一文了解PTN與IPRAN承載LTE的比較

　　承載網是位于接入網和交換機之間的，用于傳送各種語音和數據業務的網絡，通常以光纖作為傳輸媒介，現階段，承載網融合了SDH/MSTP、PTN、IPRAN和WDM/OTN多種傳輸技術。

　　本文主要解析PTN與IPRAN承載LTE的比較，PTN與IPRAN都已經具備成熟的規模商用組網能力和完善的網絡解決方案，那么同比PTN技術方案與IP RAN方案，他們之間到底誰更勝一籌？

　　一、PTN、IP RAN技術方案介紹

　　目前，分組傳送技術的實現LTE的承載主要有兩種途徑，一是PTN，一是IP RAN。PTN技術采用MPLS-TP協議，提供二層以太網業務、TDM業務等，并可通過升級方式支持三層協議，實現三層相關功能；IP RAN路由器則直接承載各類IP業務，并通過偽線仿真方式提供TDM業務。

　　1、PTN方案

　　PTN最初采用二層面向連接技術進行設計和開發，不僅集成了二層設備的統計復用、組播等功能，同時還提供基于LSP實現端到端的電信級以太網業務保護、帶寬規劃等功能，從而在高等級的業務傳送、網絡故障定位等方面，較傳統的二層數據網優勢明顯，后期，隨著業務需求的進一步明確和細化，PTN也開始逐步開發并完善三層相關功能，當前業界各主流PTN供貨廠家已可以通過PTN升級的方式來提供完善的L3處理功能。

　　2、IP RAN方案

　　目前中國電信認可的IP RAN方案為核心SR+匯聚、接入層增強型路由器（IP RAN）方案，其中IP RAN設備主要定位于IP城域網，位于城域網的接入、匯聚層。向上與SR（業務路由器）相連，向下接入客戶設備、基站設備。

　　IP RAN方案的主要優勢在于三層功能的完備和成熟，包括支持全面的IPV4（IPV6）三層轉發及路由功能（靜態、動態，動態又包括域內路由協議RIP/OSPF/ISIS，域間路由協議BGP）；支持MPLS三層功能、三層MPLS VPN功能和三層組播功能。并在網管、OAM、同步和保護等方面融合了傳統傳輸技術的一些元素，做了相應的改進。

　　二、PTN與IP RAN方案技術比較

　　PTN方案與路由器方案的根本區別在于對網絡承載和傳輸的理解有所不同，PTN側重二層業務，整個網絡構成若干龐大的綜合的二層數據傳輸通道，這個通道對于用戶來講是透明的，升級后支持完整的三層功能，技術方案重在網絡的安全可靠性、可管可控性以及更好的面向未來LTE承載等方方面；而IP RAN則主要側重于三層路由功能，整個網絡是一個由路由器和交換機構成的基于IP報文的三層轉發體系，對于用戶來講，路由器具有很好的開放性，業務調度也非常靈活。

　　下表就兩者在功能方面的區別進行了詳細的列舉和分析：

　　根據上表內容，我們得到以下的信息：

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

　　2、三層功能：為了滿足L3 VPN的需求，PTN核心設備已可以通過升級支持完善的三層功能，包括IP報文處理、IP尋址、路由協議等，從而有效增強了網絡的業務調度和處理能力，配合下層L2封閉傳送通道，可以很好的對L3業務進行承載。IP RAN支持所有三層功能，網絡從上至下均支持IP報文內部的處理，這是IP RAN的處理優勢。

　　3、QoS功能：IPRAN和PTN具有MPLS同級的層次化精細化的QoS調制，在此方面，兩者并無本質上的區別。

　　4、OAM機制：IPRAN和PTN可支持與SDH同級別的層次化OAM機制，包括網絡層、業務層和接入鏈路層的OAM，精細的控制網絡的監控和檢測，實現快速的故障判斷和恢復，增強網絡的可預知性和可控性。

　　5、網絡保護機制：PTN支持與SDH類似的保護機制，包括PW層、LSP層、段層、物理層、SNC等多重保護，而IP RAN重點依靠STP、FRR、VRRP等基于三層動態協議的保護技術。

　　6、網管操作：經過近兩年的大力研發，目前PTN和IP RAN設備均能提供強大的圖形化網管操作維護界面，兩者并無本質的區別。

　　7、網絡部署：PTN全面繼承了SDH強大的組網能力，網絡部署簡單：規劃建設簡便、業務組織由網管一鍵完成、運維簡單。但由于IP RAN采用了基于IP的控制平面技術，因此在規劃建設方面需要綜合考慮業務IP端口互聯IP設備Loopback IP等，規劃復雜；L3業務由協議動態分配，后期網絡調整簡單；但三層技術對運維人員的技能、習慣的轉變等將對運維帶來不小的沖擊。

　　三、PTN與IP RAN成本分析

　　目前，從整個業界對于PTN和IP RAN的估價水平來看，IP RAN價格較高，而PTN的價格較低。這是因為IP RAN支持三層功能較全面，處理機制復雜，芯片成本相對較高，尤其當涉及到TDM業務接入的時候，IP RAN設備的成本劣勢更加明顯，PTN是以包交換為內核，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，相信經過一段時間的集采和規模部署后，IP RAN的價格最終逐步下降，兩者之間的價格差距也會越來越小。

　　四、小結

　　綜合來說，利用IPRAN承載LTE具備一定的優勢，主要原因如下：

　　1、 端到端的IP化。

　　端到端的IP化使得網絡復雜度大大降低，簡化了網絡配置，能極大縮短基站開通、割接和調整的工作量。另外，端到端IP減少了網絡中協議轉換的次數，簡化了封裝解封裝的過程，使得鏈路更加透明可控，實現了網元到網元的對等協作、全程全網的OAM管理以及層次化的端到端QoS。

　　2、IPRAN更高效的網絡資源利用率。

　　面向連接的SDH或MSTP提供的是剛性管道，容易導致網絡利用率低下。而基于IP/MPLS的IPRAN不再面向連接，而是采取動態尋址方式，實現承載網絡內自動的路由優化，大大簡化了后期網絡維護和網絡優化的工作量。同時與剛性管道相比，分組交換和統計復用能大大提高網絡利用率。

　　3、多業務融合承載。

　　IPRAN采用動態三層組網方式，可以更充分滿足綜合業務的承載需求，實現多業務承載時的資源統一協調和控制層面統一管理，提升運營商的綜合運營能力。

　　4、成熟的標準和良好的互通性。

　　IPRAN技術標準主要基于Internet工程任務組（IETF）的MPLS工作組發布的RFC文檔，已經形成成熟的標準文檔百余篇。IPRAN設備形態基于成熟的路由交換網絡技術，大多是在傳統路由器或交換機基礎上改進而成，因此有著良好的互通性。