传输接入类技术介绍.doc

PTN传输接入类技术介绍在通信行业近几十年的发展过程中，光通信继准同步数字体系（PDH）、同步数字体系等数字传输体系后，近年来陆续出现了多业务传输平台（MSTP）和自动光交换网络（ASON）、PTN、EPON/GPON等新技术。从总体上看传输网络目前的发展趋势主要体现在3个方面：形态上，走向传输与交换的融合；硬件上，走向全光网；在软件上，走向智能网。本文主要就通信发展过程中的这些新旧技术进行一个讲述。一 PDH技术准同步数字体系（PDH, Plesiochronous Digital Hierarchy）是电信网络中的一种技术，用于在象光纤和微波无线系统的数字化传送设备上传输大量数据。术语准同步（plesiochronous）来自希腊语plesio,意思是时间上的相近的，慢性的。来源于这样的事实：PDH网络的不同部分运行在差不多但是不是很好的同步状态。在大多数电信网络中PDH设备现在正在被同步数字系列SDH设备替代。采用准同步数字系列（PDH）的系统，是在数字通信网的每个节点上都分别设置高精度的时钟，这些时钟的信号都具有统一的标准速率。尽管每个时钟的精度都很高，但总还是有一些微小的差别。为了保证通信的质量，要求这些时钟的差别不能超过规定的范围。因此，这种同步方式严格来说不是真正的同步，所以叫做“准同步”。 在以往的电信网中，多使用PDH设备。这种系列对传统的点到点通信有较好的适应性。而随着数字通信的迅速发展，点到点的直接传输越来越少，而大部分数字传输都要经过转接，因而PDH系列便不能适合现代电信业务开发的需要，以及现代化电信网管理的需要。SDH就是适应这种新的需要而出现的传输体系。欧洲和美国的PDH版本在工作的细节上有些许的不同，但是原理是相同的。下面将描述欧洲体制。基本的数据传输速率是一个2.048Mbit/s（兆比特每秒）的数据流。对于语音传输，这个速率分解为3064Kbit/s的通道和另外用于信令和同步的264Kbit/s通道。可选的也有，整个2Mbit/s也可以用于非语音目的，例如数据传输。2Mbit/s数据流的确切速度是由产生数据的设备中的一个时钟控制的。确切的速率也允许在精确的2.048Mbit/s上下变化一些百分比范围(+50ppm-50ppm)。这就意味着不同的2Mbit/s数据流可以运行在稍微互相不同的速率。PDH涉及到的主要标准有ITU-T G.703（系列数字接口的物理/电特性：Physical/electrical characteristics of hierarchical digital interfaces）、ITU-T G.705 (准同步数字体系（PDH)设备功能块的特性：Characteristics of plesiochronous digital hierarchy (PDH) equipment functional blocks）。PDH相关的应用技术介绍二 SDH及相关应用SDH是同步数字体系(Synchronous Digital Hierarchy)的缩写，国际电信联盟标准部(ITU-T)的前身国际电报电话咨询委员会(CCITT)在1988年与美国国家标准化协会(ANSI)的T1委员会达成协议,将美国贝尔通信研究所1985年提出的同步光网络(Synchronous Optical Network ,缩写为SONET)概念和标准修订后重新命名为同步数字体系(Synchronous Digital Hierarchy,缩写为SDH),称为SDH技术。光纤传输具有传输频带宽、传输容量大、传输损耗低、传输信息不受电磁干扰等优点,用光纤传输的广播电视信号不仅传输质量好且信号稳定因而光纤已成为传输广播电视信号的新媒介,SDH技术与光纤技术相结合而构成的同步数字传输网是一个融复接、线路传输及交换功能于一体由统一网管系统管理操作的综合信息网络,可实现网络有效管理、动态网络维护、开业务时的性能监视等功能,有效地提高了网络资源的利用率,满足了广播电视传输网的信息传输和交换的要求,SDH技术目前已成为广播电视领域传输技术方面的发展和应用热点。SDH技术的基本传输原理SDH采用的信息结构等级称为同步传送模块STM-N(Synchronous Transport Module的缩写,N=1,4,16,64),最基本的模块为STM-1,四个STM-1同步复用构成STM-4,16个STM-1或四个STM-4同步复用构成STM-16；SDH采用块状的帧结构来承载信息,每帧由纵向9行和横向270*N列字节组成,每个字节含8比特,整个帧结构分成段开销(Section Over Head,缩写为SOH)区、STM-N净负荷区和管理单元指针(AU PTR)区三个区域,其中段开销区主要用于网络的运行、管理、维护及指配以保证信息能够正常灵活的传送,它又分为再生段开销(Regenerator Section Over Head,缩写为RSOH)和复用段开销(Multiplex Section Over Head,缩写为MSOH)；管理单元指针用来指示净负荷区域内的信息首字节在STM-N帧内的准确位置以便接收时能正确分离净负荷；净负荷区域用于存放真正用于信息业务的比特和少量的用于通道维护管理的通道开销字节。SDH的帧传输时按由左到右、由上到下的顺序排成串型码流依次传输,每帧传输时间为125微秒, 每秒传输1/125*10(-6)=8000帧,对STM-1而言每帧字节为8比特/字节*(9*270*1)字节=19440比特,则STM-1的传输速率为19440*8000=155.520Mb/s；而STM-4的传输速率为4*155.520Mb/s=622.080Mb/s；STM-16的传输速率为16*155.520(或4*622.080) =2488.320Mb/s。SDH传输业务信号时各种业务信号要进入SDH的帧都要经过映射、定位和复用三个步骤：映射是将各种速率的信号先经过码速调整装入相应的标准容器(C),再加入通道开销(POH)形成虚容器(VC)的过程,帧相位发生偏差称为帧偏移,定位即是将帧偏移信息收进支路单元(TU)或管理单元(AU)的过程,它通过支路单元指针(TU PTR)或管理单元指针(AU PTR)的功能来实现；复用则是将多个低价通道层信号通过码速调整使之进入高价通道或将多个高价通道层信号通过码速调整使之进入复用层的过程；以139.24Mb/s信号到STM-1的形成过程为例,139.264Mb/s信号首先进入容器VC-4,速率调整后输出149.76Mb/s的数字信号,进入虚容器VC-4中加入通道开销(POH)576Kb/s后输出150.336Mb/s的信号,在管理单元AU-4内加入管理单元指针(AU PTR)576Kb/s后输出150.912Mb/s的信号,因STM-N中的N=1故由一个管理单元组AUG加入段开销(SOH)4.608Mb/s后输出155.520Mb/s的STM-1信号。SDH网络设备有交换设备,包括配有SDH标准光接口和电接口的交换机,传送设备包括终端复用器、分插复用器和数字交叉连接设备及再生器,接入设备包括数字环路载波、光纤环路系统等；其中分插复用器(Add/Drop Multiplexer 缩写为ADM)是SDH网络中应用最广泛的设备,它利用时隙交换实现宽带管理即允许两个STM-N信号之间的不同VC实现互连,并具有无需分接和终接整体信号即可将各种G703数字体系接口物理/电气特性规定的STM-N信号接入STM-M(MN)内作任何支路的能力,ADM在环形网中应用时还具有独特的自愈能力,即网络发生故障时无需人为干预就可在极短时间内从失效故障中自动恢复所携带的业务,也就是说使网络具备发现故障的能力并能找到替代路由在时限内重新建立通信线路。1 SDH的主要特点SDH是完全不同于PDH 的新一代传输网体制，它主要具有以下特点：(1) 采用同步复用方式和灵活的复用映射结构，是低阶信号和高阶信号的复用/解复用一次到位，大大简化了设备的处理过程。(2) SDH网与现有的PDH网能实现完全兼容，同时还可容纳各种新的数字业务信号（如ATM等）。(3) 具有全世界统一的网络节点接口，并对各网络单元的光接口有严格的规范要求，从而使得任何网络单元在光路上得以互通，体现了横向兼容性。(4) 帧结构中安排了丰富的开销比特，使网络的运行、管理、维护与指配（OAM&P）能力大大加强，通过软件下载的方式，可实现对各网络单元的分布式管理，同时也便于新功能开发，促进了先进的网络管理系统和智能化设备的发展。(5) 使PDH的1.544Mbit/s和2.048Mbit/s两大体系（含三个地区性标准）在STM-1等级上获得统一，实现了数字传输体制上的世界性标准。(6) 采用先进的分插复用器（ADM）、数字交叉连接（DXC）等设备，使组网能力和自愈能力大大增强，同时也降低了网络的维护管理费用。(7) 提出了一系列较完整的标准，使各生产单位和应用单位均有章可循，同时也便于国际互通。归纳起来，SDH最为核心的三大特点是同步复用、强大的网络管理能力和统一了光接口及复用标准，并由此带来了许多优良的性能，并在传送网及接入网建设与应用中发挥重要作用。2 SDH技术应用于接入网的主要特点（1）对于大企事业用户，SDH可以提供理想的网络性能和业务可靠性。（2）可以增加传输带宽，改进网管能力，简化维护工作。（3）SDH的固有灵活性使网络运营者可以更快更有效地提供用户所需的长期和短期业务需求。（4）可以将网管范围扩展至用户端，简化维护工作。（5）将设备与中间接口进行必要的优化组合，可节省投资。3 目前的应用方案对于需要带宽大于等于34Mbit/s的大企事业用户，直接将SDH分插复用器（ADM）设置在用户处，用STM-1通道与STM-N服务节点相连已证明是一种经济可行的方法。这种连接既可以是点对点方式，也可以通过环结构。对于带宽要求远小于34Mbit/s的情况，则采用更低速率的复用器或共享ADM的方式是更经济有效的方案。在目前的ADM设备中，最基本的支路带宽单元是2Mbit/s。为了支持低于2Mbit/s的业务，需要附加业务复用器。若能将这些低速业务接口集成进ADM则可以省去分离的业务复用器。另一个选择是利用SDH来传送2Mbit/s及以上速率的业务，后面连接PON来传送低于2Mbit/s的业务。对于多数普通企事业用户，设在路边（DP点）的终端复用器可以用来为大量用户提供2Mbit/s为基本单元的带宽。需要小于2Mbit/s带宽业务的用户可以靠业务复用器或后接PON来解决。对于大企事业用户，由于带宽需求大，可以考虑直接用STM-N环形结构将其互连起来。然而，对于带宽要求很高的大企事业用户可能不愿受环形带宽的限制，更喜欢点到点的连接方式。此外，将ADM直接放在用户所在地要考虑信息安全问题。对于带宽要求不太高的企事业用户，首先连至路边的ADM再经环结构互连可能是适宜的。4 SDH环境下的灵活接入系统SDH体制虽然有许多优点，但从目前的通信业务发展趋势看，也暴露出了一些弱点，尤其是在用户接入方面。因为伴随着多业务发展的趋势，需要多种多样适宜的接口，如果目前ATM技术不能及时普及和PDH系统快速退役同时发生，那么这些问题将会更加突出，因此要想将SDH技术引入接入网，必须认真解决所存在的一些技术问题。SDH在用户接入方面存在的两个主要问题是：(1)缺乏必要的中间接入等级及用户接口；(2)没有提供相应的同步用户接入协议。为了更充分地利用SDH的所有优势，需要将SDH进一步扩展至低带宽用户，提供64Kbit/s等级的灵活连接，并适当开放网络接口，给用户侧更大的自由度，同时要能综合现有和新的业务传送平台。具体实现方法有很多种，下面选择几种方法进行介绍：目前典型的SDH设备的一个支路板至少有16个2Mbit/s接口，对于那些需要带宽远小于32Mbit/s的场合，使用这样的设备显然是不经济的。因此需要开发出一种既经济又灵活的、具有多种支路接口（速率小于2Mbit/s）的SDH接入系统。这里所说的灵活是指对各支路信息按需分配，使其灵活地占用通道资源。一种更有效的为小带宽用户传送SDH通道的方法是使用STM-1子速率连接（Sub STM-1）。由TUG-2和TUG-3支持的净负荷分别为6Mbit/s和42Mbit/s，这样的速率对小带宽用户而言显然比STM-1速率要经济得多。因而采用Sub STM-1传送速率对于小宽带用户是一种经济有效的方案，同时又能保持全部SDH管理能力和功能。这种解决方案的主要困难是目前尚无国际标准可用，但ITU-T正在认真考虑。SDH技术在接入网中的应用虽然已经很普遍，但仍只是FTTC（光纤到路边）、FTTB（光纤到楼）的程度，光纤的巨大带宽仍然没有到户。因此，要真正向用户提供宽带业务能力，单单采用SDH技术解决馈线、配线段的宽带化是不够的，在引入线部分仍需结合采用宽带接入技术。可分别采用FTTB/C+xDSL、FTTB/C+Cable Modem、FTTB/C+（注：FTTB Fiber to The Building 光纤到楼 、FTTC Fiber to The Curb 光纤到路边 、FTTH Fiber to The Home 光纤到家 、FTTO Fiber to The Office 光纤到办公室；xDSL是DSL(Digital Subscriber Line)的统称,意即数字用户线路,是以铜电话线为传输介质的点对点传输技术）局域网接入等方式分别为居民用户和公司、企业用户提供宽带业务。接入网采用SDH的最新发展方向是对IP业务的支持。这种新型SDH设备配备了LAN接口，将SDH技术与低成本的LAN技术相结合，提供灵活带宽。解决了SDH支路接口及其净负荷能力与局域网接口不匹配的问题，主要面向商业用户和公司用户，提供透明LAN互连业务和ISP接入，很适合目前数据业务高速发展的需求。三 MSTP技术及其应用1. MSTP技术概述（Multi-Service Transfer Platform）（基于SDH 的多业务传送平台）SDH系统已被日益成熟的WDM系统逐渐逼至网络的边缘，网络边缘便意味着接入业务（信号）的多样性，虽然通过映射、级联等相应技术手段，SDH可以传输几乎所有的数据格式（IP、RF、ATM，等等），简单地进行数据的固定封装和透传，提供二层交换和本地汇聚功能，然而传统SDH系统的带宽是通过集中的网管系统配分的，这便与数据业务带宽动态的特性相悖。传统电信运营商对增长迅猛的数据业务需求，于是寻求一种基于SDH网络架构的、支持多业务的、高集成度的、高智能化的、标准统一的传输解决方案来同时承载TDM和数据业务，动态配置信道带宽，以改进完善既有的SDH网络，整合分离的SDH层、ATM层和IP层，保护现有投资，提高网络生存能力。基于SDH的多业务传送平台（MSTP）是市场驱动的产物，多种技术和标准集成的结果。它是指基于SDH平台同时实现TDM、ATM和以太网等业务的接入处理和传送，并提供统一网管的多业务综合传送设备。MSTP设备是对传统SDH设备的继承和发展，是传送技术演进的重要阶段，MSTP的引入不但可以充分利用现有的丰富的SDH网络资源，借鉴SDH传输系统多年的网络运维和管理经验，完全兼容目前大量应用的TDM业务，还可以实现以太网、ATM等多种业务的综合传送和接入，满足日益增长的数据业务需求。2. MSTP技术的发展 MSTP技术是通过映射、VC虚级联、GFP、LCAS以及总线技术等手段将以太网、ATM、RPR、ESCON、FICON、光纤通道、MPLS等既有成熟技术进行内嵌或融合到SDH上，发展大概经历以下几个阶段： 2.1 第一阶段 以支持以太网透传为主要特征。采用以太网或ATM业务透传的方式，对数据业务的VC映射实现点到点的传送。以太网透传功能是指将来自以太网接口的信号不经过二层交换，直接映射到SDH的虚容器(VC)中，然后通过SDH设备进行点到点传送。保证以太网业务的透明性，包括以太网MAC帧、VLAN标记等的透明传送。采用业务透传的方式初步满足了数据业务的传送，但是基于固定时隙结构的透传方式不具备无级动态带宽分配特性，用来传输数据业务时导致网络效率低下，导致传输网的汇聚层以及核心层大量的带宽浪费，且难以适应业务的突发性与速率可变性特点，最终使得数据传送效率低。 2.2第二阶段 以支持二层交换为主要特征。MSTP以太网二层交换功能是指在一个或多个用户以太网接口与一个或多个独立的基于SDH虚容器的点对点链路之间，实现基于以太网链路层的数据帧交换。采用这种方式，并进行业务接入和汇聚，实现数据传送的统计复用。这一阶段的MSTP在以太网处理上把二层交换的相关功能引入以太网功能单板，采IEEE802.3MAC地址交换，达到对以太网业务的带宽共享以及统计复用功能。它在内部协议封装上采用LAPS或者GFP，可以提供对内多个WAN口，支持一个或多个以太网接口与一个或多个基于SDH虚容器的独立的点对点链路的端口汇聚。二层交换技术的引入有效地提高了传送效率，同时鉴于交换技术的成熟和廉价，有效地保证了二层交换方式可靠和成本可控，这也是目前应用最为广泛的MSTP模式。但是对应于电信级数据服务的高要求，单纯的二层交换也存在其明显的不足，主要表现在节点间业务流量的公平性难以保证，无法满足在流量拥塞的情况下保持高的带宽利用率和转发量，无法满足在传输线路和网元节点故障时业务快速恢复等，因而缺乏强有力的业务保障能力。 2.3第三阶段 以支持以太网业务QoS为主要特征。最明显的特点是引入了RPR OVER SDH，甚至引入MPLS保证QoS和解决接入带宽公平性的问题，在以太网和SDH/SONET间引入一个中间的智能适配层来处理以太网业务的QoS要求。在MSTP中引入了对弹性分组环（RPR）的支持，即内嵌RPR。通过内嵌RPR，MSTP可以解决城域网中话音和数据业务传输之间的矛盾，利用传统SDH技术支持TDM业务的传输，确保其传输质量，而利用RPR技术实现数据业务的更高效传输。不过RPR仅仅支持环形的网络拓扑，为此在MSTP设备中又引入了MPLS技术，MPLS可以实现环间业务调度，为用户提供一条端到端虚链路连接通道，实现用户间的资源共享和安全隔离。内嵌RPR/MPLS可以更有效地保证业务QoS分级和带宽公平性，实现更强的数据处理功能，达到综合承载多种业务的目的，是MSTP设备的发展方向。MSTP技术仍在不断地发展完善之中。通过对MSTP不同技术特点和细节的比较，不同阶段MSTP技术的主要区别主要集中在对以太网的处理方式和与之相对应的技术深入细节上；MSTP已经有十分成熟的产品，可以在单一传送平台上实现对TDM、以太网、ATM的统一处理和管理。此外，随着智能光网络技术的逐步成熟，MSTP设备还将会成为智能光网络中的节点，在MSTP中实现通道资源的动态配置和智能管理。 3 MSTP新的进展 近年来，RPR和MPLS技术已成为城域光传送网的一个亮点，中国外相关的标准制定和产品研发工作进行的如火如荼，两个技术的融合将促进新一代城域MSTP技术的发展和应用。当前的MSTP设备，通过引入GFP+VC-xv+LCAS和L2交换，采用点到点电路连接方式来支持突发的数据业务，网络使用效率不高。只有全面引入RPR和MPLS技术，MSTP网络才能实现全网络数据业务的统计复用和提供快速的端到端VLL/VPLS业务。MSTP网络作为基础传送网络，它需要关注传送网特有的几个基本特征：安全性、透明性和高效性。对于传统的MSTP来说，通过引入GFP+VC-xv+LCAS和L2交换，采用点到点电路连接方式来支持突发的数据业务，仅仅解决了以太网端口的接入和端口汇聚问题，网络的使用效率不高。只有引入基于MPLS的虚拟连接技术，实现全网络数据业务的统计复用和提供透明的端到端VPN业务，网络效率才能得到很大的提升。另外通过引入RPR的最短路径选择技术，内环、外环同时传送数据业务，可以比传统的MSP保护提高100%的环路使用效率。根据ITU-TG.etnsrv草案，MSTP中以太业务的类型有四种：EPL以太专线业务、EVPL以太虚拟专线业务、EPLn以太专用局域网业务和EVPLn以太虚拟专用局域网业务。其中EVPLEVPLn业务在MEF中也称为VLLVPLS业务。根据ITU-T的草案和信息产业部的标准草案，MSTP中实现EVPL和EVPLn都会采用MPLS技术，从而可以与采用标准MPLS技术的数据网络一起提供端到端VLLVPLS业务。统MSTP的MSP保护只能提供基于网络拓扑变化的物理层网络保护，而对支持RPR和MPLS技术的MSTP来说，可以提供基于RPRMAC层和MPLS层的网络保护。由于RPR的保护功能只能局限在一个单环，对于复杂的跨环网络来说，此时必须采用MPLS层连接保护技术来实现。对于不支持MPLS交换调度的设备，可以采用MPLS的双节点互联技术来实现跨环的网络保护。多个RPR环路间跨环业务的节点失效和链路失效通过MPLS的DNI技术来实现。MSTP作为下一代SDH设备，强化了对分组业务的支持能力。从技术角度来看，当前MSTP更关注多业务的接入(UNI侧用户侧)，而较少关注多业务的有效传送(NNI侧网络侧)，导致业务连通性成了网络应用的瓶颈。由于SDH没有信令，难以支撑大量的端到端连接，而传统MSTP仅相当于10M2M协议转换器，将Ethernet适配到SDH网络中仍以2M的方式进行点对点的传送，导致Ethernet固有的统计复用特性(提升带宽资源利用效率)和分组协议(提升端到端连接的指配和管理能力)的优点无用武之地，这也是传统MSTP又贵又不易用的主要症结。传统MSTP采用板卡式改良方式，即将LANSW设备做成一块板卡插到SDH设备中，把传统SDH设备简单升级为MSTP设备，在分组业务承载能力上相当于分组PDH(点对点应用)，而内嵌RPR技术的MSTP则相当于分组ADM(能组环，有保护)，而MPLS+RPR紧耦合技术为新一代MSTP则相当于分组MADM(能跨环，构建大型复杂网络)。在新一代网络设备的核心交叉板上同时提供TDM低阶交叉单元和MPLS分组交换单元，L1L2地位平等，而非主从关系。这两张业务传送模式所需带宽资源可由高阶交叉矩阵根据业务需求进行统一调拨，适应不断增长的分组业务传送需求。交叉板可提供1+1保护模式，网络安全性远远高于板卡级改良设备。另外，一些厂商的155M622M2.5G10G设备的所有业务板卡全线兼容，一方面可帮助运营商大幅减少备板板件数量，降低维护成本，另一方面运营商可以根据业务需求在全网范围内随意调拨业务板卡资源，增强了应用的灵活性和客户需求响应速度。MSTP技术中涉及到的技术关键点可以参看后面文档四 PTN技术及其应用目前业务网正处在发展转型时期，在电信业务IP化趋势推动下，传送网承载的业务从以TDM为主向以IP为主转变。未来的市场需要一种能够有效传递分组业务，并提供电信级OAM和保护的分组传送技术。在这样的需求驱动下，业界开始提出PTN (Packet Transport Network-分组传送网)的概念，打造一个适合分组业务为主的传送网。就实现方案而言，在目前的网络和技术条件下，总体来看可分为以太网增强技术和传输技术结合MPLS （Multi-Protocol Label Switching即多协议标记交换）两大类，前者以PBB-TE（Traffic Engineered Provider Backbone Bridging）为代表，后者以T-MPLS（Transport-MPLS）。为代表。当然，作为分组传送演进的另一个方向电信级以太网（CE，Carrier Ethernet）也在逐步的推进中，这是一种从数据层面以较低的成本实现多业务承载的改良方法，相比PTN，在全网端到端的安全可靠性方面及组网方面还有待进一步改进。H3g光波通信T-MPLS经由阿尔卡特、爱立信、富士通、华为、朗讯和泰乐等众多支持者提议，于2006年2月由ITU-T实现了技术的标准化。PBT是在由北电提出的 (Provider Backbone Transport)持，它源自IEEE 802.1ah定义的“PBB-TE”（运营商骨干网桥接传输技术），并希望2007年能够开始技术的标准化。H3g光波通信这两种技术的主要吸引力在于，它们都承诺能够在按照已有的成熟技术传输IP业务的同时，保证较低的成本和复杂度以及易于管理。T-MPLS介绍H3g光波通信T-MPLS是分组交换传输网络技术的首次尝试。它基于ITU-T G.805传输网络结构，由ITU完成标准化（G.8110.1，G.8112，G.8121）。其主要改进包括通过消除IP控制层简化MPLS，以及增加传输网络需要的OAM和管理功能。H3g光波通信H3g光波通信2. PBT可以提供包含保护和监控的端到端传输路径。H3g光波通信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法。需要强调的一点是，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。H3g光波通信T-MPLS为保证OAM的完整性总共去除了以下诸项功能：H3g光波通信Penultimate hop popping。此功能将临近最后节点的MPLS标签剥离，然后将IP包发给最终节点。虽然这一功能简化了最终节点的处理过程，但也使得MPLS OAM数据无法到达最终节点。H3g光波通信标签交换路径（LSP）合并。在快速路由MPLS链路保护过程中，有时候要求在一个节点内将两个LSP合并为一个。但是这个功能并不利于维持OAM的完整性。H3g光波通信均等成本多路径（ECMP）。ECMP允许MPLS包通过多条LSP路径到达同一个终点，但是这也使得对OAM发起者的识别和处理变得非常困难。H3g光波通信通过去除上述功能，OAM的问题得到了解决，下述传输机制从而得以实现：H3g光波通信l双向点对点LSP路径的建立；H3g光波通信l采用ITU-T Y.1711关于OAM的机制实现监控与保护切换（Y.12tom和Y.17.tor正在研究之中）；H3g光波通信l采用ITU-T G.8131/Y.1382线形保护切换，实现T-MPLS 50毫秒内的保护切换（基于Y.1720）；H3g光波通信l采用ITU-T G.8132/Y.1383环形保护切换。H3g光波通信图1所示为典型的T-MPLS网络结构。T-MPLS可以为一个业务建立一主一备两条LSP路径，两个路径的切换可以在50毫秒内完成。而且通过虚连接，T-MPLS通道还可以支持三层IP/MPLS通信和二层通信。H3g光波通信T-MPLS可以归结为中心管理的点对点连接配置和监控系统。不过，研究将GMPLS作为控制平面，以实现配置自动化的工作还在进行中（类似于现有的OTN和SONET/SDH网络）。PBT/PBB-TE介绍H3g光波通信一直以来，以太网协议都不被人们看作是一种可行的独立传输机制。不过，PBT技术承诺，可以通过改变以下现有以太网的问题，改变人们的看法：H3g光波通信lVLAN有限的地址空间问题；H3g光波通信l广播泛滥以及生成树（STP）协议的无效问题；H3g光波通信l点对点监控和50毫秒保护切换问题。H3g光波通信采用两层MAC的IEEE 802.1ah MAC-in-MAC帧结构可以提供非常庞大的地址空间。基于Q-in-Q和VLAN自学习功能，用户、运营商和骨干网（分别为C-VID、S-VID和B-VID）可以通过各自的地址空间进行区分。一个新的标识符I-TAG的加入，可以很容易的标识点对点传输业务。这种方法极大的提高了以太网的可扩展性，保证了保护路径和传输的透明性。H3g光波通信传统的以太网处理位置地址的方法并不能满足广域WAN的需要，因此备受人们诟病。STP协议，包括其改进协议快速STP（R-STP），都无法在大范围网络条件下提供所需的保护切换能力，导致广播包的泛滥时有发生。H3g光波通信PBT将广播、STP功能关闭，从而避免了上述问题。转发表只在网络的边缘和初始配置时由中央管理中心构成和控制。同时网络内部节点可以采用IEEE 802.1ad运营商桥接机制转发数据包，这使得类似“正常”以太网的交换成为可能。H3g光波通信当然，最重要的要求还是可以提供被监控和保护的点对点传输路径。因为以太网是一种无连接的协议，所以这一要求目前还没有办法实现。现在，利用IEEE 802.1ag连接错误管理OAM包，PBT可以在连接的边缘检测错误并启动一个预先定义的保护连接。H3g光波通信图2所示为一个典型PBT网络的配置。主链路通过组合骨干网目的MAC地址（B-DA）和骨干网VLAN ID（B-VID）定义，备份链路与主链路的B-DA一致，而不同的B-VID说明这是一条到达同一目的地的不同路径。这样一来，到达同一目的地的多条路径在理论上就可以实现。H3g光波通信通过以上诸多改进，PBT可以满足传输网络的各种要求。虽然前面提到PBT目前还没有标准化，但人们预计它会成为IEEE PBB标准的一部分，并被命名为PBB- Traffic Engineering（PBB-TE）。而且人们预计这项工作还会像T-MPLS一样将GMPLS作为其控制平面。PBT和T-MPLS技术的应用H3g光波通信以上介绍说明，T-MPLS和PBT技术在网络原理上非常相似，都属于端到端、双向点对点的连接，并且都提供了中心管理和可以在50毫秒内实现保护倒换的能力。两者之一都可以用来实现SONET/SDH向分组交换的转变。H3g光波通信部署PBT和T-MPLS可以保护已有的传输资源，不需要改变工作习惯和组织方法，而且为满足未来带宽需求提供了以分组交换为基础的网络。H3g光波通信两种技术还为路由器的部署提供了选择机会。实际上，只有当PBT或T-MPLS路径要在路由器间建立安全传输时，路由器的部署才是必要的。H3g光波通信这种方法与已有的SONET/SDH和OTN网络非常相似，可以在类似已有网络的基础上实现向分组交换网络的转变。因此，PBT和T-MPLS应当被看作SONET/SDH的替代品，而不是IP/MPLS的竞争者。人们将会看到，在电信网络领域，无连接的IP/MPLS和面向连接的分组交换-PBT和T-MPLS会共同存在。H3g光波通信当然，PBT和T-MPLS仍然存在多点传输的问题。目前由于传输方法还不支持多点传输，所以人们还无法预计它的影响到底有多大。作为多点对多点业务，IPTV被看作是多点传输的主要驱动力，不过多点传输到底应该由传输网承担还是接入网承担仍然没有定论。H3g光波通信然而，对PBT和T-MPLS的真正考验还没有到来。在现实中的应用以及其对成本和收入的影响将会是判断它们是否成功的最终条件。现在判断谁会胜出还为时尚早。不过可以确定的是，它们在改变人们对分组交换及其发展策略认识上的作用已经颇为成功，通过它们，现有网络必将最终走向完美融合的分组交换网络。PBT技术面向连接的具有电信网络特征的以太网技术PBT最初在2005年10月提出，主要具有以下技术特征：基于MAC-in-MAC但并不等同于MAC-in-MAC、使用运营商MAC（Provider MAC）加上VLAN ID进行业务的转发、基于VLAN关掉MAC自学习功能，避免广播包的泛滥，重用转发表而丢弃一切在PBT转发表中查不到的数据包。PBT希望基于现有城域以太网体系构架达到电信级运营要求，在电信级保护、可管理性、扩展性方面均有发展，也能提供低于50ms的恢复时间、以太网连接由网管系统进行配置等功能，同时运营商MAC对用户不可见，骨干网不需处理用户MAC，业务更安全；此外I-SID（I-TAG）突破VLAN ID的限制，可支持16M（24-bit）的业务实例。但由于多了一层MAC封装的硬件代价必然升高，且对POS支持的效率低在初期会是一个值得考虑的问题。在标准方面不成熟，产业支持少也是一个影响其应用的关键因素。从行业情况来看，个别厂家的路由器/交换机已支持PBT，在国外网络中已有应用。这种技术适合于已有大规模城域以太网，以以太网为业务主体的运营环境。T-MPLS技术T-MPLS（Transport MPLS）是一种面向连接的分组传送技术，在传送网络中，将客户信号映射进MPLS帧并利用MPLS机制（例如标签交换、标签堆栈）进行转发，同时它增加传送层的基本功能，例如连接和性能监测、生存性（保护恢复）、管理和控制面（ASON/GMPLS）。总体上说，T-MPLS选择了MPLS体系中有利于数据业务传送的一些特征，抛弃了IETF（Internet Engineering Task Force）为MPLS定义的繁复的控制协议族，简化了数据平面，去掉了不必要的转发处理。T-MPLS从面向连接的分组传送角度扩展出发，通过上述一些机制使其达到电信级运营要求，包括在电信级保护、可管理性、扩展性方面考虑完善，如提供低于50ms的恢复时间；分级、分段的电路级管理，类似SDH的OAM；基于MPLS的帧及转发机制，对包括POS等接口的支持较好。但总体看来此技术的相应产业支持还不够成熟，预计2009年左右芯片才能完善。在应用场景上适合基于TDM业务为主向IP化演进的运营环境。PTN典型技术比较PTN可以看作二层数据技术的机制简化版与OAM增强版的结合体。在实现的技术上，两大主流技术PBT和T-MPLS都将是SDH的替代品而非IP/MPLS的竞争者，其网络原理相似，都是基于端到端、双向点对点的连接，并提供中心管理、在50毫秒内实现保护倒换的能力；两者之一都可以用来实现SONET/SDH向分组交换的转变，在保护已有的传输资源方面，都可以类似SDH网络功能在已有网络上实现向分组交换网络转变。总体来看，T-MPLS着眼于解决IP/MPLS的复杂性，在电信级承载方面具备较大的优势；PBT着眼于解决以太网的缺点，在设备数据业务承载上成本相对较低。标准方面，T-MPLS走在前列；PBT即将开展标准化工作。芯片支持程度上，目前支持Martini格式MPLS的芯片可以用来支持T-MPLS，成熟度和可商用度更高。在现实中的应用以及其对成本和收入的影响将会是判断它们是否成功的最终条件，现在判断谁会胜出还为时尚早。PTN解决方案PTN产品为分组传送而设计，其主要特征体现在如下方面：灵活的组网调度能力、多业务传送能力、全面的电信级安全性、电信级的OAM能力、具备业务感知和端到端业务开通管理能力、传送单位比特成本低。为了实现这些目标，同时结合应用中可能出现的需求，需要重点关注TDM业务的支持能力、分组时钟同步、互联互通问题。TDM业务的支持方式在对TDM业务的支持上，目前一般采用PWE3（Pseudo Wire Emulation Edge-to-Edge，端到端伪线仿真）的方式，目前TDM PWE3支持非结构化和结构化两种模式，封装格式支持MPLS格式。分组时钟同步分组时钟同步需求是3G等分组业务对于组网的客观需求，时钟同步包括时间同步、频率同步两类。在实现方式上，目前主要有如下三种：同步以太网、TOP（Timing Over Packet）方式、IEEE 1588V2。互联互通问题PTN是从传送角度提出的分组承载解决方案。技术可以革命，网络只能演进。运营商现网是庞大的MSTP网络，MSTP节点已延伸至本地城域的各个角落。PTN网络必须要考虑与现网MSTP的互通。互通包括业务互通、网管公务互通两个方面。目前在商用化方面来看，鉴于标准、产业成熟度、关键问题的解决进度等问题，各个厂商在标准、产品等方面虽然都投入了不少精力，但总的来说，推出解决方案和成熟产品的企业并不是太多，实际商用的并不多。烽火通信作为国内优秀的通信产品及解决方案提供商，在光通信和数据通信领域的深厚技术积累为技术和产品转型赢得了先机。作为国内最早开始研发MSTP设备的制造商之一，从2000年开始研发到2003年后大规模的商用的过程中，积累了丰富的数据和传输经验，并在此过程中不断完善MSTP产品，通过了各大运营商的大型测试。作为光谷的龙头企业，多年来承担了众多的相关“863”项目，如完成在MPLS技术上的“具有虚拟专用网功能的多业务传送平台实现技术”，并成功通过验收和商用，积累了丰富的MPLS技术和应用经验；完成了“863”项目“自动交换光网络节点设备研制与系统试验”，在控制平面上积累了丰富的研发和商用工程经验；完成了“863”项目“基于千兆以太网的宽带无源光网络系统”，以多项领先的技术和成熟稳定的产品领航FTTx市场，其中包括TDM over IP技术。这些技术的积累和成熟产品的应用，都为基于分组技术的光传送网的研究和产品开发打下了深厚的基础。PTN应用及引入策略分组化是光传送网发展的必然方向，未来本地网依然在相当长的时间内面临多种业务共存、承载的业务颗粒多样化、骨干层光纤资源相对丰富等问题，在考虑PTN产品网络引入的过程中，需要注意引入策略和网络承接性的问题，在现有的网络中引入分组传送技术和设备还是应该非常慎重，逐步分步实施：* 首先PTN（Packet Transport Network）的切入应该是在FE成为主流的业务接口后再逐步实施。由于分组传送设备产业链的成熟将稳步推进，在2010年后才会相对成熟，同时技术标准的选择和芯片厂家、设备商的支持度等因素均会影响到演进的节奏。* 而核心层采用的OTN/WDM技术目前正在逐步成熟，可以逐步商用，但由于目前OTN技术的不同模块发展极不平衡，所以对于商用的步骤应有所考虑，建议现阶段可以考虑引入G.709接口，2008年后可考虑引入目前基本成熟的ROADM设备，2009年后再考虑引入OTN的电交叉设备。* 在Packet