面向多業(yè)務統(tǒng)一傳送的PTN技術pdf

1、網絡 技 術電信網技術2009 年 8 月第 8 期網絡技術分組傳送網技術與應用專題面向多業(yè)務統(tǒng)一傳送的 PTN 技術 *李 芳 工業(yè)和信息化部電信研究院通信標準研究所高級工程師摘要 介紹了面向多業(yè)務統(tǒng)一傳送的分組傳送網技術， 論述了基于 MPLS-TP 的 PTN 如何采用 PWE3 技術支持電信級以太網業(yè)務的 3 種類型，以及實現 TDM 和 ATM 業(yè)務的電路仿真等。關鍵詞 PTN MPLS-TP TDM ATM1 引言分 組傳送網（PTN）是新一代基于分組的、面向連 接的多業(yè)務統(tǒng)一傳送技術， 不僅能較好地承載電信級 以太網業(yè)務， 而且兼顧了傳統(tǒng)的 TDM 和 ATM 業(yè)務。本文重點論述

2、了基于 MPLS-TP的 PTN 如何采用 PWE3 技術支 持電信級以太網業(yè)務的 3 種類 型， 以及實現 TDM 和 ATM 業(yè)務的電路仿真等。2 P TN 的多業(yè)務傳送能 力概述分組傳送網不僅能較好地 承載電信級以太網業(yè)務， 滿足 標準化業(yè)務、高可靠性、靈活擴 展性、 嚴格的 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。 目前，MPLS-TP 是 PTN 最主流的 實 現 技 術 ，IETF 的 MPLS 專家和 ITU-T 的傳送專家共同為 MPLS-TP 界定了業(yè)務適用范圍：（1） 面向連接的 L1 和 L2 業(yè)務 ， 主要是點到點（Pt-Pt）和

3、點到多點（Pt-MPt）業(yè)務。（2） 無連接或面向連接的 L1，L2 和 L3 業(yè)務 ，包括點到點（Pt-Pt）、點到多點（Pt-MPt）和多點到多點之 間（MPt-MPt）等業(yè)務。MPLS-TP 業(yè) 務 適 用 范 圍 具 體 如 RFC 5317“MPLS-TP 的聯(lián)合工作組報告”中的圖 1 所示?；?MPLS-TP 的 PTN 采用了 PWE3 （端到端的 偽線仿真）技術來實現多業(yè)務的統(tǒng)一傳送，目的是為 城域全業(yè)務運營提供基礎承載網，實現建設成本和運 營成本的節(jié)約。3 P TN 支持電信級以太網業(yè)務傳送* 基金項目：國家高技術研究發(fā)展計劃 （“八六三 ”計劃）基金資助項目 （2007A

4、A01Z253） 1 TELECOMMUNICATIONS NETWORK TECHNOLOGY No.8NETWORK TECHNOLOGY根據以太網業(yè)務的連接類型（點到點、點到多點 還是多點之間），以及業(yè)務接入側是否具有業(yè)務復用、 網絡側的傳送通道是專用還是共享等原則，ITU-T 將以太網業(yè)務分為以太網專線（EPL）、以太網虛擬專線（EVPL）、 以太網專網 （EPLAN）、 以太網虛擬專網（EVPLAN）、以太網專用根基多點 （EPRM）、以太網虛 擬專用根基多點（EVPRM）6 種類型，具體參見圖 2圖 4?；?MPLS-TP 的 PTN 采用 RFC4448 “在 MPLS網絡上傳

5、送以太網的封裝方法 ”來實現以太網到偽線（PW）的封裝。PTN 在源宿節(jié)點間建立點到點 PW/LSP （ 即IETF 的 VPWS）實現 E-Line 業(yè)務。在多點之間建立全連接的 PW/LSP（即 IETF 的 VPLS 或 H-VPLS） 來實現 E-LAN 業(yè)務， 支持 802.1D橋接功能（即 MAC 地址學習、老化和轉發(fā)），為了防止 成環(huán)，需配置水平分割功能。對于 E-Tree 業(yè)務 ， 需要在 PTN 根節(jié)點和多個 葉節(jié)點之間建立點到多點 的 PW 和 LSP， 只允許根節(jié) 點和葉節(jié)點之間通信，不允 許葉子節(jié)點之間通信。表 1 給出了 PTN 支持的電信級以太網業(yè)務的基本屬性，以及

6、與 IETF，MEF 業(yè)務分類模型的對應關系。4 P TN 通過電路仿真支持 TDM 業(yè)務PTN 對 TDM 業(yè)務的支持主要 用于移動無線回傳場景和少量 TDM專線場景。 在無線回傳場景中，PTN網絡在基站 （2G BTS 和 3G Node B）和基站控制器（BSC 或 RNC）之間提供多個 E1 到通道化 STM-1 的匯聚 和傳送功能，具體參見圖 5。CES 的基本思想是在分組交換 網絡（PSN）上搭建一個 “通道 ”， 盡可 能真實地仿真低速 TDM 業(yè)務，如 E1和 STM-1 的基本特征， 從而使網絡任一端的 TDM 設備不必關心其所連接的網絡是否是一個 TDM 網絡，故而稱為“電

7、路仿真（CES）”。 CES 實現方式是將 TDM 業(yè)務數據用特殊的電 路仿真報文頭進行封裝，在特殊報文 頭中攜帶 TDM 業(yè)務流的幀格式信 息、告警信息、信令信息以及同步定時信息。 封裝后的 PW 報文再用網絡隧道 （如 MPLS協(xié)議）進行承載，通過相應的分組網絡到達 PW 出口 后解封裝，最后重建 TDM 業(yè)務流。 由于分組網絡具有 2 網絡 技 術電信網技術2009 年 8 月第 8 期和 TDM 網絡不同的特性，所以 TDM CES 業(yè)務會遇到節(jié)）來構成分組的有效載荷。 一般選取有效載荷的長一些問題，如分組丟失、分組包亂序、時延和抖動等。度使分組構成時間在 1ms 左右， 對于 E1

8、電路該長度為 256 個字節(jié)。 TDM 業(yè)務中的信令被透明傳輸， 無須任何的信令協(xié)議轉換設備就可支持任何結構的 TDM 業(yè)務。 該方式實現簡單、封裝時延小，PTN 設備普遍采用該方式。(2) 結構化 TDM 業(yè)務的仿真（CESoP）符合 RFC5086 規(guī)范， 該方式提供了 N 64kbit/s TDM 信號通過偽線封裝傳送的方法，支持 64k的匯聚疏導。 其基本原理是：首先將幀結構 (如 DS1 中的 F 位 )從數據流中提取出來，然后按順序將每個時隙加入到分組的有效負荷內，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隙，如此反復。 有效負荷真技術標準

9、。（對于 E1，封裝 8 幀則有 256 個字節(jié) ）全部填滿后 ，再(1) 結構未知 TDM 信號的仿真（SATOP）加上一個分組頭， 然后將該報文發(fā)送到分組網絡中。符合 RFC4553 規(guī)范， 該方式不關心 TDM 信號在分組網絡出口處，TDM 數據流被重新產生，并使用（E1，E3 等 ）的具體結構 （是否成幀 、 是否結構化 ，即新的幀結構（時隙排列）。 該方式降低了分組網上丟包N64kbit/s），而是把 TDM 信號看作給定速率的純比對 TDM 信號完整性的影響， 主要用于 2G 無線回傳，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，但缺點是實現復雜、封

10、裝時延 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 同步負荷 VC-12/VC-3/ VC-4 等封裝 ，支持 AIS，RDI 和指 針調整等。其特點是能較好的支持STM-1 等 SDH 同步信號， 對時鐘 同步和恢復技術要求較高，目前業(yè) 內可用的芯片較少，因此采用該方 式的廠家較少。5 P TN 支持 ATM 業(yè)務 處理由 于 3GPP R99R4 版本采用 ATM 處理方式，基站

11、側接口為 ATM 反向復用 （IMA）E1，RNC 側接口為ATM STM-1， 因此部分廠家的 PTN 開發(fā)了 ATM 業(yè)務 處理功能，目的是更好地適配 3G 傳輸，提高帶寬效率， 但增加了實現復雜度和成本。 當然，PTN 可通過 TDM CES 方式透傳 ATM 來滿足 3G 無線回傳（見圖 6）。PTN 通過 RFC4717 “在 MPLS 網絡上傳送 ATM的封裝方法 ” 來實現 ATM 業(yè)務到 PW 的封裝， 支持VP 和 VC 交換，支持 1：1 和 N：1 的封裝方式。6 結束語PTN 是數據和傳送領域技術融合的產物 ，具有面 向連接的多業(yè)務傳送，50ms 的網絡保護， 完善的運

12、行 管理維護（OAM）機制，全面的服務質量（QoS）保障以 及功能強大的傳送網管功能等核心技術優(yōu)勢，主要應 用在城域的 3G/B3G 移動無線回傳、 企事業(yè)專線 / 專網和 IPTV 等高品質寬帶業(yè)務領域， 為我國三大運營 商的全業(yè)務運營奠定網絡融合的基礎。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愛立信為中國電信提供光纖傳輸解決方案愛立信，Za in 和 GS M 協(xié)會繼續(xù)在非洲愛立信近日與中國電信簽署合同， 中國電信將利用愛開展安全行動拯救生命立信的 40Gbit/s DWDM 光纖傳輸解決方案， 對其覆蓋長江在 GSM 協(xié)會負責協(xié)調的一個倡議項目中，泛非移動運三角洲地區(qū)的骨干網進行升級。 根據該合同，愛立信將提供營商 Zain 和愛立信繼續(xù)通過擴展非洲東部 3 個國家的移動其領先的 40Gbit/s DWDM 解決方案 MHL 3000 系列，幫助中網絡覆蓋，并發(fā)起一項安全行動，更好地在非洲維多利亞湖國電信對位于長江三角洲地區(qū)的核心城市上海、 南京和杭區(qū)拯救生命、促進發(fā)展。 經擴展的網絡將覆蓋 80%開展?jié)O業(yè)州之間的 10G DWDM 網進行升級?；顒拥牡貐^(qū)，