合了分组技术及同步数字体系(SDH)技术优势的分组传送网(PTN)技术，更适合多业务的承载和交换，满足灵活的组网调度和多业务传送，可以提供网络保护功能。PTN技术特点决定他能更好的利用现有的网络，能提供更多的与现网的接口。文章分析了PTN技术特点及现有组网方式。
关键词：PTN；分组；组网模式1背景
21世纪移动通信技术和市场的飞速发展，在新技术和市场需求的共同作用下,未来移动通信技术将呈现以下几大趋势：网络业务数据化、分组化；网络技术数字化，宽带化；网络设备智能化，小型化；移动网络的综合化，全球化，个人化；各种网络的融合建设和完善城域传送网是增强企业实力，迎接市场竞争的需要；是改善服务质量、提高企业效益的需要；是移动通信做大、做强、进而朝综合业务运营商发展的需要。
随着我国通信传输网络建设进程的推进以及通信业务水平的不断提高，通信系统对通信网的要求也越来越高。传统的SDH传输技术具有强大的OAM能力、端到端的业务配置及保护、基于图形化界面的网管优势，随着业务的全IP化和多种多样的业务种类的出现，业务所需流量需求逐渐加大，其优势不再明显。原有的专门为TDM研发的SDH传输技术，对于IP业务的传输效率低的劣势逐渐显示出来，难以适应全业务对带宽需求的迅猛增长，在这种情况下，一种快捷高效而又能继续保持SDH技术的优点的信息承载技术——PTN(Packet Transport Network——分组传输网)应运而生。
2基于分组传送的PTN技术特点
2.1 PTN技术优势
传统意义上，在物理媒介层，如光纤等，和来自客户的业务层之间存在的传送设备的功能结构是以固定的时隙交换、波长交换或者空分交换为基础的，如现有的设备形态，PDH,SDH/SONET,OTN,ROADM均是如此，采用固定式交换的基本前提是业务是基于PSTN时代的64Kbps基本单元，在现在分组化盛行的时代，显然不能很好地适应，由此导致技术上倾向于采用分组交换的交换/转发内核，同时依然符合ITU－TG.805传送网设备功能结构的一般要求，即PTN设备。
PTN采用通用分组交换内核，在提供了对数据业务的适应性的同时，还通过采用端到端伪线仿真技术提供了对原有电路型服务的后向兼容性，不仅满足了数据业务的需求，还支持了传统的电路型业务。同时，通过使用区分服务（DiffServ）和流量工程的QoS机制，实现了端到端的QoS，提供了对各种类型业务的支持能力。可以说，PTN技术具有全业务承载能力。
安全是网络传输最基本的要求。PTN技术通过类似于SDH的时隙隔离的LSP和PW标签的隔离来区分业务，这具有底层的高隔离度。同时，PTN产品又增加了多钟提高安全性的功能如数据库加密、协议加密、用户接入认证、防DOS攻击、防病毒等，系统的安全性在很大程度上得到了保障。
PTN设备的接口速率除了传统的2M、155M，主要是千兆以太和万兆以太，因此可以明显降低每Mbit的传送成本，并且由于技术的进步，端口密度、设备容量体积比大大增加，而耗电量明显降低。
2.2 PTN网络运营层面
PTN继承了SDH/MSTP良好的组网、保护和可运维能力，又利用IP化的内核提供了完善的弹性带宽分配、统计复用和差异化服务能力，能为以太网、TDM和ATM等业务提供丰富的客户侧接口，非常适合于高等级、小颗粒业务的灵活接入、汇聚收敛和统计复用。
PTN网络提供了一个性能最好，兼容以太、ATM、SDH、PDH、PPP/HDLC、帧中继等各种技术的统一的传送平台，消除了网络建设类型的多样性，代之以接口类型的多样性，原有的网络设备，如ATM交换机、以太交换机、PDH光端机，可以通过PTN网络互联在一起，也可以被PTN的ATM接口、以太接口、PDH接口直接替换。
PTN技术的优势在于完美地结合了数据技术与传输技术，来自数据方面的大容量分组交换/标签交换技术、QoS技术，来自传送的OAM管理、50ms保护和同步，可以使基础网络设施获得最大的技术优势，增强未来快速部署新应用的灵活性和降低成本，同时可以最大程度地利用现有网络，保护已有资产。
如果将PTN的LSP/PW与SDH基于VC的高阶通道和低阶通道做类比，PW就类似于低阶通道，它的作用就是对客户业务的封装，并且作为低阶的业务指示，方便在高阶的层面复用，而LSP则类似于高阶通道，可以承载多条PW到达同一个目的站点。
相比数据网络，PTN同步特性可以提供高精度的频率和时间输出，满足无线网络严格的时钟要求，对VoIP、实时视频等业务有优异的性能保证。
3PTN实现技术分析
3.1 传送多协议标记交换(MPLS-TP)技术
从因特网协议/多协议标记交换(IP/MPLS)发展来的传送多协议标记交换(MPLS-TP)技术，抛弃了基于IP地址的逐跳转发机制，并且不依赖于控制平面来建立传送路径；保留了多协议标记交换(MPLS)面向连接的端到端标签转发能力，去掉了其无连接和非端到端的特性，因此具有确定的端到端传送路径，并增强了满足传送网需求，且具有传送网风格的网络保护机制和OAM能力。
3.2 PTN对L3功能和业务的支持
L3 PTN是IP技术和传送技术的深度融合。PTN的L3功能体现在业务层上，通过VRF业务实例体现，VRF之间采用MPLS-TP传送管道连接，其主要特点如下：
⑴L3功能定位在IP数据的传送；
⑵支持路由表的网管静态配置和动态学习；
⑶支持IP层OAM，支持VRF业务实例的保护（VPN FRR/VRRP）；
⑷支持业务和管道的分离，即可以先规划和配置管道，再建立L3 VPN业务；MPLS-TP传送管道的配置、OAM和保护不受L3 VPN的影响；
⑸支持网管静态配置MPLS-TP传送管道，保持传送网管道的OAM和保护特性，提供更强大的网络管理和运维手段。
4PTN网络的规划
4.1 PTN的组网模式
PTN具有以下技术特征：
⑴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。
⑵严格面向连接。该连接应能长期存在，可由网管手工配置。
⑶提供可靠的网络保护机制，并可应用于PTN的各个网络分层和各种网络拓扑。
⑷为多种业务提供差异化的服务质量保障。
⑸具有完善的OAM故障管理和性能管理功能。
⑹基于标签进行分组转发。OAM报文的封装、传送和处理不依赖于IP封装和IP处理。保护机制也不依赖于IP分组。
⑺支持双向点到点传送路径，并支持单向点到多点传送路径；支持点到点(P2P)和点到多点(P2MP)传送路径的流量工程控制能力。
4.2 PTN网络与其他网络的关系
PTN继承了SDH/MSTP良好的组完、保护和可运维能力，又利用IP化的内核提供了强大的弹性带宽分配、统计复用和差异化服务能力，能为以太网、TDM和ATM等业务提供丰富的客户侧接口，非常适合于高等级小颗粒业务的灵活接入、汇聚收敛和统计复用。而PTN能提供的最大速率网络侧接口只有10GE接口，以其组建骨干层以上网络显然无法满足当前业务带宽爆炸性增长的需求。因此，PTN定位于城域汇聚接入层网络，未来可与由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和由PON设备组建的侧重于密集型普通用户接入的全业务接入网络共同构成城域传送网的主体。
4.3 PTN网络主要应用场景
PTN设备在未来的网络应用中主要是在城域网中，主要是移动回传、优质客户接入与大客户虚拟网。
移动网络也在经历从窄带向宽带，从电路向分组化演进的过程中，继续维护2G，重点发展3G网络在世界上已经是普遍的趋势。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、传统TDM接口、ATM接口，对未来向LTE的演进，考虑了合适的容量、物理接口速率、时延丢包性能和S1/X2逻辑接口的支持方案，可以做到同一种设备对不同代的移动网络的同时支持。移动网络本身对高精度时钟的要求，要求频率同步做到低于50PPB，时间同步绝对值小于1us，甚至500ns，PTN设备已经普遍支持1588v2和同步以太，对同步的支持是规范和跨厂家的。PTN设备的容量高于MSTP同档次产品，满足无线宽带发展的要求。
对PTN设备组建的精品网络，移动回传在一定时期内也只会消耗约数百兆容量，大量的带宽还可以为对网络QoS要求比较高、可靠性高的优质的行业客户提供接入和组建虚拟网。由于行业客户的专有网络也在向IP化转型，引入PTN组建虚拟网，可以高效承载，而且，带宽配置可以很灵活，安全性和TDM组网一样高，管理便捷，维护手段更丰富。
PTN的应用场景包括对已有网络和设备的利用。PTN对传统接口的支持可以保持对原有业务提供不间断的服务，利用旧网络扩大新网络的覆盖区域，旧网络也可以利用PTN的特性进一步提高网络性能和成本收益。以2M业务为例，PTN的2M依然可以提供可靠的带宽保证，但是不用时则可以让给其他业务共享，因此实际的每Mbps的带宽成本可以降低很多。
4.4 PTN发展趋势
PTN技术无疑是目前传送技术发展的一个高峰。从技术深处来看，是通过网络自身的技术进化，使得业务传送本身作为一种服务，更便于人与人、人与机器、机器与机器通信的使用，而不是不得不把重心放在传送本身上，在未来则要实现网络的自组织、自管理。
PTN的设备形态将会更加多样化。比如与接入技术的融合，与OTN、ROADM技术的融合。但是PTN提供的传送作为通信网络的基础业务之一，如何应用方便、高效、安全可靠，仍然是可以不断追求的目标。
5结论
传送网从上世纪80年代SDH产生以来，其核心技术从没有像今天这样，发生如此大的改变。PTN技术如此令人惊讶，它的出现彻底改变了TDM作为核心的位置，代之以分组交换和QoS支持。它可以完全接纳所有曾经出现的重要的网络，它完整地保持了传送网技术的核心精神，毫无疑问，PTN作为SDH传送网的继承者，在网络基础服务中将发挥基石作用。
[参考文献]
[1]PTN网络建设及其应用.北京：人民邮电出版社.2010.04.
[2]黄晓庆,唐剑峰,徐荣,编著.PTN-IP化分组传送.北京：北京邮电大学出版社.2009.12.
[3]分组传送网操作、管理和维护技[J].中兴通讯技术.2009.
关键词：PTN；分组；组网模式1背景
21世纪移动通信技术和市场的飞速发展，在新技术和市场需求的共同作用下,未来移动通信技术将呈现以下几大趋势：网络业务数据化、分组化；网络技术数字化，宽带化；网络设备智能化，小型化；移动网络的综合化，全球化，个人化；各种网络的融合建设和完善城域传送网是增强企业实力，迎接市场竞争的需要；是改善服务质量、提高企业效益的需要；是移动通信做大、做强、进而朝综合业务运营商发展的需要。
随着我国通信传输网络建设进程的推进以及通信业务水平的不断提高，通信系统对通信网的要求也越来越高。传统的SDH传输技术具有强大的OAM能力、端到端的业务配置及保护、基于图形化界面的网管优势，随着业务的全IP化和多种多样的业务种类的出现，业务所需流量需求逐渐加大，其优势不再明显。原有的专门为TDM研发的SDH传输技术，对于IP业务的传输效率低的劣势逐渐显示出来，难以适应全业务对带宽需求的迅猛增长，在这种情况下，一种快捷高效而又能继续保持SDH技术的优点的信息承载技术——PTN(Packet Transport Network——分组传输网)应运而生。
2基于分组传送的PTN技术特点
2.1 PTN技术优势
传统意义上，在物理媒介层，如光纤等，和来自客户的业务层之间存在的传送设备的功能结构是以固定的时隙交换、波长交换或者空分交换为基础的，如现有的设备形态，PDH,SDH/SONET,OTN,ROADM均是如此，采用固定式交换的基本前提是业务是基于PSTN时代的64Kbps基本单元，在现在分组化盛行的时代，显然不能很好地适应，由此导致技术上倾向于采用分组交换的交换/转发内核，同时依然符合ITU－TG.805传送网设备功能结构的一般要求，即PTN设备。
PTN采用通用分组交换内核，在提供了对数据业务的适应性的同时，还通过采用端到端伪线仿真技术提供了对原有电路型服务的后向兼容性，不仅满足了数据业务的需求，还支持了传统的电路型业务。同时，通过使用区分服务（DiffServ）和流量工程的QoS机制，实现了端到端的QoS，提供了对各种类型业务的支持能力。可以说，PTN技术具有全业务承载能力。
安全是网络传输最基本的要求。PTN技术通过类似于SDH的时隙隔离的LSP和PW标签的隔离来区分业务，这具有底层的高隔离度。同时，PTN产品又增加了多钟提高安全性的功能如数据库加密、协议加密、用户接入认证、防DOS攻击、防病毒等，系统的安全性在很大程度上得到了保障。
PTN设备的接口速率除了传统的2M、155M，主要是千兆以太和万兆以太，因此可以明显降低每Mbit的传送成本，并且由于技术的进步，端口密度、设备容量体积比大大增加，而耗电量明显降低。
2.2 PTN网络运营层面
PTN继承了SDH/MSTP良好的组网、保护和可运维能力，又利用IP化的内核提供了完善的弹性带宽分配、统计复用和差异化服务能力，能为以太网、TDM和ATM等业务提供丰富的客户侧接口，非常适合于高等级、小颗粒业务的灵活接入、汇聚收敛和统计复用。
PTN网络提供了一个性能最好，兼容以太、ATM、SDH、PDH、PPP/HDLC、帧中继等各种技术的统一的传送平台，消除了网络建设类型的多样性，代之以接口类型的多样性，原有的网络设备，如ATM交换机、以太交换机、PDH光端机，可以通过PTN网络互联在一起，也可以被PTN的ATM接口、以太接口、PDH接口直接替换。
PTN技术的优势在于完美地结合了数据技术与传输技术，来自数据方面的大容量分组交换/标签交换技术、QoS技术，来自传送的OAM管理、50ms保护和同步，可以使基础网络设施获得最大的技术优势，增强未来快速部署新应用的灵活性和降低成本，同时可以最大程度地利用现有网络，保护已有资产。
如果将PTN的LSP/PW与SDH基于VC的高阶通道和低阶通道做类比，PW就类似于低阶通道，它的作用就是对客户业务的封装，并且作为低阶的业务指示，方便在高阶的层面复用，而LSP则类似于高阶通道，可以承载多条PW到达同一个目的站点。
相比数据网络，PTN同步特性可以提供高精度的频率和时间输出，满足无线网络严格的时钟要求，对VoIP、实时视频等业务有优异的性能保证。
3PTN实现技术分析
3.1 传送多协议标记交换(MPLS-TP)技术
从因特网协议/多协议标记交换(IP/MPLS)发展来的传送多协议标记交换(MPLS-TP)技术，抛弃了基于IP地址的逐跳转发机制，并且不依赖于控制平面来建立传送路径；保留了多协议标记交换(MPLS)面向连接的端到端标签转发能力，去掉了其无连接和非端到端的特性，因此具有确定的端到端传送路径，并增强了满足传送网需求，且具有传送网风格的网络保护机制和OAM能力。
3.2 PTN对L3功能和业务的支持
L3 PTN是IP技术和传送技术的深度融合。PTN的L3功能体现在业务层上，通过VRF业务实例体现，VRF之间采用MPLS-TP传送管道连接，其主要特点如下：
⑴L3功能定位在IP数据的传送；
⑵支持路由表的网管静态配置和动态学习；
⑶支持IP层OAM，支持VRF业务实例的保护（VPN FRR/VRRP）；
⑷支持业务和管道的分离，即可以先规划和配置管道，再建立L3 VPN业务；MPLS-TP传送管道的配置、OAM和保护不受L3 VPN的影响；
⑸支持网管静态配置MPLS-TP传送管道，保持传送网管道的OAM和保护特性，提供更强大的网络管理和运维手段。
4PTN网络的规划
4.1 PTN的组网模式
PTN具有以下技术特征：
⑴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。
⑵严格面向连接。该连接应能长期存在，可由网管手工配置。
⑶提供可靠的网络保护机制，并可应用于PTN的各个网络分层和各种网络拓扑。
⑷为多种业务提供差异化的服务质量保障。
⑸具有完善的OAM故障管理和性能管理功能。
⑹基于标签进行分组转发。OAM报文的封装、传送和处理不依赖于IP封装和IP处理。保护机制也不依赖于IP分组。
⑺支持双向点到点传送路径，并支持单向点到多点传送路径；支持点到点(P2P)和点到多点(P2MP)传送路径的流量工程控制能力。
4.2 PTN网络与其他网络的关系
PTN继承了SDH/MSTP良好的组完、保护和可运维能力，又利用IP化的内核提供了强大的弹性带宽分配、统计复用和差异化服务能力，能为以太网、TDM和ATM等业务提供丰富的客户侧接口，非常适合于高等级小颗粒业务的灵活接入、汇聚收敛和统计复用。而PTN能提供的最大速率网络侧接口只有10GE接口，以其组建骨干层以上网络显然无法满足当前业务带宽爆炸性增长的需求。因此，PTN定位于城域汇聚接入层网络，未来可与由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和由PON设备组建的侧重于密集型普通用户接入的全业务接入网络共同构成城域传送网的主体。
4.3 PTN网络主要应用场景
PTN设备在未来的网络应用中主要是在城域网中，主要是移动回传、优质客户接入与大客户虚拟网。
移动网络也在经历从窄带向宽带，从电路向分组化演进的过程中，继续维护2G，重点发展3G网络在世界上已经是普遍的趋势。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、传统TDM接口、ATM接口，对未来向LTE的演进，考虑了合适的容量、物理接口速率、时延丢包性能和S1/X2逻辑接口的支持方案，可以做到同一种设备对不同代的移动网络的同时支持。移动网络本身对高精度时钟的要求，要求频率同步做到低于50PPB，时间同步绝对值小于1us，甚至500ns，PTN设备已经普遍支持1588v2和同步以太，对同步的支持是规范和跨厂家的。PTN设备的容量高于MSTP同档次产品，满足无线宽带发展的要求。
对PTN设备组建的精品网络，移动回传在一定时期内也只会消耗约数百兆容量，大量的带宽还可以为对网络QoS要求比较高、可靠性高的优质的行业客户提供接入和组建虚拟网。由于行业客户的专有网络也在向IP化转型，引入PTN组建虚拟网，可以高效承载，而且，带宽配置可以很灵活，安全性和TDM组网一样高，管理便捷，维护手段更丰富。
PTN的应用场景包括对已有网络和设备的利用。PTN对传统接口的支持可以保持对原有业务提供不间断的服务，利用旧网络扩大新网络的覆盖区域，旧网络也可以利用PTN的特性进一步提高网络性能和成本收益。以2M业务为例，PTN的2M依然可以提供可靠的带宽保证，但是不用时则可以让给其他业务共享，因此实际的每Mbps的带宽成本可以降低很多。
4.4 PTN发展趋势
PTN技术无疑是目前传送技术发展的一个高峰。从技术深处来看，是通过网络自身的技术进化，使得业务传送本身作为一种服务，更便于人与人、人与机器、机器与机器通信的使用，而不是不得不把重心放在传送本身上，在未来则要实现网络的自组织、自管理。
PTN的设备形态将会更加多样化。比如与接入技术的融合，与OTN、ROADM技术的融合。但是PTN提供的传送作为通信网络的基础业务之一，如何应用方便、高效、安全可靠，仍然是可以不断追求的目标。
5结论
传送网从上世纪80年代SDH产生以来，其核心技术从没有像今天这样，发生如此大的改变。PTN技术如此令人惊讶，它的出现彻底改变了TDM作为核心的位置，代之以分组交换和QoS支持。它可以完全接纳所有曾经出现的重要的网络，它完整地保持了传送网技术的核心精神，毫无疑问，PTN作为SDH传送网的继承者，在网络基础服务中将发挥基石作用。
[参考文献]
[1]PTN网络建设及其应用.北京：人民邮电出版社.2010.04.
[2]黄晓庆,唐剑峰,徐荣,编著.PTN-IP化分组传送.北京：北京邮电大学出版社.2009.12.
[3]分组传送网操作、管理和维护技[J].中兴通讯技术.2009.