對中國PTN行業(yè)標準及其關(guān)鍵問題的思考

摘要:分組傳送網(wǎng)(PTN)是業(yè)內(nèi)關(guān)注的電信級承載技術(shù)熱點之一。在國際標準尚未完成的情況下，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準化協(xié)會(CCSA)通信行業(yè)標準《分組傳送網(wǎng)(PTN)總體技術(shù)要求》，重點闡述了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、運行管理維護(OAM)架構(gòu)和功能要求4個方面的內(nèi)容。結(jié)合中國運營商和設(shè)備商的利益，文章對涉及PTN行標的技術(shù)選擇、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用和后續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵問題進行了探討。

關(guān)鍵字:分組傳送網(wǎng)；偽線；網(wǎng)絡(luò)保護；運行管理維護

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

基金項目：國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃(“863”計劃)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以太網(wǎng)業(yè)務(wù)，滿足業(yè)務(wù)標準化、高可靠性、靈活擴展性、嚴格服務(wù)質(zhì)量(QoS)和完善的運行管理維護(OAM)等5個基本屬性，而且兼顧了支持傳統(tǒng)時分復(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，承載移動回傳、企事業(yè)專線/專網(wǎng)等有QoS要求的業(yè)務(wù)，實現(xiàn)中國運營商城域傳送網(wǎng)從TDM向分組化的逐步演進。

PTN有以下兩類具體實現(xiàn)技術(shù)：

一類是從因特網(wǎng)協(xié)議/多協(xié)議標記交換(IP/MPLS)發(fā)展來的傳送多協(xié)議標記交換(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)議標記交換(MPLS)面向連接的端到端標簽轉(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)、標記交換路徑合并、等價多路徑等，因此具有確定的端到端傳送路徑，并增強了滿足傳送網(wǎng)需求；且具有傳送網(wǎng)風(fēng)格的網(wǎng)絡(luò)保護機制和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)范的運營商骨干橋接-流量工程(PBB-TE)。該技術(shù)在IEEE 802.1ah運營商骨干橋接(PBB，即MAC in MAC)基礎(chǔ)上進行了改進，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QoS能力。目前PBB-TE主要支持點到點和點到多點的面向連接的業(yè)務(wù)傳送和線性保護，暫不支持面向連接的多點到多點之間的業(yè)務(wù)傳送和環(huán)網(wǎng)保護。

這兩類PTN實現(xiàn)技術(shù)在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)、多業(yè)務(wù)承載、網(wǎng)絡(luò)保護和OAM機制上有一定差異[1-2]。從產(chǎn)業(yè)鏈、標準化、設(shè)備商產(chǎn)品及運營商應(yīng)用情況來看，MPLS-TP技術(shù)發(fā)展趨勢要優(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個方面是PTN技術(shù)具有的特色，下面分別簡單介紹。

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。

嚴格面向連接。該連接應(yīng)能長期存在，可由網(wǎng)管手工配置。

提供可靠的網(wǎng)絡(luò)保護機制，并可應(yīng)用于PTN的各個網(wǎng)絡(luò)分層和各種網(wǎng)絡(luò)拓撲。

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。

基于標簽進行分組轉(zhuǎn)發(fā)。OAM報文的封裝、傳送和處理不依賴于IP封裝和IP處理。保護機制也不依賴于IP分組。

支持雙向點到點傳送路徑，并支持單向點到多點傳送路徑；支持點到點(P2P)和點到多點(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)。對于MPLS-TP技術(shù)，PTN的VC層即偽線(PW)層，VP層即標記交換路徑(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標簽的業(yè)務(wù)和IP業(yè)務(wù)。目前階段，該承載架構(gòu)的標準主要規(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)；對采用對等模型承載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制，基于無連接的實現(xiàn)機制不在標準范圍之內(nèi)。

對基于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態(tài)建立以太網(wǎng)業(yè)務(wù)。

PWE3封裝和控制字應(yīng)符合RFC4448。