ＰＴＮ技术与部署策略研究

陈利兵

[摘要]文章首先介绍了分组传送网技术的产生背景及其特点：然后介绍了T-MPLS(Transport-MDLS)和PBT(Provider Backbone Transport)两种代表技术，并剖析其技术原理，分析比较两种技术的特点，最后对PTN技术在城域接入网层面的部署方案和实施步骤给出了建议。

[关键词]PTNPBTT-MPLS电信级以太网

1前言

传统移动业务和固网业务IP化、宽带化已是大势所趋，IP化之后的各种业务仍然需要具备较高的服务质量和可靠性，这就为承载网络提出了新的要求。

在骨干层面，国内三大运营商均建设了覆盖全国主要地市节点的IP承载网，以MPLS为基础承载方式，辅以各种高可靠性技术和服务质量保障机制，基本满足了电信级业务的承载需求；在城域层面，电信级以太网技术方兴未艾，其中PTN技术以其在可靠性、服务质量、安全性、可管理性等方面的突出特点备受青睐，已经成为电信级业务尤其是3G基站业务回传的首选技术。目前，工业与信息化部电信管理局已经正式批准PTN成为新的电信设备入网类型，相关的入网测试规范也已经完成，这标志着国家对PTN技术和设备形态的认可，预示着未来PTN技术将在城域内大规模部署。

2PTN主流技术

目前PTN的代表技术包括PBB-TESDT-MPLS两类，都能够满足MEF提出的电信级以太网技术要求，具有以下共同特点：

◆支持以太网专线、虚拟局域网等传统以太网业务；

◆具有较好的扩展性，业务规模基本不受限制；

◆具有较高的可靠性，实现50ms以内保护倒换指标；

◆能够提供较高的业务质量，具有QoS保障；

◆能够提供完善的网管功能，实现快速业务开通、网络管理及OAM功能。

2.1T-MPLS技术

T-MPLS是一种面向连接的分组传送技术，通过网管系统指配或控制层面分配获得标签并建立标记交换通路(LSP)，实现分组转发。T-MPLS借鉴了传统传输系统的部分特性，采用与其相同的体系架构、管理方式和运营模式。T-MPLS也融合了MPLS机制，具有MPLS协议标准的标签长度和格式，采用相同的标签交换和转发方式，同时裁减掉了不必要的标签处理和路由处理功能。与此同时，T-MPLS技术强化了OAM、保护倒换、智能控制等功能，增强了网络可靠性和可管理性。T-MPLS具备分组处理内核，兼容以太网和电路系统接口。能够满足低成本、大容量、高可靠性和管理性的分组传送要求。T-MPLS基本网络层次如图1所示。

2006年起ITU-T逐步进行T-MPLS技术标准化，已经形成的标准规范如表1所示：

上述协议已经基本覆盖T-MPLS体系架构、接口、设备功能等基本技术要素，形成了T-MPLS网络协议基本框架。

目前能够提供T-MPLS产品的厂商较多，如阿尔卡特、爱立信、华为等，相关产品也在逐步开展现网测试。

2.2PBT技术

PB丁基于传统以太网技术，工作机制与以太网交换机类似，具有较好的兼容性。PBT是在IEEE 802.1q、802.1ad、802.1ah等技术基础上进行扩展，采用传统的以太网帧结构作为封装方式承载上层业务，如图2所示。PBT关闭了MAC地址学习、广播、生成树协议等传统功能，通过网管系统或控制协议进行连接配置和管理，避免了广播流量的泛滥并提高了网络可靠性。PBT还引入了快速保护倒换机制、OAM、QoS、流量工程等机制，确保实现电信级业务传送特性。

PBT技术的标准化进程较慢，2007年IEEE逐步开始标准化工作，目前仅提交了IEEE 802、1Qay PBB-TE草案。PBT技术主要由加拿大北电公司推动。

2.3T0MPLS与PBT技术分析

在业务适配方面，PBT采用传统的以太网LLC层面控制业务的带宽及服务质量指标，采用以太网“业务类型”字段标识不同业务，因而可以继承传统以太网的业务承载能力；T-MPLS采用隧道(LSP)机制透明传送各种业务，因此可以承载任何类型的分组数据。在运行模式上，T-MPLS和PBT都采用面向连接的方式，采用网管系统或控制层面技术进行配置和控制，与传统传送网络较为类似，具有较高的可管理性和稳定性。在可靠性方面，T-MPLS和PBT都引入了成熟的OAM和保护倒换技术，能够实现50ms之内的保护倒换和业务恢复。在技术成熟度方面，T-MPLS领先于PBT，协议架构较为完善，而且支持厂商众多，已经逐步开展试商用。

此外，随着移动业务的快速发展，PTN作为3G基站业务回传的重要承载手段，在以太网时钟同步恢复等关键技术方面也进行了深八的探索，逐步为大规模商用扫清障碍。虽然PTN技术和产品尚未完全成熟，但是其自身具备的技术优势和各种电信级业务需求正在有力地推动PTN走向大规模商用。

3PTN技术部署策略

3.1PTN技术部署层面

随着移动业务和其他电信级业务的迅猛发展，传统的SDH技术和以太网技术都不能适应上述业务对传送和承载的全方位需求。PTN为解决分组业务的高效传送和电信级质量提供了一个较好的解决方案。PTN技术定位于城域网的接入层和接入汇聚层，如图3所不。

3.2PTN技术部署策略

PTN部署策略主要涉及部署方案和实施步骤两个方面。

(1)PTN技术部署方案

国内三大运营商均为“全业务”运营商，在城域范围内移动业务和固网数据业务并存。目前，移动2G/3G基站普遍采用MSTP方式或ATM IMA进行数据回传；传统互联网业务普遍采用DSL或以太网作为接入层，采用以太网交换机进行接入汇聚；大客户数据业务通常采用以太网专线、MSTP传输专线等方式将业务直接接入BRAS/SR，从而保障用户服务质量。不同业务采用的接入层和接入汇聚层技术均不相同。而且各运营商在业务分布和用户分布等方面均存在明显差异，因此应当根据不同地区的业务、用户发展水平及本地资源条件采用不同的PTN建设策略。

对于移动和固网用户规模均较小、固网业务以专线业务为主、本地资源较薄弱的地区，建议统一部署PTN作为接入和汇聚层。统一的PTN可以同时为移动和固网数据业务提供高质量、高附加值业务，在规模较小的区域可以节省设备投资，简化运维工作，降低运维成本。

对于移动或固网用户规模较大、固网业务类型众多、本地资源较丰富的地区，建议采用不同接入技术分别进行承载。对于移动业务，由于PTN在保护倒换、管理控制、时钟恢复、OAM机制等方面军进行了专门的优化，因此应当采用PTN技术组网；对于固网宽带业务，由于覆盖范围广、用户数量多、网络流量大，应当采用成本较低的增强型以太网技术组网；对于固网专线业务等电信级业务，可以采用PTN或者传输专线方式组网。采用不同的接入技术能够保障各种业务均获得所需的服务质量，同时也能够优化建网成本，明确业务之间的运维界面，便于各种业务的大规模开展。

(2)PTN技术实施步骤

虽然PTN技术以适用于多种业务，但是在部署时也应充分考虑对前期投资的保护，实现平稳过渡。PTN的部署可以采用“自上而下，由新及旧”的步骤实施。即首先改造接入汇聚层，然后在接入层逐步推进PTN技术；其次在新增3G基站或电信级业务的区域部署PTN技术，然后逐步改造已经采用其他接入技术的区域。

在城域网中，接入汇聚层位于业务接入控制和接入层之间。接入汇聚层的演进不会对用户设备或业务系统造成直接影响，因此PTN技术应当首先在接入汇聚层引入，然后在接入层逐步部署。

在接入汇聚层，扩容和新建网络应尽量采用PTN技术，并逐步使用PTN技术替换原有MSTP，最终在接入汇聚层面率先形成统一的PTN网络。

在接入层，从保护投资的角度出发，前期采用E1/ATMIMA物理接口的基站和专线用户建议仍然采用MSTP进行承载，新增具有以太网接口的基站和专线用户采用PTN承载，接入层面近期将形成MSTP和PTN并存的情况。随着基站逐步IP化、MSTP逐步退网，接入层面最终也将形成统一的PTN网络。PTN技术实施的步骤如图4所示。

4结语

以T-MPLS和PBT为代表的PTN技术具有优异的业务承载能力、强大的扩展性、完善的管理功能，能够充分满足未来移动和固网电信级业务的需求，已经得到业界越来越多的关注和认可。PTN将逐步在城域接入层和接入汇聚层部署，成为主导高品质业务承载的主流技术。