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浅谈PTN 的技术特点及应用

2012-12-29王佳宁

中国新技术新产品 2012年14期
关键词:网管以太网分组

王佳宁

(中国铁通集团公司邯郸分公司网维中心, 河北邯郸056003)

从传送网的发展过程来看大致经历了PDH(准同步数字体系)、SDH(同步数字体系)、WDM(波分复用)、MSTP(基于SDH 的多业务传送平台)、PTN(分组传送网)五个发展阶段。

在以往的电信网中,多使用PDH 设备。这种体系对传统的点到点通信有较好的适应性。而随着数字通信的迅速发展,点到点的直接传输越来越少,而大部分数字传输都要经过转接,因而PDH 系列便不能适合现代电信业务开发的需要,以及现代化电信网管理的需要。SDH 就是适应这种新的需要而出现的传输体系。

SDH 光端机容量较大,一般是16E1 到4032E1。SDH 是一种将复接、线路传输及交换功能融为一体、并由统一网管系统操作的综合信息传送网络,它可实现网络有效管理、实时业务监控、动态网络维护、不同厂商设备间的互通等多项功能,能大大提高网络资源利用率、降低管理及维护费用、实现灵活可靠和高效的网络运行与维护。

WDM 设备则首次拓展了光领域,充分利用光纤通信的波分特性,大大提高了传送网的容量。自20 世纪90 年代中期商用以来,WDM 系统发展极为迅速,已成为实现大容量长途传输的主流手段。不过,现阶段大多数WDM 系统主要用在点对点的长途传输上,联网依然在SDH 电层上完成。

基于SDH 的MSTP 对传统的SDH 进行了改进。除了有标准SDH 传送节点所具有的功能外,还应具有具有TDM 业务、ATM业务或以太网业务的接入功能;具有TDM业务、ATM 业务或以太网业务的传送功能,包括点到点的透明传送功能;具有ATM 业务或以太网业务的带宽统计复用功能;具有ATM 业务或以太网业务映射到SDH 虚容器的指配功能,具有以太网二层交换、以及中间的智能适配层。MSTP 的出现解决传统SDH 技术难以有效处理数据传送要求,但是MSTP的内核仍然是电路交换,面对电信业务ALL IP 化,虽然还有很长的生存空间但最终会被PTN 逐渐取代。

PTN 可看作是MSTP 的更进一步的演进,其主要面对的是分组业务的传送(IP等),但不同于由路由器或交换机组建的数据网络,PTN 主要还是定位于管道传送,其在QoS,时延等方面,虽不及TDM 传送网络的严格保证,但比路由器或交换机的网络强许多,同时在网络的管理维护等方面,延续以往SDH/MSTP网络的管理维护理念,因此包括业务的发放,监控与管理方面,都不同于以往的数据网络。

SDH/MSTP如果看作刚性的管道传送,则PTN 可看作弹性的管道传送,其具有类似SDH/MSTP的传送能力与质量,又具有收敛,统计复用等数据网络特性,相当于在TDM 传送与IP传送间取了一个平衡,来满足业务发展的需求。 PTN 当前,主要用于传送高质量的精品业务,如企业数据专线,移动网络回程等,接入的业务丰富,可以是E1/IMAE1/IPOVER E1 等,也可以使FE/GE等数据业务。

PTN 支持多种基于分组交换业务的双向点对点连接通道,具有适合各种粗细颗粒业务、端到端的组网能力,提供了更加适合于IP 业务特性的“柔性”传输管道;点对点连接通道的保护切换可以在50 毫秒内完成,可以实现传输级别的业务保护和恢复;继承了SDH 技术的操作、管理和维护机制,具有点对点连接的完整OAM,保证网络具备保护切换、错误检测和通道监控能力;完成了与IP/MPLS多种方式的互连互通,无缝承载核心IP 业务;网管系统可以控制连接信道的建立和设置,实现了业务QoS的区分和保证,灵活提供SLA 等优点。

目前PTN 有两大类技术选择:多协议标签交换传送应用(MPLS- TP)及运营商骨干桥接- 流量工程(PBB- TE)。前者是核心网技术的向下延伸,使用基于IP 核心网多协议标记交换(MPLS)技术,简化了复杂的控制协议,简化了传送平面;在MPLS基础上去除了倒数第二跳(PHP)、标签合并及等价多路径(ECMP)等无连接特性,增强了OAM 及保护倒换功能,提供可靠的QoS、带宽统计复用功能。后者则是局域网技术的向上扩展,基于IEEE 802.1ah 的MAC- in- MAC 技术,关闭了运营商媒体访问控制(MAC)地址自学习功能,增加了网管管理和网络控制的配置,形成面向连接的分组传送技术。目前MPLS- TP已成为事实上的主流选择。

2G 时代移动回传网的主导技术同步数字体系/ 多业务传送平台(SDH/MSTP)主要是为汇聚和高效传送时分复用(TDM)电路业务而设计。MSTP最初就是为了解决IP业务在传送网的承载问题。遗憾的是这种改进并不彻底,其IP 化主要体现在用户接口,内核却仍然是TDM 电路交换,采用刚性管道承载分组业务。这就使得MSTP在承载传送包长可变、流量突发的IP、以太网等分组化业务时,存在传输效率较低、成本较高、可扩展性较差等缺点。

SDH/MSTP 作为2G 时代的功勋技术,在移动通信发展到3G/LTE 阶段后已逐渐不再适应,并将制约今后移动业务的发展。在这种背景下,融合了分组技术及SDH 技术的分组传送网(PTN)应运而生。

移动通信在3G/LTE 阶段的IP 化、宽带化需求,移动回传网既要具备高效统计复用、灵活感知业务特性及差异化服务质量(QoS)等分组技术的传统能力;同时作为电信级业务的承载体,端到端业务管理、层次化运行维护管理(OAM)及电信级保护等传送特性又是移动回传网希望能继承的“优秀革命传统”。那么有没有一种技术能兼具两方面的优势呢?答案就是PTN。

PTN 是一种以面向连接的分组技术为内核,同时具备端到端的业务管理、层次化OAM 及电信级保护等传送特性,以承载电信级以太网业务为主,兼容TDM、ATM 等业务的综合传送技术。

PTN 分组内核提供了统计复用能力强大的弹性管道,带宽利用率高,更适应分组业务突发性强的特点。PTN 同时继承了类似SDH 的传输网络特性、强大的OAM 及电信级保护能力、图形化界面网管能力,可以带给用户与移动回传网一脉相承的体验。PTN作为具有分组和传送双重属性的综合传送网技术,目前已成为3G/LTE 时代IP 化移动回传网的主流解决方案。

业务的需求是推动PTN 技术发展的主要动力。移动业务从2G 向3G、HSPA+ 及LTE 的演进,除了传统业务IP 化的需求,还对同步、网络延时、可靠性及安全性提出了较高的要求。PTN 正是在这一背景下应运而生。我们相信,随着PTN 产业链的进一步发展成熟,其技术与成本优势将更加明显,必将成为移动回传等高价值业务的主流承载平台。同时,PTN 的引入及发展壮大也必将反作用于业务网络,将进一步促进IP 化业务的高速增长。

[1] 李健,顾畹仪,张杰,张永军.T- MPLS 分组传送技术[J].电信科学,2007(01).

[2]汤进凯,王健,张奇.宽带IP 化城域传送网解决方案[J].数据通信,2009(02).

[3]李慧明,许新勇.PTN 技术与应用[J].中国新通信.2010(05).

[4]徐荣.面向IP 的分组传送网发展思路[J].中兴通讯技术,2008(04).

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