PTN问题讨论

分组传送网(PTN)是具备传送功能的分组化网络，主要用于解决无线接入网(RAN)的IP化承载，
PTN（packettransportnetwork，分组传送网）是指针对分组业务流量的突发性和统计复用传送的要求而设置的IP业务和底层光传输媒质之间的一个层面。PTN以分组业务为核心并提供多种业务，同时具备高可用性和可靠性、高效的带宽管理机制和流量工程、便捷的OAM和网管、较高的可扩展性和安全性等。

目前，分组传送标准主要有T-MPLS和PBT2个阵营。T-MPLS基于ITU-TG.805传输网络结构，主要改进包括通过消除IP控制层简化MPLS，以及增加传输网络需要的OAM和管理功能。PBT则源自IEEE802.1ah定义的PBB-TE（运营商骨干网桥接传输技术），它关闭传统以太网的地址学习、地址广播以及STP功能，以太网的转发表完全由管理平面（将来的控制平面）进行控制；具有面向连接的特性，使得以太网业务具有连接性，以便实现保护倒换、OAM、QoS、流量工程等传送网络的功能。
在3G发展过程中，IMT-2000定义的3种主流技术是WCDMA、cdma2000和TD-SCDMA，这3种技术的主要区别在空中接口部分，其余部分的网络逻辑架构基本一致。3G系统主要由无线接入网络和核心网络2大部分组成，如图1所示。无线接入网络主要包括基站和无线网络控制器（RNC/BSC）两类节点，负责提供终端设备和核心网络的连接以及无线资源的管理和调配；核心网络包括电路交换域（CS）和分组交换域（PS），分别用于处理电路交换业务和分组交换业务，主要由MSC、GMSC、SGSN、GGSN等设备组成。在目前的3G系统中，传送平台需要承载的业务主要包括以下2个部分。

·中心节点之间的业务。RNC/BSC与3G核心网络设备通常都安装在中心节点，中心节点之间的网络资源比较丰富，并且业务已经过相应的处理和收敛，一般只需提供透传处理即可。

·基站到RNC/BSC之间的业务。该部分业务是3G传送平台的重点业务，从传送网络的接入层一直覆盖到汇聚/核心层。目前，基站侧的Iub接口一般为E1、FE，RNC/BSC侧的Iub接口一般为STM-1、FE、GE。对于Iub的传输容量，按照目前各3G设备制造商的发展情况来看，对于室外的大型宏基站，一般为3个扇区、3～4个载频的配置，每基站大概需配备3～8个E1或1～2个FE；对于室内小型覆盖系统，一般配置1～3个扇区、1个载频，每基站大概需配备1～2个E1或1～2个FE；考虑HSDPA（highspeeddownlink package access，高速下行分组接入）的应用，下行数据速率将提高5倍左右，相对应，各基站需配备的传输接口容量也需增加5倍左右。而基站到RNC/BSC的业务类型比较丰富，需要保证各种等级业务类型的QoS。

此外，基站的时钟同步也是需要重点关注的方面。3G系统有无线和网络2种同步方式：无线同步主要是基于GPS实现无线基站间和移动终端的同步；网络同步一般采用主从同步方式，时钟参考来自GPS、MSC或PSTN的同步基准信号，用于移动传输设备和交换机的同步，要求接入网络必须有高精准的同步信号提供给各基站作支撑。

综上所述，3G传送平台的需求主要集中在Iub接口、业务QoS保证、传输容量、基站时钟提供、网管平台的实现等几个方面，具体如下。

·Iub接口和业务QoS保证。能同时提供E1、STM-1和FE接入。对于E1、STM-1接入，需严格按照TDM业务进行传送，保证其时延、抖动等性能指标；对于FE接入，需区分各种业务等级，并保证各种业务等级的QoS。

·传输容量。基站容量按片区覆盖进行划分，考虑每个接入片区覆盖10～20个基站。如按15个基站计算，假设其中1/5的基站为宏基站，每个基站需要的带宽为16～20Mbit/s；3/5的基站为中型基站，每个基站需要的带宽为8～10Mbit/s；1/5的基站为微蜂窝站，每个基站需要的带宽为4～5 Mbit/s。15个基站共需带宽约200 Mbit/s。对于将来HSDPA的应用，这种典型组网结构届时每接入片区下行速率将达到850～1 000 Mbit/s。

·基站时钟提供。3G传送网结构复杂，对时钟同步的要求很高。

·网管平台的实现。由于基站机房往往无人值守，因此要求传送设备提供各种网管通道和环境监控功能，从而实现网络设备的可运营、可管理。

[b]3 PTN在3G传送网中的应用[/b]

根据前面对PTN技术特点的阐述，可以看出以分组为核心的PTN具有很多天然的技术优势，面对移动运营商即将部署的3G网络，PTN在移动传送网中完全可以找到合理、准确的定位。3.1PTN对3G传送网的适应性

针对3G传送网对业务传送的各种需求，PTN对3G业务传送的适应性是由其系统特性和技术体制决定的。

3.1.1业务接口和容量的提供

PTN设备目前能提供3G系统基站和核心设备所需的各种业务接口，如E1、FE、GE等，在业务接口方面完全满足3G接入平台的需求。

在容量方面，目前PTN设备采用环网结构，一般环上带宽为GE/10GE，大大突破了传统SDH接入环155/622Mbit/s带宽的限制，完全可以满足3G系统现在以及将来HSDPA应用的带宽需求。

3.1.2各种业务的传送

（1）E1业务的传送

对于3G基站目前广泛应用的E1接口，其时延、抖动等性能指标要求满足G.703的相应规定。PTN系统目前一般采用PWE3封装的方式来承载3G的E1业务，TDMPWE3支持非结构化和结构化两种模式，其封装支持MPLS格式。

（2）FE/GE业务的传送

随着3G系统的发展，3G将越来越广泛地采用IP方式来承载业务，在接口方面，则表现为采用FE/GE接口进行业务的传送。

在3G发展进程中，带宽的扩展主要集中在用户数据业务，数据业务的发展与经济、服务内容、用户的消费观念等息息相关，业务需求不确定性较大，PTN单环的带宽可达到GE/10GE，并可随时动态地对各种数据业务进行带宽调整，完全可以满足3G数据业务动态发展的需求。

3G时代的业务将更加丰富多彩，语音、视频、数据、组播业务等各种不同QoS需求的业务将在同一张网络中进行传送。相比传统的传送设备，PTN系统具备完善的业务类型识别手段和QoS灵活调度机制，可保证不同等级业务的服务质量。

（3）时钟同步的提供

PTN系统目前普遍采用的时钟同步技术方案有3种：基于物理层的同步以太网技术、基于分组包的TOP技术和IEEE1588v2技术。其中同步以太网技术和TOP技术都只能支持频率信号的传送，不支持时间信号的传送；IEEE1588v2技术采用主从时钟方案，对时间进行编码传送，时戳的产生由靠近物理层的协议层完成，利用网络链路的对称性和延时测量技术实现主从时钟的频率、相位和绝对时间的同步。利用这些技术，PTN可以实现高质量的网络同步，也可以解决3G基站回传中非常重要的时钟同步问题。
3.1.3OAM和保护倒换

基于T-MPLS的PTN具有强大的OAM功能和性能监控能力，基于PBB的PTN则借助EthernetOAM来实现OAM管理。因此，采用PTN组建3G传送网可以实现网络的电信级OAM能力。同时，PTN借鉴了SDH的环网和线性保护，可以保证50ms的业务保护倒换时间，使3G业务的传送更加高效、安全。

3.2PTN在3G传送网中的应用策略

就业务接口而言，3G网络中数据业务的比例将越来越高，需要的链路资源越来越多、越来越灵活，PTN可以提供E1和FE/GE数据接口。

就业务带宽而言，PTN目前环网带宽一般为GE/10GE，为3G新业务的开展奠定了一个优质的带宽基础。对于将来3G系统中HSDPA的应用，可以方便地进行业务的升级和网络的扩容。

就业务QoS保证而言，PTN的高带宽是由多用户共享，并提供资源预留、优先级、QoS保证，带宽可管理、可灵活分配，非常适合提供运营商级的服务。

就网络管理而言，采用PTN作为统一的业务承载平台，使得用一套管理系统对整个接入网络进行管理成为可能。

PTN与3G传送平台的典型组网如图2所示，PTN应用于宽带接入网，在提供各种基站业务传输的同时，提供基站所在区域的各种宽带业务接入，一网多用，将有利于宽带接入网的统一规划和管理，并且有利于在接入平台上提供各种高带宽的新型业务，为电信运营商带来新的利润增长点。

当然，PTN的相关技术和标准尚不完善，目前暂不具备大规模商用的条件，但是PTN集合了分组和SDH的优点，能够真正实现综合业务的接入，能够实现电信级的保护和OAM管理。从中长期来看，PTN不仅具备在3G传送平台上广泛应用的先天条件，而且能在整个城域网得到大范围的应用。