1、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
2、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
3、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
4、 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 digi
5、tal hierarchy (PDH) equipment functional blocks） 。PDH 相关的应用技术介绍F:SPDlifujunEthernet-over-PDH(EoPDH)技 术 及 应 用 .doc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 ,
6、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
7、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
8、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)=800
9、0 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
10、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150.91
11、2Mb/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
12、口物理/电气特性规定的STM-N 信号接入 STM-M(M N)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） 。(
13、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
14、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。（
15、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
16、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
17、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
18、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
19、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+x
20、DSL、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LA
21、N 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
22、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
23、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：
24、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
25、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
26、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 Q
27、oS 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。M
28、STP 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
29、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
30、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
31、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
32、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
33、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
34、。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F:SPDlifujunOmniBER_Next_Gen_SONET_SDH_RPR.pdf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
35、。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 Ether
36、net）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。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。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
37、的成本和复杂度以及易于管理。T-MPLS 介绍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。2. PBT 可以提供包含保护和监控的端到端传输路径。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。T-MPLS 为保证 OAM 的完整
38、性总共去除了以下诸项功能：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。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。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。通过去除上述功能，OAM 的问题得到了解决，下述传输
39、机制从而得以实现：l 双向点对点 LSP 路径的建立；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） ；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） ；l 采用 ITU-T G.8132/Y.1383 环形保护切换。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
40、层通信。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：l VLAN 有限的地址空间问题；l 广播泛滥以及生成树（STP）协议的无效问题；l 点对点监控和 50 毫秒保护切换问题。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-
41、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。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。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
42、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。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。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
43、，到达同一目的地的多条路径在理论上就可以实现。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
44、的转变。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。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。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
45、-MPLS 会共同存在。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。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
46、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
47、-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
48、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 PO
49、S 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
