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摘要:分組傳送網(wǎng)(PTN)是業(yè)內(nèi)關(guān)注的電信級(jí)承載技術(shù)熱點(diǎn)之一。在國際標(biāo)準(zhǔn)尚未完成的情況下，中國的PTN設(shè)備開發(fā)和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用處于領(lǐng)先地位。文章基于中國通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)(CCSA)通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《分組傳送網(wǎng)(PTN)總體技術(shù)要求》，重點(diǎn)闡述了PTN網(wǎng)絡(luò)功能架構(gòu)、多業(yè)務(wù)承載和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)功能、PTN網(wǎng)絡(luò)保護(hù)、運(yùn)行管理維護(hù)(OAM)架構(gòu)和功能要求4個(gè)方面的內(nèi)容。結(jié)合中國運(yùn)營(yíng)商和設(shè)備商的利益，文章對(duì)涉及PTN行標(biāo)的技術(shù)選擇、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用和后續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵問題進(jìn)行了探討。
關(guān)鍵字:分組傳送網(wǎng)；偽線；網(wǎng)絡(luò)保護(hù)；運(yùn)行管理維護(hù)
英文摘要:Packet Transport Network (PTN) is one of the hot research interests in carrier technologies. Although the international standards are not yet complete, China is leading the world in the development of PTN equipment and network applications. With “General Technical Requirements for Packet Transport Networks” as the CCSA standard, this paper first introduces the background of PTN technology and standards, then illustrates four important aspects: the PTN network architecture, multi-services bearing and data transfer function, PTN network protection, and OAM architecture and functional requirements. Finally, considering the profit motive of Chinese carriers and vendors, some key issues on PTN technology choice, network applications, and future evolution.
英文關(guān)鍵字:PTN; PW; network protection; OAM
基金項(xiàng)目：國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(“863”計(jì)劃)課題(2007AA01Z253)
分組傳送網(wǎng)(PTN)是基于分組交換、面向連接的多業(yè)務(wù)統(tǒng)一傳送技術(shù)，不僅能較好承載電信級(jí)以太網(wǎng)業(yè)務(wù)，滿足業(yè)務(wù)標(biāo)準(zhǔn)化、高可靠性、靈活擴(kuò)展性、嚴(yán)格服務(wù)質(zhì)量(QoS)和完善的運(yùn)行管理維護(hù)(OAM)等5個(gè)基本屬性，而且兼顧了支持傳統(tǒng)時(shí)分復(fù)用(TDM)和異步傳輸模式(ATM)業(yè)務(wù)，繼承同步數(shù)字體系(SDH)網(wǎng)管的圖形化界面、端到端配置等管理功能。目前，PTN應(yīng)用在城域網(wǎng)范圍，承載移動(dòng)回傳、企事業(yè)專線/專網(wǎng)等有QoS要求的業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)中國運(yùn)營(yíng)商城域傳送網(wǎng)從TDM向分組化的逐步演進(jìn)。
PTN有以下兩類具體實(shí)現(xiàn)技術(shù)：
一類是從因特網(wǎng)協(xié)議/多協(xié)議標(biāo)記交換(IP/MPLS)發(fā)展來的傳送多協(xié)議標(biāo)記交換(MPLS-TP)技術(shù)。該技術(shù)拋棄了基于IP地址的逐跳轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制，并且不依賴于控制平面來建立傳送路徑；保留了多協(xié)議標(biāo)記交換(MPLS)面向連接的端到端標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)能力；去掉了其無連接和非端到端的特性，即不采用最后一跳彈出(PHP)、標(biāo)記交換路徑合并、等價(jià)多路徑等，因此具有確定的端到端傳送路徑，并增強(qiáng)了滿足傳送網(wǎng)需求；且具有傳送網(wǎng)風(fēng)格的網(wǎng)絡(luò)保護(hù)機(jī)制和OAM能力。
另一類是從以太網(wǎng)發(fā)展而來的面向連接的以太網(wǎng)傳送技術(shù)，如IEEE 802.1Qay規(guī)范的運(yùn)營(yíng)商骨干橋接-流量工程(PBB-TE)。該技術(shù)在IEEE 802.1ah運(yùn)營(yíng)商骨干橋接(PBB，即MAC in MAC)基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)，取消了媒體訪問控制(MAC)地址學(xué)習(xí)、生成樹和泛洪等以太網(wǎng)無連接特性，并增加了流量工程(TE)來增強(qiáng)QoS能力。目前PBB-TE主要支持點(diǎn)到點(diǎn)和點(diǎn)到多點(diǎn)的面向連接的業(yè)務(wù)傳送和線性保護(hù)，暫不支持面向連接的多點(diǎn)到多點(diǎn)之間的業(yè)務(wù)傳送和環(huán)網(wǎng)保護(hù)。
這兩類PTN實(shí)現(xiàn)技術(shù)在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)、多業(yè)務(wù)承載、網(wǎng)絡(luò)保護(hù)和OAM機(jī)制上有一定差異[1-2]。從產(chǎn)業(yè)鏈、標(biāo)準(zhǔn)化、設(shè)備商產(chǎn)品及運(yùn)營(yíng)商應(yīng)用情況來看，MPLS-TP技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)要優(yōu)于PBB-TE，因此，MPLS-TP是目前業(yè)內(nèi)關(guān)注和應(yīng)用的PTN主流實(shí)現(xiàn)技術(shù)。
1 《PTN總體技術(shù)要求》主要內(nèi)容
《PTN總體技術(shù)要求》主要規(guī)范了PTN網(wǎng)絡(luò)功能架構(gòu)、多業(yè)務(wù)承載和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)功能、網(wǎng)絡(luò)保護(hù)功能和性能、OAM能力、QoS、分組同步、網(wǎng)絡(luò)接口、網(wǎng)絡(luò)性能、網(wǎng)管功能以及控制平面功能等方面。其中前4個(gè)方面是PTN技術(shù)具有的特色，下面分別簡(jiǎn)單介紹。
1.1 PTN的網(wǎng)絡(luò)功能架構(gòu)
PTN具有以下技術(shù)特征：
采用面向連接的分組交換(CO-PS)技術(shù)，基于分組交換內(nèi)核，支持多業(yè)務(wù)承載。
嚴(yán)格面向連接。該連接應(yīng)能長(zhǎng)期存在，可由網(wǎng)管手工配置。
提供可靠的網(wǎng)絡(luò)保護(hù)機(jī)制，并可應(yīng)用于PTN的各個(gè)網(wǎng)絡(luò)分層和各種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹?
為多種業(yè)務(wù)提供差異化的服務(wù)質(zhì)量保障。
具有完善的OAM故障管理和性能管理功能。
基于標(biāo)簽進(jìn)行分組轉(zhuǎn)發(fā)。OAM報(bào)文的封裝、傳送和處理不依賴于IP封裝和IP處理。保護(hù)機(jī)制也不依賴于IP分組。
支持雙向點(diǎn)到點(diǎn)傳送路徑，并支持單向點(diǎn)到多點(diǎn)傳送路徑；支持點(diǎn)到點(diǎn)(P2P)和點(diǎn)到多點(diǎn)(P2MP)傳送路徑的流量工程控制能力。
分組傳送網(wǎng)絡(luò)包括3個(gè)PTN層網(wǎng)絡(luò)，如圖1所示[3]。它們分別是PTN虛通道(VC)層網(wǎng)絡(luò)、PTN虛通路(VP)層網(wǎng)絡(luò)和PTN虛段(VS)層網(wǎng)絡(luò)。PTN的底層是物理媒介層網(wǎng)絡(luò)，可采用IEEE 802.3以太網(wǎng)技術(shù)或SDH、光傳送網(wǎng)(OTN)等面向連接的電路交換(CO-CS)技術(shù)。對(duì)于MPLS-TP技術(shù)，PTN的VC層即偽線(PW)層，VP層即標(biāo)記交換路徑(LSP)層。
1.2 PTN的多業(yè)務(wù)承載和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)功能
在基于MPLS-TP的PTN網(wǎng)絡(luò)的多業(yè)務(wù)承載架構(gòu)[4]中，MPLS-TP的網(wǎng)絡(luò)客戶層包括基于PW的仿真業(yè)務(wù)、采用MPLS標(biāo)簽的業(yè)務(wù)和IP業(yè)務(wù)。目前階段，該承載架構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)主要規(guī)范基于PW的仿真業(yè)務(wù)，包括TDM業(yè)務(wù)、以太網(wǎng)二層業(yè)務(wù)和ATM業(yè)務(wù)；對(duì)采用對(duì)等模型承載IP和MPLS業(yè)務(wù)的功能要求待研究。PTN的業(yè)務(wù)承載均是采用面向連接的機(jī)制，基于無連接的實(shí)現(xiàn)機(jī)制不在標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)。
對(duì)基于PW的仿真業(yè)務(wù)，基于MPLS-TP的PTN應(yīng)當(dāng)滿足以下功能要求：
(1)PTN統(tǒng)一采用PWE3封裝來承載仿真類業(yè)務(wù)。PWE3控制字的使用應(yīng)符合RFC4385。
(2)PTN支持TDM業(yè)務(wù)仿真和傳送，具體要求如下：
應(yīng)支持基于非結(jié)構(gòu)化仿真(SAToP)模式的TDM業(yè)務(wù)承載。PWE3封裝和控制字應(yīng)符合RFC4553。SAToP模式適用于任何信號(hào)結(jié)構(gòu)的TDM電路仿真。
可選支持基于結(jié)構(gòu)化仿真(CESoPSN)模式的TDM業(yè)務(wù)承載。PWE3封裝和控制字符合RFC5086。CESoPSN模式主要用于N×64kbit/s信號(hào)結(jié)構(gòu)的TDM電路仿真，并可節(jié)省帶寬。
可選支持基于SDH仿真(CEP)模式的TDM業(yè)務(wù)承載。PWE3封裝和控制字符合RFC4842。CEP模式主要用于基于VC12或VC-4信號(hào)結(jié)構(gòu)的SDH電路仿真。
(3)PTN支持以太網(wǎng)二層業(yè)務(wù)的仿真和傳送。
具體要求如下：
支持以太網(wǎng)線型業(yè)務(wù)(E-Line)、以太網(wǎng)專網(wǎng)業(yè)務(wù)(E-LAN)和以太網(wǎng)根基多點(diǎn)業(yè)務(wù)(E-Tree)，并符合ITU-T和MEF的相應(yīng)規(guī)范。
應(yīng)支持基于端口、端口＋VLAN的方式實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)與VC/VP的綁定。
應(yīng)支持采用網(wǎng)管的靜態(tài)配置方式建立以太網(wǎng)業(yè)務(wù)�？蛇x支持采用信令方式動(dòng)態(tài)建立以太網(wǎng)業(yè)務(wù)。
PWE3封裝和控制字應(yīng)符合RFC4448。
