一文了解PTN與IPRAN承載LTE的比較

　　承載網(wǎng)是位于接入網(wǎng)和交換機(jī)之間的，用于傳送各種語音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)，通常以光纖作為傳輸媒介，現(xiàn)階段，承載網(wǎng)融合了SDH/MSTP、PTN、IPRAN和WDM/OTN多種傳輸技術(shù)。

　　本文主要解析PTN與IPRAN承載LTE的比較，PTN與IPRAN都已經(jīng)具備成熟的規(guī)模商用組網(wǎng)能力和完善的網(wǎng)絡(luò)解決方案，那么同比PTN技術(shù)方案與IP RAN方案，他們之間到底誰更勝一籌？

　　一、PTN、IP RAN技術(shù)方案介紹

　　目前，分組傳送技術(shù)的實(shí)現(xiàn)LTE的承載主要有兩種途徑，一是PTN，一是IP RAN。PTN技術(shù)采用MPLS-TP協(xié)議，提供二層以太網(wǎng)業(yè)務(wù)、TDM業(yè)務(wù)等，并可通過升級(jí)方式支持三層協(xié)議，實(shí)現(xiàn)三層相關(guān)功能；IP RAN路由器則直接承載各類IP業(yè)務(wù)，并通過偽線仿真方式提供TDM業(yè)務(wù)。

　　1、PTN方案

　　PTN最初采用二層面向連接技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)和開發(fā)，不僅集成了二層設(shè)備的統(tǒng)計(jì)復(fù)用、組播等功能，同時(shí)還提供基于LSP實(shí)現(xiàn)端到端的電信級(jí)以太網(wǎng)業(yè)務(wù)保護(hù)、帶寬規(guī)劃等功能，從而在高等級(jí)的業(yè)務(wù)傳送、網(wǎng)絡(luò)故障定位等方面，較傳統(tǒng)的二層數(shù)據(jù)網(wǎng)優(yōu)勢明顯，后期，隨著業(yè)務(wù)需求的進(jìn)一步明確和細(xì)化，PTN也開始逐步開發(fā)并完善三層相關(guān)功能，當(dāng)前業(yè)界各主流PTN供貨廠家已可以通過PTN升級(jí)的方式來提供完善的L3處理功能。

　　2、IP RAN方案

　　目前中國電信認(rèn)可的IP RAN方案為核心SR+匯聚、接入層增強(qiáng)型路由器（IP RAN）方案，其中IP RAN設(shè)備主要定位于IP城域網(wǎng)，位于城域網(wǎng)的接入、匯聚層。向上與SR（業(yè)務(wù)路由器）相連，向下接入客戶設(shè)備、基站設(shè)備。

　　IP RAN方案的主要優(yōu)勢在于三層功能的完備和成熟，包括支持全面的IPV4（IPV6）三層轉(zhuǎn)發(fā)及路由功能（靜態(tài)、動(dòng)態(tài)，動(dòng)態(tài)又包括域內(nèi)路由協(xié)議RIP/OSPF/ISIS，域間路由協(xié)議BGP）；支持MPLS三層功能、三層MPLS VPN功能和三層組播功能。并在網(wǎng)管、OAM、同步和保護(hù)等方面融合了傳統(tǒng)傳輸技術(shù)的一些元素，做了相應(yīng)的改進(jìn)。

　　二、PTN與IP RAN方案技術(shù)比較

　　PTN方案與路由器方案的根本區(qū)別在于對(duì)網(wǎng)絡(luò)承載和傳輸?shù)睦斫庥兴煌?，PTN側(cè)重二層業(yè)務(wù)，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成若干龐大的綜合的二層數(shù)據(jù)傳輸通道，這個(gè)通道對(duì)于用戶來講是透明的，升級(jí)后支持完整的三層功能，技術(shù)方案重在網(wǎng)絡(luò)的安全可靠性、可管可控性以及更好的面向未來LTE承載等方方面；而IP RAN則主要側(cè)重于三層路由功能，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)由路由器和交換機(jī)構(gòu)成的基于IP報(bào)文的三層轉(zhuǎn)發(fā)體系，對(duì)于用戶來講，路由器具有很好的開放性，業(yè)務(wù)調(diào)度也非常靈活。

　　下表就兩者在功能方面的區(qū)別進(jìn)行了詳細(xì)的列舉和分析：

　　根據(jù)上表內(nèi)容，我們得到以下的信息：

　　1、接口方面：PTN與IPRAN路由器設(shè)備在接口的支持上都非常豐富，包括以太網(wǎng)、POS、ATM和SDH，兩者并無本質(zhì)上的區(qū)別。

　　2、三層功能：為了滿足L3 VPN的需求，PTN核心設(shè)備已可以通過升級(jí)支持完善的三層功能，包括IP報(bào)文處理、IP尋址、路由協(xié)議等，從而有效增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)調(diào)度和處理能力，配合下層L2封閉傳送通道，可以很好的對(duì)L3業(yè)務(wù)進(jìn)行承載。IP RAN支持所有三層功能，網(wǎng)絡(luò)從上至下均支持IP報(bào)文內(nèi)部的處理，這是IP RAN的處理優(yōu)勢。

　　3、QoS功能：IPRAN和PTN具有MPLS同級(jí)的層次化精細(xì)化的QoS調(diào)制，在此方面，兩者并無本質(zhì)上的區(qū)別。

　　4、OAM機(jī)制：IPRAN和PTN可支持與SDH同級(jí)別的層次化OAM機(jī)制，包括網(wǎng)絡(luò)層、業(yè)務(wù)層和接入鏈路層的OAM，精細(xì)的控制網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控和檢測，實(shí)現(xiàn)快速的故障判斷和恢復(fù)，增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的可預(yù)知性和可控性。

　　5、網(wǎng)絡(luò)保護(hù)機(jī)制：PTN支持與SDH類似的保護(hù)機(jī)制，包括PW層、LSP層、段層、物理層、SNC等多重保護(hù)，而IP RAN重點(diǎn)依靠STP、FRR、VRRP等基于三層動(dòng)態(tài)協(xié)議的保護(hù)技術(shù)。

　　6、網(wǎng)管操作：經(jīng)過近兩年的大力研發(fā)，目前PTN和IP RAN設(shè)備均能提供強(qiáng)大的圖形化網(wǎng)管操作維護(hù)界面，兩者并無本質(zhì)的區(qū)別。

　　7、網(wǎng)絡(luò)部署：PTN全面繼承了SDH強(qiáng)大的組網(wǎng)能力，網(wǎng)絡(luò)部署簡單：規(guī)劃建設(shè)簡便、業(yè)務(wù)組織由網(wǎng)管一鍵完成、運(yùn)維簡單。但由于IP RAN采用了基于IP的控制平面技術(shù)，因此在規(guī)劃建設(shè)方面需要綜合考慮業(yè)務(wù)IP端口互聯(lián)IP設(shè)備Loopback IP等，規(guī)劃復(fù)雜；L3業(yè)務(wù)由協(xié)議動(dòng)態(tài)分配，后期網(wǎng)絡(luò)調(diào)整簡單；但三層技術(shù)對(duì)運(yùn)維人員的技能、習(xí)慣的轉(zhuǎn)變等將對(duì)運(yùn)維帶來不小的沖擊。

　　三、PTN與IP RAN成本分析

　　目前，從整個(gè)業(yè)界對(duì)于PTN和IP RAN的估價(jià)水平來看，IP RAN價(jià)格較高，而PTN的價(jià)格較低。這是因?yàn)镮P RAN支持三層功能較全面，處理機(jī)制復(fù)雜，芯片成本相對(duì)較高，尤其當(dāng)涉及到TDM業(yè)務(wù)接入的時(shí)候，IP RAN設(shè)備的成本劣勢更加明顯，PTN是以包交換為內(nèi)核，提供彈性管道，芯片處理簡單，帶寬利用率很高，因此總體成本最為低廉。

　　但是，相信經(jīng)過一段時(shí)間的集采和規(guī)模部署后，IP RAN的價(jià)格最終逐步下降，兩者之間的價(jià)格差距也會(huì)越來越小。

　　四、小結(jié)

　　綜合來說，利用IPRAN承載LTE具備一定的優(yōu)勢，主要原因如下：

　　1、 端到端的IP化。

　　端到端的IP化使得網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜度大大降低，簡化了網(wǎng)絡(luò)配置，能極大縮短基站開通、割接和調(diào)整的工作量。另外，端到端IP減少了網(wǎng)絡(luò)中協(xié)議轉(zhuǎn)換的次數(shù)，簡化了封裝解封裝的過程，使得鏈路更加透明可控，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)元到網(wǎng)元的對(duì)等協(xié)作、全程全網(wǎng)的OAM管理以及層次化的端到端QoS。

　　2、IPRAN更高效的網(wǎng)絡(luò)資源利用率。

　　面向連接的SDH或MSTP提供的是剛性管道，容易導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)利用率低下。而基于IP/MPLS的IPRAN不再面向連接，而是采取動(dòng)態(tài)尋址方式，實(shí)現(xiàn)承載網(wǎng)絡(luò)內(nèi)自動(dòng)的路由優(yōu)化，大大簡化了后期網(wǎng)絡(luò)維護(hù)和網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的工作量。同時(shí)與剛性管道相比，分組交換和統(tǒng)計(jì)復(fù)用能大大提高網(wǎng)絡(luò)利用率。

　　3、多業(yè)務(wù)融合承載。

　　IPRAN采用動(dòng)態(tài)三層組網(wǎng)方式，可以更充分滿足綜合業(yè)務(wù)的承載需求，實(shí)現(xiàn)多業(yè)務(wù)承載時(shí)的資源統(tǒng)一協(xié)調(diào)和控制層面統(tǒng)一管理，提升運(yùn)營商的綜合運(yùn)營能力。

　　4、成熟的標(biāo)準(zhǔn)和良好的互通性。

　　IPRAN技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)主要基于Internet工程任務(wù)組（IETF）的MPLS工作組發(fā)布的RFC文檔，已經(jīng)形成成熟的標(biāo)準(zhǔn)文檔百余篇。IPRAN設(shè)備形態(tài)基于成熟的路由交換網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，大多是在傳統(tǒng)路由器或交換機(jī)基礎(chǔ)上改進(jìn)而成，因此有著良好的互通性。