PTN 设备全称分组传送网设备,它是通信运营商骨干网和接入网里面专门用来做分组业务承载传输的专用网络设备,核心作用就是把基站专线企业宽带等各类分组数据包,按照规划好的传输路径稳定可靠地长距离转发传送,同时自带带宽调度保护切换 QoS 优先级管控能力,是现在移动 4G5G 基站回传最主流的传输设备。之所以需要 PTN 设备,是因为传统 SDH 设备是面向电路时隙的刚性管道,适合语音业务,但是面对 IP 分组业务的时候带宽利用率很低,而普通路由器又是面向 IP 路由,缺少电信级的保护倒换和严格 OAM 运维能力,PTN 刚好结合两者优势,基于 MPLS-TP 技术,既能适配分组数据包,又具备电信级高可靠特性,解决基站回传业务对低时延高稳定的硬性要求。部署 PTN 网络的时候,一般先规划网络层级,分为核心层汇聚层接入层,接入层 PTN 就近连接基站,汇聚层把多个接入站点业务汇总,核心层负责跨区域大流量转发,然后配置业务隧道伪线,设置保护环网,开启 OAM 检测,最后上线监控业务丢包时延,日常运维通过网管平台查看告警,故障时设备自动倒换备用路径,保障业务不中断。整体来看 PTN 设备就是电信级分组传输载体,是移动通信回传网络的关键基础设施,承担基站到核心网之间的数据通道搭建工作。
一 基础技术原理
PTN 底层采用 MPLS-TP 协议,属于面向连接的分组传送技术,和传统 IP 无连接路由不一样,它提前建立固定标签转发隧道,数据包沿着预先建立的隧道转发,不需要每跳重新查路由表。这种设计可以做到时延可控,抖动小,并且支持环网保护,主路径中断之后几十毫秒内切换备用路径,满足电信级业务保护要求。设备内部主要包含业务板卡主控板交叉板电源板风扇单元,业务板卡提供光口电口,用来对接基站交换机,主控板负责协议运行和网管通信,交叉板完成内部数据总线交换,电源风扇保障设备长时间稳定运行。
二 主要应用场景
| 应用场景 | 业务说明 |
|---|---|
| 5G4G 基站回传 | 基站产生的用户数据信令数据通过 PTN 送到核心网,是最主要用途 |
| 企业专线业务 | 为政企客户提供以太专线,替代传统 SDH 专线,成本更低 |
| 视频监控回传 | 公安园区监控摄像头数据汇聚传输 |
| 专网业务承载 | 电力交通行业专网数据传输,要求高可靠低时延 |
三 PTN 核心功能清单
1 标签转发,依靠 MPLS 标签完成数据包转发,转发路径提前规划
2 电信级保护,支持环网 Wrapping 保护和 Steering 保护,倒换时间小于 50 毫秒
3 OAM 运维管理,实时检测链路连通性,误码丢包故障可以主动上报告警
4 QoS 流量管控,区分不同业务优先级,保障信令业务优先转发,抑制拥塞
5 带宽统计复用,多条业务共享物理光纤带宽,提升光纤资源利用率
6 网管集中管理,所有站点 PTN 设备统一接入网管平台,批量配置业务
四 PTN 和同类设备对比
| 对比项目 | PTN | SDH | 普通路由器 |
|---|---|---|---|
| 技术类型 | 面向连接分组传送 | 刚性电路时隙 | 无连接 IP 路由 |
| 业务类型 | 以太分组业务为主 | TDM 电路语音为主 | 全 IP 业务 |
| 保护倒换 | 电信级快速倒换 | 支持环网保护 | 路由收敛慢 |
| 带宽利用率 | 高 | 低 | 高 |
| 时延稳定性 | 很好 | 很好 | 一般 |
| 适用场景 | 基站回传政企专线 | 传统语音 TDM 业务 | 公网互联网 |
五 日常运维要点
第一,定期查看网管告警,重点关注光功率异常,光功率过低会导致误码升高,业务抖动变大。第二,核查环网保护状态,确认主备隧道都处于正常状态,防止单点断纤之后保护失效。第三,监控带宽利用率,业务扩容之后及时升级板卡或者扩容波长,避免拥塞造成时延升高。第四,版本升级要按照厂商规范操作,升级前备份配置,防止业务异常。
【常见问题】
问题 1 PTN 设备可以直接替代普通路由器上网吗
回答 1 PTN 设备定位是电信级分组传送设备,主要做业务承载隧道转发,不适合作为公网互联网出口路由器,它缺少丰富的公网路由协议和互联网业务处理能力,不能直接替代普通路由器完成互联网上网业务。
问题 2 PTN 设备为什么大量用在 5G 基站回传
回答 1 PTN 设备具备低时延快速保护倒换和 OAM 运维能力,能够满足 5G 基站回传对稳定性时延的严格指标,同时支持以太分组业务,相比老的 SDH 设备带宽利用率更高,所以成为 5G 基站回传主流 PTN 设备方案。
问题 3 PTN 设备环网保护倒换时间是多少
回答 1 PTN 设备电信级环网保护标准指标是倒换时间小于 50 毫秒,当主用光纤中断的时候 PTN 设备自动切换备用路径,这个速度可以保证基站业务不会出现长时间中断。
问题 4 PTN 设备支持政企以太专线吗
回答 1 PTN 设备原生支持以太伪线专线业务,可以给政企客户提供端到端以太专线,是现在运营商政企专线常用 PTN 设备承载方案,相比传统 SDH 专线成本更低,扩容更加灵活。
【免责申明】
本文内容仅作为通信技术科普参考,实际 PTN 设备选型配置运维请以设备厂商官方技术文档以及通信行业规范为准,不同厂商 PTN 设备功能参数存在差异,现场施工操作需要由持证专业通信工程师实施,本文不构成工程施工指导建议。


