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在城域网中进行PTN网络建设的模式探索

李锟
  
一起电力科技
2022年8期
中国电信股份有限公司广西分公司 广西南宁 530028

摘要:近些年来,我国社会和经济都取得了显著的发展和进步,其中互联网技术发挥了重要的作用,推动了各行各业的发展创新,给人们的生活、工作和学习带来了极大的便利。随着网络在社会各方面的应用,网络运行的安全性和稳定性也面临着更高的要求。传统模式下,城域网中的SDH组网已经不能满足当下人们对网络的需求。如何在城域网中进行网络建设,成为相关人员的重要研究内容,对城域网的传输网络进行优化和调整,可以满足人们对其安全性和个性化的需要。本文将SDH组网和PTN组网进行了多方位的横向比较,重点分析了PTN组网的不同和优势,并结合实际情况提出了一些建议。

关键词:城域网;网络建设;PTN

随着互联网和网络信息技术的不断发展,PTN网络的应用进一步优化了城域网建设,改善了传统模式下难以满足多样化需求的情况,并且PTN的应用解决了带宽资源、数据业务发展等问题,凭借着强大的拓展性和灵活性,解决了传统的通讯和传输问题,推动了我国城域网的建设,为我国的信息网络的发展奠定了一定的基础。

一、PTN网络的优势

近几年来,我国各大通信运营商发展迅速,不断加大对信息技术研究投入,进行技术和城域网网络的研究探索。现在每一个运营商平台都建立起属于自己的网络传输矩阵,其中很多城域网建设结构SDH式。这种网络架构通过一些基本网元进行构建,可以实现信息的同步传输、复用,也可以完成分插和交叉连接的任务。具有一定的灵活性,相对比较简单,方便操作,通常由网管进行统一的业务配置,接口规范,并且还可以接受多种数字信号,兼容性比较好。国内的通信运营商也在SDH设备帧结构中进行了开销比特的建设,可以用来完成日常的网络和业务分析,可以对网络和不同的业务进行测试,根据故障进行修复和调整。因此,网络具有很强的OAM能力。

虽然SDH网络在实践中解决了人们的很多需求,为工作和生活提供了便利,有着诸多优点。在建设城域网的最早阶段,单一地依靠SDH技术或者MSTP网络,这种网络建构背后的结构主要包括以环网和链型两种,以解决TDM业务为主。这种构建模式被称为“刚性管道”,可以提高业务传输的效率。但是随着生活和工作方式的改变,传统的通信网络承载的业务已经不能满足当下的需求,互联网运营商需要在满足通讯之外完成更多的任务,满足用户的不同需求,越来越多的IP数据需要接入。面对非对称且不可预测的业务,比如,数据的接入、以太网的应用以及视频多媒体等,SDH和MSTP已经不能满足其需求,其缺点更加明显。相比而言,难以进行拓展和对流量的有效控制,对拥塞情况也没有相应的解决措施,并且网络抗多点故障能力也很差,这些缺点都难以满足5G、LTE网络发展和全业务的建设,难以满足人们对多业务建设和降低运营成本的需求。

而PTN技术,是对传统技术的继承和创新,在传送网和数据通信技术的基础上实现了技术和数据的内核化。这种模式既采用了分组交换的思想,具备了MSTP网络的优势,也兼备了以太网的特点。可以在各个方面提高对业务的处理能力,并满足了当下对全业务建设的需求。由于在原有的技术上进行经验的总结和改进,PTN技术有着SDH和MSTP网络技术中的优点,可以实现从端到端OAM的有效管理和控制以及网络之间的保护切换。这种技术可以对网络运行情况进行总结和反馈,一旦出现错误或者故障则会反馈给工作人员,从而实现对通道的监控,可以满足当下时代对信息和时间等众多要求。并且通过对信道的建设和连接,可以对不同业务进行操作,根据不同的QoS运行机理来提供SLA服务,更加方便灵活地进行业务处理。并且可以对带宽进行统计复用,面对突发情况或者流量不稳定,可以实现与3G、LTE基站,IPTV和以太网等接入,具有很强的适应性。并且可以面向连接传递信息和数据,可以从端到端组建业务颗粒网络。和传统的模式比较,PTN技术在原有的“柔性”传输管道之上可以完成更多业务的处理,进行多媒体IP处理,并通过协议进行时间的同步信号传递。这种网络建构还可以根据控制平面来提高网络整体的灵活性。

并且PTN设备还可以提供语音等多种形式,接入城域网完成各种业务的处理。通常IP数据业务具有突发性,并且工作量比较大,需要网络建设可以满足业务的收敛以及传输,用于承载高QoS需求的IP业务。适应当下多种业务处理的需要,并且根据接入的灵活性和收敛性进行工作业务的处理和解决,更好地顺应现代多媒体时代下人们日益丰富的各种需求。

二、PIN网络建设中的关键技术

(一)T-MPLS技术

T-MPLS技术是对电路交换传送网思想的发展,分析了原有的体系建设和管理运营的利弊,根据最新的L2和L3技术进行创新和升级。这种技术同样以分组作为主要特点,实现面向连接的分组传送。这种技术也可以视为标签和管道技术的结合,通过标签来识别不同的业务种类。和之前相比,节省了用于转发处理的时间和成本,去掉了一些可能发生错误和故障的环节。比如PHP、ECMP以及标签合并、精细包丢失等技术可以用来实现多业务的承载。在实际的操作过程中,还利用了业务仿真等方法来提高传送网的安全性。

这种技术主要由数据、控制以及管理三个系统平面构成,通过连接的方式进行网络数据的传输,完成各种业务,改变了传统模式下没有连接没有保障的缺点。不同的平面有着自己的功能,数据系统是依靠标签技术来进行数据的分组和处理,最终实现端到端的信息传递工作。管理系统可以有效地协同这个系统和三个操作平面,控制平面则是对数据业务进行执行保护和恢复,还具备自动发现的功能。

(二)PBB-TE

PBB-TE技术则是在MAC技术上发展而来,除了对用户进行封装处理之外,还要再封装一个运营商,这种多个MAC地址构建的方式可以实现其与骨干网的脱离,可以有效提高网络的安全性,并且在一定程度上扩大了整个以太网的延展性。虽然这种技术有着十分显著的优势,但还存在着一定的不足,它仍然是无连接技术,OAM的能力较差,难以满足流量工程的需要。

PBB-TE技术是在原有的以太网标准上进行升级和改进而来,传统模式下的复杂的泛洪广播等功能都被升级优化,在管理系统的管理控制下就可以实现对整个地址和协议的管理,也不需要借助交换机进行额外的处理。可以有效避免广播包的过渡传播,从而保证整个链路性能由服务商全面掌握和操控。

PBB-TE技术通过连接的方式来进行管理,其背后应用了网络管理和控制协议技术,这种对静态隧道的处理方式可以增强OAM功能,并且这种隧道技术,可以通过网管预先定义好的通道来进行信息的收集和处理,实现对流量的最优管理,可以满足用户对流量、业务以及接入方面的要求。实现了快速保护倒换和端到端的保护。使得以太网有直接面对连接的可能性,利用这一技术可以实现更高层面的管理工作,通过建立起专门的以太网链路来提高网络建设的安全性。

在保护配置方面,PBB-TE技术也进行优化和升级,工作人员可以通过网管系统来设置好网络的工作以及预备线路。在没有发生故障时,流量的转发多是由静态工作通道完成,当OAM遇到故障的时候,系统自动切换主备标签,流量业务则由预备线路进行处理。

目前,这种技术可以实现标准定义下的多种保护,比如线性、双向以及单向保护,但不支持子网保护和环网保护。

T-MPLS和PBB-TE技术都离不开以太网和MPLS技术,它们有着和传统网络建设中相同的性能,在此基础上进行了创新和升级,以分组的方式面向连接,利用伪线技术来进行多业务的传送。这两种技术在数据的处理上存在着一定的差异。具体应用哪一种技术,还需要根据实际情况和网络建设基础进行选择。

三、城域网建设中的PIN组网模式

现在城域网建设要求向分组数据业务发展,改变了传统模式下以TDM为主的观念,面对多种移动终端设备和更加灵活的宽带IP业务,相关工作人员要用发展的眼光和创新的思想观念来进行业务的处理,提高整体网络系统的稳定性和安全性,可以满足当下社会对视频和语音等通信需求。但在实际的网络建设中,还需要根据不同地域的网络资源建设来进行组网和升级。

(一)混合组网模式

混合组网模式是直接在现有的网络技术上进行升级处理,多是对对部分节点的设备的更新,或者直接更换为新的PTN设备。这种模式可以帮助原先的网络模式更好地平滑升级,此外,还可以实现不同设备和不同类型的环路之间的沟通和共存。利用组网的分布方式,可以减少网络建设中的风险,但也存在着一定的不足,需要选择有SDH功能的PTN设备,业务传送的能力也不能达到预期目标,无法切实发挥出技术优势。综上,这种模式主要用在一些网络资源基础较差的环境中,对光缆建设和电源的容量没有严格的要求。

(二)独立组网模式

这种组网的模式工作量相对较大,需要根据当地的网络资源重新建设出一张端到端的网络体系,从分组网络中的接入层到核心层都需要进行统一的规划,在新的组网中利用PTN进行网络系统的组建,这样可以实现和MSTP网络的共生。并且可以在新的设备上处理各种IP业务的传输和处理。这种组网的模式方便后期的管理和维护,也存在着一定的缺点,需要占用较多的资源和光缆,有的地区还需要进行电源的改造,这样容易造成网路上下不匹配。综上,这种组网模式多适用于节点数量比较少的小型城域网建设中。

(三)联合组网模式

联合组网的模式是对城域网核心层的建设和升级。具体的技术理论如下,在汇聚层和接入层采用PTN技术,进行网络数据的传送。基础线路和层级完成数据信息处理任务之后,就可以对数据进行及时的传输,可以减少环路的产生。综上,这种模式主要是应用于多RNC机房或者规模比较大的城域网建设中。

四、城域网进行PTN网络建设的建议

(一)根据不同阶段进行业务细化

混合组网模式下要根据不同的阶段进行PTN网络建设的总体规划,可以根据不同的业务需求分步骤进行组建和升级。这种模式可以有效地减低网络建设中的风险。但是这种模式需要应用兼容性比较好的设备。在当下没有形成规模的背景下,无法切实发挥出交换内核的优势,还需要进行业务之间的区分,这也增加了网络维护的工作量。因此,在城域网实际的建设过程中要进行分步骤地计划和安排。

(二)建立独立的PTN网络

城域网建设过程中一定要形成独立的PTN网络和进行业务工作的操作平面,建立方便后期维护和管理的网络模式,但是现在的PTN设备较少,和其他的组网设备相比,无法实现和上下网络层面的匹配。所以,如果规模要求不大的前提下,可以采用这种独立组网的方式,提高安全性和可靠性。

(三)要有足够的资金等投入

在联合组网的模式下,需要借助PTN设备来进行接入层的业务组建,还需要建设可以支持大颗粒业务的核心层网络。整个环节都需要大量的技术和资金的投入。但也有着十分可观的前景,应用于大规模的城域网建设中。不同的组建方式有着不同的优缺点,在现代生活中要根据城域网的实际作用,进行模式的选择。城域网中涉及到的业务类型众多,现代TDM业务虽然占比较小,但在未来的几年内,它是运营商主要的收入来源,所以在进行城域网建设中要考虑到平台现有的业务。在保障原有的业务基础上,采用分组的形式,进行网络规划和建设,工作人员和运营商要积累网络建设和运营维护的经验。

虽然城域网建设没有明确的建设规范和要求,对网络的覆盖面积以及带宽需求上都不需要严格执行标准,但涉及到的业务也十分繁多,需要在网络建设期间不断挖掘网络资源的潜力,充分利用当下先进的网络技术和信息技术,承载IP多业务处理能力,可以提高业务的安全性和可靠性。

总结

本文对城域网建设进行了详细的分析和探讨,通过与传统模式下的技术对比,阐述了PTN技术的应用优势,并对其中的两项关键技术进行了分析,帮助人们更好地了解PTN技术。并对三种网络建设模式进行了一一分析,针对具体的优缺点明确了应用的环境和场景。最后则对城域网建设提出了若干意见。面对当下,网络全面IP化的背景,城域网络中的各种新的业务需求接入不断,PTN以分组的形式进行内核的交换,融合了传送网等性能,为城域网建设提供了更加可靠安全的网络传输技术和设备,满足了当下人们对多业务处理的需求,顺应了信息时代的发展潮流。

参考文献:

[1]何俊斌. PTN+OTN传输技术在城域传送网中的应用略论[J]. 中国新通信, 2021, (11):2.

[2]杨皓钧, 陈焯辉, 胡鑫航,等. 神经病学全网络教学模式建设的初步探索[J]. 中国继续医学教育, 2021,(15):5.

[3]施建. 以PTN为核心的城域网流量分析技术[J]. 电子世界, 2020(8):2.

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