面向多業(yè)務(wù)統(tǒng)一傳送的PTN技術(shù)pdf

1、網(wǎng)絡(luò) 技 術(shù)電信網(wǎng)技術(shù)2009 年 8 月第 8 期網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分組傳送網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用專題面向多業(yè)務(wù)統(tǒng)一傳送的 PTN 技術(shù) *李 芳 工業(yè)和信息化部電信研究院通信標(biāo)準(zhǔn)研究所高級(jí)工程師摘要 介紹了面向多業(yè)務(wù)統(tǒng)一傳送的分組傳送網(wǎng)技術(shù)， 論述了基于 MPLS-TP 的 PTN 如何采用 PWE3 技術(shù)支持電信級(jí)以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的 3 種類型，以及實(shí)現(xiàn) TDM 和 ATM 業(yè)務(wù)的電路仿真等。關(guān)鍵詞 PTN MPLS-TP TDM ATM1 引言分 組傳送網(wǎng)（PTN）是新一代基于分組的、面向連 接的多業(yè)務(wù)統(tǒng)一傳送技術(shù)， 不僅能較好地承載電信級(jí) 以太網(wǎng)業(yè)務(wù)， 而且兼顧了傳統(tǒng)的 TDM 和 ATM 業(yè)務(wù)。本文重點(diǎn)論述

2、了基于 MPLS-TP的 PTN 如何采用 PWE3 技術(shù)支 持電信級(jí)以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的 3 種類 型， 以及實(shí)現(xiàn) TDM 和 ATM 業(yè)務(wù)的電路仿真等。2 P TN 的多業(yè)務(wù)傳送能 力概述分組傳送網(wǎng)不僅能較好地 承載電信級(jí)以太網(wǎng)業(yè)務(wù)， 滿足 標(biāo)準(zhǔn)化業(yè)務(wù)、高可靠性、靈活擴(kuò) 展性、 嚴(yán)格的 QoS 和完善的OAM 等基本屬性，而且兼顧了傳統(tǒng)的 TDM 和 ATM 業(yè)務(wù)。 目前，MPLS-TP 是 PTN 最主流的 實(shí) 現(xiàn) 技 術(shù) ，IETF 的 MPLS 專家和 ITU-T 的傳送專家共同為 MPLS-TP 界定了業(yè)務(wù)適用范圍：（1） 面向連接的 L1 和 L2 業(yè)務(wù) ， 主要是點(diǎn)到點(diǎn)（Pt-Pt）和

3、點(diǎn)到多點(diǎn)（Pt-MPt）業(yè)務(wù)。（2） 無(wú)連接或面向連接的 L1，L2 和 L3 業(yè)務(wù) ，包括點(diǎn)到點(diǎn)（Pt-Pt）、點(diǎn)到多點(diǎn)（Pt-MPt）和多點(diǎn)到多點(diǎn)之 間（MPt-MPt）等業(yè)務(wù)。MPLS-TP 業(yè) 務(wù) 適 用 范 圍 具 體 如 RFC 5317“MPLS-TP 的聯(lián)合工作組報(bào)告”中的圖 1 所示?；?MPLS-TP 的 PTN 采用了 PWE3 （端到端的 偽線仿真）技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)多業(yè)務(wù)的統(tǒng)一傳送，目的是為 城域全業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)提供基礎(chǔ)承載網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)建設(shè)成本和運(yùn) 營(yíng)成本的節(jié)約。3 P TN 支持電信級(jí)以太網(wǎng)業(yè)務(wù)傳送* 基金項(xiàng)目：國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃 （“八六三 ”計(jì)劃）基金資助項(xiàng)目 （2007A

4、A01Z253） 1 TELECOMMUNICATIONS NETWORK TECHNOLOGY No.8NETWORK TECHNOLOGY根據(jù)以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的連接類型（點(diǎn)到點(diǎn)、點(diǎn)到多點(diǎn) 還是多點(diǎn)之間），以及業(yè)務(wù)接入側(cè)是否具有業(yè)務(wù)復(fù)用、 網(wǎng)絡(luò)側(cè)的傳送通道是專用還是共享等原則，ITU-T 將以太網(wǎng)業(yè)務(wù)分為以太網(wǎng)專線（EPL）、以太網(wǎng)虛擬專線（EVPL）、 以太網(wǎng)專網(wǎng) （EPLAN）、 以太網(wǎng)虛擬專網(wǎng)（EVPLAN）、以太網(wǎng)專用根基多點(diǎn) （EPRM）、以太網(wǎng)虛 擬專用根基多點(diǎn)（EVPRM）6 種類型，具體參見(jiàn)圖 2圖 4。基于 MPLS-TP 的 PTN 采用 RFC4448 “在 MPLS網(wǎng)絡(luò)上傳

5、送以太網(wǎng)的封裝方法 ”來(lái)實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)到偽線（PW）的封裝。PTN 在源宿節(jié)點(diǎn)間建立點(diǎn)到點(diǎn) PW/LSP （ 即IETF 的 VPWS）實(shí)現(xiàn) E-Line 業(yè)務(wù)。在多點(diǎn)之間建立全連接的 PW/LSP（即 IETF 的 VPLS 或 H-VPLS） 來(lái)實(shí)現(xiàn) E-LAN 業(yè)務(wù)， 支持 802.1D橋接功能（即 MAC 地址學(xué)習(xí)、老化和轉(zhuǎn)發(fā)），為了防止 成環(huán)，需配置水平分割功能。對(duì)于 E-Tree 業(yè)務(wù) ， 需要在 PTN 根節(jié)點(diǎn)和多個(gè) 葉節(jié)點(diǎn)之間建立點(diǎn)到多點(diǎn) 的 PW 和 LSP， 只允許根節(jié) 點(diǎn)和葉節(jié)點(diǎn)之間通信，不允 許葉子節(jié)點(diǎn)之間通信。表 1 給出了 PTN 支持的電信級(jí)以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的基本屬性，以及

6、與 IETF，MEF 業(yè)務(wù)分類模型的對(duì)應(yīng)關(guān)系。4 P TN 通過(guò)電路仿真支持 TDM 業(yè)務(wù)PTN 對(duì) TDM 業(yè)務(wù)的支持主要 用于移動(dòng)無(wú)線回傳場(chǎng)景和少量 TDM專線場(chǎng)景。 在無(wú)線回傳場(chǎng)景中，PTN網(wǎng)絡(luò)在基站 （2G BTS 和 3G Node B）和基站控制器（BSC 或 RNC）之間提供多個(gè) E1 到通道化 STM-1 的匯聚 和傳送功能，具體參見(jiàn)圖 5。CES 的基本思想是在分組交換 網(wǎng)絡(luò)（PSN）上搭建一個(gè) “通道 ”， 盡可 能真實(shí)地仿真低速 TDM 業(yè)務(wù)，如 E1和 STM-1 的基本特征， 從而使網(wǎng)絡(luò)任一端的 TDM 設(shè)備不必關(guān)心其所連接的網(wǎng)絡(luò)是否是一個(gè) TDM 網(wǎng)絡(luò)，故而稱為“電

7、路仿真（CES）”。 CES 實(shí)現(xiàn)方式是將 TDM 業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)用特殊的電 路仿真報(bào)文頭進(jìn)行封裝，在特殊報(bào)文 頭中攜帶 TDM 業(yè)務(wù)流的幀格式信 息、告警信息、信令信息以及同步定時(shí)信息。 封裝后的 PW 報(bào)文再用網(wǎng)絡(luò)隧道 （如 MPLS協(xié)議）進(jìn)行承載，通過(guò)相應(yīng)的分組網(wǎng)絡(luò)到達(dá) PW 出口 后解封裝，最后重建 TDM 業(yè)務(wù)流。 由于分組網(wǎng)絡(luò)具有 2 網(wǎng)絡(luò) 技 術(shù)電信網(wǎng)技術(shù)2009 年 8 月第 8 期和 TDM 網(wǎng)絡(luò)不同的特性，所以 TDM CES 業(yè)務(wù)會(huì)遇到節(jié)）來(lái)構(gòu)成分組的有效載荷。 一般選取有效載荷的長(zhǎng)一些問(wèn)題，如分組丟失、分組包亂序、時(shí)延和抖動(dòng)等。度使分組構(gòu)成時(shí)間在 1ms 左右， 對(duì)于 E1

8、電路該長(zhǎng)度為 256 個(gè)字節(jié)。 TDM 業(yè)務(wù)中的信令被透明傳輸， 無(wú)須任何的信令協(xié)議轉(zhuǎn)換設(shè)備就可支持任何結(jié)構(gòu)的 TDM 業(yè)務(wù)。 該方式實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、封裝時(shí)延小，PTN 設(shè)備普遍采用該方式。(2) 結(jié)構(gòu)化 TDM 業(yè)務(wù)的仿真（CESoP）符合 RFC5086 規(guī)范， 該方式提供了 N 64kbit/s TDM 信號(hào)通過(guò)偽線封裝傳送的方法，支持 64k的匯聚疏導(dǎo)。 其基本原理是：首先將幀結(jié)構(gòu) (如 DS1 中的 F 位 )從數(shù)據(jù)流中提取出來(lái)，然后按順序?qū)⒚總€(gè)時(shí)隙加入到分組的有效負(fù)荷內(nèi)，IETF PWE3 工作組共提出了 3 類 PSN 的電路仿后面再跟著下一幀的同一時(shí)隙，如此反復(fù)。 有效負(fù)荷真技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

9、。（對(duì)于 E1，封裝 8 幀則有 256 個(gè)字節(jié) ）全部填滿后 ，再(1) 結(jié)構(gòu)未知 TDM 信號(hào)的仿真（SATOP）加上一個(gè)分組頭， 然后將該報(bào)文發(fā)送到分組網(wǎng)絡(luò)中。符合 RFC4553 規(guī)范， 該方式不關(guān)心 TDM 信號(hào)在分組網(wǎng)絡(luò)出口處，TDM 數(shù)據(jù)流被重新產(chǎn)生，并使用（E1，E3 等 ）的具體結(jié)構(gòu) （是否成幀 、 是否結(jié)構(gòu)化 ，即新的幀結(jié)構(gòu)（時(shí)隙排列）。 該方式降低了分組網(wǎng)上丟包N64kbit/s），而是把 TDM 信號(hào)看作給定速率的純比對(duì) TDM 信號(hào)完整性的影響， 主要用于 2G 無(wú)線回傳，特流，從 TDM 位流中按順序截取一系列 8 位位組（字提高了帶寬使用效率，但缺點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)復(fù)雜、封

10、裝時(shí)延 3 （收稿日期 ：2009-07-20）TELECOMMUNICATIONS NETWORK TECHNOLOGY No.8NETWORK TECHNOLOGY稍大。(3) SDH 電路仿真（SDH CEP）符合 RFC4842 規(guī)范， 該方式支持 SDH 同步負(fù)荷 VC-12/VC-3/ VC-4 等封裝 ，支持 AIS，RDI 和指 針調(diào)整等。其特點(diǎn)是能較好的支持STM-1 等 SDH 同步信號(hào)， 對(duì)時(shí)鐘 同步和恢復(fù)技術(shù)要求較高，目前業(yè) 內(nèi)可用的芯片較少，因此采用該方 式的廠家較少。5 P TN 支持 ATM 業(yè)務(wù) 處理由 于 3GPP R99R4 版本采用 ATM 處理方式，基站

11、側(cè)接口為 ATM 反向復(fù)用 （IMA）E1，RNC 側(cè)接口為ATM STM-1， 因此部分廠家的 PTN 開(kāi)發(fā)了 ATM 業(yè)務(wù) 處理功能，目的是更好地適配 3G 傳輸，提高帶寬效率， 但增加了實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度和成本。 當(dāng)然，PTN 可通過(guò) TDM CES 方式透?jìng)?ATM 來(lái)滿足 3G 無(wú)線回傳（見(jiàn)圖 6）。PTN 通過(guò) RFC4717 “在 MPLS 網(wǎng)絡(luò)上傳送 ATM的封裝方法 ” 來(lái)實(shí)現(xiàn) ATM 業(yè)務(wù)到 PW 的封裝， 支持VP 和 VC 交換，支持 1：1 和 N：1 的封裝方式。6 結(jié)束語(yǔ)PTN 是數(shù)據(jù)和傳送領(lǐng)域技術(shù)融合的產(chǎn)物 ，具有面 向連接的多業(yè)務(wù)傳送，50ms 的網(wǎng)絡(luò)保護(hù)， 完善的運(yùn)

12、行 管理維護(hù)（OAM）機(jī)制，全面的服務(wù)質(zhì)量（QoS）保障以 及功能強(qiáng)大的傳送網(wǎng)管功能等核心技術(shù)優(yōu)勢(shì)，主要應(yīng) 用在城域的 3G/B3G 移動(dòng)無(wú)線回傳、 企事業(yè)專線 / 專網(wǎng)和 IPTV 等高品質(zhì)寬帶業(yè)務(wù)領(lǐng)域， 為我國(guó)三大運(yùn)營(yíng) 商的全業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)奠定網(wǎng)絡(luò)融合的基礎(chǔ)。Multiservice Unify Transport Technology PTNAbs tra ct Packet Transport Network (PTN) is one kind of new generation multiservice unify transport technology, which is packet

13、-based and connection-oriented. This article mainly addressed on how MPLS-TP based PTN use PWE3 to support threekinds of carrier Ethernet services and TDM/ATM circuit emulation services (CES).Ke ywords PTN MPLS-TP TDM ATM愛(ài)立信為中國(guó)電信提供光纖傳輸解決方案愛(ài)立信，Za in 和 GS M 協(xié)會(huì)繼續(xù)在非洲愛(ài)立信近日與中國(guó)電信簽署合同， 中國(guó)電信將利用愛(ài)開(kāi)展安全行動(dòng)拯救生命立信的 40Gbit/s DWDM 光纖傳輸解決方案， 對(duì)其覆蓋長(zhǎng)江在 GSM 協(xié)會(huì)負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)的一個(gè)倡議項(xiàng)目中，泛非移動(dòng)運(yùn)三角洲地區(qū)的骨干網(wǎng)進(jìn)行升級(jí)。 根據(jù)該合同，愛(ài)立信將提供營(yíng)商 Zain 和愛(ài)立信繼續(xù)通過(guò)擴(kuò)展非洲東部 3 個(gè)國(guó)家的移動(dòng)其領(lǐng)先的 40Gbit/s DWDM 解決方案 MHL 3000 系列，幫助中網(wǎng)絡(luò)覆蓋，并發(fā)起一項(xiàng)安全行動(dòng)，更好地在非洲維多利亞湖國(guó)電信對(duì)位于長(zhǎng)江三角洲地區(qū)的核心城市上海、 南京和杭區(qū)拯救生命、促進(jìn)發(fā)展。 經(jīng)擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)將覆蓋 80%開(kāi)展?jié)O業(yè)州之間的 10G DWDM 網(wǎng)進(jìn)行升級(jí)?；顒?dòng)的地區(qū)，