PTN传输网络及5G建设策略探讨

PTN传输网络及 5G建设策略探讨

陈智华

江门供电局 广东 江门 529000

摘要：第五代移动通信技术出现之后，人们对智能需求的要求也越来越多样化，为了给人们提供高流量密度、高强度链接密度的网络化需求，未来网络发展必须要重视IP技术的提高以及网络层级化的升级，只有这样才能实现5G传输网络万物互联的要求。

关键词：PTN传输网络；5G；建设策略

1、5G通信概述

5G作为包含大规模天线阵列、新型多址技术、超密集组网、全频谱接入、新型网络架构等关键技术，同时标准协议全球统一，涵盖增强型移动宽带、大规模机器类通信、超可靠低时延通信等业务的全新移动通信技术，其虽然有着频段高、覆盖弱的问题，依旧具有无可比拟的应用价值与前景。从技术层面看，5G不但具有上述的各种关键技术，还在网络技术层面融合了软件定义网络（SDN）和网络功能虚拟化（NFC）两大技术。通过SDN解耦控制平面与用户平面，控制平面利用通信接口对用户平面上的网络设备进行集中控制，实现更为灵活高效的资源分配，降低网络维护难度，缩短网络部署周期，降低网络韵味成本。而NFV技术则用软件方式实现传统网元功能，解决了将网络功能部署在通用硬件上的问题，实现了网元功能和专用网络设备的解耦，支持动态扩展网络功能，大幅提高了业务部署的灵活性与效率。在这些技术的支持下，5G支持0.1～1Gbps的用户体验速率，每平方公里一百万的连接数密度，毫秒级的端到端时延，每平方公里数十Tbps的流量密度，每小时500km以上的移动性和数十Gbps的峰值速率。5G移动通信网络面临着无线接入网的BBU拆分，两级架构变三级，无线接入网与核心网网元重新部署，核心网的控制面和用户面分离，用户面部署下沉，同时组网方式由NSA向SA过渡的全新变化。

2PTN和IPRAN传输网络的技术原理及其优劣势

从数据承载方面来说，传输网络因其具有较强的稳定性和可靠性，因此被广泛运用于业务匹配、QOS网络服务质量以及网络寻址3个方面。4G时代大量的业务都是由分组传送技术来处理的，在处理过程中，通常会用到两种承载方式，分别为PTN网络技术和IPRAN网络技术。简单地说，PTN网络技术就是借助MPLS-TP技术实现业务处理的分组网，在二层业务上具有关键性作用。如果要想实现对三层业务协议的支持，PTN网络技术就必须要不断升级软硬件基础设备。IPRAN路由器却可以承载各种各样的IP业务，同时其还可以通过伪线仿真凡是提供TDM业务。

下面，我们将分别对两种技术原理以及优劣势进行详细的分析：

2.1PTN网络技术原理及其特点

PTN技术也可以被称为MPLS-TP技术，通过使用MPLS-技术不仅有利于解决QOS网络服务质量保障问题，而且能够取得良好的效果。MPLS具有两方面的功能，分别为基于标签的转发功能和基于IP的转发功能。上述技术原理可以用一个简单的算式来进行表达，即：MPLS-TP=MPLS-IP+OAM。在使用该技术过程中，由于采用了层次化结构，因此当网络规模扩大到一定限度的时候，一定会产生大量潜在问题。通常来说，层次化结构具体包括三个方面，分别为管理平面、控制平面和数据转发平面。

2.2IPRAN网络技术原理及其特点

所谓的IPRAN技术就是指采用IPMPLS的分组网，该技术标准是在TETE的基础上提出来的。相比其他网络技术，IPRAN技术之所以具有良好的互通性，是因为其是从路由交换网络技术发展而来的。为了有效解决QOS网络服务质量保障问题，IPRAN在实际组网过程中使用了Diff-Serv技术。由于Diff-Serv技术以相似要求的业务类为单位对QOS网络服务质量进行了保障，因此产生了事半功倍的效果，具体表现在以下3个方面：1）有效减少了对信令的以依赖性；2）降低了软状态定期变化对网络系统资源的浪费；3）在对QOS网络服务质量进行保障过程中不需要做到绝对的端到端的保证。

2.3两种网络技术的优劣分析

1）PTN技术的优劣分析。PIN技术的优势体现在两个方面，一方面具有较强的适配能力；另一方面QOS能力强。PIN技术的劣势体现在以下三个方面：首先，由于MPLS-TP技术本身是一种二层隧道技术，要想支持完整的三层隧道技术，就必须要进行升级；其次，由于MPLS-TP技术结构采用的是多层次的烟囱式，因此在组网过程中不可避免地受到灵活性的制约，不能有效承载业务；最后，MPLS-TP技术需要依靠同一厂家，要想实现网络扁平化发展是非常困难的。

2）IPRAN技术的优劣分析。IPRAN技术优势表现在以下3个方面：首先，能够支持三层路由；其次，具有较强的适配能力；最后，符合网络结构扁平化发展要求。IPRAN技术的劣势体现在3个方面：首先，QOS不如PTN，必须要启用Diff-Serv技术；其次，要想满足网络运营商的要求，就必须提高QOS能力；最后，成本高。

3、5G时代传输网络建设的策略分析

随着5G时代的到来，业务量不断增加的同时，其对网络技术也提出了更为严格的操作标准，进一步推动了PTN网络技术在5G建设领域的运用。在业务数量、类型以及组网结构不断变化的背景下，网络云运营商对传输承载的要求也越来越严格。在采用PTN技术推动5G建设过程中，运营商要从以下两个方面入手：

3.1优化现有PTN网络结构

根据对当前4G网络结构的调查以及到来的5G网络结构的分析可得出以下结论：空口技术的不断发展，既为IP技术带来了广阔的发展前景，又进一步推动了网络结构的扁平化发展。通过上述对PTA技术和IPRAN技术的分析可知，如果从投资以及网络结构两方面来说，要想优化PTN网络结构就必须要从以下3个方面着手：网络结构向扁平化方向发展；对全网跨平面业务进行全面的梳理；根据业务发展需求有针对地调整网络结构。PTN网络结构优化可以起到以下2个方面的作用：

首先，PTN网络技术的特殊性表现在不论是核心层，还是本地网接入层，其对同一生产厂家都具有较强的依赖性，一旦对PTN网络结构进行优化升级，就能有效解决移动运营商对PTN设备厂家的依赖性。而且，受非开放标准等因素的影响，为满足业务需要，必须要从同一厂家购买上下层设备。一旦传输网络被设备厂家垄断，不仅会增加成本，而且还会影响网络业务的正常运营。其次，有利于减少建维成本。对PTN网络结构进行优化升级，不仅有利于减少网络层次，而且有利于降低投资成本。

3.2完成技术革新

1）对于其骨干网层以下的设备要停用MPLS功能，反之，对于骨干网层以上的设备则要保留MPLS。

2）要想支持完整的三层隧道技术，就必须要对PTN设备进行升级。设备的升级并不是简单地在功能上开启三层静态路由功能，而是设备的软、硬件都要进行升级，只有这样才能支持OSPE、BGP和RIP协议。

3）要不断完善PTN网络的QOS功能。为了实现网络中端到端的服务质量，就必须要同时实现本地网PTN的QOS质量保障服务。随着第五代移动通信技术的出现，站点也比之前更加得稠密，对于降低网络开销成本具有重要的意义。为了满足多站点需要，移动网络运营商必须要在PTN设备上增加新的功能，从而确保Diff-Serv技术的启用。

结束语

PTN作为一种最重要的基础传输承载网络对于当前移动运营商发展具有重要的意义，因其具有承载LTE业务、集客以及家客业务等特点，受到了人们的广泛重视。在信息技术和网络技术不断发展的背景下，PTN网络结构和性能也产生了相应的变化，不仅深刻影响着4G，而且满足了5G时代业务量不断增加以及超时延业务的需求，进一步推动了5G网络时代的建设进程。因此，文章对PTN传输网络的技术原理及其特点以及PTN传输网络对5G建设的具体策略进行详细的介绍。

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