PTN分组传送网文档格式.docx

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丢包率无法保证。

因此，面向IP化的分组传送技术——PTN应运而生。

3基本概念和特点

PTN（PackageTransportNetwork）分组传送网是一种以分组为传送单位，承载电信级以太网业务为主，兼容TDM、ATM和FC等业务的综合传送技术。

PTN是在IP业务和底层光传输媒质之间设置了一个层面，它针对分组业务流量的突发性和统计复用传送的要求而设计，以分组业务为核心并支持多业务提供，具有更低的总体使用成本（TCO），同时秉承光传输的传统优势，包括高可用性和可靠性、高效的带宽管理机制和流量工程、便捷的OAM和网管、可扩展、较高的安全性等。

PTN的出现是光传送网技术发展在通信业务提供商现实网络和业务环境下的必然结果。

最初设想的理想光传送网IPoverWDM方案是IP分组通过简单的封装适配直接架构在智能的光层之上，适配层功能尽量简化，从而限制在接口信号格式的范围内，然后由统一的控制平面在所有层面上（分组、电路、波长、波带、光纤等）实现最高效率的光纤带宽资源调度[2]。

PTN支持多种基于分组交换业务的双向点对点连接通道，具有适合各种粗细颗粒业务、端到端的组网能力，提供了更加适合于IP业务特性的“柔性”传输管道；

点对点连接通道的保护切换可以在50毫秒内完成，可以实现传输级别的业务保护和恢复；

继承了SDH技术的操作、管理和维护机制，具有点对点连接的完整OAM，保证网络具备保护切换、错误检测和通道监控能力；

完成了与IP/MPLS多种方式的互连互通，无缝承载核心IP业务；

网管系统可以控制连接信道的建立和设置，实现了业务QoS的区分和保证，灵活提供SLA等优点。

PTN技术是IP/MPLS、以太网和传送网3种技术相结合的产物，它保留了这3类产品中的优势技术[3]：

（1）PTN顺应了网络的IP化、智能化、宽带化、扁平化的发展趋势：

以分组业务为核心、增加独立的控制面、以提高传送效率的方式拓展有效带宽、支持统一的多业务提供。

（2）PTN保持了适应数据业务的特性：

分组交换、统计复用、采用面向连接的标签交换、分组QoS机制、灵活动态的控制面等。

（3）PTN继承了SDH传送网的传统优势：

丰富的操作管理和维护（OAM）、良好的同步性能、完善的保护倒换和恢复、强大的网络管理等。

分组传送网结合了以上技术特点，它的具体技术特征和实现方法归纳为：

（1）面向连接、统计复用。

分组传送网的数据转发是基于传送标签进行的，其由标签标识端到端的路径，通过分组交换支持分组业务的统计复用。

在分组传送网中，在传送分组数据之前，在网络设备之间先要建立端到端可靠的连接，然后再连接的支持下进行分组传送，操作完成后必须释放连接。

面向连接的操作为两个节点提供的是可靠的信息传输服务。

在分组传送网中，由于采用面向连接，各分组数据不需要携带目的地址，分组数据传输的收发数据顺序不变。

（2）可扩展性。

分组传送网通过分层和分域来提供的可扩展性，通过分层提供不同层次信号的灵活交换和传送，同时其可以架构中不同的传送技术上，比如SDH\OTN或者以太网上。

分层模型不仅使分组传送网成为独立于业务和应用的、灵活可靠的、低成本的传送平台，可以适应各式各样的业务和应用需求，而且有利于传送网本身逐渐演进为赢利的业务网。

网络是复杂的，有些在地理上覆盖很大的范围，也有些同时包含几个运营商的网络，所以在分层的基上，可以将分组传送网划分为若干个分离的部分即分域。

一个大的分组传送网可以由划分成多个小的分组传送网的子网构成，这些子网可能是因地理位置划分，也能是因所属运营商来划分的。

（3）电信级的QoS。

分组传送网必须对分组业务提供QoS机制，PTN的信道层提供端到端的业务的QoS机制，PTN通道层提供PTN网络中信道汇聚业务的QoS机制。

QOS是T—MPLS技术中的一个综合指标，用于衡量用户对使用服务的满意程度，也是网络的一种安全机制，用来解决网络延迟和拥塞等问题的一种技术，主要参数有传输时延，延迟抖动，带宽和丢包率等。

T—MPLS技术中端到端的QOS的管理控制策略部分是基于流的，而ATM技术中关于此部分是基于信元的。

（4）OAM。

PTN网络的PTC、PTP和PTS层每层都提供信号的操作维护功能，在相应的层加上OAM帧进行操作维护。

PTN定义特殊的OAM帧来完成OAM功能，这些功能包括：

故障相关的OAM功能、性能相关的OAM功能和其他OAM功能（如保护倒换、同步信息传递、管理数据传递等）。

（5）可生存性。

分组传送网的可生存技术包括保护倒换和恢复机制。

保护倒换，保护倒换是一种完全分配的生存性机制，完全分配的意思是对于选定的工作实体预留了保护实体的路由和带宽，它提供一种快速而且简单的生存性机制。

分组传送网可以利用传送平面的OAM机制，不需要控制面对参与提供小于50ms的保护，主要包括支持单向/双向/返回/非返回等等线性保护倒换和支持Steering和Wrapping机制的环网保护。

恢复的生存性机制是指在控制面对参与下，使用网络的空闲容量重新选择新选路来替代出现故障的连接的机制，它有两种实现方式：

动态重路由和预置重路由。

（6）支持TDM业务和ATM业务。

分组传送网利用CES技术支持TDM业务仿真，CES的基本思想是在分组交换网络上搭建一个“通道”，在其中实现TDM电路（如E1或T1），从而使网络任一端的TDM设备不必关心其所连接的网络是否是一个TDM网络。

分组交换网络被用来仿真TDM电路的行为，所以称为“电路仿真”。

电路仿真要求在分组交换网络的两端都要有交互连接功能。

在分组交换网络入口处，将TDM数据转换成一系列分组，而在分组网络出口处则利用这一系列分组再重新生成TDM电路。

（7）支持分组的时钟同步和时间同步。

在过去通信网中，基于TDM交换的语音业务对同步的要求是必需的，在未来的3G/4G的网络中，新的业务和新的应用会对网络的同步性能提出更高的要求，因此PTN网络需要能够提供网络的同步功能。

（8）动态控制面。

分组传送网的控制平面由提供路由和信令等特定功能的一组控制元件组成，并由一个信令网络支撑。

控制平面的主要功能包括：

通过信令支持建立、拆除和恢复功能；

自动发现邻接关系和链路信息，发布链路状态（例如可用容量以及故障等）信息以支持连接建立、拆除和恢复。

4关键技术

PTN主要通过以下技术实现其高性能的业务承载能力：

（1）T—MPLS

T-MPLS数据转发面是MPLS的一个子集，其数据是基于T-MPLS标签进行转发的。

T-MPLS是面向连接的技术，是MPLS在传送网中的应用，它对MPLS数据转发面的某些复杂功能进行了简化，并增加了传送风格的面向连接的OAM和保护恢复的功能，并将ASON/

GMPLS作为其基本控制平面，其核心是通过网管系统或控制平面建立端到端的标记交换路径（LSP），分组业务在该LSP上根据标签进行转发，并同时支持分组业务的带宽统计复用和TDM业务的确定性传送

T-MPLS是国际电信联盟（ITU-T）标准化的一种分组传送网（PTN）技术，其解决传统SDH在以分组交换为主的网络环境中暴露出效率低下的缺点，是得到业界认可的主流的分组传送技术。

T-MPLS可以用一个简单公式表述:

T-MPLS=MPLS+OAM–IP+PS。

T-MPLS的数据转发面是MPLS的一个子集，其去掉了基于IP的无连接转发特性，增加端到端的OAM和保护功能。

T-MPLS网络分为层次清楚的三个层面：

传送平面、管理平面、控制平面。

传送平面进行基于T-MPLS标签的分组交换，其引入了面向连接的OAM和保护恢复功能。

控制面为GMPLS/ASON，进行标签的分发，建立标签转发通道，其和全光交换、TDM交换的控制面融合，体现了分组和传送的完全融合。

三个平面间的关系如图所示。

图1T-MPLS的三个平面功能示意图

数据转发面提供从一个端点到另一个端点的双向或单向信息传送，监测连接状态（如故障和信号质量），并提供给控制平面。

传送平面还可以提供控制信息和网络管理信息的传送。

T-MPLS数据面主要功能是根据T-MPLS标签进行分组的转发，还包括操作维护管理

（OAM）和保护。

数据面的具体要求为：

不支持PHP；

不支持聚合；

不支持联合的包丢弃算法，只支持drop优先级；

在数据面两个单向的LSP组成双向的LSP；

根据RFC3443中的定义的管道模型和短管道模型处理TTL；

支持RFC3270中的E-LSP和L-LSP；

支持管道模型和短管道模型中的EXP处理；

支持全局和端口本地意义的标签范围；

支持G.8113和G.8114定义的OAM；

支持G.8131和G.8132定义的保护倒换。

管理平面执行传送平面、控制平面以及整个系统的管理功能，它同时提供这些平面之间的协同操作。

管理平面执行的功能包括：

性能管理、故障管理、配置管理、计费管理、安全管理。

T-MPLS的控制平面由提供路由和信令等特定功能的一组控制元件组成，并由一个信令网络支撑。

控制平面元件之间的互操作性以及元件之间通信需要的信息流可通过接口获得。

通过信令支持建立、拆除和维护端到端连接的能力，通过选路为连接选择合适的路由；

网络发生故障时，执行保护和恢复功能；

控制平面结构不应限制连接控制的实现方式，如集中的或全分布的，T-MPLS控制平面采用ASON/GMPLS。

（2）OAM技术

PTNOAM仿照电信级能力更强的SDH设计，OAM引擎有硬件实现，可实现固定3.3mSOAM协议报文监控。

OAM按功能分类可分为：

告警相关的OAM了；

性能相关的OAM；

其它OAM。

OAM信息包含在特定的OAM帧，并以帧的形式进行传送。

OAM帧：

由OAMPDU和外层的转发标记栈条目组成。

OAM分组由OAMPDU和外层的转发标记栈条目组成。

转发标记栈条目内容同其它数据分组一样，用来保证OAM分组在T-MPLS路径上的正确转发。

每个MEP或MIP仅识别和处理本层次的OAM分组。

（3）PWE3封装技术

PW是一种通过PSN把一个仿真