面向多业务统一传送的PTN技术pdf

1、网络 技 术电信网技术2009 年 8 月第 8 期网络技术分组传送网技术与应用专题面向多业务统一传送的 PTN 技术 *李 芳 工业和信息化部电信研究院通信标准研究所高级工程师摘要 介绍了面向多业务统一传送的分组传送网技术， 论述了基于 MPLS-TP 的 PTN 如何采用 PWE3 技术支持电信级以太网业务的 3 种类型，以及实现 TDM 和 ATM 业务的电路仿真等。关键词 PTN MPLS-TP TDM ATM1 引言分 组传送网（PTN）是新一代基于分组的、面向连 接的多业务统一传送技术， 不仅能较好地承载电信级 以太网业务， 而且兼顾了传统的 TDM 和 ATM 业务。本文重点论述

2、了基于 MPLS-TP的 PTN 如何采用 PWE3 技术支 持电信级以太网业务的 3 种类 型， 以及实现 TDM 和 ATM 业务的电路仿真等。2 P TN 的多业务传送能 力概述分组传送网不仅能较好地 承载电信级以太网业务， 满足 标准化业务、高可靠性、灵活扩 展性、 严格的 QoS 和完善的OAM 等基本属性，而且兼顾了传统的 TDM 和 ATM 业务。 目前，MPLS-TP 是 PTN 最主流的 实 现 技 术 ，IETF 的 MPLS 专家和 ITU-T 的传送专家共同为 MPLS-TP 界定了业务适用范围：（1） 面向连接的 L1 和 L2 业务 ， 主要是点到点（Pt-Pt）和

3、点到多点（Pt-MPt）业务。（2） 无连接或面向连接的 L1，L2 和 L3 业务 ，包括点到点（Pt-Pt）、点到多点（Pt-MPt）和多点到多点之 间（MPt-MPt）等业务。MPLS-TP 业 务 适 用 范 围 具 体 如 RFC 5317“MPLS-TP 的联合工作组报告”中的图 1 所示。基于 MPLS-TP 的 PTN 采用了 PWE3 （端到端的 伪线仿真）技术来实现多业务的统一传送，目的是为 城域全业务运营提供基础承载网，实现建设成本和运 营成本的节约。3 P TN 支持电信级以太网业务传送* 基金项目：国家高技术研究发展计划 （“八六三 ”计划）基金资助项目 （2007A

4、A01Z253） 1 TELECOMMUNICATIONS NETWORK TECHNOLOGY No.8NETWORK TECHNOLOGY根据以太网业务的连接类型（点到点、点到多点 还是多点之间），以及业务接入侧是否具有业务复用、 网络侧的传送通道是专用还是共享等原则，ITU-T 将以太网业务分为以太网专线（EPL）、以太网虚拟专线（EVPL）、 以太网专网 （EPLAN）、 以太网虚拟专网（EVPLAN）、以太网专用根基多点 （EPRM）、以太网虚 拟专用根基多点（EVPRM）6 种类型，具体参见图 2图 4。基于 MPLS-TP 的 PTN 采用 RFC4448 “在 MPLS网络上传

5、送以太网的封装方法 ”来实现以太网到伪线（PW）的封装。PTN 在源宿节点间建立点到点 PW/LSP （ 即IETF 的 VPWS）实现 E-Line 业务。在多点之间建立全连接的 PW/LSP（即 IETF 的 VPLS 或 H-VPLS） 来实现 E-LAN 业务， 支持 802.1D桥接功能（即 MAC 地址学习、老化和转发），为了防止 成环，需配置水平分割功能。对于 E-Tree 业务 ， 需要在 PTN 根节点和多个 叶节点之间建立点到多点 的 PW 和 LSP， 只允许根节 点和叶节点之间通信，不允 许叶子节点之间通信。表 1 给出了 PTN 支持的电信级以太网业务的基本属性，以及

6、与 IETF，MEF 业务分类模型的对应关系。4 P TN 通过电路仿真支持 TDM 业务PTN 对 TDM 业务的支持主要 用于移动无线回传场景和少量 TDM专线场景。 在无线回传场景中，PTN网络在基站 （2G BTS 和 3G Node B）和基站控制器（BSC 或 RNC）之间提供多个 E1 到通道化 STM-1 的汇聚 和传送功能，具体参见图 5。CES 的基本思想是在分组交换 网络（PSN）上搭建一个 “通道 ”， 尽可 能真实地仿真低速 TDM 业务，如 E1和 STM-1 的基本特征， 从而使网络任一端的 TDM 设备不必关心其所连接的网络是否是一个 TDM 网络，故而称为“电

7、路仿真（CES）”。 CES 实现方式是将 TDM 业务数据用特殊的电 路仿真报文头进行封装，在特殊报文 头中携带 TDM 业务流的帧格式信 息、告警信息、信令信息以及同步定时信息。 封装后的 PW 报文再用网络隧道 （如 MPLS协议）进行承载，通过相应的分组网络到达 PW 出口 后解封装，最后重建 TDM 业务流。 由于分组网络具有 2 网络 技 术电信网技术2009 年 8 月第 8 期和 TDM 网络不同的特性，所以 TDM CES 业务会遇到节）来构成分组的有效载荷。 一般选取有效载荷的长一些问题，如分组丢失、分组包乱序、时延和抖动等。度使分组构成时间在 1ms 左右， 对于 E1

8、电路该长度为 256 个字节。 TDM 业务中的信令被透明传输， 无须任何的信令协议转换设备就可支持任何结构的 TDM 业务。 该方式实现简单、封装时延小，PTN 设备普遍采用该方式。(2) 结构化 TDM 业务的仿真（CESoP）符合 RFC5086 规范， 该方式提供了 N 64kbit/s TDM 信号通过伪线封装传送的方法，支持 64k的汇聚疏导。 其基本原理是：首先将帧结构 (如 DS1 中的 F 位 )从数据流中提取出来，然后按顺序将每个时隙加入到分组的有效负荷内，IETF PWE3 工作组共提出了 3 类 PSN 的电路仿后面再跟着下一帧的同一时隙，如此反复。 有效负荷真技术标准

9、。（对于 E1，封装 8 帧则有 256 个字节 ）全部填满后 ，再(1) 结构未知 TDM 信号的仿真（SATOP）加上一个分组头， 然后将该报文发送到分组网络中。符合 RFC4553 规范， 该方式不关心 TDM 信号在分组网络出口处，TDM 数据流被重新产生，并使用（E1，E3 等 ）的具体结构 （是否成帧 、 是否结构化 ，即新的帧结构（时隙排列）。 该方式降低了分组网上丢包N64kbit/s），而是把 TDM 信号看作给定速率的纯比对 TDM 信号完整性的影响， 主要用于 2G 无线回传，特流，从 TDM 位流中按顺序截取一系列 8 位位组（字提高了带宽使用效率，但缺点是实现复杂、封

10、装时延 3 （收稿日期 ：2009-07-20）TELECOMMUNICATIONS NETWORK TECHNOLOGY No.8NETWORK TECHNOLOGY稍大。(3) SDH 电路仿真（SDH CEP）符合 RFC4842 规范， 该方式支持 SDH 同步负荷 VC-12/VC-3/ VC-4 等封装 ，支持 AIS，RDI 和指 针调整等。其特点是能较好的支持STM-1 等 SDH 同步信号， 对时钟 同步和恢复技术要求较高，目前业 内可用的芯片较少，因此采用该方 式的厂家较少。5 P TN 支持 ATM 业务 处理由 于 3GPP R99R4 版本采用 ATM 处理方式，基站

11、侧接口为 ATM 反向复用 （IMA）E1，RNC 侧接口为ATM STM-1， 因此部分厂家的 PTN 开发了 ATM 业务 处理功能，目的是更好地适配 3G 传输，提高带宽效率， 但增加了实现复杂度和成本。 当然，PTN 可通过 TDM CES 方式透传 ATM 来满足 3G 无线回传（见图 6）。PTN 通过 RFC4717 “在 MPLS 网络上传送 ATM的封装方法 ” 来实现 ATM 业务到 PW 的封装， 支持VP 和 VC 交换，支持 1：1 和 N：1 的封装方式。6 结束语PTN 是数据和传送领域技术融合的产物 ，具有面 向连接的多业务传送，50ms 的网络保护， 完善的运

12、行 管理维护（OAM）机制，全面的服务质量（QoS）保障以 及功能强大的传送网管功能等核心技术优势，主要应 用在城域的 3G/B3G 移动无线回传、 企事业专线 / 专网和 IPTV 等高品质宽带业务领域， 为我国三大运营 商的全业务运营奠定网络融合的基础。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爱立信为中国电信提供光纤传输解决方案爱立信，Za in 和 GS M 协会继续在非洲爱立信近日与中国电信签署合同， 中国电信将利用爱开展安全行动拯救生命立信的 40Gbit/s DWDM 光纤传输解决方案， 对其覆盖长江在 GSM 协会负责协调的一个倡议项目中，泛非移动运三角洲地区的骨干网进行升级。 根据该合同，爱立信将提供营商 Zain 和爱立信继续通过扩展非洲东部 3 个国家的移动其领先的 40Gbit/s DWDM 解决方案 MHL 3000 系列，帮助中网络覆盖，并发起一项安全行动，更好地在非洲维多利亚湖国电信对位于长江三角洲地区的核心城市上海、 南京和杭区拯救生命、促进发展。 经扩展的网络将覆盖 80%开展渔业州之间的 10G DWDM 网进行升级。活动的地区，