面向業(yè)務(wù)傳送技術(shù)的演進(jìn)

分組傳送網(wǎng)原理與技術(shù)面向業(yè)務(wù)傳送技術(shù)的演進(jìn)基于T-MPLS的分組傳送基于以太網(wǎng)技術(shù)體系的分組傳送124分組傳送網(wǎng)原理與技術(shù)基于MPLS-TP的分組傳送3面向業(yè)務(wù)傳送技術(shù)的演進(jìn)1.1信息網(wǎng)絡(luò)的新趨勢1.2數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的電路型傳送技術(shù)1.3分組傳送網(wǎng)的出現(xiàn)1.4PTN網(wǎng)絡(luò)的特性1.5

PTN的應(yīng)用1.6PTN技術(shù)分類網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的驅(qū)動力互聯(lián)網(wǎng)和寬帶接入的發(fā)展帶動了數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的爆炸式增長業(yè)務(wù)類型的多樣化可運(yùn)營增值業(yè)務(wù)的需求數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的突發(fā)性業(yè)務(wù)顆粒向大容量變化業(yè)務(wù)需要的開通及時性業(yè)務(wù)傳輸?shù)母呖煽啃砸笮畔⒕W(wǎng)絡(luò)的新趨勢數(shù)據(jù)主導(dǎo)突發(fā)性，非對稱性，靈活性，……無處不在(泛在)無線傳感網(wǎng)，家庭網(wǎng)，網(wǎng)格，RFID，……體系復(fù)雜人-機(jī)、人-人、機(jī)-機(jī)間互動，網(wǎng)絡(luò)融合與重疊，異構(gòu)互連，多終端，高帶寬，邊緣自組織……56業(yè)務(wù)的智能化業(yè)務(wù)的智能化主要體現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)提供的靈活性、終端的智能化，例如除輸入密碼外，還可以通過語音、指紋來識別用戶身份。業(yè)務(wù)的多媒體化信息由語音、圖像、數(shù)據(jù)等多種媒體構(gòu)成，信息的表達(dá)能力和信息傳遞的深度都比以往有很大的提高，基本上可以實(shí)現(xiàn)多媒體業(yè)務(wù)在無線、有線網(wǎng)之間的無縫傳輸。業(yè)務(wù)的個性化用戶可以在終端、網(wǎng)絡(luò)能力的范圍內(nèi)，設(shè)計(jì)自己的業(yè)務(wù)，這是實(shí)現(xiàn)個性化的首要前提；網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商為用戶提供虛擬歸屬環(huán)境即VHE能力，使用戶在拜訪網(wǎng)絡(luò)時可以享受到與歸屬網(wǎng)絡(luò)一致的服務(wù)，保證個性化業(yè)務(wù)的全網(wǎng)一致性；網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商為了領(lǐng)先競爭對手留住客戶，需要強(qiáng)大的業(yè)務(wù)開發(fā)能力，不斷開發(fā)新的業(yè)務(wù)；業(yè)務(wù)提供者也可以相對于網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營者獨(dú)立地開發(fā)業(yè)務(wù)。業(yè)務(wù)的人性化業(yè)務(wù)的人性化就是要滿足人的基本需要。人在移動中處理信息的能力比較有限，信息的有效傳輸和表達(dá)尤其重要，帶寬并不是越寬越好，要用最少的碼元傳輸量使用戶獲取最多、最有用的信息；要考慮用戶在安全性、可靠性方面的需求，達(dá)到固定網(wǎng)的水平。當(dāng)前業(yè)務(wù)特點(diǎn)IP網(wǎng)多媒體通信GPRS/CDMA/3G會議電視企業(yè)信息自動化VoIP、IPPBXMNSASQoSManagerMPLSManagerMRSPolicyServerINAppServerSoftSwitch2.5GPOSGE語音、數(shù)據(jù)、圖象、視頻、多媒體10GPOS/LAN/WAN業(yè)務(wù)的全I(xiàn)P化IP技術(shù)的發(fā)展IP技術(shù)的應(yīng)用迅速擴(kuò)大，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，逐步滲透到了網(wǎng)絡(luò)的各個層面。IP網(wǎng)絡(luò)規(guī)模、設(shè)備能力、可靠性和擴(kuò)展性發(fā)展迅速。電信業(yè)務(wù)正在逐步IP化，而IP網(wǎng)絡(luò)也在逐步電信化。組網(wǎng)層次減少，扁平化趨勢明顯。IP技術(shù)正在以實(shí)用化的方式強(qiáng)化其在電信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的主導(dǎo)地位AllIP轉(zhuǎn)型對傳送網(wǎng)的挑戰(zhàn)Backbone面向AllIP業(yè)務(wù)的傳送網(wǎng)Metro對傳送網(wǎng)的需求業(yè)務(wù)寬帶化——大流量業(yè)務(wù)的調(diào)度和傳遞流量突發(fā)性——動態(tài)帶寬調(diào)整接口種類減少——簡化承載網(wǎng)，提高承載效率網(wǎng)絡(luò)智能化——業(yè)務(wù)感知能力網(wǎng)絡(luò)安全性——電信級的OAM和可靠性利潤最大化——降低CAPEX/OPEX骨干網(wǎng)寬帶與融合—未來網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢更大的寬帶承載話音、數(shù)據(jù)、視頻等多種多媒體業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)的融合屏蔽接入差異，為不同類型用戶提供無差異的服務(wù)良好的移動隨時隨地的接入隨意的移動網(wǎng)絡(luò)的融合在傳送層，一個統(tǒng)一的基于IP/MPLS的核心傳送網(wǎng)將最可能成為多業(yè)務(wù)融合的承載網(wǎng)絡(luò)，可以承載所有的移動和固定通信業(yè)務(wù)，包括語音、數(shù)據(jù)和視頻業(yè)務(wù)等。在網(wǎng)絡(luò)邊緣，一個基于分組的多業(yè)務(wù)傳送平臺則可能融合多種業(yè)務(wù)的接入和傳送功能。下一代網(wǎng)絡(luò)中的傳送網(wǎng)將融合現(xiàn)有的光傳送網(wǎng)和IP/MPLS網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對分組業(yè)務(wù)的高性能傳送。融合正在成為通信行業(yè)的主旋律，包括技術(shù)的融合、設(shè)備的融合、網(wǎng)絡(luò)的融合和業(yè)務(wù)的融合,以及通信企業(yè)的融合。當(dāng)今運(yùn)營商面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型是出路收入增長降低成本融合的世界快速發(fā)展的因特網(wǎng)多樣的業(yè)務(wù)商業(yè)模型投資市場全球化網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商更豐富的光纖路由、更完善的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、更充足的傳送帶寬，業(yè)務(wù)配置更加靈活便捷、業(yè)務(wù)傳遞更加高效可靠。面向業(yè)務(wù)傳送技術(shù)的演進(jìn)1.1信息網(wǎng)絡(luò)的新趨勢1.2數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的電路型傳送技術(shù)1.3分組傳送網(wǎng)的出現(xiàn)1.4PTN網(wǎng)絡(luò)的特性1.5

PTN的應(yīng)用1.6PTN技術(shù)分類PPP協(xié)議（即IETFFRC1661：ThePoint-to-PointProtocol和RFC2153：PPPvendorExtension）是一個簡單的OSI第二層網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。其標(biāo)頭只有兩個字節(jié)，沒有地址信息，只是按點(diǎn)到點(diǎn)順序，面向無連接。PPP協(xié)議可將IP數(shù)據(jù)包切成PPP幀（符合RFC1662：PPPinHDLC-LinkFaming）以滿足映射到SDH／Sonet幀結(jié)構(gòu)（符合RFC1619：PPoverSDH）上的要求。。

PPP是個協(xié)議簇，它有三個主要組成部分：（1）提供在串行鏈路上封裝數(shù)據(jù)報(bào)文的方法：以HDLC協(xié)議為基礎(chǔ)來封裝數(shù)據(jù)報(bào)。（2）鏈路控制協(xié)議LCP（LinkControlProtocol）：這是PPP中一個用于建立一條鏈路的子協(xié)議。（3）網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議NCP（NetworkControlProtocols）簇：該子協(xié)議簇能為多種網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議（如IP，IPX，AppleTalk，OSI等）建立和配置邏輯連接。PPP－點(diǎn)到點(diǎn)協(xié)議介紹15

IP/PPP/HDLC/SDHHDLC幀按ITU－TG.707建議以字節(jié)對齊方式映射進(jìn)SDH的高階或低價(jià)容器。在映射之前可以擾碼或不擾碼，如擾碼則采用（X43＋1）擾碼器。在虛容器（VC4和VC3）的通道開銷POH中設(shè)置了一個C2字節(jié)（稱為信號標(biāo)簽字節(jié)），用以指示所載的信息類型，對于一般的HDLC幀，C2＝00010110（即16H），對于PPP/HDLC，則C2為11001111（即16進(jìn)制CF）。在低階虛容器VC12中也有類似的字節(jié)V5，但I(xiàn)TU－T目前尚未規(guī)范其如何對應(yīng)PPP/HDLC信息。16

PPP的優(yōu)缺點(diǎn)PPP方式的優(yōu)點(diǎn)是成熟已大量使用互操作性：可支持多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議高效的組幀技術(shù)：除需插入LCP和NCP控制幀外，僅在HDLC幀中增加一個協(xié)議字段（兩字節(jié)），開銷少鏈路質(zhì)量監(jiān)視報(bào)告功能：以快速和用戶可定義的方式提供一種檢測專用線路故障的功能

缺點(diǎn)：因?yàn)樗?dāng)初不是完全針對IP而設(shè)計(jì)的，因此有些功能在純IP協(xié)議環(huán)境下沒有起作用。17IP/LAPS/SDHLAPS(用于SDH的鏈路接入?yún)f(xié)議)也是HDLC格式中的一種。通過LAPS建立的也是面向字節(jié)同步的點(diǎn)對點(diǎn)鏈路。

與IP/FR/SDH類似，LAPS利用HDLC幀中的地址字段來傳送業(yè)務(wù)接入點(diǎn)識別符（SAPI），通過置SAPI為不同值來實(shí)現(xiàn)對信息字段中分組的協(xié)議識別（例如SAPI＝“00000100”為IPV4業(yè)務(wù)，“00001100”為IPV6業(yè)務(wù)，“11111111”為全站地址，除011111110與01111101外，其余值還可用作其它SAPI地址），從而可省去PPP/HDLC中特設(shè)的1－2個字節(jié)的協(xié)議指示字段。

為了保證SDH信號有足夠的定時信息，即避免在SDH信號流中有過長的連“O”或連“1”，LAPS幀在映射進(jìn)SDH之前，使用（X43＋1）的自同步擾碼。

為了指示映射進(jìn)SDH高階虛容器VC4內(nèi)的信息為LAPS，C2設(shè)為“00011000”（即18H），對于低階虛容器V5，在ITU中已有提議用“101”指示裝載了LAPS信息。簡化的數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議（SDL）18

在IP／PPP／HDLC／SDH中，使用的基于HDLC的幀定界協(xié)議存在一些問題，主要表現(xiàn)在：用戶使用HDLC幀時，網(wǎng)管需要對每一個輸入、輸出字節(jié)都進(jìn)行監(jiān)視。當(dāng)用戶數(shù)據(jù)字節(jié)的編碼與標(biāo)志字節(jié)相同時，網(wǎng)管需要進(jìn)行填充、去填充操作。為此，Lucent提出了簡化數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議SDL。SDL用戶對同步或異步傳送的可變長的IP數(shù)據(jù)包進(jìn)行高速定界，可適用于OC-48／STM-16以上速率的IPoverSDH。MSTP技術(shù)-技術(shù)特征

（1）繼承了SDH技術(shù)的諸多優(yōu)點(diǎn)（2）支持多種協(xié)議（3）支持WDM擴(kuò)展（4）提供集成的數(shù)字交叉連接交換（5）支持動態(tài)帶寬分配（6）鏈路的高效建立能力（7）提供綜合網(wǎng)絡(luò)管理功能（8）支持多種以太網(wǎng)業(yè)務(wù)類型（9）是一種城于網(wǎng)建設(shè)技術(shù)可以應(yīng)用到骨干層、匯聚層和接入層MSTP技術(shù)演進(jìn)－四個階段第一階段的MSTP技術(shù)第一階段的MSTP是在原有SDH設(shè)備基礎(chǔ)上，增加了以太網(wǎng)和ATM接口。采用PPP封裝協(xié)議，實(shí)現(xiàn)了以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的點(diǎn)到點(diǎn)透明傳輸功能，具有較好的用戶帶寬保證和安全隔離效果。解決了數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)在SDH中傳輸問題，但數(shù)據(jù)帶寬共享能力差，不能靈活調(diào)整帶寬，帶寬利用率低。由于采用了PPP協(xié)議，多廠商設(shè)備互通性差，不支持以太網(wǎng)匯聚功能，端口利用率低。機(jī)理是將以太幀直接映射到SDH的容器中。由于SDH的不同容器的凈荷裝載單元大小是固定的。無論是10/100MBase-T還是GE(千兆以太網(wǎng))都很難理想的裝載到SDH的容器中。而且作為端到端的透傳機(jī)制，也無法實(shí)現(xiàn)流量控制、以太業(yè)務(wù)QoS、不同以太業(yè)務(wù)流的統(tǒng)計(jì)復(fù)用等功能，所以商用價(jià)值小。第二階段的MSTP的主要特點(diǎn)是采用了VC虛級連、LCAS(LinkCapacityAdjustmentScheme)和GFP(GenericFramingProcedure)等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了以太網(wǎng)二層交換和ATM交換功能。GFP提高了數(shù)據(jù)封裝的效率，便于實(shí)現(xiàn)不同廠家社別的互通。VC虛級連更好地解決了與傳統(tǒng)SDH網(wǎng)的互連問題，同時提高了帶寬的利用率。LCAS大大提高了以太網(wǎng)業(yè)務(wù)傳送的可靠性和帶寬調(diào)整的靈活性。以太網(wǎng)二層交換可以支持以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的帶寬共享，實(shí)現(xiàn)匯聚型以太網(wǎng)業(yè)務(wù)。LCAS配合MAC層的流量控制功能，在網(wǎng)絡(luò)正常狀態(tài)下，人工增減虛容器組中的成員個數(shù)，不會使網(wǎng)絡(luò)造成IP業(yè)務(wù)丟包；借助SDH本身所具有的保護(hù)倒換能力，系統(tǒng)也能在50ms內(nèi)實(shí)現(xiàn)保護(hù)倒換，利用LCAS動態(tài)帶寬調(diào)整機(jī)制和流量控制僅會造成少量丟包，不會影響業(yè)務(wù)正常進(jìn)行，這是以太網(wǎng)絡(luò)所不具備的。這個階段的MSTP設(shè)備目前在網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用最為廣泛。第二階段的MSTP第三階段的MSTP技術(shù)第三階段的MSTP引入了RPR和MPLS處理功能。RPR支持空間復(fù)用和統(tǒng)計(jì)復(fù)用以及帶寬公平算法，提高了帶寬利用率，實(shí)現(xiàn)了對數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)50ms的保護(hù)，能夠提供不同服務(wù)等級的業(yè)務(wù)。MPLS可以提供端到端的業(yè)務(wù)管理、保護(hù)恢復(fù)和QoS能力；提供基于MPLS的業(yè)務(wù)和用戶隔離，擴(kuò)展VLAN范圍；通過與RPR結(jié)合，提供多環(huán)組網(wǎng)能力；提供EVPL和VPLS等新的業(yè)務(wù)類型。這一類型的MSTP設(shè)備還處于試驗(yàn)和試點(diǎn)應(yīng)用階段。第三階段的MSTP技術(shù)

－RPR的引入和MPLS的引入RPR技術(shù)的引入，在帶寬管理方面，它采用帶寬動態(tài)分配和統(tǒng)計(jì)復(fù)用原則，每個節(jié)點(diǎn)維護(hù)通過自身的數(shù)據(jù)負(fù)載量，并把相應(yīng)數(shù)據(jù)發(fā)送給環(huán)上相臨節(jié)點(diǎn)，這樣其他節(jié)點(diǎn)根據(jù)這些信息就可以獲得在源節(jié)點(diǎn)上有多少可利用帶寬。

MPLS是一種結(jié)合三層路由、二層交換的數(shù)據(jù)傳送技術(shù)，基于標(biāo)簽交換分組的機(jī)制，把路由選擇和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)分開，由標(biāo)簽來規(guī)定一個分組通過網(wǎng)絡(luò)的路徑實(shí)現(xiàn)了由面向無連接的IP業(yè)務(wù)到面向連接的標(biāo)簽交換的轉(zhuǎn)變。其技術(shù)特點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個部分：流量工程、負(fù)載均衡、故障恢復(fù)、路徑優(yōu)先級等。第四階段的MSTP技術(shù)第四階段的MSTP將在新的硬件平臺上，引入ASON控制平面，實(shí)現(xiàn)由靜態(tài)網(wǎng)絡(luò)向智能網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)。采用ASON技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥詣影l(fā)現(xiàn)、帶寬動態(tài)申請和釋放，支持網(wǎng)狀網(wǎng)組網(wǎng)結(jié)構(gòu)；通過MSTP與ASON技術(shù)的結(jié)合，提供信的業(yè)務(wù)類型，如BoD和OVPN等。由于ASON技術(shù)還不成熟，因此這個階段的MSTP設(shè)備還處于研究中。面向業(yè)務(wù)傳送技術(shù)的演進(jìn)1.1信息網(wǎng)絡(luò)的新趨勢1.2傳統(tǒng)的分組傳送技術(shù)1.3分組傳送網(wǎng)的出現(xiàn)1.4PTN網(wǎng)絡(luò)的特性1.5

PTN的應(yīng)用1.6PTN技術(shù)分類運(yùn)營商對分組傳送網(wǎng)的需求高擴(kuò)展性：能夠滿足網(wǎng)絡(luò)長期發(fā)展的需求。成本優(yōu)勢：只有成本上的優(yōu)勢才可以實(shí)現(xiàn)廣泛的部署。透明性：可以透明傳送各種業(yè)務(wù)信號。安全性：包括網(wǎng)絡(luò)本身的安全性和對用戶數(shù)據(jù)的安全保障。高可靠性：滿足傳送網(wǎng)設(shè)備99.999%的可用率，具有快速保護(hù)和恢復(fù)機(jī)制。QOS保障：具有可預(yù)測和可控的網(wǎng)絡(luò)與業(yè)務(wù)性能。多業(yè)務(wù)支持能力：支持對多業(yè)務(wù)的承載，從而降低網(wǎng)絡(luò)整體成本。易于維護(hù)和管理：減少人工現(xiàn)場操作的需求，降低對維護(hù)和管理人員的要求?；ネㄐ院茫罕阌趯?shí)現(xiàn)多廠商和多運(yùn)營商的互聯(lián)互通。繼承性：需要能夠與現(xiàn)有SDH傳送網(wǎng)進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，并能夠提供對TDM業(yè)務(wù)的有效傳送。2627通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入ALLIP時代，業(yè)務(wù)種類不斷豐富，業(yè)務(wù)流量不斷增加。由此帶來的帶寬需求的迅猛增長為運(yùn)營商帶來了巨大的傳送成本壓力。。以TDM為基礎(chǔ)的傳統(tǒng)傳送網(wǎng)絡(luò)傳送效率較低而難以適應(yīng)這一趨勢，基于IP

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WDM的網(wǎng)絡(luò)組織架構(gòu)無法構(gòu)筑一個面向數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的、可靠的、具有端到端動態(tài)業(yè)務(wù)調(diào)度功能的傳送網(wǎng)絡(luò)。傳統(tǒng)的IP網(wǎng)絡(luò)也無法滿足IP承載網(wǎng)的傳送需求和提供電信級業(yè)務(wù)的要求。傳送網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢純IP承載GMPLSOTNPTNWDM(OXC)TDM(SDH)TDM承載PacketOverTransport(MSTP)EOSMPLSRPRIPOVERWDM(ROADM)混合業(yè)務(wù)2001-20102010-1997-2001比例IP業(yè)務(wù)流TDM業(yè)務(wù)流MSTP出現(xiàn)，使得傳送網(wǎng)由電路傳送/交換向分組傳送/交換的演進(jìn)方向上前進(jìn)了一步。然而，MSTP的分組處理或IP化程度不夠“徹底”，其IP化主要體現(xiàn)在用戶接口（即表層分組化），內(nèi)核卻仍然是電路交換（即內(nèi)核電路化）。這就使得MSTP在承載IP分組業(yè)務(wù)時效率較低，并且無法適應(yīng)以大量數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)為主的3G和全業(yè)務(wù)時代的發(fā)展。OTN技術(shù)40G技術(shù)PTN技術(shù)面向IP化的傳送網(wǎng)新技術(shù)智能控制傳送平面控制平面智能控制的引入豐富了光網(wǎng)絡(luò)內(nèi)涵信令處理資源管理業(yè)務(wù)發(fā)現(xiàn)保護(hù)恢復(fù)路由控制從傳統(tǒng)傳送網(wǎng)到分組傳送網(wǎng)(1)通信網(wǎng)絡(luò)正在進(jìn)入新的時代，業(yè)務(wù)種類不斷豐富，業(yè)務(wù)流量不斷增加。帶寬需求的迅猛增長為運(yùn)營商帶來了巨大的傳送成本壓力。新型業(yè)務(wù)不斷涌現(xiàn)，不但有WLAN、3G、WiMAX等無線業(yè)務(wù)，還有HDTV、TriplePlay、VOD、以太網(wǎng)商業(yè)用戶和存儲類業(yè)務(wù)等，這些業(yè)務(wù)都是天然的IP業(yè)務(wù)。不斷增長的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求進(jìn)一步驅(qū)動傳送網(wǎng)技術(shù)與數(shù)通技術(shù)的融合，要求新的融合的傳送網(wǎng)絡(luò)能夠繼承類似SDH的電信級特征和IP網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢，例如快速保護(hù)倒換、可管理性、易用性、高效帶寬統(tǒng)計(jì)復(fù)用、多業(yè)務(wù)接口、網(wǎng)絡(luò)可擴(kuò)展性、可測量的端到端QoS以及低成本以TDM為基礎(chǔ)的傳統(tǒng)傳送網(wǎng)絡(luò)由于具有較低的傳送效率而難以適應(yīng)這一趨勢，同時現(xiàn)有的多協(xié)議標(biāo)簽交換(MPLS)、以太網(wǎng)技術(shù)也不能很好地滿足傳送的需求。31從傳統(tǒng)傳送網(wǎng)到分組傳送網(wǎng)(2)因此，傳送網(wǎng)的IP化轉(zhuǎn)型已成為共識。IP化的傳送網(wǎng)，即分組傳送網(wǎng)（PTN）成為業(yè)內(nèi)關(guān)注的焦點(diǎn)，有時也稱為電信級的分組傳送網(wǎng)。PTN是一種能夠很好處理IP和以太網(wǎng)等分組信號的新型傳送網(wǎng),繼承了SDH系統(tǒng)的許多優(yōu)點(diǎn),例如強(qiáng)大的OAM、保護(hù)和網(wǎng)管功能,另外也吸取了數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn),重要的一點(diǎn)就是差異化的處理和統(tǒng)計(jì)復(fù)用功能。對于用戶種類繁多的業(yè)務(wù),必須具備差異化的處理能力。PTN是一種新概念,作為一種傳送設(shè)備,同時具有二層/2.5層業(yè)務(wù)交換功能,即指將業(yè)務(wù)交換節(jié)點(diǎn)與傳送節(jié)點(diǎn)相結(jié)合。例如PBT,既支持標(biāo)準(zhǔn)的二層交換,作為二層交換機(jī)使用,也可以完成傳送網(wǎng)特有的功能,也就是業(yè)務(wù)交換節(jié)點(diǎn)的外延擴(kuò)大,即原來的二層/2.5層交換設(shè)備+傳送網(wǎng)OAM功能。而MSTP主要還是端到端傳送功能,以太網(wǎng)、MPLS交換是通過單獨(dú)的二層以太網(wǎng)交換機(jī)或其他設(shè)備來完成。32Add/DropcircuitsNosupportfor

packetservicesDistributedDXCMappingofPacketservicestocircuitsLimitedStatisticalmultiplexingOptimizedforpacketmultiplexingMappingofcircuits

overpacketsTraditional

synchronization分組傳輸技術(shù)演化SONETPHYTDMFabricADMSTS-1VT1.5SONETPHYTDM

FabricMSTPSTS-1VT1.5PacketServicesSONETPHYNextGeneration

FabricPacketTransportVT1.5STS-1PacketServicesTDM TDM+Packet PTNPTN的定義在上海貝爾阿爾卡特及工業(yè)和信息化部電信研究院共同牽頭起草的《基于分組的傳送網(wǎng)技術(shù)研究報(bào)告》中提出:34分組傳送網(wǎng)是一種保持了傳統(tǒng)傳送網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),具備良好的可擴(kuò)展性,豐富的操作維護(hù),快速的保護(hù)倒換,同時又增加適應(yīng)分組業(yè)務(wù)統(tǒng)計(jì)復(fù)用的特性,采用面向連接的標(biāo)簽交換,分組的QoS機(jī)制以及靈活動態(tài)的控制面的新一代傳送網(wǎng)技術(shù)。簡而言之,PTN用分組的工作機(jī)制,承載分組為主的業(yè)務(wù)。移動通信業(yè)務(wù)與分組傳送網(wǎng)（1）移動基站傳輸接口正從2G的E1、3G初期的ATMIMAE1轉(zhuǎn)為以以太網(wǎng)接口為主，2G無線接入網(wǎng)的IP化也在進(jìn)行中。在IP化的大方向下，傳統(tǒng)的TDM業(yè)務(wù)保持平穩(wěn)增長，仍是運(yùn)營商重要的收入來源。以上兩特點(diǎn)要求移動運(yùn)營商更加細(xì)致的用戶區(qū)分和管理，以及更加高效可靠的業(yè)務(wù)流量和傳送。構(gòu)建適應(yīng)業(yè)務(wù)特點(diǎn)的無線接入傳輸網(wǎng)將成為移動運(yùn)營商能否持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵因素之一。35移動通信業(yè)務(wù)與分組傳送網(wǎng)（2）2G網(wǎng)絡(luò)中的E1業(yè)務(wù)都是通過SDH/MSTP接入的，少量數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)可通過MSTP的數(shù)據(jù)板卡或從其他途徑接入。隨著數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)所占比例的提高，MSTP固有的TDM內(nèi)核將不再滿足大容量的數(shù)據(jù)吞吐需求。運(yùn)營商需要一個能夠適應(yīng)業(yè)務(wù)IP化的趨勢的平臺，該平臺應(yīng)該具有完全分組化的內(nèi)核并有效地支持從TDM交換到PTN的過渡。光傳輸網(wǎng)將主要負(fù)責(zé)IP/以太網(wǎng)流量的傳送，為分組的流量特征而優(yōu)化，向著智能的、融合的、寬帶的、綜合的分組傳送網(wǎng)(PTN)方向發(fā)展。36從傳送網(wǎng)的角度看3GWCDMACDMA-2000TD-SCDMA不同的標(biāo)準(zhǔn)，相同的傳送網(wǎng)面向業(yè)務(wù)傳送技術(shù)的演進(jìn)1.1信息網(wǎng)絡(luò)的新趨勢1.2傳統(tǒng)的分組傳送技術(shù)1.3分組傳送網(wǎng)的出現(xiàn)1.4PTN網(wǎng)絡(luò)的特性1.5

PTN的應(yīng)用1.6PTN技術(shù)分類PTN傳送網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)39電路層通道層段層物理層傳輸媒質(zhì)層鐵路火車集裝箱貨物PTN是在傳統(tǒng)傳送網(wǎng)的IP業(yè)務(wù)和底層光傳輸媒質(zhì)之間設(shè)置了一個層面。它針對分組業(yè)務(wù)流量的突發(fā)性和統(tǒng)計(jì)復(fù)用傳送的要求而設(shè)計(jì)，以分組業(yè)務(wù)為核心并支持多業(yè)務(wù)。1.3PTN的特征：（1）高質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)同步在PTN中，對于同步的需求主要體現(xiàn)在兩個方面：其一，承載TDM業(yè)務(wù)以及與PSTN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行互通，要求分組傳送網(wǎng)在TDM業(yè)務(wù)入口和出口提供同步功能，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)時鐘的恢復(fù)；其二，實(shí)現(xiàn)對時間和頻率同步信號的傳送，滿足承載2G/3G基站業(yè)務(wù)對高精度的時間同步需求。頻率同步，是指信號之間的速率保持某種嚴(yán)格的特定關(guān)系，以維持通信網(wǎng)絡(luò)中所有的設(shè)備以相同的頻率運(yùn)行。相位同步有兩個主要的功能：授時和守時。通俗的說，授時就是“對表”，通過不定期的對表動作，將本地時刻與標(biāo)準(zhǔn)時刻相位同步；守時就是保證在對表的間隙里，本地時刻與標(biāo)準(zhǔn)時刻偏差不要太大。對于移動傳送網(wǎng)來說，同步對于保證網(wǎng)絡(luò)性能和用戶在不同基站間的切換十分關(guān)鍵。目前的無線技術(shù)存在多種制式，不同制式對時鐘同步有不同的要求。PTN可以提供三種分組時鐘同步方案：以太網(wǎng)同步時鐘技術(shù)(以太網(wǎng)物理層同步)、TOP技術(shù)(TimingOverPacket)、和基于IEEE1588v2的clockoverIP技術(shù)。其中以太網(wǎng)同步時鐘技術(shù)、TOP技術(shù)都是頻率同步技術(shù)，而基于IEEE1588v2的clockoverIP技術(shù)既可以實(shí)現(xiàn)頻率同步又可以實(shí)現(xiàn)時間同步(相位同步)。403種PTN時鐘同步方案利用這些技術(shù)，PTN實(shí)現(xiàn)了高質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)同步，克服了IP技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)同步上的固有缺陷，使PTN向電信級IP傳送網(wǎng)邁出了關(guān)鍵的一步。41（2）端到端的QoS保障傳統(tǒng)的IP技術(shù)只能采用“盡力而為”(BestEffort)的方式進(jìn)行報(bào)文的轉(zhuǎn)發(fā)，所有的報(bào)文均采用先入先出（FIFO）的策略進(jìn)行處理。這種盡力而為的方式對業(yè)務(wù)的吞吐量、延遲、抖動和丟包率沒有任何保障，并且對語音、視頻、數(shù)據(jù)等業(yè)務(wù)質(zhì)量具有不同要求的業(yè)務(wù)缺乏差異化服務(wù)的機(jī)制。42為了支持具有不同服務(wù)需求的移動語音、視頻以及數(shù)據(jù)等業(yè)務(wù)，傳送網(wǎng)絡(luò)必須能夠區(qū)分出不同的業(yè)務(wù)類型，進(jìn)而為之提供相應(yīng)等級的服務(wù)。PTN具備完善的業(yè)務(wù)類型識別手段和端到端的QoS保障機(jī)制，通過管道化的帶寬管理，使運(yùn)營商可為用戶提供具有不同服務(wù)質(zhì)量等級的服務(wù)保證，實(shí)現(xiàn)同時承載數(shù)據(jù)、語音和視頻等業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)需求。傳統(tǒng)IP技術(shù)PTN（3）SDH-Like的OAM傳統(tǒng)的SDH網(wǎng)絡(luò)具備端到端的OAM能力和出色的網(wǎng)絡(luò)保護(hù)能力，極大地提高了網(wǎng)絡(luò)可維護(hù)性和可靠性，降低了網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維的OPEX成本。分組傳送網(wǎng)絡(luò)也應(yīng)該繼承類似SDH的OAM和網(wǎng)絡(luò)保護(hù)的能力。43SDH-LikePTN的OAM能力PTN的OAM仿照SDH，通過硬件實(shí)現(xiàn)對OAM報(bào)文的發(fā)送和對協(xié)議狀態(tài)機(jī)的處理。這樣，可以保證對于每個待檢測的業(yè)務(wù)流，每隔3.3ms插入和發(fā)送一個OAM協(xié)議報(bào)文，以保證在10ms內(nèi)完成對故障的檢測(協(xié)議規(guī)定3個OAM幀完成一次故障檢測)，從而保證50ms的業(yè)務(wù)保護(hù)倒換時間。PTN實(shí)現(xiàn)OAM不會因OAM業(yè)務(wù)流數(shù)量的增加而降低性能。SDH的OAM能力PTN強(qiáng)大的OAM支持能力，為PTN的組網(wǎng)及業(yè)務(wù)的保護(hù)提供了前提和基礎(chǔ)，結(jié)合APS，可同時實(shí)現(xiàn)上萬個業(yè)務(wù)保護(hù)組的50ms保護(hù)倒換。PTN的OAM可實(shí)現(xiàn)端到端的管理能力，支持類似SDH的AIS和RDI等告警回送機(jī)制，還支持基于業(yè)務(wù)服務(wù)層面、MPLSLSP以及PW等不同層面的OAM能力。（4）統(tǒng)一的多業(yè)務(wù)傳送及管理平臺PTN利用PWE3（PseudoWireEmulationEdgetoEdge）技術(shù)實(shí)現(xiàn)多業(yè)務(wù)（TDM、ATM、Ethernet等）的仿真和統(tǒng)一承載。PWE3是一種端到端的二層業(yè)務(wù)承載技術(shù)，屬于點(diǎn)到點(diǎn)方式的L2VPN。在分組網(wǎng)絡(luò)的兩臺PE（ProviderEdge）中，利用LDP信令實(shí)現(xiàn)對PW（PseudoWire）標(biāo)簽的自動分發(fā)，利用RSVP-TE實(shí)現(xiàn)LSP標(biāo)簽的自動分發(fā)。通過隧道模擬CE（CustomerEdge）端的各種二層業(yè)務(wù)，如數(shù)據(jù)報(bào)文、比特流等，使CE端的二層數(shù)據(jù)在PTN網(wǎng)絡(luò)中透明傳遞。PTN同時提供包括SDHVC顆粒、WDM波長以及子波長、以太網(wǎng)報(bào)文的業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)發(fā)能力，通過GMPLS統(tǒng)一的控制平面實(shí)現(xiàn)對不同業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)發(fā)的統(tǒng)一控制，構(gòu)建統(tǒng)一多業(yè)務(wù)傳送和統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)管理的平臺，實(shí)現(xiàn)運(yùn)營商傳送網(wǎng)全網(wǎng)的業(yè)務(wù)調(diào)度及全網(wǎng)的統(tǒng)一管理。44面向業(yè)務(wù)傳送技術(shù)的演進(jìn)1.1信息網(wǎng)絡(luò)的新趨勢1.2傳統(tǒng)的分組傳送技術(shù)1.3分組傳送網(wǎng)的出現(xiàn)1.4PTN網(wǎng)絡(luò)的特性1.5

PTN的應(yīng)用1.6PTN技術(shù)分類1.5PTN的應(yīng)用：原則（1）首先，分組傳送網(wǎng)是一種適應(yīng)以IP化分組業(yè)務(wù)為主的多業(yè)務(wù)傳送網(wǎng)絡(luò)，分組化業(yè)務(wù)的比例越高，其傳輸效率越高、綜合成本越低。因此，PTN應(yīng)該立足于面向IP業(yè)務(wù)的應(yīng)用，在TDM電路業(yè)務(wù)占主導(dǎo)的網(wǎng)絡(luò)中不宜采用PTN技術(shù)。其次，分組傳送網(wǎng)是一種具有帶寬統(tǒng)計(jì)復(fù)用和QoS保證的L2（二層）傳送網(wǎng)絡(luò)，業(yè)務(wù)顆粒越小、越復(fù)雜，其傳輸效率越高、綜合成本越低。因此，PTN應(yīng)該立足于面向GE以下業(yè)務(wù)的應(yīng)用，在GE及以上顆粒業(yè)務(wù)占主導(dǎo)的網(wǎng)絡(luò)中不宜采用PTN技術(shù)。第三，分組傳送網(wǎng)是一種具有強(qiáng)大OAM和保護(hù)能力的電信級傳送網(wǎng)絡(luò)，業(yè)務(wù)所需服務(wù)質(zhì)量越高（即運(yùn)營商的單位比特收益率越高），其相對成本越低。因此，PTN應(yīng)該首先立足于高價(jià)值的移動和固定業(yè)務(wù)；在對低價(jià)值的互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的承載方面，其優(yōu)勢在于可統(tǒng)一承載各種業(yè)務(wù)，在與其他低成本組網(wǎng)技術(shù)成本相差不大的情況下，也具備應(yīng)用PTN的可能。46原則（2）在干線和城域網(wǎng)核心層，由于業(yè)務(wù)顆粒較大，基本采用IPoverWDM/OTN承載大顆粒的IP化業(yè)務(wù)。分組傳送網(wǎng)的定位主要在今后面向IP業(yè)務(wù)的城域網(wǎng)匯聚層和接入層，既可以滿足2G/3G基站回傳的需求，也可以滿足固定集團(tuán)和家庭業(yè)務(wù)的承載需求。在城域網(wǎng)匯聚層和接入層，PTN主要面臨IP/MPLS路由器網(wǎng)絡(luò)的挑戰(zhàn)。相對PTN而言，IP/MPLS路由器具有更高的性能（如路由能力），但也具有高成本、高故障率和高功耗等“三高”問題。47PTN應(yīng)用場景分析PTN可以提供點(diǎn)到點(diǎn)的以太網(wǎng)連接，初期主要將應(yīng)用在城域網(wǎng)中。提供以太網(wǎng)傳送業(yè)務(wù)，如DSLAM到BRAS的業(yè)務(wù)匯聚，3G基站到RNC的分組化傳送等。同時可以提供L2VPN業(yè)務(wù)。目前對于T-MPLS在骨干網(wǎng)中的應(yīng)用模式還沒有定論。48城域網(wǎng)示意圖在高價(jià)值業(yè)務(wù)區(qū)域提供PTN技術(shù)解決方案，支持逐步替換、平滑完成匯聚接入層的網(wǎng)絡(luò)融合大容量數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)區(qū)提供CWDM直接承載方案，提供低成本的大帶寬解決方案PTN在匯聚接入層中的應(yīng)用EPONOLT無源光分路器增強(qiáng)型以太網(wǎng)ONUMSTP622M核心層匯聚層接入層TripleplayVPN用戶VPN用戶internet

公眾客戶IPoverOTN/多維ROADM/大容量電交叉/GMPLS固話MSTP（RPR）

2.5G/10GAGAGAGPTNPTNVPN用戶NodeBBTSWLANCWDMCWDMVPN用戶用于高等級業(yè)務(wù)的承載對于TDM、專線、移動基站等高等級業(yè)務(wù),PTN應(yīng)該扮演的是今天MSTP的角色,將重要業(yè)務(wù)例如專線、基站上聯(lián)信號等匯集到核心層節(jié)點(diǎn)。從發(fā)展上看,PTN可以完全代替MSTP,提供高質(zhì)量分組業(yè)務(wù)的傳送,這些業(yè)務(wù)包括城域以太網(wǎng)專線、L2VPN業(yè)務(wù)、3G基站到RNC的回傳業(yè)務(wù)、軟交換承載等。移動網(wǎng)RAN的承載需要綜合考慮移動網(wǎng)的演進(jìn)方式。PTN能否大量使用的一個影響因素是FE接口是否在基站大量應(yīng)用,可是目前cdma20001xEV-DO和WCDMA網(wǎng)絡(luò)主要采用的依然是基于E1的TDM接口,現(xiàn)在的MSTP保護(hù)環(huán)依然承載著大量的基站業(yè)務(wù)。未來業(yè)務(wù)中IP與TDM的比例將影響到PTN設(shè)備的特征,也就影響PTN的部署和價(jià)格。如果TDM業(yè)務(wù)比較多,PTN則須更多地考慮對TDM的處理以及時鐘傳輸特性。50面向業(yè)務(wù)傳送技術(shù)的演進(jìn)1.1信息網(wǎng)絡(luò)的新趨勢1.2傳統(tǒng)的分組傳送技術(shù)1.3分組傳送網(wǎng)的出現(xiàn)1.4P