随着移动互联网、IMS、LTE等业务的蓬勃发展,大量视频和数据IP化业务不断涌现,使得基于SDH/MSTP的城域传送网面临巨大挑战。PTN以其对IP化业务承载的优势成为运营商LTE承载的首选方式,为更好的开展PTN网络建设部署,本文从国内PTN技术现状出发,分析PTN技术未来发展技术,讨论4G时代的PTN发展及应用。 
  中国PTN市场发展现状GSM/TD-SCDMA/LET的统一承载是移动传送网发展的必然趋势。GSM时代,基站采用TDM E1接口,BSC则采用E1或STM-1接口;TD-SCDMA时代前期,基站选择IMA E1接口,RNC以通道化STM-1接口为主,后演进为FE/GE接口类型为主;LTE时代,eNodeB基站主要采用GE接口,S-GW采用10GE接口。与此同时,伴随着小基站建设、大客户专线等新型承载应用的不断涌现,城域网已开始由以承载E1/STM-1(2M/155M速率)TDM业务为主逐渐向以承载FE/GE/10GE以太网业务为主转型,各种接口将会在很长一段时期内共存。PTN作为承载设备,为移动传送网提供了多样化的接入能力、更高的端口速率和更大的端口容量。 
  PTN是光通信领域历史上第一次由中国主导的国际标准。2012年年底,在迪拜召开的世界电信标准大会(WTSA-12)上,中国移动主导并担任编辑的标准G.8113.1正式获得通过。这是工信部、我国三大运营商以及主流设备制造商共同努力的结果。 
  因此,自2007年起,中国移动组织了全分组交换内核的PTN设备约十余轮十万余项测试,包括集采、多厂家互通、新功能等大型测试。2008年,中国移动作为国内PTN技术应用和发展的最大推动者在几种分组化传输技术方案中明确选择了PTN作为今后分组承载网的唯一路线,并于第二年启动了首次PTN集采。截至2011年7月共三期集采,实现了PTN网络的全国覆盖,累计采购PTN设备达到40万端。目前正进行第四期集采,包括新建省际干线、省内干线、城域网及现网扩容。中国移动基于PTN的承载网在GSM、TD-SCDMA以及上海、南京、杭州、厦门、广州、深圳等6城市的TD-LTE规模试验网络上成功应用,PTN在中国移动现网已规模成熟应用。 
  自2008年至今,中国的PTN市场经历了新兴试用(2008-2009)、规模部署(2010-2011)、竞争融合发展(2012至今)三个阶段,截止到2012年底,中国运营商(以中国移动应用为主)的PTN现网设备已达到40多万端的规模,主要是满足2G/3G移动回传和集团客户专线业务发展需求。2011年~2012年,在全球范围内兴起的LTE试商用建设,给PTN带来了巨大的机遇和挑战,以PTN和路由器为代表的传输和数据产业在LTE移动回传乃至综合业务承载市场展开了激烈竞争,促使着相互取长补短、融合发展,本着为运营商提供更切合大规模网络部署和运维管理的分组化电信级承载网络的目的,目前都趋向于采用L2VPN+L3VPN的主流技术解决方案,主要差异是L3VPN的部署范围和静态、动态之分,L3VPN是由PTN核心设备实现,还是由新一代面向移动回传的路由器来提供。受近期TD-LTE扩大试商用网和集团客户业务的驱动,近期启动的中国移动PTN四期集采还将采购20多万端设备来满足应用需求。 
  当前,PTN已在中国移动、欧洲Vodafone、FT/Orange、T-Mobile、日本KDDI、eAccess、新加坡电信等全球80多个运营商、65个国家规模应用。 
  PTN原理及优势 
  PTN是指一种光传送网络架构和具体技术,它在IP业务和底层光传输煤质之间设置了一个层面,它针对分组业务流量的突发性和统计复用传送的要求而设计,以分组业务为核心并支持多业务提供,具有更低的总体使用成本,同时秉承光传输的传统优势。 
  作为一种以分组作为传送单位,承载电信级以太网业务为主,支持多种基于分组交换技术的双向点对点连接通道,兼容TDM、ATM和FC等业务的综合传送技术,PTN具有适合各种粗细颗粒业务、端到端的组网能力,而且可以实现传输级别的业务保护和恢复。 
  PTN技术基于MPLS-TP 协议,继承了SDH(同步数字体系)技术的操作、管理和维护机制,确保网络具备保护切换、错误检测和通道监控能力,而MPLS-TP 对现有的MPLS 技术进行了裁减,并补充了少量机制,将MPLS 的分组特征与传统传送网络的运维能力相结合,以满足传送网络简单有效地支持分组业务的传送需求,而且PTN实现了与IP/MPLS(协议标签交换)多种方式的互联互通,能够无缝地承载核心IP业务。 
  PTN发展趋势 
  PTN的演进之路才刚刚起步,其未来的发展趋势还需看应用平台上的需求。随着移动互联网、IMS、LTE等业务的蓬勃发展,大量视频和数据IP化业务不断涌现,使得基于SDH/MSTP的城域传送网面临巨大挑战。大容量、高效率、低成本的运营需求和移动回传、大客户专线等高品质业务的综合承载需求,迫使城域传送网实现从传统的电路交换型传送网向新一代分组化承载网络的全面演进。 
  PTN已经广泛部署,目前PTN面临两个方面主要的新需求和挑战: 
  一方面是LTE承载, LTE回传网的网络更加扁平化,除需要核心层PTN支持L3 VPN来满足LTE的业务承载需求,也带来了带宽快速增长需求。LTE网络注重PTN的多业务承载运维性能,随着PTN网络规模的扩大以及承载业务的多样化,市场对PTN的多业务承载运维性能的要求越来越高,按照规划汇聚层PTN的10GE线路侧接口已无法满足LTE业务的带宽需求,便携性与易维护性成为衡量承载网设备产品的重要指标。   另一方面是PTN省干和国干需求, PTN干线的引入主要是为了解决大客户业务承载需求。此外,小型化、高速接口能力、更大容量的PTN产品将成为主流,在省干网和国干网上引入PTN作为集客承载网络也是必然的趋势。同时承载网要进一步发展来满足全业务运营的网络融合需求,全业务运营需求促进了OTN与PTN的进一步有机融合,推动了新一代光传送网产品POTN的出现。全球众多主流运营商与设备制造商正积极合作,来加快POTN的商用化进程。 
  我国三大运营商及相关研究机构也已经启动了对POTN的研究工作,共同探讨POTN的应用和发展前景。未来随着业务和技术的发展,PTN发展的主要方向是优化多业务的承载能力,简化网络的管理和运维,通过分组和光融合进一步提供更大的带宽、更大的容量,优化网络的结构和层次。经过2011~2012年的PTN+L3承载TD-LTE试验网的应用,PTN主要有四个方面的发展重点: 
  1)继续提升PTN设备容量。目前主流厂商PTN核心设备的接口容量1.28Tb/s,最高接口速率为40GE或100GE,需提升到2.56Tb/s乃至更高,实现干线和城域核心层100GE、城域汇聚层40GE和接入层10GE+GE的组网模式; 
  2)融合。融合包括PTN和OTN、PON,包括有线和无线实现融合,解决OTN+PTN联合组网时的互联互通、OAM联动和保护协调、统一运维管理、减少机房占地和功耗等一系列问题; 
  3) PTN网管进一步增强对L3VPN的便捷运维管理能力; 
  4)高性价比。研发低成本自研芯片、开发集成化PTN设备,探索更灵活、可靠和适用的组网管理模式等。 
  结语 
  如今PTN技术和标准发展迅速,已经在LTE时代成为世界主流运营商的主要承载技术之一。在电信业务分组化的驱动下,PTN产业链和网络应用规模均得到较大的发展,业务承载能力从2G、3G延伸到LTE、大客户等业务,技术上已具备全面取代SDH的能力。从标准方面,国内CCSA制定了完善的PTN行业标准。在产品应用方面,除中国移动采用PTN规模建网,海外众多知名运营商也采用PTN规划、建设无线回传网络,如意大利电信、新加坡电信、韩国SKT、日本软银等多家运营商PTN对于无线回传、大客户等高价值业务的承载优势,得到了运营商的广泛认可。 
  经过多年的发展,PTN已经形成了一条从运营商到设备商、芯片商的全方位产业链,而且这条产业链也在不断进行完善。主要通信设备厂商的长期持续投入,与中国移动等国内外运营商共同努力推动了整个PTN产业链走向成熟。

PTN技术现状与发展趋势

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