PTN网络功能架构 PTN网络保护功能要求

pTN的三种技术类型

作为电信运营网络的基础支撑网络，传送网络始终是为了满足所承载的业务需求并且优先于业务而发展的。以电路交叉为核心的SDH设备在近10年的黄金发展期里，覆盖了几乎整个电信网的骨干核心层、汇聚层、接入层等设备层次。后期，在Ip业务的驱动下，MSTp设备得到了长足发展，但MSTp设备仍然是以电路交叉为核心的SDH设备，只是增加了一些数据业务的接口，可以实现数据业务的透明传输以及一些简单的业务汇聚。近几年，业务的Ip化已经从电信网络的边缘逐渐向核心蔓延，这些业务不但有固网数据，还包括近几年发展起来的业务。在这种趋势下，必然要求传输网络Ip化，即要求传送网络由电路交叉核心向分组交换核心的转换，利用分组交换核心实现分组业务的高效传送。

将分组交换核心引入到传送网络已经成为从运营商到设备厂商的共识。各设备厂商和标准组织纷纷推出了以不同技术为基础的分组传送设备。依照技术基础的不同，可以将这些标准设备分为三种主要类型。

T-MpLS技术体制

T-MpLS是核心网技术的向下延伸。使用基于Ip核心网的MpLS技术，简化复杂的控制协议，简化数据平面，增加强大的OAM能力、保护倒换和恢复功能;提供可靠的QoS、带宽统计复用功能。T-MpLS构建于MpLS之上，它的相关标准为部署分组交换传输网络提供了电信级的完整方案。需要强调的是，为了维持点对点OAM的完整性，T-MpLS去掉了那些与传输无关的Ip功能。

T-MpLS的基本技术特点：充分利用了面向连接MpLS技术在QoS、带宽共享、区分服务等方面的技术优势；简化了复杂的MpLS控制协议簇以及数据平面，去掉了不必要的转发处理，更加适合分组传送的需求；增加了层网络的概念，T-MpLS层网络独立于客户信号和控制网络信号；增加了传送*性的OAM和保护倒换。

T-MpLS技术与MpLS技术之间的关系：T-MpLS继承了MpLS体系架构的部分概念定义、转发原理等，同时对MpLS系统架构进行简化和扩充。T-MpLS借用了MpLS的内容和概念，包括标签转发原理、标签交换路径(LSp)、区分业务(Diff-Serv)、标签空间和标记分配、TTL处理，并在MpLS基础上进行了简化和扩充。简化MpLS的复杂协议簇，简化控制层面;不支持pHp，简化数据转发平面;不支持标签的合并(Merging)；扩充标记栈深度，不限制标记栈的深度;支持双向LSp;增加了OAM功能;增加了线性子网保护和环网保护，支持ApS协议；引入了层网络概念。

pBT技术体制

pBT-TE是提供商网桥的改进，允许配置流量工程和保护。pBT几乎是在标准的提供商骨干网桥上添加路由配置而完成的。pBT技术的主要优点体现在关闭传统以太网的地址学习、地址广播以及STp功能，以太网的转发表完全由管理平面进行配置；具有面向连接的特性，使得以太网业务具有连接性，以便实现保护倒换、OAM、QoS、流量工程等传送网络的功能;pBT技术承诺与传统以太网桥的硬件兼容，数据包不需要修改，转发效率高。

pBT的基本技术特点：使用运营商MAC加上B-TAG进行业务的转发，从而使电信级以太网得到运营商的控制而隔离用户网络；新增I-TAG标记来标示一个业务实例；pBT在运营商网络层面关闭了复杂的MAC地址学习、广播、生成树协议等传统以太网功能，避免广播包的泛滥；使用providerMAC+VLANID进行业务的转发，具有面向连接的特征，实现电信级网络所需要的一些特征，包括保护倒换、QoS等电信级传送网络的功能；可以基于现有以太网交换机的硬件实现。

pBT与pBB之间的关系：pBT可以做到硬件与商用网桥pBB完全兼容。可以将pBT看做在pBB基础上通过简化和扩充完成的。在pBB的基础上，pBT去掉了以太网的无连接特性，增加以太网OAM和连接保护功能，数据转发比较简单。

EOMpLS技术体制

EOMpLS技术是在MpLS技术的基础上简化完成的，主要是使用MpLS协议建立的链路层承载Ethernet业务，通过pWE3技术完成多种业务的传送。去掉了Ip的无连接协议，保留了原有的链路控制协议，增强了OAM和保护功能。EOMpLS技术可以直接借用MpLS的控制平面完成连接的建立。

三种分组传送技术来源于不同的技术基础，孰优孰劣在目前还难以判定。哪一种技术能够成为主流，还要取决于各大技术阵营间的博弈，以及能够支持该技术的下游产业链的成熟程度。比较三种技术的共同点，也正是pTN产品所必须具备的设备要素：必须具备分组交换的核心，以提高Ip化业务的传送效率;能够提供面向连接的特性，从而保证具备可管理、可配置的电信级要求；可以提供OAM特性和连接保护特性。三种技术的共同特征，决定了三种设备在硬件形态上趋同，所不同的是设备内部运行的软件核心。这可能也将最终导致三种技术走向融合。

pTN行标中的关键问题探讨

在pTN行业标准起草过程中，存在一些有争议的关键问题，涉及标准的技术选择、pTN的网络应用和后续发展等方面。我们牵头组织了相关讨论，部分有了初步结论，部分还有待后续研究，在此与大家分享：

(1)MpLS-Tp的OAM实现机制和封装格式问题

目前有T-MpLSG.8114、G-ACh[5]+Y.1731OAMpDU[6]、IETFBFD扩展[7]+新OAM工具3种选项。从保护中国运营商和设备商的现有利益，并且便于今后软件升级角度出发，中国所有单位一致同意采用G-ACh+Y.1731OAMpDU格式，并希望形成合力来推进MpLS-Tp国际标准采纳。但由于IETFMpLS工作组被Cisco、Juniper等数据领域专家主导，该技术选择成为MpLS-Tp标准选项的难度相当大。

(2)pTN环网保护的实现机制

目前IETF初步认可了环网保护需求，但具体实现机制有MpLS-TEFRR应用在环网拓扑[8]、IEEE多段保护[9]、ITU-TWrapping和Steering环网保护[10]3类选项。我们一方面需要从技术角度深入分析3类机制在业务配置、带宽共享、OAM、跨环保护等方面的差异；另一方面要考虑运营商网络运维习惯的影响。目前，根据中国设备商产品情况和运营商应用需求，行标中选择了基于ITU-T的Wrapping和Steering两种环网保护机制，后续还要完善点到多点业务保护和跨环保护等具体机制。

(3)pTN与MSTp混合组网需求和互通功能要求问题

由于pTN的使命是逐步替代基于SDH的MSTp，因此在运营商的网络部署过程中，必然面临pTN与MSTp混合组网和互通问题。如存在pTN汇聚环直接带MSTp接入环的混合组网场景，在标准中如何具体规范，也成为颇有争论的一个问题，需要后续组织协调讨论。

(4)pTN支持Ip/MpLS三层功能需求问题

在全业务运营和LTE移动回传承载的发展趋势下，pTN是否需要支持Ip/MpLS的部分三层功能？如何与现有路由器网络分工协调？这些都需要运营商明确具体应用需求后再组织针对性的研究。这将成为本版本pTN行标的一个开放性待研究问题。

pTN技术在与Ip/MpLS竞争融合的环境中逐步发展，目前已应用在Ip化的3G移动回传网络中。从标准化和产业应用来看，今后两年是pTN技术发展的关键期，希望pTN技术的产业链不断发展壮大。

pTN应用现状及展望

1引言

众所周知，随着全业务网Ip化的发展，承载传送网Ip化已是大方向。pTN技术自提出后便获得了快速发展，并已成为本地、城域传送网Ip化演进的主流技术之一，在现网中获得了大量的应用。

全球许多运营商都非常青睐pTN技术，他们纷纷组织测试、验证pTN技术与产品，其中领先的运营商已开始建设pTN商用网络，用于移动回传以及组建企业专网等。其中，包括VodafONe等运营商在2008年成功部署了pTN网络，并且取得了良好的效果；2008—2009年，FT/Orange，Telefonica/O2，T-Mobile等在全球排名位列TOp10的跨国运营商，也纷纷引入pTN用于移动承载网的建设。

在国内，中国移动2009年投资30亿元建设pTN，业内人士预计中国移动2010年在pTN的投资规模将超过50亿元，并已在2010年5月开始集采及测试工作。中国电信和中国联通也对pTN技术进行了积极的研究与测试，并在积极推进试商用进程。

2国内pTN测试情况

（1）中国移动测试情况

中国移动在2008—2009年先后组织了3轮pTN技术测试，测试内容包括全业务支持、管理维护、时钟、压力测试、设备与网络安全等，测试厂家包括烽火、华为、中兴、阿朗、泰乐和UT等。

第一轮：2008年8～9月，由工业和信息化部电信传输研究所主持对pTN技术与产品的摸底测试，包括全业务支持，OAM，QoS，保护倒换，同步等详细内容；2008年10月，pTN与MSTp和路由器互通测试；2008年11月，pTN与2G/3G基站互通测试。

第二轮：2009年3月中旬～4月底，为现网测试。又可分为两个阶段，第一阶段是验证各种分组城域网技术在单厂家组网方式下的可行性和差异性，重点验证现网复杂环境下，网络承载实际基站业务和全业务的能力，以及网络的运营和管理维护能力，并为下一步网络演进和部署提供组网思路和方案，为今后中国移动城域传送网的建设提供依据；第二阶段主要验证多厂家互联互通以及多技术混合组网的可行性。

第三轮：2009年5～6月，各厂家pTN互联互通测试。2009年9月，中国移动进行pTN集采前选型测试，增加满配置LSp数量下压力测试、双归保护等部分项目及功耗测试；2009年10月，中国移动进行pTN与基站时间同步互通测试；2009年12月，中国移动进行时间同步互通测试。

2010年5月，中国移动组织了2010年pTN设备集采测试。

（2）中国电信测试情况

2009年7～8月，中国电信组织了pTN测试，测试内容包括全业务支持，OAM，QoS，保护倒换，同步等详细内容，参测厂家为烽火、华为、中兴、阿朗和UT等；2009年10月～2010年1月，进行现网试点。

（3）中国联通测试情况

2009年11～12月，中国联通第一阶段测试；2010年1月，第二阶段测试；2010年4月，重启互联互通测试。参测厂家为烽火、华为、中兴、阿朗和UT等。

中国联通测试包括功能与性能测试、互通与业务场景测试等两大部分。其中，前者包括业务承载，业务性能，标签处理能力，网络保护，QoS功能，OAM功能，设备能力，分组时钟功能，网管，控制平面功能测试共10个部分的内容；后者包括pTN设备互通测试，pTN与MSTp设备互通测试，pTN与Ip数据设备互通组网测试，pTN与WCDMA网络互通组网测试方案，pTN综合业务承载测试方案共5个部分。

（4）烽火通信pTN系列产品参测情况

烽火通信CiTRANS全系列pTN产品参加了以上各运营商组织的全部测试，功能和性能均满足要求，并在各测试中表现优异，获得各运营商广泛认可。

3pTN国内现网应用情况

（1）中国移动

大型本地或城域承载网典型组网如图1所示：3G基站业务通过FE光/电口接入pTN接入环，通常pTN接入环以GE速率组网。在有条件的网络中，GE接入环通常以双节点与汇聚环跨接，汇聚环以GE/10GE接口通过核心/骨干层的OTN透传到核心层pTN设备。核心层设备以GE光接口与RNC对接，实现基站到RNC的回传承载。