PTN与IP-RAN的技术比较.doc

(word完整版)PTN与IP RAN的技术比较
PTN与IP RAN技术方案对比分析

一、三大运营商承载网部署策略技术选择
当前移动互联网、三网融合、云计算、物联网等新业务、新技术的蓬勃发展，既为中国电信带来了新的发展机遇，同时也使中国电信面临着宽带、移动市场的激烈竞争和EVA 持续提升的要求。
同比PTN技术方案与IP RAN方案,PTN在标准化和商用程度方面略有优势。同时，为了更好的满足业务路由灵活调整需要，业界主流PTN设备均已可以很好的支持L3相关功能,并可实现网络的平滑升级和有效扩展，但两者都已经具备成熟的规模商用组网能力和完善的网络解决方案。
三大运营商由于基础网络的巨大差异，在当前承载网方面仍有区别：中国移动从单一承载网络向多业务承载发展，小带宽高质量业务向大带宽差异化业务发展；中国电信原有丰富的差异化网络资源，需要充分考虑利用已有的投资、经验，融合高效低成本成为关键；而合并后的中国联通介于两者之间.因此，三大运营商对面向未来的分组承载网技术选择也不尽相同。
中国移动在三大运营商中移动用户数量最多、3G部署规模最大，因此无线回传网分组化的压力最大。中国移动是PTN技术的主要倡导和推动者，也是PTN网络部署的先行者，目前在现网部署超过30万端，有效地证明了PTN技术的成熟性。同时,为应对LTE承载的需求,要求网络核心层设备具备三层功能。
中国电信具有国内规模最大的数据网络,网络资源丰富,固网业务比例高。经过大量测试后，决定以IP RAN为基础、利旧原有的城域骨干网，建设综合接入网，用于接入或承载自营业务。
中国联通面临3G扩容的巨大压力,在技术选型上显得更为务实，其搁置了PTN和IP RAN的选型争议，仅以功能和性能而不是设备形态来选择设备。中国联通经过多轮实验室及现网应用测试后决定采用“L3+L2”模式，在原有城域网基础之上新建一张端到端的分组业务承载网。在分组网的核心层采用IP RAN,接入层设备对IP RAN、PTN不做限制，但所有设备均需支持IP\MPLS协议。

二、PTN、IP RAN技术方案介绍:
目前，分组传送技术的实现主要有两种途径，一是PTN,一是IP RAN。PTN技术采用MPLS-TP协议，提供二层以太网业务、TDM业务等,并可通过升级方式支持三层协议,实现三层相关功能；路由器则直接承载各类IP业务，并通过伪线仿真方式提供TDM业务。
1、PTN方案：
PTN最初采用二层面向连接技术进行设计和开发，不仅集成了二层设备的统计复用、组播等功能,同时还提供基于LSP实现端到端的电信级以太网业务保护、带宽规划等功能，从而在高等级的业务传送、网络故障定位等方面，较传统的二层数据网优势明显，后期，随着业务需求的进一步明确和细化，PTN也开始逐步开发并完善三层相关功能，当前业界各主流PTN供货厂家已可以通过PTN升级的方式来提供完善的L3处理功能.
2、IP RAN方案：
目前中国电信认可的IP RAN方案为核心SR+汇聚、接入层增强型路由器(IP RAN）方案，其中IP RAN设备主要定位于IP城域网，位于城域网的接入、汇聚层.向上与SR(业务路由器)相连，向下接入客户设备、基站设备。
IP RAN方案的主要优势在于三层功能的完备和成熟，包括支持全面的IPV4(IPV6）三层转发及路由功能（静态、动态,动态又包括域内路由协议RIP/OSPF/ISIS，域间路由协议BGP)；支持MPLS三层功能、三层MPLS VPN功能和三层组播功能。并在网管、OAM、同步和保护等方面融合了传统传输技术的一些元素,做了相应的改进.

三、PTN与IP RAN方案技术比较：
PTN方案与路由器方案的根本区别在于对网络承载和传输的理解有所不同，PTN侧重二层业务，整个网络构成若干庞大的综合的二层数据传输通道，这个通道对于用户来讲是透明的，升级后支持完整的三层功能,技术方案重在网络的安全可靠性、可管可控性以及更好的面向未来LTE承载等方方面；而IP RAN则主要侧重于三层路由功能，整个网络是一个由路由器和交换机构成的基于IP报文的三层转发体系，对于用户来讲，路由器具有很好的开放性,业务调度也非常灵活,但是在安全性和管控性方面则显得有些不足。
下表就两者在功能方面的区别进行了详细的列举和分析：
功能
PTN方案
IP RAN方案
接口
功能
ETH
支持
支持
POS
支持
支持
ATM
支持
支持
TDM
支持
支持
三层转发及路由功能
转发机制
核心汇聚节点通过升级可支持完整的L3功能
支持L3全部功能
协议
核心汇聚节点通过升级可支持全部三层协议
支持全部三层协议
路由
核心汇聚节点全面支持
支持
IPV6
核心汇聚节点全面支持
支持
QoS
支持
支持
OAM
采用层次化的MPLS-TP OAM,实现类似于SDH的OAM管理功能
采用IP/MPLS OAM，主要通过BFD技术作为故障检测和保护倒换的触发机制
网络管理功能
图形界面
界面友好,配置便捷
界面友好，配置便捷
协议
TCP/IP
SNMP
保护
恢复
保护恢复方式
支持环网保护、链路保护、线性保护、链路聚合等类SDH的各种保护方式
支持FRR保护、VRRP、链路聚合
倒换时间
50ms电信级保护
电信集团要求在300ms以内
同步
频率
同步
支持
支持
时间同步
支持，且经过现网规模验证
支持,有待现网规模验证
网络
部署
规划
建设
支持规模组网，规划简单
支持规模组网，规划略复杂
业务
组织
端到端L2业务，子网部署，在核心层启用三层功能
接入层采用MPLS_TP伪线承载，核心\汇聚层采用MPLS L3VPN承载
运行
维护
类SDH运维体验，跨度小,维护较简单
海量接入层可实现类SDH运维，逐步向路由器运维过渡，减轻运维人员技术转型压力
根据上表内容，我们得到以下的信息：
1、接口方面：PTN与路由器设备在接口的支持上都非常丰富，包括以太网、POS、ATM和SDH，两者并无本质上的区别.
2、三层功能：为了满足L3 VPN的需求，PTN核心设备已可以通过升级支持完善的三层功能,包括IP报文处理、IP寻址、路由协议等，从而有效增强了网络的业务调度和处理能力，配合下层L2封闭传送通道，可以很好的对L3业务进行承载。IP RAN支持所有三层功能,网络从上至下均支持IP报文内部的处理，这是IP RAN的处理优势.但相比于PTN而言,其处理机制显得更加复杂。目前电信本地网承载的所有业务均只需基于二层转发即可满足需求,未来LTE发展也只是网络带宽和架构的变革,基站多归属也仅通过核心层L3 VPN功能即可满足，因此三层功能到边缘网络的需求其实不是必须的。
3、QoS功能：PTN具有MPLS同级的层次化精细化的QoS调制,在此方面，两者并无本质上的区别。
4、OAM机制:PTN可支持与SDH同级别的层次化OAM机制，包括网络层、业务层和接入链路层的OAM，精细的控制网络的监控和检测，实现快速的故障判断和恢复,增强网络的可预知性和可控性.IP RAN实现OAM主要有两种方式，一种是沿用普通路由器的三层协议实现OAM效果，即通过软件实现,但这种方式的处理机制复杂得多，实现网络端到端的OAM控制也很困难；另一种是效仿PTN，基于标签转发机制，二层发送OAM报文。
5、网络保护机制：PTN支持与SDH类似的保护机制,包括PW层、LSP层、段层、物理层、SNC等多重保护，而IP RAN重点依靠STP、FRR、VRRP等基于三层动态协议的保护技术.尤其当网络拓扑较为复杂时，IP RAN的保护倒换收敛时间很难控制在100ms以内，除此之外，在恢复式业务模式下,业务的恢复时间也很难达到电信级要求。
6、网管操作:经过近两年的大力研发，目前PTN和IP RAN设备均能提供强大的图形化网管操作维护界面，两者并无本质的区别。
7、网络部署：PTN全面继承了SDH强大的组网能力，网络部署简单:规划建设简便、业务组织由网管一键完成、运维简单。但由于IP RAN采用了基于IP的控制平面技术,因此在规划建设方面需要综合考虑业务IP\端口互联IP\设备Loopback IP等，规划复杂;L3业务由协议动态分配，后期网络调整简单；但三层技术对运维人员的技能、习惯的转变等将对运维带来不小的冲击。

四、PTN与IP RAN成本分析
目前，从整个业界对于PTN/IP RAN/MSTP的估价水平来看，IP RAN价格最高，而PTN的价格最低。这是因为IP RAN支持三层功能较全面，处理机制复杂,芯片成本相对较高，尤其当涉及到TDM业务接入的时候，IP RAN设备的成本劣势更加明显。而MSTP虽然是二层处理，但MSTP是SDH刚性颗粒交换内核，因此由于以太网板卡的GFP封装和带宽利用率低等问题，导致以太网板卡成本亦偏高。只有PTN是以包交换为内核，提供弹性管道，芯片处理简单,带宽利用率很高,因此总体成本最为低廉。
但是,相信经过一段时间的集采和规模部署后，IP RAN的价格最终逐步下降，两者之间的价格差距也会越来越小.

五、小结
对于PTN而言，在没有加载ASON控制平面的情况下，隧道选路等都由网管自动完成，因此可以认为控制平面由网管替代实现。两者均能满足LTE演进以及综合业务承载的需求，不存在优劣之分，并无本质的区别。