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在3G网络建设初期，为保证建设进度，降低建设成本，最大限度保护原有投资，很多运营商使用MSTP、PON（无源光网络）、RPR（弹性分组环）等技术组网。但面对4G/LTE的传输技术要求，这些并非将来的网络发展需要的技术方案，由此业界提出了几种取代传统MSTP的承载方式来实现IP化无线接入，其中包括国内提出并先由中国移动主导的PTN方式和以思科等路由器厂商为主提出的IPRAN方式。
中国移动应用在城域网中的分组传输网（PTN），向上与移动通信系统的BSC或RNC、城域网数据业务接入控制层的全业务路由器（Service Router，SR）、宽带远程接入服务器（Broadband Remote Access Server，BRAS）相连，向下与基站、各类客户相连，主要为各类移动通信网络提供无线业务的回传与调度服务，也可以为重要集团客户提供虚拟专用网（Virtual Private Network，VPN）、固定宽带等业务的传输与接入服务，还能为普通集团客户与家庭客户提供各类业务的汇聚与传输。
广义的PTN是所有IP化RAN解决方案的集合；狭义的PTN，是一种结合网间互联协议/多协议标签交换（Internet Protocol/Multi-Protocol Label Switching，IP/MPLS）和光传输网技术的优点而形成的新型传输网技术，是基于MPLS-TP（多协议标签交换传输应用）技术实现的分组传输网。
PTN是以分组作为传输单位，以承载电信级以太网业务为主，兼容TDM、ATM和快速以太网（Fast Ethernet，FE）等业务的综合传输技术，既继承了MSTP的理念，又融合了以太网和MPLS的优点，是下一代分组承载传输技术。
PTN技术的特点可以用以下公式表示。
MPLS-TP = MPLS-L3的复杂性+OAM+PS
其中，MPLS具备了基于标签的转发和基于IP的转发功能。MPLS-TP是为传输网量身定做的标准，是需要面向连接的，所以PTN去掉了MPLS中无连接三层转发功能，增加了SDH网络具有的端到端的运行管理维护（Operating Administration & Maintenance，OAM）功能和网络保护倒换（Protect Switching，PS）功能。
MPLS-TP中电路连接的搭建采用PWE3（端到端的伪线仿真）的方式，而业务的保护、管理和维护等功能均参照MSTP的方式实现，除了内核由刚性变为弹性之外，其他方面与MSTP非常类似。因此，PTN就是按照SDH的思路，结合MPLS的L2VPN技术，保留MPLS的面向连接和IP的统计复用功能，其余功能都尽量学习传统SDH的技术。
从功能层次上看，PTN是针对分组业务流量的突发性和统计复用传输的要求，在IP业务和底层光传输介质之间设计的一个层面。IP/MPLS技术以分组业务为核心并支持多业务提供，具有更低的总体使用成本（Total Cost of Ownership，TCO）的优势，又保留了光传输网具有的高效的带宽管理机制和流量工程、强大的网络管理和保护功能等传统优势。
PTN支持多种基于分组交换业务的双向点对点连接通道，具有适合各种粗细颗粒业务端到端的组网能力，提供了更加适合于IP业务特性的“柔性”传输管道；具备丰富的保护方式，当网络故障时能够实现基于50ms的电信级业务保护倒换，实现传输级别的业务保护和恢复；继承了SDH技术的OAM，具有点对点连接的完美OAM体系，可以保证网络具备保护切换、错误检测和通道监控能力；完成了与IP/MPLS多种方式的互联互通，可以无缝承载核心IP业务；网管系统可以控制连接信道的建立和设置，实现了QoS的区分和保证、灵活提供服务等级协议（Service Level Agreement，SLA）等优点。另外，PTN可利用各种底层传输通道（如SDH、Ethernet、OTN）完成信息的传输。总之，它具有完善的OAM机制、精确的故障定位和严格的业务隔离功能，可以最大限度地管理和利用光纤资源，保证了业务安全性；结合通用多协议标签交换（Generalized Multi-Protocol Label Switch，GMPLS）技术，还可以实现资源的自动配置及网状网的高生存性。
PTN与MSTP网络架构对比如表1-1所示，可以看出两者没有本质差别，核心的差别在于交换方式和交换颗粒。MSTP与PTN在业务应用上有明确的定位——MSTP定位以TDM业务为主，而PTN在分组业务占主导时才体现其优势。
表1-1 PTN与MSTP网络架构对比
在未来的通信网络中，占统治地位的主导业务是IP/Ethernet类业务，因此PTN网络以MPLS-TP技术为核心，以电信级标准高效传输以太网业务为根本。这种思路下的PTN网络技术具有如下特点。
（1）网络TCO低。采用SDH-LIKE设计思想，组网灵活，充分适应城域组网需求，适应网络演进需求，可充分保护原有投资。
（2）面向连接的多业务统一承载。通过PWE3技术支持现有以及未来的分组业务，兼容传统的时分多路复用（Time-Division Multiplexing，TDM）、异步传输模式（Asynchronous Transmission Mode，ATM）、帧中继（Frame Relay，FR）等业务。
（3）可提供端到端的区分服务，智能感知业务，提供差异化QoS服务。
（4）丰富的OAM和完善的保护机制。基于硬件机制实现层次化的OAM，不仅解决了传统软件OAM因网络扩展带来的可靠性下降问题，而且提供了延时和丢包率性能在线检测；为面向连接的链形、环形、Mesh等各种网络提供了最佳保护方式，以硬件方式实现的快速保护倒换，可以满足电信级小于50ms的要求。
（5）完善的时钟/时间同步解决方案。可以在分组网络上为各种移动制式提供可靠的频率和时间同步信息。
（6）端到端（End to End，E2E）管理能力。基于面向连接特性，提供E2E的业务、通道监控管理。
PTN以分组交换为内核，采用MPLS-TP技术提供二层以太网业务。
（1）PWE3技术
PWE3又被称为虚拟专线（Virtual Leased Line，VLL），是一种在分组交换网络上模拟各种点到点业务的仿真机制，被模拟的业务可以通过TDM专线、ATM、FR或以太网等专线传输。PWE3技术利用分组交换网上的隧道机制模拟业务的必要属性，该隧道称为伪线（Pseudo-Wire，PW），主要是在分组网络上构建点到点的以太网虚电路。因此，PWE3技术就是在分组交换网络上搭建一个“通道”，实现各种业务的仿真及传输。
PWE3作为一种端到端的二层业务承载技术，通过分组交换网络为各种业务（如FR、ATM、Ethernet、TDM SONET、SDH等）提供传输功能，在PTN网络边界提供端到端的虚链路仿真。通过PWE3技术，传统网络与分组交换网络可以进行互联，实现资源的共用和网络的拓展。
（2）OAM技术
OAM功能在公众网中十分重要，它可以简化网络操作，检验网络性能，降低网络运行成本。在提供QoS保障的网络中，OAM功能尤为重要。PTN网络应能提供具有QoS保障的多业务功能，因此必须具备OAM能力。OAM技术不仅可以预防网络故障的发生，还能对网络故障实现迅速诊断和定位，提高网络的可用性和用户服务质量。
（3）保护技术
PTN网络级保护分为PTN网络内保护和PTN与其他网络的接入链路保护。PTN网络内保护的方式主要是1+1/1∶1线性保护与环网保护。PTN与其他网络的接入链路保护按照接入链路类型不同分为TDM/ATM接入链路的保护和GE/10GE接入链路的保护。TDM/ATM接入链路采用1+1/1∶1线性MSP保护方式，GE/10GE接入链路则采用LAG（人工、静态、动态）保护方式。
（4）QoS技术
QoS是网络的一种能力，即在跨越多种底层网络技术（如MSTP、FR、ATM、Ethernet、SDH及MPLS等）的网络上，为特定的业务提供其所需要的服务，在丢包率、延迟、抖动和带宽等方面获得可预期的服务水平。
QoS技术实施的目标主要是有效控制网络资源及其使用、避免并管理网络拥塞、减少报文的丢失率、调控网络的流量、为特定用户或特定业务提供专用带宽及支撑网络上的实时业务。
（5）同步技术
同步包括时间同步与时钟同步两个概念，建设同步网是为了将其时间与/或时钟频率作为定时基准信号分配给通信网中所有需要同步的网元设备与业务。PTN作为提供各种业务统一传输的网络，同样要求能够实现网络的同步，以满足应用的需要和QoS的要求。
IPRAN（IP Radio Access Network）是指用IP技术实现无线接入网的数据回传。IPRAN是在已有的IP、MPLS等技术的基础上进行优化组合形成的，而且不同的应用场景会采用不同的组合。
PTN和IPRAN都是移动回传网适应分组化要求的产物。在3G初期，运营商主要通过MSTP技术实现移动回传。但随着3G发展的加快，数据流量出现了飞涨，运营商必须进行移动回传网的扩容来增加带宽。同时，移动通信网络ALL IP的发展趋势也越来越明显。在这两方面的推动下，移动回传网分组化的趋势日益突出。为了适应分组化的要求，在借鉴传统SDH传输网的基础上，对MPLS技术进行改造，形成了PTN；原有的数据处理设备，如路由器、交换机等，也从过去单纯承载IP流量逐渐进入移动回传领域，形成了IPRAN。
目前IPRAN网络承载的业务包括互联网宽带业务、大客户专线业务、固话NGN业务和移动2G、3G业务等，既有二层业务，又有三层业务。移动通信网络演进到LTE后，S1和X2接口的引入对于底层承载提出了三层交换的需求，业务类型丰富多样，各业务的承载网独立发展，造成承载方式多样、组网复杂低效、优化难度大等问题，因此新兴的IPRAN承载网需要具备以下特点。
（1）端到端的IP化。端到端的IP化可以使网络复杂度大大降低，简化网络配置，能极大地减少基站开通、割接和调整的工作量。另外，端到端IP可以减少网络中协议转换的次数，简化封装/解封装的过程，使得链路更加透明可控，实现网元到网元的对等协作、全程全网的OAM以及层次化的端到端QoS。IP化的网络还有助于提高网络的智能化，便于部署各类策略，发展智能管道。
（2）更高的网络资源利用率。面向连接的SDH或MSTP提供的是刚性管道，容易导致网络资源利用率低下。而基于IP/MPLS的IPRAN不再面向连接，而是采取动态寻址方式，实现承载网络内路由的自动优化，大大简化了后期网络维护和网络优化的工作量。同时与刚性管道相比，分组交换和统计复用能大大提高网络资源利用率。
（3）多业务融合承载。IPRAN采用动态三层组网方式，可以更充分地满足综合业务的承载需求，实现多业务承载时的资源统一协调和控制层面统一管理，提升运营商的综合运营能力。
（4）成熟的标准和良好的互通性。IPRAN技术标准主要基于Internet工程任务组（IETF）的MPLS工作组发布的RFC文档，已经形成百余篇成熟的标准文档。IPRAN设备形态基于成熟的路由交换网络技术，大多是在传统路由器或交换机的基础上改进而成的，因此有着良好的互通性。
IPRAN的技术解决方案是由思科提出的，因此IPRAN的设备形态就是一种具备多种业务（PDH、SDH、Ethernet等）的、突出IP/MPLS/VPN能力的新型路由器。
路由器其实就是一台进行路由表建立和数据转发的专用计算机。例如，计算机装上两个网卡和路由软件就可以成为一台简单的路由器，只不过专业的路由器软硬件都经过了优化设计，在转发效率和可靠性方面是普通计算机无法比拟的。
（1）IP/MPLS技术
IPRAN的核心技术是IP/MPLS技术。在IP/MPLS网络中，虚拟专用局域网业务（Virtual Private Lan Service，VPLS）就是目前的二层虚拟局域网技术，L2VPN、L3VPN都是支持基站回传的解决方案。
MPLS在IP路由和控制协议的基础上提供面向连接（基于标签）的交换。这些标签可以被用来代表逐跳式或者显式路由，并指明QoS、虚拟专网及影响一种特定类型的流量在网络上的传输方式的其他各类信息。
（2）网络保护技术
作为承载电信级业务的IP传输网，IPRAN需要具备类似SDH的电信级保护技术，因此IPRAN支持多层面的网络保护技术。
① 网内保护技术。隧道保护主要采用基于流量工程等的快速重路由（Traffic Engineer Fast ReRoute，TEFRR）方式为隧道提供端到端的保护，即分别为每一条被保护LSP创建一条保护路径，也称为1∶1标签交换路径（Label Switching Path，LSP）保护。业务保护包括伪线冗余（Pseudo Wire Redundancy，PW Redundancy）和VPN FRR等方式，前者设置不同宿点的PW，对双归的宿点进行保护；后者利用VPN私网路由快速切换技术，通过预先在远端运营商网络边缘路由器（Provider Edge Router，PE）中设置主备用转发项，对双归PE进行保护。网关保护主要采用虚拟路由冗余协议（Virtual Router Redundancy Protocol，VRRP）方式，通过选举协议，动态地从一组VRRP路由器中选出一个主路由器，并关联到一个虚拟路由器，作为所连接网段的默认网关。
② 网间保护技术。VRRP保护主要在IP层面提供双归保护；链路聚合组（Link Aggregation Group，LAG）保护主要在以太网链路层面提供保护；跨设备的以太链路聚合组（Multi-Chassis Link Aggregation Group，MC-LAG）保护、自动保护倒换（Auto Protection Switching，APS）保护主要在SDH接入链路层面实施保护。
（3）QoS技术
IPRAN作为本地综合承载网络，可针对各种业务应用的不同需求，提供不同的服务质量保证，包括多种QoS功能。
① 流分类和流标记功能。通过对业务流进行分类和优先级标识，实现不同业务之间的QoS区分，流分类规则可基于端口、ATM VPI/VCI、VLAN ID或VLAN优先级、DSCP、IP地址、MAC地址、TCP端口号或上述元素的组合。
② 流量监管与流量整形功能。通过监管对业务流进行速率限制，实现对每个业务流的带宽控制；通过整形平滑突发流量，降低下游网元的业务丢包率；应支持以太网业务带宽属性和带宽参数，包括承诺信息速率（CIR）、承诺突发尺寸（CBS）、额外速率（EIR）、额外突发长度（EBS）、联合标记（Coupling Flag）及着色模式（Color Mode）。
③ 拥塞管理功能。通过尾丢弃或加权随机早期探测算法，实现对拥塞时的报文丢弃，缓解网络拥塞。
④ 队列调度功能。对分类后的业务进行调度，缓解当报文速度大于接口处理能力时产生的拥塞。
⑤ 层次化的QoS功能。对业务进行逐级分层调度，通过分层实现带宽控制、流量整形和队列调度等QoS功能，实现复杂的组网和分层模型下对每个用户、每条业务流带宽进行精细控制的目的。
（4）OAM技术
① Y.1731和IEEE 802.1ag的以太网业务层OAM机制，提供以太网业务的故障管理和性能管理。
② MPLS的OAM机制提供LSP层面的故障管理和性能管理，包括LSP Ping及TraceRoute功能、BFD用于MPLS LSP的联通性检测、BFD for RSVP和BFD for LDP功能等。
③ MPLS-TP的OAM机制实现LSP和PW层面的故障管理和性能管理，并实现主动（Proactive）和按需（On-demand）两类OAM功能。
④ IEEE 802.3ah的以太网接入链路OAM机制。
⑤ TDM业务OAM，当承载STM-1业务时，应支持SDH的告警和性能监视功能；当承载PDH业务时，应支持PDH的告警和性能监视功能。
（5）同步技术
由于需要承载2G、3G、LTE等移动回传业务，所以同步技术成为IPRAN网络的重要技术：时钟同步技术主要是同步以太网技术，提供频率同步信息；时间同步技术主要是IEEE 1588v2协议和支持NTPV3的时间协议支持时间同步。
PTN与IPRAN技术的优劣争论已久。下面对PTN和IPRAN的原理进行对比，两种技术的异同如表1-2所示。
表1-2 PTN与IPRAN技术对比
从名称上看，PTN与IPRAN都是基于分组交换的IP化承载技术，但在狭义的概念上，PTN是采用MPLS-TP的分组传输网，IPRAN是基于IP/MPLS技术的多业务承载网络。
在标准上，PTN技术标准已经完善并成熟，而IPRAN尚无统一的清晰标准，几大标准化组织和相关运营商都发布了相关标准，但在名称、要求等方面相互不统一，存在差异。
从通信理论基础来看，传输网本质上的区别体现在3个层面：第一层是时分复用和分组复用的本质区别；第二层是面向连接和无连接的差别；第三层是静态寻址和动态寻址的差别。PTN和IPRAN都是分组网络，两者的网络本质在第一层上是相同的；PTN是面向连接的，而IPRAN是无连接的，所以在第二层面上两者不同；IPRAN是以IP地址来寻址的，可以支持OSPF（开放式最短路径优先）、IS-IS（中间系统到中间系统）等动态路由协议，同时支持静态路由配置，而PTN是静态配置寻址，不具备动态寻址能力，所以两者的本质差异就是连接与无连接的差异、动静结合寻址和静态寻址的差异。
从现有的技术要求上看，PTN和IPRAN还有两点差异。PTN设备无控制平面，路径控制由网管人工操作，相当于有一个站在所有设备之上的管理者根据全网的路由、带宽信息去统筹分配路径、带宽，分发标签。实际上，PTN不存在控制平面，因为PTN管理平面集成了PTN管理和控制两个平面的功能。而IPRAN的控制平面是在设备上实现的，设备之间通过各种路由协议、标签分发协议相互沟通，实现路径选择、资源预留等功能，IPRAN包含的协议要比PTN多很多，IPRAN的设备承担了控制平面这一重大功能。
从业务承载来看，PTN技术适合二层分组业务占主导的业务传输，可很好地满足整个3G生命周期的移动回传，也可用于LTE时期的移动回传，但全业务接入存在一定困难。IPRAN技术适合L3业务占较大比重的业务承载，可满足3G、LTE时期的移动回传，可实现全业务接入。同时，IPRAN支持全面的三层转发及路由功能，支持L3 VPN功能和三层多播功能，并同PTN一样对网管界面做了图形化的改进，可对业务实现端到端的精细化管理。
综合以上几个方面的对比和现网的应用情况来看，在国内，随着中国移动主导的PTN加载三层功能方案的实现，PTN与IPRAN相互之间将会取长补短，逐渐融合，形成统一的基于MPLS的承载传输技术。