ＰＴＮ技術與部署策略研究

陳利兵

[摘要]文章首先介紹了分組傳送網技術的產生背景及其特點：然后介紹了T-MPLS(Transport-MDLS)和PBT(Provider Backbone Transport)兩種代表技術，并剖析其技術原理，分析比較兩種技術的特點，最后對PTN技術在城域接入網層面的部署方案和實施步驟給出了建議。

[關鍵詞]PTNPBTT-MPLS電信級以太網

1前言

傳統移動業務和固網業務IP化、寬帶化已是大勢所趨，IP化之后的各種業務仍然需要具備較高的服務質量和可靠性，這就為承載網絡提出了新的要求。

在骨干層面，國內三大運營商均建設了覆蓋全國主要地市節點的IP承載網，以MPLS為基礎承載方式，輔以各種高可靠性技術和服務質量保障機制，基本滿足了電信級業務的承載需求；在城域層面，電信級以太網技術方興未艾，其中PTN技術以其在可靠性、服務質量、安全性、可管理性等方面的突出特點備受青睞，已經成為電信級業務尤其是3G基站業務回傳的首選技術。目前，工業與信息化部電信管理局已經正式批準PTN成為新的電信設備入網類型，相關的入網測試規范也已經完成，這標志著國家對PTN技術和設備形態的認可，預示著未來PTN技術將在城域內大規模部署。

2PTN主流技術

目前PTN的代表技術包括PBB-TESDT-MPLS兩類，都能夠滿足MEF提出的電信級以太網技術要求，具有以下共同特點：

◆支持以太網專線、虛擬局域網等傳統以太網業務；

◆具有較好的擴展性，業務規模基本不受限制；

◆具有較高的可靠性，實現50ms以內保護倒換指標；

◆能夠提供較高的業務質量，具有QoS保障；

◆能夠提供完善的網管功能，實現快速業務開通、網絡管理及OAM功能。

2.1T-MPLS技術

T-MPLS是一種面向連接的分組傳送技術，通過網管系統指配或控制層面分配獲得標簽并建立標記交換通路(LSP)，實現分組轉發。T-MPLS借鑒了傳統傳輸系統的部分特性，采用與其相同的體系架構、管理方式和運營模式。T-MPLS也融合了MPLS機制，具有MPLS協議標準的標簽長度和格式，采用相同的標簽交換和轉發方式，同時裁減掉了不必要的標簽處理和路由處理功能。與此同時，T-MPLS技術強化了OAM、保護倒換、智能控制等功能，增強了網絡可靠性和可管理性。T-MPLS具備分組處理內核，兼容以太網和電路系統接口。能夠滿足低成本、大容量、高可靠性和管理性的分組傳送要求。T-MPLS基本網絡層次如圖1所示。

2006年起ITU-T逐步進行T-MPLS技術標準化，已經形成的標準規范如表1所示：

上述協議已經基本覆蓋T-MPLS體系架構、接口、設備功能等基本技術要素，形成了T-MPLS網絡協議基本框架。

目前能夠提供T-MPLS產品的廠商較多，如阿爾卡特、愛立信、華為等，相關產品也在逐步開展現網測試。

2.2PBT技術

PB丁基于傳統以太網技術，工作機制與以太網交換機類似，具有較好的兼容性。PBT是在IEEE 802.1q、802.1ad、802.1ah等技術基礎上進行擴展，采用傳統的以太網幀結構作為封裝方式承載上層業務，如圖2所示。PBT關閉了MAC地址學習、廣播、生成樹協議等傳統功能，通過網管系統或控制協議進行連接配置和管理，避免了廣播流量的泛濫并提高了網絡可靠性。PBT還引入了快速保護倒換機制、OAM、QoS、流量工程等機制，確保實現電信級業務傳送特性。

PBT技術的標準化進程較慢，2007年IEEE逐步開始標準化工作，目前僅提交了IEEE 802、1Qay PBB-TE草案。PBT技術主要由加拿大北電公司推動。

2.3T0MPLS與PBT技術分析

在業務適配方面，PBT采用傳統的以太網LLC層面控制業務的帶寬及服務質量指標，采用以太網“業務類型”字段標識不同業務，因而可以繼承傳統以太網的業務承載能力；T-MPLS采用隧道(LSP)機制透明傳送各種業務，因此可以承載任何類型的分組數據。在運行模式上，T-MPLS和PBT都采用面向連接的方式，采用網管系統或控制層面技術進行配置和控制，與傳統傳送網絡較為類似，具有較高的可管理性和穩定性。在可靠性方面，T-MPLS和PBT都引入了成熟的OAM和保護倒換技術，能夠實現50ms之內的保護倒換和業務恢復。在技術成熟度方面，T-MPLS領先于PBT，協議架構較為完善，而且支持廠商眾多，已經逐步開展試商用。

此外，隨著移動業務的快速發展，PTN作為3G基站業務回傳的重要承載手段，在以太網時鐘同步恢復等關鍵技術方面也進行了深八的探索，逐步為大規模商用掃清障礙。雖然PTN技術和產品尚未完全成熟，但是其自身具備的技術優勢和各種電信級業務需求正在有力地推動PTN走向大規模商用。

3PTN技術部署策略

3.1PTN技術部署層面

隨著移動業務和其他電信級業務的迅猛發展，傳統的SDH技術和以太網技術都不能適應上述業務對傳送和承載的全方位需求。PTN為解決分組業務的高效傳送和電信級質量提供了一個較好的解決方案。PTN技術定位于城域網的接入層和接入匯聚層，如圖3所不。

3.2PTN技術部署策略

PTN部署策略主要涉及部署方案和實施步驟兩個方面。

(1)PTN技術部署方案

國內三大運營商均為“全業務”運營商，在城域范圍內移動業務和固網數據業務并存。目前，移動2G/3G基站普遍采用MSTP方式或ATM IMA進行數據回傳；傳統互聯網業務普遍采用DSL或以太網作為接入層，采用以太網交換機進行接入匯聚；大客戶數據業務通常采用以太網專線、MSTP傳輸專線等方式將業務直接接入BRAS/SR，從而保障用戶服務質量。不同業務采用的接入層和接入匯聚層技術均不相同。而且各運營商在業務分布和用戶分布等方面均存在明顯差異，因此應當根據不同地區的業務、用戶發展水平及本地資源條件采用不同的PTN建設策略。

對于移動和固網用戶規模均較小、固網業務以專線業務為主、本地資源較薄弱的地區，建議統一部署PTN作為接入和匯聚層。統一的PTN可以同時為移動和固網數據業務提供高質量、高附加值業務，在規模較小的區域可以節省設備投資，簡化運維工作，降低運維成本。

對于移動或固網用戶規模較大、固網業務類型眾多、本地資源較豐富的地區，建議采用不同接入技術分別進行承載。對于移動業務，由于PTN在保護倒換、管理控制、時鐘恢復、OAM機制等方面軍進行了專門的優化，因此應當采用PTN技術組網；對于固網寬帶業務，由于覆蓋范圍廣、用戶數量多、網絡流量大，應當采用成本較低的增強型以太網技術組網；對于固網專線業務等電信級業務，可以采用PTN或者傳輸專線方式組網。采用不同的接入技術能夠保障各種業務均獲得所需的服務質量，同時也能夠優化建網成本，明確業務之間的運維界面，便于各種業務的大規模開展。

(2)PTN技術實施步驟

雖然PTN技術以適用于多種業務，但是在部署時也應充分考慮對前期投資的保護，實現平穩過渡。PTN的部署可以采用“自上而下，由新及舊”的步驟實施。即首先改造接入匯聚層，然后在接入層逐步推進PTN技術；其次在新增3G基站或電信級業務的區域部署PTN技術，然后逐步改造已經采用其他接入技術的區域。

在城域網中，接入匯聚層位于業務接入控制和接入層之間。接入匯聚層的演進不會對用戶設備或業務系統造成直接影響，因此PTN技術應當首先在接入匯聚層引入，然后在接入層逐步部署。

在接入匯聚層，擴容和新建網絡應盡量采用PTN技術，并逐步使用PTN技術替換原有MSTP，最終在接入匯聚層面率先形成統一的PTN網絡。

在接入層，從保護投資的角度出發，前期采用E1/ATMIMA物理接口的基站和專線用戶建議仍然采用MSTP進行承載，新增具有以太網接口的基站和專線用戶采用PTN承載，接入層面近期將形成MSTP和PTN并存的情況。隨著基站逐步IP化、MSTP逐步退網，接入層面最終也將形成統一的PTN網絡。PTN技術實施的步驟如圖4所示。

4結語

以T-MPLS和PBT為代表的PTN技術具有優異的業務承載能力、強大的擴展性、完善的管理功能，能夠充分滿足未來移動和固網電信級業務的需求，已經得到業界越來越多的關注和認可。PTN將逐步在城域接入層和接入匯聚層部署，成為主導高品質業務承載的主流技術。