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PTN技术的运维机制
城域网环境下存在3G数据业务和大客户接入业务。商业区域对数据业务需求不同，会产生3G基站密集覆盖问题，3G基站数量约为2G基站的2倍。3G建设初期，80%的3G基站可以和2G基站共站点，3G承载网络兼容2G业务承载的同时，在维护体制、网络管理系统上应该满足兼容MSTP和PTN两种设备形态的机制。因此在引入PTN技术后，运维系统能够实现复杂、灵活的多业务形态的配置和监管。
传统的SDH/MSTP技术，通过处理各种开销字节，在其帧结构的固定位置提供J0/J1、B1/B2/B3、C1/C2和TCM等开销的处理和传递，完成日常网络和业务的分析、预测、规划和配置，并能对网络及其业务进行测试和故障管理。基于MPLS-TP的PTN技术利用了MPLS/PW伪线技术进行多业务传送，进行PW多业务传送、TDM业务仿真，吸收分组交换对突发业务高效的统计复用的优点，通过完善的OAM处理机制，不仅可以预防网络故障的发生，而且还能实现网络故障的快速诊断和定位。
PTN设备在网络层支持3层OAM结构，包括PWOAM、LSPOAM和段层OAM，同时支持业务OAM和链路OAM，各层的OAM操作方式可分为主动（Proactive）——周期性报告链路状态、性能和差错，以及按需（On-demand）——按需人工操作报告链路状态、性能和差错。通过分层架构，可以实现类似SDH网络中复用段、再生段和通道段的故障隔离。
PTN的OAM机制主要包括告警检测机制和性能检测机制。告警性能检测包括连续性检测和连通性检测，用于宿端维护端点检测两个维护端点间的连续性丢失（LOC）故障，以及误合并、误连等连通性故障告警显示；告警抑制，用于服务层检测到故障后，实现对客户层的告警进行压制，避免大量冗余告警；远端故障指示，用于将维护端点检测到故障这一信息通告给对端维护端点，类似于原有SDH的BDI/RDI告警；环回检测，用于验证维护端点与维护中间点或对端维护端点间的双向连通性，以检测节点间及节点内部故障，进行故障定位，这项功能类似于原有SDH的环回功能，在判定故障点方面非常有效，而且可用于业务开通前的长期性能测试；锁定指示，用于因管理维护目的而中断业务后，将该信息通告宿端维护端点，并上插客户层，进行告警压制，避免引起不必要的冗余告警。
性能检测机制包括支持LSP/PW实时丢包率检测功能和时延检测功能，并且保证一定的精度，包括丢包测量，实现近端或远端丢包测量；双向时延测量，实现单端或双端延时及抖动测量。
PTN设备的OAM引擎通过硬件实现，高速可靠，可避免软件实现过程中因处理OAM数量增加而导致的性能下降。该设备可实现最快3.3msOAM协议报文插入，3个协议报文周期完成故障检测，10ms内完成连续性检测，保证50ms内完成倒换全过程。
PTN技术的保护机制
由于PTN设备承载移动核心业务——基站业务，以及大客户接入业务，PTN设备及组网的可靠性尤为重要。PTN设备分为设备级保护和网络级保护，设备级保护包括了主控和通信处理单元、交叉和时钟处理单元的1+1保护、TPS保护（支路接口保护）、电源的1+1保护以及风扇的保护，能够提高设备自身的生存性，同时还具有完善的网络级保护恢复能力。
网络级保护包括基于MPLS-TP的线性保护（1+1和1∶1保护），以及环网保护（Wrapping和Steering保护）、以太网LAG保护等等。
基于MPLS隧道的线性1+1和1∶1保护，1+1保护模式下业务双发选收，1∶1保护模式下业务单发单收。环网保护中，Wrapping方式是基于故障相邻节点的环回保护倒换，Steering方式是基于业务端到端的保护倒换，同时环网保护应支持单环保护、环相交、环相切保护功能，实现对节点和链路的单点或多点故障的保护。
LAG（LinkAggregationGroup）——链路聚合组协议，是指将—组相同速率的物理以太网接口捆绑在一起作为一个逻辑接口（链路聚合组）来增加带宽，并提供链路保护的一种方法。链路聚合的优势在于增加链路带宽，提高链路可靠性，当一条链路失效时，其他链路将重新对业务进行分担，此外还可实现负载分担，流量分担到聚合组的各条链路上。具体实现如图1所示。
以太网LAG保护可以实现端口的负载分担和非负载分担。在负载分担模式下，设置链路聚合组后，设备会自动将逻辑端口上的流量负载分担到组中的多个物理端口上。当其中一个物理端口发生故障时，故障端口上的流量会自动分担到其他物理端口上。当故障恢复后，流量会重新分配，保证流量在汇聚的各端口之间的负载分担。
在非负载分担模式下，则聚合组只有一条成员链路有流量存在，其它链路则处于备份状态。这实际上提供了一种“热备份”的机制，因为当聚合中的活动链路失效时，系统将从聚合组中处于备份状态的链路中选出一条作为活动链路，以屏蔽链路失效。
通过硬件方式实现的OAM引擎，保证了各种保护方式的业务中断时间不大于50ms。保护倒换后，高优先级业务（如信令、同步报文、话音等）的网络质量（误码/丢包率、时延、抖动等）均不会降低。
引入PTN技术对于功耗的降低
在全球能源、资源日益短缺，环境压力愈来愈大的形势下，环境问题已成为制约我国经济社会可持续发展的主要因素，绿色通信理念由此而生。中国移动大力倡导、实施节能减排工作，旨在将整个通信产业链对环境产生的副作用降低到最小，最大程度地发挥资源优化配置及利用。
通信产品降低能耗的方法主要有以下几个方面：第一是新技术的应用，改变以往网络架构，减少基站接入设备的数量，对减少运营商投资和节约资源将是一个巨大的推动；第二是改进设备工艺，降低芯片和光电子器件的功耗。
1.网络结构简化
PTN设备与SDH和MSTP设备有较多的不同，PTN设备主要是基于分组交换的传送设备，最大的特点就是带宽的统计复用能力，不同于MSTP设备的刚性传送管道，即在相同的交换容量下PTN设备能带的用户数量或用户带宽要比MSTP设备多。
PTN技术引入LAG，将多个以太网端口聚合到一起，当作一个端口来处理，一方面可以保证链路可靠性，另外一方面可以提供更高的带宽。以一个线路速率为622Mbit/s的MSTP接入环为例，接入5个基站节点，单节点的接入能力为100Mbit/s，而一个线路速率为GE的PTN接入网，利用统计复用功能，单节点的接入能力可以达到200Mbit/s。在未来承载IP化3G基站和LTE基站时，基站主要承载数据业务，业务呈突发特性，MSTP采用刚性管道传输，扩容能力较弱，在有限的汇聚能力下，需要增加板卡和设备的数量；PTN设备可利用统计复用功能，实现高效率传送，在小范围增加板卡数量、不增加设备数量的前提下，可以满足IP化基站的带宽需求。
2.设备工艺改进
PTN设备硬件设计阶段尽可能选用低功耗器件，与以往SDH/MSTP设备设计理念不同，PTN设备尽可能多的采用插板型、可插拔光模块的结构。PTN设备的主要耗能部件为：核心交叉芯片、MPLS-TP核心处理芯片，占总功耗的70%；其次为电源模块，其综合转换效率为85%左右，实际自身耗能占15%。
PTN设备软、硬件对能耗的影响及相应控制能耗的措施和方法主要有以下4个。
⑴对不用的光模块可以关闭激光器，或者拔出光模块。
⑵FE的物理端口一般都支持软件下电，可以在不用的情况下使其处于下电状态，节能降耗。
⑶对不用的线路口，在网管上配置“不使能”，降低功耗。
⑷系统内有多个直流风扇，磨损情况下其能耗会加大，风扇老化磨损后及时更换风扇可以降低能耗。
此外，电源模块尽可能选用转换效率高的模块，并使其工作在效率较高区段。在满足电路稳定性能的前提下降低信号驱动幅度，软件上对于芯片内无关模块采取关断方式降低整盘功耗，去掉所有线性电压转换器件。低功耗设备可以被更紧密地集成在小尺寸的机箱内，不仅减少了设备自身重量和电力需求，同时也减少了设备所在房间空调的电力消耗。
引入PTN技术的策略
中国移动城域网中现存大规模的MSTP设备，现阶段网络的大部分业务仍然是TDM形式的业务，少部分是分组业务。尽管传统TDM业务的比例正逐步减少，但其绝对业务量仍保持继续增长的态势，并将在一个相当长的时期内仍是重要的收入来源。保证已有TDM业务的稳定传送是3G及全业务网络演进的基础，从保证业务的可靠性角度出发，需要维系现有网络的稳定。
新建分组传送网络与老网络在一段时间内共存，新业务在新网络上开展，老业务逐步迁移到新网络，两个网络间存在一定的业务交互，交互点位于MSTP接入环和PTN汇聚环的相交点上。在接入层为MSTP网络，汇聚层为PTN网络的业务对接应用场合下，接入环同时承载TDM和EOS两种业务，为实现业务的互通，接入层的MSTP可以先将EOS业务终结落地，将落地的FE/GE接入PTN网络，也可以将EOS业务通过TDM调度，通过SMT-N光口和PTN网络对接。随着分组业务的增长，可以新建一张端到端的分组承载网络。由于业务发展的不均衡，部分业务量大的区域，还会出现光传送网（OTN）技术应用到汇聚层，而PTN仅应用于接入层的场景，以满足大带宽传送。
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