关于分组传送网(PTN)关键技术的研究

一、什么是PTNPTN（分组传送网，PacketTransportNetwork）是指这样一种光传送网络架构和具体技术：在IP业务和底层光传输媒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（TCO），同时秉承光传输的传统优势，包括高可用性和可靠性、高效的带宽管理机制和流量工程、便捷的OAM和网管、可扩展、较高的安全性等。

PTN技术主要是为IP分组业务而设计，也就是以太网业务，同时也能支持其他的传统业务，比如我们当前的ATM、TDM等业务。

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；具备丰富的保护方式，遇到网络故障时能够实现基于50ms的电信级业务保护倒换，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（OAM），具有点对点连接的完美OAM体系，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。

另外，它可利用各种底层传输通道（如SDH/Ethernet/OTN）。

总之，它具有完善的OAM 机制，精确的故障定位和严格的业务隔离功能，最大限度地管理和利用光纤资源，保证了业务安全性，在结合GMPLS后，可实现资源的自动配置及网状网的高生存性。

二、PTN标准发展历程承载网技术的发展是受外部需求的发展而不断演进的，从最初采用的PDH/SDH到MSTP （基于SDH的多业务传送平台），再到的PTN。

同时随着需求的进一步深化，PTN的标准也在不断的发展。

PTN提出了一种承载网的传输方式，但是具体可以通过不同的技术加以实现，在PTN技术标准的制动中，国际三个组织曾经各自推出了自己的标准。

用PPP或ML-PPP映射的方式，映射效率低，造成较大的带宽浪费，在传输视频业务时这种带宽的浪费尤其严重。

不能对基于以太网的用户提供多等级具有质量保障的服务，服务类型属于面向非连接，不能提供端到端的质量保障。

.PTN技术基本概念和特点2. 1 PTN技术基本概念PTN （分组传送网，Packet Tran sport Network）是指这样一种光传送网络架构和具体技术：在IP业务和底层光传输媒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（TC0）,同时秉承光传输的传统优势，包括高可用性和可靠性、高效的带宽管理机制和流量工程、便捷的0AM和网管、可扩展、较高的安全性等。

PTN作为传送网满足下一代网络分组传送需求的解决方案，目前主要关注的是TMPLS和PBT技术，T-MPLS选择了MPLS体系中有利于数据业务传送的一些特征，抛弃了IETF为MPLS定义的繁复的控制协议族，简化了数据平面，去掉了不必要的转发处理。

PBT技术则是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、0AM、QoS、流量工程等传送网络的功能。

PBT技术的缺点是标准化工作刚刚开始，标准化的程度较低。

未来分组传送网的技术拟在城域的汇聚和接入层开始应用，同时还取决于产品化、实用化的程度和如何适应网络的应用。

2.2 PTN技术的特点与形态基于分组的交换核心是P T N技术最本质的特点。

P T N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。

可以提供网络保护倒换功能并且可对不同优先级业务设置不同保护方式。

现在分组传送网技术有两种产品值得关注，分别是P B T与T -MP L S （传送MP L S ） o P B T是从二层交换机演化过来的，目前的问题是只支持点到点连接。

分组传送网络PTN技术的应用沈玲玲电子科技大学成都学院通信与信息工程系摘要：随着数据流量在网络中激增，IP业务逐渐成为电信网络的主导业务，由于IP业务本身的不确定性和不可预见性对作为电信业务基础承载网络的光传送网提出了新的挑战。

本文总结了重要的PTN(Packet Transport Network)技术的技术特征、设备形态及应用场景的分析，提出了相应应用建议及案例。

关键词：全光网；OTN；PTN一、概述PTN(Packet Transport Network)分组传送网，是一种光传送网络技术。

电信业务的IP化中，运营商需要有效地将这些业务整合到一个传送平台上，既能适应业务信号IP的承载要求，还必须满足传送网所具备的调度、汇聚和保护等功能，因此PTN就应运而生了。

它在IP和光层之间设置了一个中间层，针对分组业务的突发性和统计复用传送的特点而设计，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。

二、PTN技术特点及应用分析(一)PTN的技术特点PTN是一种能够很好处理IP和以太网分组信号的新型传送网，它的特点如下：(1)PTN在传送分组之前需要先建立端到端的连接，分组传送中保持连接，传送完成后释放连接。

(2)PTN提供可扩展性，其机制是通过分层、分域来实现。

这样一来，分组传送网可以架构在不同的传送技术上；(3)QOS是用户对网络使用满意的重要指标，PTN分组传送网可以对业务提供端到端的QOS保障；(4)PTN的三个子层PTC、PTP和PTS每个子层都提供信号的OAM功能，通过在每层加上OAM 帧来实现；(5)PTN具有像其他多种光传输网络一样的保护倒换功能。

(二)PTN的应用分析相比较其他的多业务承载技术，PTN在TDM业务的承载方面不如SDH/MSTP，但是PTN强大的统计复用能力对于IP业务的保证QOS的承载有极大的优势。

与 OTN 技术相比，OTN主要实现高速大颗粒业务的传送，而PTN则体现其小颗粒业务灵活传输及业务的汇聚收敛性好上。

关于分组传送网(PTN)关键技术的研究作者：赵亚光何崇博龚军辉孙建建来源：《科技创新导报》2012年第06期作者简介：赵亚光，云南大学信息学院通信与信息系统专业。

何崇博，云南大学信息学院检测技术与自动化装置专业。

龚军辉，云南大学信息学院生物医学工程专业。

孙建建，云南大学信息学院信号与信息处理专业。

摘要：本文结合笔者项目实践，首先介绍了PTN的基本特性；其次分析研究了PTN关键技术；最后提出了PTN技术发展应用的思考。

关键词：PTN 基本特性关键技术思考在广义方面，凡是基于分组交换技术，同时符合了传送网关于网管、保护与运行维护管理(OAM)的要求，能够把其称作PTN。

多协议标记交换（MPLS）、传送多协议标记交换（T-MPLS或者MPLS-TP）以及运营商骨干桥接-流量工程（PBB-TE）都是分组交换技术。

1 PTN的基本特性Packet Transport Network（分组传送网）是PTN的全称。

可以把其看为分组化的MSTP，并且内核分组化，也沿袭了MSTP的所有优点。

PTN具有了分组特性：PTN应该提供一种QoS机制，其能够面向分组业务，还要依靠面向连接的网络进行可靠QoS保障的提供;针对分组业务的突发性，需要支持高效的统计复用，所以PTN应该支持统计复用的功能；基于分组网络的时钟同步技术，进行时间与频率同步的提供。

同时PTN还保留了传送网的功能特点：可靠的网络生存性，也就是支持快速的保护倒换；在运用网络管理系统配置业务的同时，还能够通过智能控制面，进行业务的灵活提供；丰富的OAM功能。

2 对PTN关键技术的分析2.1 关键技术之——QoS技术网络通信过程允许用户业务在抖动与带宽、丢包率以及延迟等方面上获得可预期的服务水平就是QoS。

调度测量、流量整形、流分类、标记、速率限制及带宽保证是PTN设备的 QoS 功能。

依靠MPLS的区分服务（DiffServ）及流量工程（TE）的机制，保证PTN网络中业务的QoS实现，主要目的就是：确保端到端的面向业务的QoS保障能力。

PTN的关键技术介绍PTN( Packet Transport Network)分组传送网,是MPLS和MSTP结合的产物,具有分组交换内核,增强的分层OAM、多级别QOS、电信级保护倒换机制、基于时间同步技术,主要应用于移动基站回传,WLAN接入、宽带业务接入等。

PTN基于分组架构,融合了Ethernet 和MPLS的优点,是下一代分组承载技术。

1、PTN 技术特点PTN的技术特点有:（1）PTN具有灵活的组网调度能力,通过标签交换机制实现面向连接的快速转发;（2）多业务传送能力,通过PWE3技术实现各类非分组业务的端到端仿真;（3）通过DiffServ模型实现端到端的QoS控制;（4）通过CIR(保证带宽)和PIR(突发带宽)机制实现统计复用。

2、PTN的关键技术PTN的关键技术主要有以下几种。

（1）PWE3一种业务仿真机制,主要是以尽可能少的功能,按照给定业务的要求实现仿真线路。

（2）多业务统一承载PTN网络通过PWE3,实现多业务统一承载。

①TDM to PWE3支持透传模式和净荷提取模式。

①ATM to PWE3 支持单/多信元封装,多信元封装会增加网络延时,可结合具体情况综合考虑。

①Ethernet to PWE3 支持无控制字和有控制字的传送方式。

（3）端到端层次化基于国际标准的OAM机制,通过特定的分组承载网络的OAM信息。

借助OAM信息,实现分层的网络故障自动检测,保护倒换、性能监控、故障定位,信号的完整性功能;业务的端到端管理和级联监控支持连续和按需OAM。

（4）业务智能感知业务感知智能化则根据不同业务需求,选择合适的调度方式。

PTN 网络针对ATM业务,业务感知基于VPI/VCI标识映射到不同伪线处理,优先级可以映射到伪线的EXP字段。

对于以太网业务,业务感知基于外层VLAN ID或IP DSCP。

PTN网络对TDM/E1实时业务,则按固定速率快速转发。

（5）多级别QOS机制在PTN网络的PE节点,通过业务分类(Classification),流量调节(Policer)、队列管理(Queue)和流量整形(Shaper)和拥塞处理相关的队列调度(Scheduler)等功能实现业务的服务质量控制。

PTN技术在铁路通信传送网的应用发展探讨PTN技术（Packet Transport Network）是一种基于分组交换的网络传输技术，适用于广域网传输应用。

目前，PTN技术已经在铁路通信传送网中得到了广泛的应用，并取得了一系列的发展。

本文将探讨PTN技术在铁路通信传送网中的应用发展，并对其潜在的未来发展进行展望。

首先，PTN技术在铁路通信传送网中的应用主要体现在以下几个方面：1.提高网络传输效率：PTN技术采用分组交换的方式进行数据传输，相比于传统的电路交换，能够更加灵活地利用网络带宽，提高网络传输效率。

在铁路通信传送网中，这意味着能够更好地满足大容量数据传输的需求，提高通信网络的带宽利用率。

2.提供多业务接入：PTN技术支持多种接入方式，包括光纤接入、电信业务接入等。

这使得铁路通信传送网能够同时支持多种不同类型的业务需求，如数据传输、语音通信等。

同时，PTN技术还支持多种服务质量(QoS)的管理，能够保证不同业务的传输质量和带宽需求。

3.增强网络安全性：PTN技术在传输过程中采用了数据包封装和隧道加密等安全机制，有效地提高了铁路通信传送网的网络安全性。

铁路通信传送网通常承载着重要的运营和调度信息，安全性是至关重要的。

PTN技术的应用可以有效地防范网络攻击和数据泄露等安全威胁。

目前，PTN技术在铁路通信传送网中的应用已取得了一定的成果，但仍面临一些挑战和问题。

例如，铁路网络的复杂性和大规模部署使得PTN技术的网络管理和维护具有一定的难度。

此外，PTN技术的高带宽和低延迟特性也要求铁路通信传送网具备更高的性能和容错能力。

未来，随着铁路通信传送网的不断发展和进步，PTN技术也将取得更大的应用前景。

首先，随着铁路通信传送网的加速升级，PTN技术将更好地满足大容量和高速率数据传输的需求。

其次，PTN技术的发展还可以进一步优化网络结构和资源配置，提高网络性能和带宽利用率。

此外，随着5G技术的逐渐成熟，PTN技术也将在支持铁路无线通信传输方面发挥更大的作用。

PTN原理及关键技术PTN（Packet Transport Network）是一种基于数据包交换技术的新一代传输网络，其原理和关键技术主要包括网络拓扑结构、数据包交换、流量控制和服务质量保证等。

下面将详细介绍PTN的原理及关键技术。

1.网络拓扑结构PTN的网络拓扑结构通常包括中心节点（Core Node）和边缘节点（Edge Node）。

中心节点负责整个网络的核心交换和路由功能，边缘节点则负责连接用户设备与核心网络之间的转发任务。

这种分布式结构能够有效降低网络时延和提高网络吞吐量。

2.数据包交换PTN采用数据包交换技术进行数据传输，将用户数据进行分组并封装成数据包进行传送。

数据包中包含了源地址、目标地址、有效载荷和校验码等信息。

在传输过程中，数据包经过一系列中转节点按照目标地址进行转发，最终到达目标设备。

3.流量控制PTN通过流量控制机制来管理网络中的数据流量，以确保网络资源的合理利用和数据传输的稳定性。

流量控制主要包括拥塞控制、队列管理和流量优化等方面的技术。

拥塞控制通过监测网络负载和延迟，动态调整传输速率，避免网络拥塞。

队列管理则通过对数据包进行排队和调度，避免数据包丢失和延迟增加。

4.服务质量保证PTN通过一系列的服务质量保证技术，提供多种不同的服务质量等级，满足不同应用场景下的数据传输需求。

这些技术包括流量分类、带宽分配、优先级队列和延迟保证等。

流量分类将网络数据流按照不同的服务质量需求进行分类，以便在网络中进行差异化服务。

带宽分配是指按需分配网络带宽，确保每个数据流都能获得足够的带宽资源。

优先级队列则根据数据流的优先级进行队列调度，保证高优先级的数据能够优先传输。

延迟保证则通过控制网络传输时延，保证需要低延迟的数据能够及时传输。

5.多层次的网络管理在PTN中，多层次的网络管理是实现网络可靠性和稳定性的关键技术之一、多层次网络管理包括网络监控、故障管理、配置管理、性能管理和安全管理等方面的技术。

浅谈PTN技术摘要：网络技术发展中，TDM业务逐渐减少，数据业务成为网络主体。

以TDM为核心的SDH/MSTP无法胜任网络发展。

PTN技术自提出以来发展迅速，已经时传送网IP话的主流技术。

本文从PTN的原理入手，对分层模型、三个平面和关键技术方面进行了研究。

关键词：PTN技术、T-MPLS、时间同步、分组交换网络一、PTN原理分组传送网PTN（Packet Transport Network）是基于分组和面向连接的技术。

它融合了MSTP、MPLS、Ethernet等协议的优点，使其兼容TDM、ATM、以太网等多种业务。

PTN具有强大的功能，可以满足双向点到点连接，还具备精细颗粒业务的传送能力。

PTN所提供的“柔性通道”与IP技术相辅相成，同时还保留了SDH等传统技术的高可靠性、灵活的OAM和较高的安全性。

PTN的柔性通道是因其采用IP的包转发模式，最小的传输单元式IP报文。

而SDH靠时隙传输的最小单元E1，需要固定的带宽通道，相对PTN的灵活带宽控制较为死板。

PTN在硬件设计中，直接增加了收发管理报文的方式实现监控和管理，这种模式的OAM虽然消耗一定量的报文开销，却为系统提供更好的业务管理能力。

包转发技术搭建面向所有IP的平台，拥有更高的网络效率，灵活的调整能力，更好的可扩展性。

SDH技术确保了由SDH隧道向IP隧道的平滑转型。

图1 PTN优势示意图三、PTN的功能平面T-MPLS是国际通用的PTN标准技术，其网络层分为三个平面：传送平面，控制平面，管理平面。

传送平面的基本功能是T-MPLS标签分组转发，为一个端到另一个端的单向或双向数据传送，并为控制平面提供控制信息和网络管理信息的传送、监控连接状态，提供OAM和保护恢复功能。

传送平面采用被分为通道层（T-MPLS Channel）、通路层（T-MPLS Path）、段层（T-MPLS Section）三个层。

TMC（通道层）的任务是负责传输VC容器。