简介
分组传送网（PTN）设备基于MPLS-TP技术，以分组交换内核为中心，采用ITU-T Y.1731成熟的OAM机制，借鉴ITU-T G.8131 线性保护和ITU-T G.8132环网保护方案发展而来，符合运营商对MPLS-TP总体需求（RFC 5654）的多业务分组传送设备。
PTN因为具有面向连接的电信级特性[1]，对部分原有传送技术的潜在替代性[1, 2]，以及网络的不同层面和维度上的兼容能力[3, 4]，有望成为下一个8~10年内电信运营商承载网络中的重要节点。
PTN在2G/3G移动回程网、LTE承载试验网中的应用越来越多，这些应用主要参考了SDH的建网模式，BTS/NodeB到BSC/RNC或者eNB到MME/S-GW之间的接入、汇聚、核心层全程采用PTN建设，网络组织结构清晰，方便端到端的统一管理运维。本文则从另一个方面探讨PTN作为多业务网关在移动回程网中的应用，为已经广泛部署了城域以太网的电信运营商或者租用第三方城域以太网快速开展移动业务提供借鉴和参考。
城域以太网
城域以太网（简称为Metro-E），包含基于IETF的MPLS L2VPN技术和基于IEEE的以太网技术，可以透明的传递各种三层协议，以提供高密度以太网接口的汇聚交换机或MPLS路由交换机组建的异步网络，提供宽带接入、VoIP和企业WAN互连专线等服务，基于E-Line（VPWS）或E-LAN（VPLS）业务模型，具备一定的QoS、OAM&保护及组网能力。与PTN相比，城域以太网在多业务支持方面较弱，例如不提供TDM/ATM业务接入能力，不支持端到端的性能监控和测量，故障定位手段有限，无法提供高精度的频率同步和间包同步，OAM和保护以及可管理、扩展性方面都有待增强。城域以太网在运营商网络中广泛存在，带宽利用率普遍较低。随着电信级多业务发展尤其多制式移动基站共站接入，避免SDH退网导致的同步替代，网络的可扩展性，传送特性和可管理性等需求的提出，束缚了传统城域以太网的进一步延伸。为此，有些运营商直接新建电信级分组传送网替代既有的城域以太网。
PTN特点
PTN因应移动Backhaul复杂多样的需求，从基站接入到移动交换中心全程提供了语音、数据和多媒体业务的高可用性保证，最大化传送效率，最小化传送成本。面向基站和大客户接入提供各种业务接口，支持BITS、同步以太或GPS替代的时间同步接口，通过PWE3/LSP建立端到端的连接，提供层次化的网络保护、接入链路/节点保护和关键板件的冗余备份，丰富的OAM提供便捷的故障定位和性能监控。概括起来，PTN具有如下的技术优势：
多业务伪线端到端仿真（PWE3）技术和特性，解决TDM、ATM、Ethernet等业务分组化传送同时，创新性的业务时钟算法有利于跨越异构网络时的时钟恢复和精度保证，优化传送的时延、抖动、丢包率等QoS特性，保证各种业务在分组交换网络中的业务适配，故障处理和性能监控，较好地保证网络服务质量。
层次化OAM和保护技术，采用与CCSA推荐的最新标准一致的MPLS-TP GACH+Y.1731 OAM机制，支持类似SDH的信号劣化触发的保护倒换，支持复杂组网如DNI的业务端到端保护，实现电信级的可运营、可管理、健壮的分组传送网。
分组时钟同步技术，替代GPS实现包括移动基站在内的业务设备的同步要求。同步以太网和IEEE 1588v2同步技术为GSM、WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA和LTE基站提供高质量的网络授时能力，降低了网络建设成本，缩短了工程周期，为GPS异常失效提供了可替代解决方案，提升了移动网络的安全性。
自组织DCN技术，通过自规划、自配置、自优化和自治愈的工具和方法，减少人工干预，实现网络的快速部署并降低运营成本，实现带外和带内DCN管理，保证客户业务和管理/控制路由信令信息的安全隔离。
SDH网关技术，通过PTN内置SDH网关单板解决PTN设备与既有的SDH设备互连互通，实现告警转换和保护协调，保护运营商原有的投资，实现网络的平滑演进。
创新的L3 VPN技术，实现传输设备与数通技术的深度融合，创新性的解决LTE阶段业务流向的MESH化和网络扩展性难题。
节能减排技术，以高集成度芯片为基础，结合智能启动、供电、调速等多种先进节能技术构建“绿色网络”。
网管技术，引入端到端业务配置模板简化操作步骤，减少人为操作失误，通过图形化的人机友好界面，实现PTN网络的易操作性、易维护性和易管理性。
PTN网关应用
通过在客户边缘接入/汇聚节点以及业务核心节点位置引入PTN，PTN作为多业务网关与城域以太网互连互通，可以充分利用现有的城域以太网络，快速地开展电信级以太网业务，实现PTN按需部署，最大化保护客户投资。PTN作为移动网关节点，首先完成多业务仿真适配处理，进行PWE3封装和LSP复用，通过以太网接口接入城域以太网设备。城域以太网按接入以太网业务对其进行二次封装，保证业务的透明性和安全隔离，而且城域以太网可以对移动分组业务和固网宽带业务一起进行统计复用，提高城域以太网的带宽效率，通常移动分组业务的优先级设置为高，实现优先转发。
PTN与城域以太网的互连互通，倾向于客户/服务层模型，需要考虑的因素很多，关键是要解决跨域设备的管理、同步、OAM和保护。
设备管理方面，远端PTN的带内DCN信息可以使用特定的VLAN，穿越城域以太网后在近端PTN上进行路由转发，PTN节点构成独立的IGP，参与网络拓扑和路径计算，管理平面和转发平面安全隔离。
同步方面，包括频率同步和相位/时间同步，考虑到城域以太网不支持同步以太网和IEEE 1588v2协议，PTN端到端的频率和相位/时间同步只能基于包的方式传递，在穿越城域以太网后能够进行同步信息的恢复和精度保证，满足各种移动基站对同步的需求。IEEE 1588v2是一种可行的解决方案，在实际组网中得到验证，为保证同步精度，PTN尽可能采用边界时钟模式，穿越城域以太网的节点跳数建议不超过10跳，IEEE 1588v2同步报文可以采用多播或者单播方式，开启最佳主时钟（BMC）选源算法实现同步源的保护。
OAM和保护方面，PTN网关解决方案保留了客户层、PW层、LSP层的端到端特性，层次化OAM仍然具备。PTN穿越城域以太网时原有基于链路/段层特性被阻断，相应的保护机制（如wrapping/steering环网保护）不再适用，因此，需要考虑PTN与城域以太网设备之间的新的保护方式。考虑到PTN和城域以太网之间是客户/服务层关系，互连接口主要是以太网，IEEE 802.3ah以太网链路OAM可以用于检测、定位链路故障，基于以太网端口的链路聚合（LAG）保护，MPLS TE 1+1/1:1保护，TE-FRR保护，城域以太网快速生成树协议保护可以提高互连互通场景下的网络可靠性。
中兴通讯的PTN 回程网承载方案兼顾现有网络资源与运维习惯，基于分组内核为语音及实时流媒体业务提供高服务质量保障，同时满足2G/3G、LTE等各演进阶段的不同数据承载需求，充分考虑各种组网场景下的端到端统一承载，统一管理，统一运维。优化设计降低设备的能源消耗，采用高集成度减少对机房面积的占用，有效降低综合运营成本。中兴通讯的PTN方案将为运营商打造简化的、可管理、可持续发展的下一代宽带无线回程精品网络。
参考资料
【1】从NG-SDH到PTN的多业务融合传送平台，通信世界 2008年第18期
【2】传递PTN价值构建移动回传绿色精品网络，电信科学 2009年第25卷第11期
【3】光传送网转型及多种传送技术的共存与融合，通信技术与标准 2009年第21-22期
【4】可重构网关方案,完美实现PTN与MSTP网络共存，C114中国通信网 2010年11月
