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PTN与其他传送网互联互通的研究与测试实现
专导 学业：．鱼磁扬皇丝这堇丕师： 院：直至遗 匦终熬直堂医２０１０年１月２７日
独创性（或创新性）声明 本人声明所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究 成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不 包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京邮电大学或其他 教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任 何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。本人签名：一笔荔；冀兰Ｌ．．日期：匀应―二竺４Ｌ―――关于论文使用授权的说明 学位论文作者完全了解北京邮电大学有关保留和使用学位论文的规定，即： 研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京邮电大学。学校有权保 留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许学位论文被查阅和借 阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它 复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后遵守此规定）保密论文注释：本学位论文属于保密在一年解密后适用本授权书。非保密论文注释：本学位 本人签名： 导师签名： 适用本授权书。日期：名翻笠ｋＬ日期：；面ｋ２：工：．．矿、。， ０＃廿铲科ｒＰＴＮ与其他传送网互联互通的研究与测试实现摘要 广义的分组传送概念涵盖内容十分广泛，包括ＭＳＴＰ、ＰＢＴ和 ＲＰＲ，同时也包括基于ＭＰＬＳ增强功能的分组传送技术，甚至包括ＩＰＯｖｅｒＷＤＭ／Ｏ耵呱ＯＡＤＭ等主要定位于干线和城域网核心层的分组传送技术。狭义的分组传送技术主要是指基于ＭＰＬＳ．ＴＰ的ＰＴＮ技术。ＭＰＬＳ．皿是面向连接的分组传送技术，其建立端到端面向连接的分组传送管道，该管道可以通过网络管理系统或智能的控制面建立，其分组的传送通道具有良好的操作维护性和保护恢复。ＭＰＬＳ．口可以承载ＩＰ、以太网、ＡＴＭ、ＴＤＭ等业务，其不仅可以承载ＳＤＨ／ＯＴＮ 物理层上，还可以承载在以太网物理层上。综合起来，ＭＰＬＳ．ＴＰ技 术的主要特点有：引入传送概念的ＯＡＭ机制；结合２层和３层协议 的一种通用分组交换传送技术；避免了对３层ＩＰ不必要的处理，具 有高网络生存行和可扩展性；具有兼容分组交换、ＴＤＭ／波长技术的通用分布控制面…ＧＭＰＬＳ。互联互通问题是ＰＴＮ网络组网的核心问题之一，也是目前关于 Ｐ１Ｎ网络研究的热点之一口围绕“ＰＴＮ与其他传送网互联互通的研 究与测试实现＂这一研究课题，本报告中详细阐述了研究课题的发展背景、国内外的研究动态和研究意义。这些研究内容基于ＭＰＬＳ．口体系结构，重点研究了ＭＰＬＳ／ＰＢＴ／Ｔ．ＭＰＬＳ网络和ＳＤＨ、ＭＳＴＰ、ＩＰ／ＭＰＬＳ中的网络架构和接口，提出了其互联互通模型和具体互通的 步骤，并用中国移动相关的互通实验测试来验证，对ＰＴＮ的现网互 通方案提供了有益的参考。 关键词：分组交换网ＩＰ承载传送网互联互通测试方案
、ⅣＤＭ／ＯＴＮ／ＲＯＡＤＭｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆａｎｄＳＯｏｎ，ｗｈｉｌｅ ｉｓｓｐｅｃｉａｌｌｙ刚ｍｅａｎｓｉｔ ｃｈａｎｎｅｌｃａｎ ｏｒｔｈｅｃａｎＭＰＬＳ．ＴＰ．ＭＰＬＳ．ＴＰｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ－ｏｒｉｅｎｔｅｄ；ｃｏｎｓｔｒｕｃｔ ｔｈｅ ｅｎｄ ｔｏ ｅｎｄ ｐａｃｋｅｔ ｔｒａｎｓｐｏｒｔｃｈａｎｎｅｌ．ｎｅｂｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ ｂｙ ｎｅｔｗｏｒｋ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｓｙｓｔｅｍｌｏａｄ ｔｈｅ ｓｅｒｖｉｃｅｓ ｂａｓｅｄｌａｙｅｒｓ．Ｉｎｓｍａｒｔ ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｌａｎｅ，ｗｉｔｈｆｉｎｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ、ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ、ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｒｅｃｏｖｅｒｙｃａｎ Ｏｉｌｆｅａｔｕｒｅｓ．ＭＰＬＳ．即ａｓＩＰ、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ、ＡｒＭ、ＴＤＭ ａｎｄ ａｌｓｏ ０１１ ｔｈｅｈａｓ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｆｅａｔｕｒｅＥｔｈｅｍｅｔ ｐｈｙｓｉｃａｌｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎ．ＮⅢＬＳ．ＴＰｆｏｌｌｏｗｓ：ｔｈｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆＯＡＭ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｗｉｔｈ ｔｈｅｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｃｏｎｃｅｐｔ：ｔｈｅ ｇｅｎｅｒａｌ ｐａｃｋｅｔ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｗｉｔｈ ｔｈｅｐｒｏｔｏｃｏｌｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｌａｙｅｒ２ａｎｄ ｌａｙｅｒ ３；ｈｉｇｈ ｎｅｔｗｏｒｋ ｓｕｒｖｉｖａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄｅｘｔｅｎｄｉｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ａｖｏｉｄ ｔｈｅ ｕｎｎｅｃｅｓｓａｒｙ ｐｒｏｃｅｓｓ；ｇｅｎｅｒａｌ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔｃｏｎｔｒｏｌｐｌａｎｅ…ＧＭＰＬＳ，ｗｉｔｈｔｈｅ ｃｏｍｐａｔｉｂｌｅ ｐａｃｋｅｔｓｗｉｔｃｈｉｎｇ，ＴＤＭｍａｔｔｅｒｓ ｏｆ ａｒｔｉｃｌｅａｎｄ ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ． Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｉｎｔｅｒｗｏｒｋｉｎｇ ｉｓ Ｐ田Ｎ ｎｅｔｗｏｒｋ．ａｎｄ ａｌＳＯ ｔｈｅ ｈｏｔｒｅｐｒｅｓｅｎｔｓａｒｅａｏｆ刑ｎｅｔｗｏｒｋ．Ｔｈｅｏｆｏｎｅｏｆ ｔｈｅ ｍａｉｎｃｏｒｅｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ，ｈｏｍｅ ａｎｄ ａｂｒｏａｄｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｄｙｎａｍｉｃ ｓｔａｔｅ ａｎｄ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ．Ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｃｏｎｔｅｎｔ ｍａｉｎｌｙ ｆｏｃｕｓｅｓ ｔｈｅ ｎｅｔｗｏｒｋ ａｒｔｉｃｌｅ ａｎｄ ｉｎｔｅｒｆａｃｅｓＭＰＬＳ／ＰＢＴ／ｍＭＰＬＳａｎｄＳＤＨ／ＭＳ刚ＩＰ／ＭＰＬＳ ｎｅｔｗｏｒｋ，ａｎｄｏｆ ｉｎｔｅｒｗｏｒｋｉｎｇｒｅｐｒｅｓｅｎｔｓ ｔｈｅ ｍｏｄｅｌ ａｎｄ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｏｔｈｅｒ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｎｅｔｗｏｒｋ．Ｔｈｅ ａｒｔｉｃｌｅｂｅｔｗｅｅｎ ＰＴＮ ａｎｄａｌｓｏ ｖｅｒｉｆｉｅｓ ｔｈｅ ｍｏｄｅｌ ｂｙ ｔｈｅ ｗａｙ ｏｆ ＣｈｉｎａＭｏｂｉｌｅ ｉｎｔｅｒｗｏｒｋｉｎｇｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｔｅｓｔｉｎｇ，ｐｒｏｖｉｄｉｎｇ ｓｏｍｅ ｇｏｏｄ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ Ｐ１Ｎ ａｃｔｕａｌｉｎｔｅｒｗｏｒｋｉｎｇｐｒｏｊｅｃｔ．北京邮电大学硕士生毕业论文目录ＫＥＹＷＯＲＤＳ：ＰａｃｋｅｔＳｗｉｔｃｈＮｅｔｗｏｒｋＩＰＰａｙｌｏａｄＴｒａｎｓｐｏｒｔ Ｎｅｔｗｏｒｋ ＣａｓｅｓＩｎｔｅｒｗｏｒｋｉｎｇ ａｎｄ ＩｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｌＶ北京邮电大学硕士生毕业论文目录目录ＰＴＮ与其他传送网互联互通的研究与测试实现……………………………．ＩＩ摘要ＩＩ第一章ＰＴＮ技术概述……………………………………………．．８１．１分组化传送的驱动力……………………１．２ＰＴＮ的原理与体系结构………………………………………………………………９ ＰＴＮ原理与定义…………………………………………………………………。１０ ＰＴＮ的分层结构…………………………………。 ＰＴＮ的功能平面……………………………………………………………………１３１．２．１ １．２．２ １．２．３１．２．３．１传送平面…………………………………………………………………………１３ １．２．３．２管理平面…………………………………………………………………………１４ １．２．３．３控制平面…………………………………………………………………………１６１．３ＰＴＮ的设备及技术特点………………………………………………………………１７１．３．１ＰＴＮ的设备形态……………………………………………………………………１７１．３．２ＰＴＮ的关键技术…………………………………………………………………。２０１．３．２．１通用分组交叉技术………………………………………………………………．２０ １．３．２．２可扩展性技术……………………………………………………………………２１ １．３．２．３运营管理维护（ＯＡＭ）技术…………………………………………………。２２ １．３．２．４多种业务承载和接入……………………………………………………………２３ １．３．２．４网络级生存性技术………………………………………………………………２４ １．３．３九Ｎ的技术特点……………………………………………………………………２７１．４Ｐ１附实现协议和应用………………………………………………………………．２８１．４．１ ＰＢＴ（ＰＲＯＶａＤＥＲ ＢＡＣＫＢＯＮＥ ＴＲＡＮＳＰＯＲＴ）……………………………………………………２９１．４．２ＭＰＬＳ－１’Ｐ厂】ｒ－ＭＰＬＳ………………………………………………………………………………………３０１．４．３■ｈｍＬｓ与ＰＢＴ的比较……………………………………………………………３ｌ１．５ Ｐ１［Ｎ的网络应用………………………………………………………………………………．３３１．５．１ＰｒＩＮ的应用定位…………………………………………………………………．．３３１．５．２ ＰＴＮ在城域核心网和骨干网中的应用……………………………………………３４ １．５．３ＰＴＮ在城域接入网、汇聚网中的应用……………………………………………３６１．６本章小结……………………………………………………………………………．３８第二章咿ＬＳ―ＴＰ分组传送网和其他网络的互联互通……………………．．３９２．１ＭＰＬＳ－ＴＰ的产生及技术特点………………………………………………………３９Ｖ北京邮电大学硕士生毕业论文目录ＭＰＬｓ胛的产生…………………………………………………………………．３９ ２．１．２ ＭＰＬｓ册的技术特点……………………………………………………………．４０２．１．１ ２．２ＭＰＬＳ－ＴＰ分组传送网的体系结构…………………………………………………４１２．３基于ＭＰＬＳ－ＴＰ分组传送网的多层网络结构………………………………………．４１２．４ＭＰＬＳ－ＴＰ分组传送网的互联互通层面及接口……………………………………４２ＭＰＬＳ．ＴＰ分组传送网与现有网络的互联互通……………………………………．．４２ ＭＰＬＳ－ＴＰ网络ＰＢＴ的互联互通…………………………………………………４３ ＭＰＬｓ．ＴＰ网络和ＩＰ／ＭＰＬｓ网络的互联互通…………………………………４４ ＭＰＬＳ－ＴＰ网络和ｌＰ／ＭＰＬＳ网络的互联互通的层面…………………………４４２．５２．５．１ ２．５．２ ２．５．２．１２．５．２．２２．５．３ＭＰＬＳ册网络和ＩＰ／ＭＰＬＳ网络的互联互通的方式…………………………４７ＭＰＬＳ－ＴＰ网络与现有ＳＤＨ／ＭＳＴＰ网络的互联互通…………………………４８２．６本章小结………………………………………………………………………………４９第三章ＰＴＮ组网及测试…………………………………………．．５０３．１范围……………………………………………………………………………………………………………．．！；（１３．２分组传送网设备概述………………………………………………………………．５０３．２．１ＰＴＮ设备的网络定位…………………………………………………………………５０３．２．２ ＰＴＮ设备的功能特征……………………………………………………………。５０３．３基于Ｔ－ＭＰＬＳ的ＦＩＮ传送模型……………………………………………………５０３．４ ＰＴＮ测试环境和配置………………………………………………………………．５ｌ３．５ ３．６ ３．７ＰｒＩＮ路由器互通组网测试配置……………………………………………………．５２ＦＩＮ的设备配置……………………………………………………………………５２ＰＴＮ的互通测试内容……………………………………………………～………．５３３．８本章小结……………………………………………………………………………．５３第四章ＰＴＮ互通测试……………………………………………．５４４．１ＰＴＮ（；Ｉ－聚层）与路由器（核心网）互通测试……ｊ……………………………。５４ ＰＴＮ和路由器的以太网业务互通（人工静态配置）……………………………５４４．１．１４．１．２ＰＴＮ和路由器的以太网业务互通（动态配置）…………………………………５５４．１．３ ４．１．４ ４．２ＰＴＮ和路由器的以太网链路ＯＡＭ互通………………………………………．５６ ｆｒＩＮ和路由器的Ｔ－ＭＰＬＳ／ＭＰＬＳ ＯＡＭ互通……………………………………５７ＰＴＮ（汇聚层）与ＭＳＴＰ（接入层）互通测试……………………………………．５８４．２．１以太网业务互通测试……………………………………………………………。５８４．２．２ＴＤＭ和ＡＴＭ业务互通测试………………………………………………………５９４．３不同厂家ＰＴＮ（Ｔ－ＭＰＬＳ）互通测试………………………………………………６０北京邮４．３．２不同厂家九Ｎ设备的暑ＭＰＬＳ互通测试…………………………………………６２ ４．３．２．１Ｔ－ＭＰＬＳ的ＴＭＰ ＯＡＭ故障管理功能互通测试………………………………．６２ ４．３．２．２■ＭＰ【ｓ的ｎ唾Ｃ ＯＡＭ故障管理功能互通测试………………………………６３４．３．２．３Ｔ－ＭＰＬＳ的田渥Ｃ ＯＡＭ故障管理功能互通测试………………………………６４４．３．２．４ ＰＭＰＬｓ的ＴＭＰｌ．．１保护互通测试……………………………………………６５ ４．３．２．５Ｔ－ＭＰＬＳ的ＯｏＳ互通测试………………………………………………………．６６４．４本章小结……………………………………………………………………………。６６ 第五章总结…………………………………………………．．６８５．１总结…………．…………………………………………………………………………………………………．６８ ５．２展望……………………………………………………………………………………………………………。６９参考文献 致谢７０７２攻读硕士期间发表论文情况…………………………………………．．７３Ｖ¨
北京邮电大学硕士生毕业论文第一章ＰＴＮ技术概述当前，各项业务都向口化方向发展，新兴业务都建立在口的基础之上，在统 一融合的网络上实现对基于Ⅲ的业务支持是网络转型的首选目标，同时还要考虑 传统业务的支持。 业务和应用可以不断变化，但传送网的主要目标是以每比特成本最低实现各 种业务的可靠性和高效传送。虽然过去传送网主要的面对业务是ＴＤＭ类型的电 路交换型业务，但并不代表“传送网＝１ＤＭ’’，故在将来传送网继续担当其可靠 高效的传送使命，向分组传送转型。 本文首先分析ＰＴＮ的起源，然后介绍ＰＴＮ的定义、体系结构、技术特征和主 要技术流派。１．１分组化传送的驱动力随着以ｉｎｔｃｍｅｔ为代表的数据业务和多媒体业务的不断发展以及典型运营格 局的变化，业务的传送环境也发生了变化。全业务运营使得用户发起的业务种类 大为增加，每种业务带宽的需求也同步增加。基于口的多业务发展是主流，对于 固定移动等不同业务的应用，其带宽安全隔离传送ＱＯＳ都要求不同，运营商面临 业务想转型的挑战，世界上很多电信运营商都提出要转型做综合信息服务商。随着网络ＩＰ化和技术ｒｒ化，传统意义上的互联网有线电视移动的界限日趋模 糊，分页经营的格局正在被融合开放的模式突破，未来是综合信息的服务竞争。 互联网的应用，ＩＣＴ综合解决方案，移动固定的融合成为运营商综合信息服务提 供的４个重点拓展领域。电信运营商需要融合多种技术和业务模式，通过开放融 合的业务架构和环境实现综合信息服务，以应对全方位竞争。 关于融合，涉及很多方面：固定与移动融合，公众网和移动通信及 ＷＬＡＮ／ＷＭＡＮ的无线接入融合、移动和集群通信融合、电信网和广电网业务融 合，家庭网络和消费电子设备融合、互联网与移动网的融合。融合的范围可以使 业务融合、终端融合和网络融合。固定和移动的融合叫刚Ｃ，涉及到与接入技术无关的网络和业务能力的提供，它并不意味着网络的物理上的融合。业务融合可以通过业务捆绑，即多种业 务一个帐单，套餐折扣以及多个终端实现融合，也可以通过业务捆绑实现融合， 还有进一步的业务综合，包括单一的号码如编号。邮箱等，进一步的融合是无线的移动性，即ｗＵ蝌与蜂窝网的切换。语音与数据业务以及多模终端的融合。北京邮电大学硕士生毕业论文运营商对融合网络的要求是：一个安全的、可以信赖的网络、一个可以控制、 管理和有服务质量保证的网络，一个具有大规模组网能力的网络。面对这种需求， 电信网络和互联网络都认为当前的口网不能满足未来发展的要求，也阻碍了互联 网业务的发展和业务范围的开拓。这主要是受电信网与互联网业务商业模型方面 的差别所决定。互联网那个上业务网的设计基本上以寄生网（业务网和承载网彻 底分离）为主，很难有良性商业模式的要求，而且寄生性正逐渐从良性转为恶性， 很可能会在将来危及产业链。电信网的设计是按照经营性业务网设计的，但是目 前的设计与承载是不适配的，有限度的开放影响了业务创新。从目前的发展状况 来看，电信网和互联网都不可能按照当前的业务网发展思路来发展，两者是相互 借鉴，最终两网合一，融合在下一代的以口为基础的网络上。 下一代网的总体特征是技术ＩＰ化、ＩＴ化，业务融合化、开放化；承载宽带化、 差异化；架构水平化、扁平化；管理智能化和集中化。下一代网络在业务网络层 面的主要趋势是融合和开放，加强用户数据的统一管理，多样化信息服务；在基 础网络不断加入ＩＰ承载网络和接入网络的容量和带宽，提高网络服务质量，保证 水平以及多业务支撑能力。 下一代网络是电信技术全面转型的需要，只有全面发展下一代网络才能支持 电信的全面转型。下一代网络的特征是以数字分组技术为核心技术的电信网，其 包括的范围很广，如下。 ●传送网。现在的传送网基本上是以ＴＤＭ为基础的，以后将会以数据分组 技术为基础。信道编码和信源编码也与分组技术转型有关。原来的语音编码是固 定的，全部是定长编码，现在采用分组交换，是变长的通信信道，不需要定长编 码，新的编码即会出现。 ●承载网。目前的电信承载网还不是完全基于分组技术的，电信界一直没有 找到一个合适的数据分组技术的电信承载网，曾经的Ｘ．２５、ＦＲ、ＡＴＭ都没有成 功。ＩＰ成功的机会很大，但是尚有很多问题需要解决。 ●业务网。业务网目前的很多思路有问题：设计思路不稳定、技术多变、标 准多变、导致产业发展方向不定，阻碍了产业的发展。 电信网和互联网都到了发展的十字路口，下一代网络承担这种期望，其应是 未来国家信息基础设施的网络主体。ＩＰ化是目前能够看到的最好的承载技术，虽 然问题尚有，不会影响未来信息技术使用坤技术的方向。１．２ＰＴＮ的原理与体系结构ＩＰ业务的爆炸式增长，带动了运营商网络向ＩＰ化传送方式发展。新业务的接口主要面对数据应用，同时一些传统的业务也转移到ＩＰ的承载方式，如ＶＯＩＰ语●音业务，“全ＩＰ环境“逐渐成熟。在这一演变过程中，网络运营商意识到只有充＇９北京邮电大学硕士生毕业论文分扩展现有网络的传送能力，才能满足运营商级的以太网业务的高速增长以及由 此带来的巨大带宽需求；另一个方面，对于传统业务的支持，也是运营商网络转 型需要考虑的重要问题。 ＰＴＮ原理与定义 由于受到新涌现的各种口应用业务推动，例如三重播放，视频和以太网业 务，网络流量正从ＴＤＭ为主向着以分组业务为主的方向转变。另一方面，虽然 ＩＰ业务占据主流，但传统语音业务的收入仍是运营商的主要来源，故此，需要 建立一个新的传送网络平台，既可以面向包括传统语音业务在内的各种业务接 口，又可以具有统一的处理平台，以便更经济有效的支持大容量的多种业务的应１．２．１用。于是，面向运营级网络特性进行增强的面向连接的新以太网技术，将大量侵 蚀传统ＳＤＨ和路由器在城域网接入汇聚层的市场，而ＭＰＬＳ技术将随着ＶＰＮ和 ＩＰＴＶ的业务开展向着城域网的边缘扩展，同时两者结合的解决方案将不断出现， 最后形成既具有分组特性又具有运营级网络特性“分组传送网（ＰＴＮ）技术“， 典型的代表有运营商骨干传送（ＰＢＴ）和传送ＭＰＬＳ（Ｔ－ＭＰＬＳ）。图１－１总结了Ｐ州的产生驱动力和基本思想，ＰＴＮ一方面继承了面向ＭＳＴＰ网络在多业务、高可靠、高质量、可管理和时钟等方面的优势，另一个方面又具 备以太网的低成本和统计复用的特点。可以预计，随着网络中ＩＰ／以太网业务的 快速增多以及基于以太网的新解决方案的不断出现，分组传送网多业务平台在城 域网中的应用将会越来越多，必将成为下一代多业务、分组化传送网络的核心技 术，最终成为主要传送技术和统一承载平台。 ＩＰ化传送网的发展思路仍然是承载效率和业务的可靠性，可管理性和可扩 展性。特别在目前ＩＰ／ＭＰＬＳ日益成为网络的核心，多种业务都呈现为口信号格式。图１－１多因素驱动分组传送网ＰＴＮ的形成 ＰＴＮ将融合现有的光传送网和ＩＰ／ＭＰＬＳ／Ｅｔｈｅｍｅｔ网络的特点，实现分组化多北京邮电大学硕士生毕业论文业务的高效传送。面向ｌＰ的ＰＴＮ不仅继承了传送网的基本特征…一可操作管理 性（ＯＡＭ）和高生存性，还吸收了分组交换对突发业务高效的统计复用和动态 控制面的优点。由此可见，ＰＴＮ是面向ＩＰ的基于分组交换的新一代多业务统一 传送网络。 ＰＴＮ是这样一种光传送网络架构和技术：在ＩＰ业务和底层光传输媒质之间 架构的一个层面，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， 一分组业务为核心并支持多业务提供；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ＩＰ 业务特性的“柔性“传输管道；同时秉承了光传输网络的传统优势，包括高可用 性和高可靠性，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能够实现对分组业务的高效传送，是一种以承载运营级以太网（ＣＥ） 业务为主，兼容传统ＴＤＭ、ＡＴＭ等业务的综合传送技术，它继承了ＳＤＨ传送 网的面向连接、端到端资源指配，操作维护与管理（ＯＡＭ）、强大的生存能力。 同步定时等运营级网络的基本特性，同时引入分组交换、统计复用、智能信令控 制协议、多业务支持等数据网络的灵活高效特性。 对于种类繁多的业务，必须具备差异化的处理能力。ＰＴＮ具有多业务处理 能力，能够容纳不同业务，可将各种业务映射到具有业务分类处理和统计复用能 力的处理单元。１．２．２ＰＴＮ的分层结构传送网的通用架构一般有三层：信路通路（ｃｈａｎｎｅｌ）层为客户提供端到端的 传送网业务；通路通道（ｐａｔｈ）层提供传送网络隧道（ｔｒｕｎｋ，ｔｕｎｎｅｌ），将一个 或多个客户业务汇聚到一个更大的隧道中去，以便于传送网实现更经济有效的传 送、交换、ＯＡＭ、保护和恢复；传输媒介包括断层网络和物理媒质层网络，其 中断层网络主要保证通路层在两个节点之间信息传递的完整性，物理层是指具体 的支持网络的传输媒质。分组传送层分为新到层、通路层、传输媒质层。其网络 结构如图１．２所示，通过ＧＦＰ架构在ＯＴＮ、ＳＤＨ和ＰＤＨ等物理媒介上。北京邮电（１）分组传送信道层（ＰＴＣ，ｐａｃｋｅｔ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｃｈａｎｎｅｌ） 其封装客户信道进虚信道（ＶＣ），并传送虚信道，提供客户信号端到端的 传送，即端到端ＯＡＭ、端到端性能监控和端到端的保护。（２）传送通路层（Ｐ即，ｐａｃｋｅｔ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｐａｔｈ）其封装和复用虚电路进虚通道，并传送和交换虚通路（ｖＰ），提供多个虚电 路业务的汇聚和可扩展性（分域、保护、恢复、ＯＡＭ） （３）传送网络传输媒介层 该层包括分组传送断层（Ｉ ＴＳ，ｐａｃｋｅｔ 供了虚拟段信号的ＯＡＭ功能。ｔｒａｎｓｐｏｒｔｓｅｃｔｉｏｎ）和物理媒质。断层提分组传送网的较常用的服务层是以太网，也可以是ＳＤＨ／０１附脚ＤＭ，还可以架构在ＰＤＨ上。ＰＴＮ可以直接架构在以太网上，通过以太网的Ｅｔｈｅｍｅｔ Ｔｙｐｅ字段 指示ＰＴＮ作为客户信号。ＰＴＮ还可以架构在ＰＤＨ／ＳＤＨ和ＯＴＮ上，通过 ＧＦＰ．Ｆ／ＧＦＰ．Ｔ进行封装，通过ＧＦＰ的ＵＰＩ指示ＦＩＮ作为客户信号。物理媒质层 可以是光纤和微波。 ＰＴＮ架构在服务层上的协议示意如图１．３所示。北京邮电大学硕士生毕业论文图１．３ ＰＴＮ架构在服务层的协议１．２．３ＰＴＮ的功能平面 ＰＴＮ可分为三个平面：传送平面、管理平面和控制平面，如图１－４所示。图１―４分组传送网的三个平面 １．２．３．１传送平面 传送平面提供两点之间的双向或单向的用户分组信息传送，也可以提供控制 和网络管理信息的传送，并提供信息传送过程中的ＯＡＭ和保护恢复功能，以确 保所传信号的可靠性。 传送平面采用上述的分层结构，其数据转发是基于标签进行的，由标签组成 端到端的路径。不同的实现技术采用的的分组传送标签不同，Ｔ－ＭＰＬＳ采用２０ｂｉｔ 的ＭＰＬＳ标签，ＰＢＢ－ＴＥ采用目的地址ＭＡＣ地址＋ＶＬＡＮ的６０ｂｉｔ的标签。在下文中 将详细讨论ＰＢＴ和ＴｏＭＰＬＳ。 客户信号通过分组传送标签封装，加上ＰＴＣ标签，形成分组传送信道（ＰＴＣ），图１．５ ＰＴＮ传送平面对业务的封装交换流程１．２．３．２管理平面 ＰＴＮ采用图形化网管做业务配置和性能告警管理。端到端业务配置和性能告 警管理与ＳＤＨ使用的方法类似，可以沿用原ＳＤＨ设备维护人员；而路由器、交 换机采用命令行界面做业务配置和性能告警管理，路由器的维护人员一般需要 ＣＣＩＥ认证，技能要求很高，同样的节点数和业务数量，路由器网络需要更多的维 护人员。 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、计费管理以及安全管理。１４北京邮电大学硕士生毕业论文管理系统的总体架构如图１．６所示。ＰＴＮ网管系统配置管理故障管理性能管理计费管理安全管理ＰＴＮ管理Ｉ嘲元管鼍口阿￡管理接口管理信息传送Ｐ１Ｎ网元ＰＴＮ网元图１．６ ＰＴＮ管理系统总体结构 （１）故障管理 网管系统应实时收集网元发出的告警信息，并自动更新当前的告警列表。网 管系统应支持的ＰＴＮ告警包括：连续性丢失（ＬＯＣ，ｌｏｓｓ ｏｆ ｃｏｎｔｉｎｕｉｔｙ）、错误合并 （Ｍｉｓｍｅｒｇｅ）、异常ＭＥＰ（ｕｎｅｘｐｅｃｔｅｄ ＭＥＰ）、异常周期（ｕｎｅｘｐｅｃｔｅｄ ｐｅｒｉｏｄ）、告 警指示信号（ＡＩＳ）、远端缺陷指示（ＲＤＩ）、客户信号失效（ＣＳＦ，ｃｌｉｅｎｔ ｓｉｇｎａｌ ｆａｉｌ） （２）性能管理 网管性能应能够按指定的性能参数和收集周期进行收集，网管系统应支持 ＰＴＮ性能包括：帧丢失（ｐａｃｋｅｔ ｌｏｓｓ）、帧丢失率（ｐａｃｋｅｔ ｌｏｓｓ ｒａｔｉｏ）、误码秒（ＥＳ）、 严重误码（ＳＥＳ）、不可用秒（ＵＡＳ）、单程帧时延（ｏｎｅ ｗａｙ ｐａｃｋｅｔ ｄｅｌａｙ）、双程 帧时延（ｔｗｏ ｗａｙ ｐａｃｋｅｔ ｄｅｌａｙ）、帧时延变化（ｐａｃｋｅｔ ｄｅｌａｙ ｖａｒｉａｔｉｏｎ） （３）配置管理 配置管理包括指配功能、端到端业务管理、保护倒换管理等。 ●指配功能包括：０ＡＭ使能和指配，提供ＰＴＣ、ＰＴＰ、ＰＴＳ等层管理实体组（ＭＥＧ） 的ＯＡｍ使能和指配功能；业务接口指配，提供对ＵＮＩ、ＮＮＩ的接口属性管理。 业务指配：提供以太网ＥＶＣ业务指配功能，包括Ｅ－ｌｉｎｅ、Ｅ―ＬＡＮ和Ｅ－Ｔｒｅｅ业 务：提供ＴＤＭ业务指配功能。 还有时钟指配和保护指配。 ●端到端业务管理包括：客户业务端到端管理，包括以太网ＥＶＣ业务、ＴＤＭ业务 等；ＰＴＮ层端到端管理，包括ＰＴＣ、ＰＴＰ、ＰＴＳ等；还包括业务的创建、激活、去 激活、修改、查询、删除功能 ●保护倒换管理包括：网络保护倒换，包括ＰＴＮ线性保护和环网保护。支持的保 护倒换操作包括：ａ）保护闭锁；ｂ）强制倒换；Ｃ）手工倒换；ｄ）清楚倒换 网管系统应该能够查询网络保护的但前保护倒换功能。 设备冗余保护倒换：包括主控、时钟、交换、支路等单元的冗余保护倒换等。 （４）计费管理 网管系统应提供计费所需的各项原始的性能数据给计费软件进行计费。 （５）安全管理 网管系统应能按系统功能和管理域细分操作权限，并提供用户安全管理和 日志管理功能。ＰＴＮ继承ＳＤＨ的端到端管理和控制，使ＩＰ网络首次具备了可管 理和易维护的属性，如图１．７所示。北京邮电大学硕士生毕业论文ＢＳＣ图１．７ ＰＴＮ的配置管理功能端到端ＬＳＰ Ｔｕｎｎｅｌ建立过程：选好宿和源，确定路由策略，端到端的ＬＳＰ Ｔｕｎｎｅｌ 就会自动建立。 端到端的业务实施过程：选择好业务的解入／解出和承载的ＬＳＰ Ｔｕｎｎｅｌ，端到 端的业务就会自动创建。另外，还可以提供端到端的ＳＬＡ实旅和Ｏ．ｏＳ保证。 １１．２．３．３控制平面 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特定控制元件 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。控制平面的主要功能包括：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；当网络发生故 障时，执行保护和恢复功能；自动发现邻接关系和链路信息，发布链路状态信息 以支持连接建立、拆除和恢复。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。 控制平面采用ＡＳＯＮ／ＧＭＰＬ或ＧＥＬＳ技术。数据通信网（ＤＣＮ）是为网络提供 管理信息和控制信息的传送通道。 在将来的业务模式由ＴＤＭ＋数据业务逐渐向全数据业务演进的较长一段时间 内，传送网络将由电路传送网络（ＳＤＨ、ＰＤＨ、ＷＤＭ、ＯＴＮ）和分组传送网络共 同构成。对新兴的电路／分组混合传送网络的运行、管理、生存性、控制和管理 与传统网络相同。电路／分组传送网络具有一个通用的管理平面、控制平面、生 存性技术和ＯＡＭ工具，如图１．８所示。这４个通用模块位于两个基本的转发实 体之上，每个转发体具有其特定的帧格式、封装格式以及转发机制。北京邮电大学硕士生毕业论文管理平面（故障、配置、性能管理等） 控制面（基于Ｇ．８０８０）生存性技术（保护和恢复）： ＯＡＭ；：Ｉ｛分组转发封装ｉｆｉ电路帧转发封装ｉ｛数据转发面（基－ＴＧ．８０５）图１．８传送网络的管理平面、传送平面和控制平面功能划分 ＰＴＮ可以利用ＮＭＳ系统来进行分组传送标签的分配，标记路径的建立，也 可以利用ＡＳＯＮ／ＧＭＰＬＳ／ＭＬＮ（多层）／ＭＲＮ（多域）或ＩＥＴＦ的ＧＥＬＳ来进行连接的建 立。 ＡＳＯＮ／ＧＭＰＬＳ作为ＰＴＮ的控制协议时，可以统一调度和协调底层的资源，比 如ＳＤＨ ＶＣＧ、ＯＴＨ ＯＤＵ或子波长，可以进行多层的呼叫和连接，多颗粒的交换， 实现ＭＬＮ、ＭＲＮ组网的统一控制。在ＧＭＰＬＳ中，一种交换技术可为一个区域或 者一个层面，网络中存在多种交换类型，称为多区域的网络（ＭＲＮ），或多层的 网络（ＭＬＮ），其底层的传送网络为具备多种交换能力的混合节点组成的网络。 ＭＬＮ是指网络中的节点包括多种数据平面层次，并采用同一个ＧＭＰＬＳ来统 一管理。为了与支持多种交换粒度的网络进行区分，把仅支持一种交换技术的网 络称为ＭＲＮ。通过对ＧＭＰＬＳ的扩展，可以支持多种交换技术，ＧＭＰＬＳ可以提供 对多层网络结构的控制，既可应用于单种交换技术，也可应用于多种交换技术。 ＩＥＴＦ正进行ＭＬＮ／ＭＲＮ技术的要求、协议评估和开发工作。ＩＴＵ．ＴＳＧｌ５正在 扩展Ｇ８０８０架构，将单层的呼叫连接扩展为多层呼叫连接，以支持ＰＴＮ。１．３盯Ｎ的设备及技术特点１．３．１］Ｌ阿Ｎ的设备形态随着以ｉｎｔｅｒｎｅｔ为代表的数据业务和多媒体业务的不断发展和电信运营商格 局的变化，业务的传送环境发生可很大的变化。传送网业务接口层的基础结构被 打破了，以２Ｍｂｐｓ（或１．５Ｍｂｐｓ）为颗粒的基本单位将不再是普通的业务接口。 新业务接口主要是针对数据业务应用，同时一些传统的业务也转移到ＩＰ承载方 式上，如ＶＯＩＰ语音业务。 现在的ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ系统是为了传输固定速率的语音而设计的，因而具有固 定的速率等级，难以扩展，不适宜ｌＰ环境的开销等缺点。现在ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ系统 的不足和市场的巨大需求推动着ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ技术不断发展，出现了下一代 ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ，其最主要的目标是实现各种类型的数据在ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ上进行灵活可 靠的传输。ＥｏＳ（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ ｏｖｅｒＳＤＨ）技术可以实现这个目标，其提供一种方式可 以使得各种数据接口（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ、Ｆｉｂｅｒ Ｃｈａｎｎｅｌ、ＥＳＣＯＮ／ＦＩＣＯＮ等）高效地接入 ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ，这就是所谓的ＭＳＴＰ技术。 ＭＳＴＰ方案的出发点是处分利用ＳＤＨ技术，特别是其保护恢复能力和确保１７北京邮电大学硕士生毕业论文时延性能，加以改造以适应多种业务应用，支持层２甚至层３的数据智能。除了 具有标准的ＳＤＨ处理功能以外，ＭＳＴＰ设备还一般包括ＡＴＭ处理模块，但核心仍 是基于ＳＤＨ虚容器通道的，如图１．９所示。；酵一日ⅢⅡ哪口 一ｈ＿●一曩孵●●避ｆ：蔓ｉ二二Ｓ澎夕 一：一苎苎．ｊ吲．． 蟹散．） 蚓凸 巡矿 努＝够蛰 ｛涮一恁两 迟Ｍ≥篙三§甚多、、――／Ｉ￡） ｋ、一一／ｌ―ｃ）＼劬面／Ｉ一、。。。∥６、一。。；，― 一ｍＶｅＡＴＬｅＡＳ――娴嗣撕Ｕ●－岫＾ｎ●－－＿ｌ――【二奠哦；雪垂￡二ｊ…－。！：ｊ！董亘垂曼ｌ＝二―弋：：殛亟曼：：ｊ图１．９ ＰＴＮ设备与ＳＤＨ．ＭＳＴＰ设备的功能性差异 传统的设备具有以下两个缺陷：基于ＳＤＨ的传送设备模型在数据业务大幅 增长，不得不进行网络扩容时候会因为数据吞吐量不够而发生阻塞的现象。而纯 以太网交换设备因无连接特性不能有效地传送ＴＤＭ业务，始终没法很好的解决 时钟同步、可靠性、可扩展性和可管理等问题。相对于传统的设备传送而言，ＰＴＮ 采用独具特色的设计体系提供完全的扩展能力，克服了传统设备的缺陷。这是一种全新的多业务ＳＤＨ解决方案…ＭＳＴＰ设备的基础上发展而来，所承载的业务可以在１００％传统ＴＤＭ业务到１００％的分组业务之间灵活转变。它是向着统一传送 网演进所迈出的一步：通过一个传送汇聚平台交换分组和电路业务，支持任意组 合的业务，帮助业务供应商建设面向未来可能出现的各种业务需求的传送网络。 ＰＴＮ是一种新概念，作为一种传送设备，同时具备２层尼．５层的业务交换功能， 即将业务交换节点和传送节点相结合。ＰＴＮ的设备形态目前还没有形成一致的意 见，但其基本组成功能模块如图１．１０所示。其中预处理器实现对传统业务的预 处理，如ＳＤＨ映射解映射、ＴＤＭ业务的封包处理等；处理器是实现报文的处理， 如ＭＡＣ地址学习、报文分类等，传统ＩＰ／ＭＰＬＳ设备还需要实现ＩＰ地址查表等功 能；流量管理器是进行流量管理，实现业务流的Ｏ．ｏＳ策略，ＰＴＮ设备只需要支持 有限层次的Ｈ．ＱｏＳ，传统设备需要支持更多层次的Ｈ．ＱｏＳ：交换接入模块是将报 文按照交换矩阵的要求进行封装、发送；交换机构实现业务的交换。ＰＴＮ设备实 现了严格的热备份，拔掉备份交换板系统容量不受影响。Ａ１Ｍ划预处理警｝网ＩＩ流詈管理Ｉ｜交换ｌ；｝一｝蒌Ｉ ｒ兄量目’型分 组处ｉ接入ｆ交换 接入ｊ中 心 交 换 机 构叫预处理Ｉ 理Ｉ防忙管理忙处ＰＣＩＥ／ＩＯ流量管理理系统级同步图１．１０ ＰＴＮ设备（转发平面）功能原理结构北京邮电大学硕士生毕业论文ＰＴＮ交换矩阵的实现方式有通用交换矩阵，ｃｅｌｌ交换和Ｓｗｉｔｃｈ Ｆａｂｒｉｃ等。ＰＴＮ 设备有几种类型，有些是从ＭＰＬＳ网络的角度考虑开发的，有些是从传统的二层 设备扩展功能演化而来的。几种技术有一个共同的特点就是增加传输网络的 ＯＡＭ功能，保护和强大网管功能。 ＰＴＮ设备有终端设备和交换设备。终端设备（ＴＥ，ｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）， 提供信道封装、信道复用、通道封装功能。交换设备又分为信道交换和通路交换。 其中信道交换设备（ＣＥＳ，ｃｈａｎｎｅｌ ｓｗｉｔｃｈ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）提供信道交换功能；通路 交换设备（ＰＳＥ，ｐａｔｈ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）提供通道交换功能。还有同时具备两 种交换的设备（ＣＰＳＥ，ｃｈａｎｎｅｌ ａｎｄ ｐａｔｈ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）。 ＴＥ和ＣＳＥ设备可以应用在用户网络边缘（ｃＥ）的位置；ＣＳＥ和ＰＳＥ可以应用在 网络边缘（ＰＥ）的位置，也可应用在网络核心（Ｐ）位置。 ＴＥ设备不提供交换功能，因此一般在用户网络边缘等简单网络环境下应用；ＣＳＥ 和ＰＳＥ可以在网络核心、网络边缘和用户网边缘应用，提供交换和组网能力。 如图１．１１所示，传统以太网交换机相对于ＰＴＮ的主要差异有：昏斟到圄握一路由器设备架构．由蓐龇．ＰＴＮ设备架构图１．１１ ＰＴＮ设备与传统交换机和路由器的设备形态差异性 ●没有专用的流量控制模块，智能基于８个优先级调度，不能控制ＴＥ隧道带宽； ●业务保护倒换是基于Ｌ２生成树协议的最快也是秒级倒换； ●转发引擎非可编程，不够灵活，可扩展性不好； ●报文缓存只有１．５ＭＢ，流量突发的时候立刻丢包； ●交换模块不是基于信元，而是基于报文的，会造成高优先级短包（如时钟报文） 受长包影响，造成抖动。 以移动基站的业务承载为例，ＰＴＮ的每个基站提供一个ＴＥ隧道，可以为ＴＥ 隧道配置带宽和路径，并统计隧道使用率，提前预警：每个基站的ＴＥ隧道带宽， 可以根据业务类型进一步分成小隧道，每种业务类型可以设置优先级。而以太交 换机只能在８个优先级之间调度，如果把每个基站的优先级都设成一样，那么突 发性就随时丢包，不能控制每个基站的带宽；如果把每个基站的优先级设成不一北京邮电大学硕士生毕业论文样，谁的优先级高谁先走，也无法控制每个基站的带宽。 ＰＴＮ与路由器的相同点有：都采用可编程转发引擎，支持Ｌ万Ｌ３功能，并能 适应未来的变化；都采用流量控制单元，为业务提供层次化调度功能；交换单元 都采用等长信元交换，可以保证高优先级业务优先通过。 ＰＴＮ相对于路由器新增功能有：整个系统的系统级时钟同步模块，支持频率 和时间信息的传送，可使基站不再依赖于ＧＰＳ；运营级业务监控和保护部分，在 业务故障时，保证１０ｍｓ内检测到故障，５０ｍｓ内完成保护倒换。 ＰＴＮ相对于路由器删减的部分有：转发表项上，路由器要识别每个终端用户 地址，所以一般业务路由器百万级转发表，而ＰＴＮ只要识别每个基站和控制器 的地址，万级路由表就足够使用。 总之，与传统交换机和路由器相比，ＰＴＮ设备有下面几个方面的改进。 （１）传统交换机是基于包交换的，转发的包长长短不一，会使高优先级短包（如 时钟报文）受长包影响，造成抖动：而ＰＴＮ基于信元交换，交换颗粒是 短包等长的，可以保证高优先级的优先通过，解决了抖动问题。 （２）针对于管道化传送，优化了转发表项，避免自学习、洪泛和路由表过大的 问题。 （３）新增了硬件实现的运营级业务控制，可以保证ｌＯｍｓ检测到业务中断。 （４）新增了系统级同步方案，包括ＴＯＰ、同步以太、１５８８Ｖ２。 （５）新增了多业务仿真处理，实现移动多业务管道化传送。 （６）新增了硬件实现的运营级保护倒换，上千条业务同时倒换满足５０ｍｓ要求； ＰＴＮ设备级帮沪上，增加了１：１主备保护配置，交叉板倒换业务流量保 持不变，完全符合传输的习惯和运营级可靠性要求。 １１．３．２期【＇Ｎ的关键技术 ＰＴＮ定位于一种面向连接的网络技术，其核心思想是面向分组的通用交叉 技术，它具有所有ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ的功能特性，诸如良好的扩展性、丰富的操作维 护ＯＡＭ＆Ｐ功能，快速的保护倒换，面向连接的特性，利用ＮＭＳ建立连接等特 性。它主要用于多业务的分组交换环境、分组的Ｑｏｓ机制、灵活动态的控制面 技术，具备ＴＤＭ／ＡＴＭ ｏｖｅｒ Ｐａｃｋｅｔ的业务接入、汇聚和传送能力及以太网的低成 本和统计复用的特点。支持时钟同步、类似ＳＤＨ的保护、以太网端到端的性能 监控和管理维护。 ＰＴＮ独有的统一、开放的结构可以帮助运营商的网络向着分组传送演进，具 体体现在以下几个关键技术。 １．３．２．１通用分组交叉技术 为了使运营商得分组传送网能够适应未来融合业务的新需求，一项名为“通 用交换’’的新技术发展起来了。通用交换结构用到了一种被称为“两字交换＂的 理论，业务流被分割成“信息量子＂（一种比特块），借助成熟的ＡＳＩＣ技术并基 于特定网络的实现技术实现，信息量子可以从一个源实体交换到另一个或多个目 的实体。该技术实现了一种完全灵活地支持ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ等ＴＤＭ业务流，同时也 支持１００％运营级以太网等分组业务流的交换平台。该技术能使传送设备实现各 种类型的交换功能：从真正的交叉连接到各种ＣｔｏＳ级别的统计复用，从尽力而 为到可保证的服务。更重要的是，它彻底解决了传统ＭＳＴＰ设备数据吞吐量不足、 纯以太网交换设备不能有效地传送高ＯｏＳ业务的缺陷。通过一个统一的传送平 台来简化网络。避免了复杂的网络结构和使用不同网络平台，使规划和应用都很 简单。北京邮电大学硕士生毕业论文分组传送网的通用交换平台，如图１．１２所示。它将业务处理和业务交换相 互分离，将与技术相关的各种业务处理功能放置在不同的线卡上，而与技术无关 的业务交换功能位于通用交换板上。采用通用交换板的概念，运营商可以根据不 同的业务需要灵活配置不同业务的容量，只要更换不同的线卡就可实现。业务感知交换平台，Ｓ啊¨．１Ｎａｔｉｖｅ ＴＤＭＴＤＭＰＷＥ３｜ＫｎＡ～．?协 通用信元 交换核；ＴＭ．１．，～．ＩＥＥ．ＥｓＴＭＡＴＭ Ｐ、＾悒３ＧＥｙＩＯＧＥＮａｔｉｖｅ ＥｍＥｔｈＰ、＾悒３，’Ｉ 兰兰竺兰坐一ｌ 图１．１２下一代传送网设备的通用交叉原理结构 “全业务交换传送平台“能够满足所有传送需求，融合数据、电路和光层传送功 能于一体，具有完全的业务扩展能力，符合网络转型的趋势；而平台独特的通用 交换矩阵支持混合业务交换，这样不同的业务处理功能由相关的业务线路卡完成 和相关技术的演进保持同步。在管理上，采用统一的交换管理层面管理，支持不 同技术信号的交换（数据／ＴＤＭ／波长），可以逐步向着６ＭＰＬＳ网络演进，也能够 与现有的传送网络互联互通。Ｉ ＩｌＴＤＭＳｙ眦Ｉ＿ｌ１罂？坨ｌ１．３．２．２可扩展性技术 目前主流的２层协议例如以太网协议的可扩展性存在问题，主要表现一下４ 个方面：ＶＬＡＮ的标签空间太小，只有４０９６个ＶＬＡＮ ＩＤ；生成树过大；ＭＡＣ地址表 巨大；安全问题。从数量来讲运营商网络有几十万个虚连接，带宽在１０６ｂｐｓ以 上。８０２．：ｔａｄ标准通过定义Ｓｔａｃｋ ＶＬＡＮ解决了虚拟ＶＬＡＮ的标签空间太小的问题。 但是上述的生成树过大和ＭＡＣ地址表巨大的问题仍然存在。解决这些问题显然 需要将运营商网络同用户的网络隔离。网络采用层次化结构是解决可扩展性和安 全性所熟知的方法。 分组传送网通过分层和分域来提供可扩展性，如图１．１３所示，通过提供不 同层次信号的灵活交换和传送，同时其可以架构在不同的传送技术上，比如ＳＤＨ、 ＯＴＮ或者以太网上，这种分层提供了不同层次信号的灵活交换和传送，同时还可 以架构在不同的传送技术上，比如说ＳＤＨ、ＯＴＮ或者以太网上，这种分层模型摈 弃了传统面向传输的网络概念，适用于以业务为中心的网络概念。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、低成本的传送平台，适用于 各式各样业务的应用需求，而且有利于传送网本身逐渐演进为盈利的业务网。北京邮电大学硕士生毕业论文客户键务璧 缳豫，ＡＩ＂ＭＹＰｏｒ梃，ＰＤＨＰｑ。￡狲、『ｓ，谮帮ｖＣ，煳审％登瞄垤，狰霄托，牌嘲鼍▲７．脚ｔＣｈａ，ｎｅｔ（逶黯｝捌Ｉ了?棚’Ｌｓ Ｃｈａｎｎｅｌ ｌ通镑Ｉ屡－４ＩＩ臣叵三困Ｔ?ＭＰＬＳ Ｓｅｃｂｉｏｎ ｌａｒｊｅｒ ＧＦＰＩ妻翌精Ｉ女髯纂翠Ｉ辔结蹙换援采 锈瑾嫒纾｛ＯＴＮ，∞峨嗍ｌ物理獬弁 《０眩．３ＩＩＩ（ＯＴＭ４。￥１ｒＭ．ｂ１．蝴，瓢，姬砌Ｔ－ＭＰＩ‘传送横型（ＴｒＭ－，）图１．１３ ＰＴＮ的分层结构 网络分层后，每一层仍然很复杂，地理上可能覆盖很大的范围，在分层的基础上， 可以将分组传送网分为若干个分离的部分，即分域。一个全世界范围的分组网络 可以划分为多个小的分组传送网络的子网，整个网络中又可以按照运营商；来分 域，大的域有可能由多个小的子域构成。 １．３．２．３运营管理维护（ＯＡＭ）技术 ＰＴＮ的思路是建立面向分组的多层管道，将面向无连接的数据网改造成面向 连接的网络。该管道可以通过网络管理系统或智能控制面建立，该分组的传送通 道具有良好的操作维护性和保护恢复。 ＰＴＮ的ＰＴＣ、ＰＴＰ和ＰＴＳ层都提供信号的操作维护功能，在相应的层上加上ＯＡＭ 帧进行操作维护，例如图１．１４所示。，Ｔ－ＭＰＩ．ＳＤｏｍａｉｎＡ’）Ｔ－ＭＰＬＳＤｏｍａｉｎＢ“）图１－１４ ＰＴＮ的分层ＯＡＭＰＴＮ定义特殊的ＯＡＭ帧来完成ＯＡＭ功能，这些功能包括与故障有关的和与 性能有关的以及其他一些相关的保护功能。 ＯＡＭ特性应该具有业务管理特性，如提供快速业务生成、运营级的ＯＡＭ能 力以及保护能力等。 快速业务生成隐含着具有业务的再工程设计能力。由于业务的不确定性，运 营商必须快速反应…调整业务或者有限的扩展业务。这将增加系统的业务再工程 设计能力，可以平滑的过渡到新的运营形式，从而降低再投入成本。 运营级的ＯＡＭ能力需要系统管理业务具有端到端业务服务等级协议（ＳＬＡ）。 对保护特性的典型要求是５０ｍｓ的保护倒换时间、端到端的通道保护以及群路线 路保护和节节点保护。 ＰＴＮ应该提供基于硬件处理的ＯＡＭ功能、性能和告警处理、提供类似ＳＤＨ北京邮电大学硕士生毕业论文的告警实现机制，如ＬＯＳ、ＲＤＩ、ＡＩＳ、Ｅｔｈ．ＳＤ等；提供传送层端到端的性能监视， 基于流／ＶＬＡＮ／端口等的帧丢失率／帧延时／帧延时抖动等性能；应该能够提供多层 的ＯＡＭ功能，例如以太网、ＭＰＬＳ（Ｐｗ／ＬＳＰ）等。 １．３．２．４多种业务承载和接入 当城域网演进到全ｌＰ的统一分组传送时，如果要提供少量的ＴＤＭ业务，就 必须发展电路仿真技术。ＣＥＳｏＰ的基本思想就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），从而使网络的任一端的ＴＤＭ设备不 必关心其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，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，交互连接功能将ＴＤＭ数据转换成一系列分组， 从而在分组交换网络出口处利用这一系列分组再重新生成ＴＤＭ电路。 ＰＴＮ最内层的电路层所承载的业务包括ＡＴＭ、ＦＲ、ＩＰ／ＭＰＬＳ、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ和ＴＤＭ， 外层的通道层可以提供伪线和隧道等传送管道类业务，ＰＴＮ独立或者与ＩＰ网络 相互配合均可组成端到端的多业务伪线，使得ＰＴＮ具有各种各样的业务接入能 力。 ＴＤＭ首先封装到分组上，可以封装到以太网（ＭＥＦ３、ＭＥＦ８），也可以封装 到ＭＰＬＳ（ＩＥＴＦ ＳＡＴｏＰ、ＣＥＳｏＰＳＮ）上，还可以封装到ＩＰ上（ＩＥＴＦ ＴＤＭｏｌＰ）。 ＰＴＮ统一承载平台网络架构如图１．１５所示。ＰＴＮ内嵌Ｃａｂｌｅ、Ｆｉｂｅｒ、Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ 等各种业界主流接入技术，可以更加灵活的实现部署，适应环境能力更强，同时 充分利用现有资源，保护已有投资。Ｃａｂｌｅ接口有ＴＤＭ ＥＶＩＭＡＥ虮ＤＳＬ／Ｇ．ＳＨＤＳＬ／ＦＥ／ＧＥ；Ｆｉｂｅｒ接口有ＦＥ／ＧＥ／１０ＧＥ／ＰＯＳ ＳＴＭ－ｎ／ｃｈＳＴＭ―ｎ；微波接口有Ｐａｃｋｅｔ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ功能。ＣＩｌｅｎｔ Ｕｐｌｌｎｋ Ｌａｙｅｒ；Ｔ－ＭＰＬ￥１ ＭＰＬＳ ！；Ｐｓｅｕｄｏ；ＷＩ他ｉ！ＣｌｉｅｎｔＬａｙｅｒＥｑｕｉｐｍｅｎｔ图１―１５ ＰＴＮ通过统一平台承载多种业务 ＰＴＮ使用ＰＷＥ３提供ＴＤＭ、ＡＴＭ／ＩＭＡ、ＥＴＨ的统一承载；通过统一承载就可 以实现Ｃａｐｅｘ和Ｏｐｅｘ的节约；利用ＴＥ技术实现流量的规划和Ｑｏｓ保障；实现 端到端ＯＡＭ和保护。 Ｅ１解决方案极大地降低了用户投资。通道化的ＳＴＭ．１支持ＣＥＳ／ＩＭＡ／ＭＬ－ＰＰＰ 多种协议灵活可配；灵活的Ｅ１业务，支持ｃＥｓ／ＩＭＡ／ＭＬ－ＰＰＰ多种协议灵活可配； 单块单板支持各种协议业务，根据端口灵活可配。 ＰＴＮ对Ｅ１业务的ＰＷＥ３协议处理（ＴＤＭ、ＡＴＭ。ＭＬＰＰＰ）软件灵活可配置；Ｓｍａｒｔ北京邮电大学硕士生毕业论文ＴＤＭ可以实现６４Ｋｂｐｓ空闲时隙的压缩；ＡＴＭ／ＩＭＡ接口提供ＶＰＩ／ＶＣＩ交换和空闲 ＡＴＭ信元去除。 ＰＴＮ可以具有完善的ＡＴＭ业务处理能力，ＡＴＭ到ＰＳＮ方向支持基于连接的 Ｐｏｌｉｃｉｎｇ、ＡＴＭ交换、ＯＡＭ处理、拥塞控制。连接调度。Ｓｈａｐｉｎｇ功能，支持对空 闲ＡＴＭ信元的压缩。 分组网的组播可以通过多条根节点相同的点到点的隧道绑定或者通过点到 多点的隧道来支持，即隧道组播技术。由于目前分组传送网络中的基础技术ＰＢＴ、 Ｔ－ＭＰＬＳ或者ＰＶＴ等在组播支持的方面尚不成熟，所以前期在分组传送网络上部 署组播业务还需要借助传统数据网中的组播技术。这些技术包括ＰＩＭ．ＳＭ／ＰＩＭ．ＤＭ、ＭＰ－ＢＧＰ、ＭＳＤＰ、ＩＧＭＰ、ＩＧＭＰ Ｓｎｏｏｐｉｎｇ、ＩＧＭＰ Ｐｒｏｘｙ、可控组播等。 对于ＰＢＴ、Ｔ－ＭＰＬＳ或者ＰＶＴ等基于隧道技术的组播技术，目前还无法达到可 以部署的程度，所以基于分组传送技术的组播业务目前还没法实现，还需要进一 步的实验和研究。 １．３．２．４网络级生存性技术 保护倒换是一种完全分配的生存性机制。完全分配的意思是说对于选定的工 作实体预留了保护实体的路由和带宽，它提供了一种快速而且简单的生存性机 制。如图１．１６所示。分组传送网可以利用传送平面的ＯＡＭ机制，不需要控制面 的参与即可提供小于５０ｍｓ的保护。客凰｛图１．１６ ＰＴＮ的多层次的生存性技术客户皤没夤（１）线性保护倒换（１＋１、１：！／Ｎ）（支持单向、双向、返回、非返回等） 在１＋１结构（首端是永久桥接的，倒换主要发生在末端）中，对于每个工作 传送实体，保护传送实体是专用的，通常情况下，业务通过被保护域源端的永久 桥接被复制并输入到工作和保护传送实体中，工作和保护传送实体中的业务同时 传送到被保护域的宿端，在宿端根据一些预定的原则选择工作或者保护传送实 体。尽管１＋１结构在被保护域的宿端进行选择，双向１＋１保护倒换需要ＡＰＳ协调 协议，以便两个方向的选择器能够选择同一个实体，但是单向１＋１保护倒换不需 要ＡＰＳ协调协议。 在１：１结构中，保护传送实体对于工作传送实体是专用的，然而，正常业 务通过被保护域的源端选择器桥接进行选择，那么在工作传送中传输。被保护域 宿端的选择器选择承载正常业务实体，由于源和宿端需要协商来确认源端和宿端 的选择器选择了同一个实体，因此也需要ＡＰＳ协调协议。 （２）环网保护（支持Ｓｔｅｅｒｉｎｇ和Ｗｒａｐｐｉｎｇ机制） 环网保护能够节省光纤资源，并且满足传送网严格的保护时间要求，在５０ｍｓ 以内完成保护倒换动作。还能够保护类似ＳＤＨ复用段共享保护环，在环上同时 建立保护和工作路径。环网保护分为环回（Ｗｒａｐｐｉｎｇ）和转向（Ｓｔｅｅｒｉｎｇ），分别２４北京邮电大学硕士生毕业论文类似ＳＤＨ共享保护环标准Ｇ．８４１ ７．２（环回）和附录Ａ（转向）。 对于Ｗｒａｐｐｉｎｇ的情况，当网上节点检测到网络失效时，故障相邻接点通过 ＡＰＳ协议向相邻接点发出倒换请求。当某个接点检测到失效或者收到倒换请求 时，转发到失效接点的普通业务被倒换到另一个方向；当网络失效或者ＡＰＳ协议 请求消失后，业务将返回原来路径。 对于Ｓｔｅｅｒｉｎｇ的情况，当网络上节点检测到失效时，通过ＡＰＳ协议向环上所 有节点发送倒换请求。点到点连接的每个源节点执行倒换，所有受到网络失效影 响的连接从工作方向到换到保护方向；当网络失效或者ＡＰＳ协议请求消失后，所 有受到影响的业务又恢复到原来的路径。 在Ｗｒａｐｐｉｎｇ＋Ｓｔｅｅｒｉｎｇ的情况下，故障的上游接点Ｗｒａｐｐｉｎｇ选择备用路径。 也可以在控制面的参与下实现恢复的生存机制，使用网络的空闲容量来重新选路 来替代出现故障的连接。 ●动态重路由 动态重路由是故障发生前，为工作路径预先计算出一个端到端的恢复路径， 并预先交换信令来预留资源。对于源节点和宿节点，同时建立工作路径和恢复路 径，但此时恢复路径并没有被完全启用，不能承载业务，在故障发生后需要激活 这个恢复路径以承载受影响的业务。 ●预置重路由 预置重路由的特征是在故障发生前，为工作路径预先计算出一个端到端的恢 复路径，并预先交换信令来预留资源。对于源节点和宿节点，同时建立工作路径 和恢复路径，但此时恢复路径并没有被完全启用，不能承载业务，在故障发生后 需要激活这个恢复路径以承载受影响的业务。 １．３．２．６服务质量（ＱｏＳ）技术 对于电信网而言，提供可靠地服务质量必不可少。但对于不同的业务流，其 要求的服务质量是不一样的。差分服务（ｄｉｆｆｓｅｒｖ）机制实现业务区别对待，基本 思想是将用户的数据流按照服务质量来划分等级，任何用户的数据流都可以自由 进入网络，当网络出现拥塞时，级别高的数据流在排队和占用资源时比级别低的 数据流有更高的优先权。在ＰＴＮ中考虑ＱｏＳ要针对整个网络来进行，实现端到 端的ＱｏＳ。传统的Ｄｉｆｆｓｅｒｖ ＱｏＳ策略是网络中的每个节点都根据业务的ＱｏＳ信息 来进行调度处理，缺乏资源预留，超出带宽要求即丢弃报文。端到端的ＱｏＳ机 制是在网络中根据业务流预先分配合理带宽，在网络的转发节点上根据隧道的优 先级进行调度处理。端到端的ＱｏＳ策略如图１．１７所示。Ｉ一一一一一一一１Ｉ建立网络拓扑和资源Ｉ１在转发路径上的每个节：ｌ点，根据隧道上的优先级‘Ｉ ＩｌｒＩＩ恭简Ｉ控制；ＣＥ户，接入：氐’●酬：数据库，实现接纳许Ｉ 可控制 ： ；标示。按照ＰＱ、ＩＰＱ＋ＷＦＱ等方式进行区分Ｉ 调度 ＩＩ将识别的Ｉ飞Ｉ业务优先Ｉ＼ Ｉ拷贝、映Ｉ－．＼，一．删隧适卜ＮＰＴＮ／一◇图１．１７ ＰＴＮ的端到端ＱｏＳ策略北京邮电大学硕士生毕业论文流量分类（Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ）：入口流量分类功能对流量进行分类，分类的依据 为端口、８０２．１Ｐ、８０２．１Ｑ、ＩＰ ＴＯＳ、ＩＰ源和目的地址等，以及它们的组合。 流量测量（Ｐｏｌｉｃｉｎｇ）：策略一般位于流分类功能块后，负责对分类后的入口业务 流进行测试（Ｍｅｔｅｒｉｎｇ）和等级标注（Ｍａｒｋｉｎｇ），其中入口业务测试室对入口业 务流进行测试（Ｍｅｔｅｒｉｎｇ）和等级标注（Ｍａｒｋｉｎｇ），其中入ＩＺｌ业务流测试是指入 口业务流的带宽和突发进行的测试。 目前数据设备通常的入口算法有两类：单速率令牌漏桶算法和双速率令牌漏 桶算法。 按照城域网论坛（ＭＥＦ）对以太网业务属性的描述，以太网业务的ＳＬＡ参数 应包括ＣＩＲ、ＥＩＲ、ＣＢＳ、ＥＢＳ和ＣＭ，因此为实现ＭＥＦＩＯ所描述的以太网业务的属 性，推荐采用双速率漏桶算法作为入口策略。 整形：对于分组的流量进行限制，并对超出流量约定的分组进行缓冲，并在 适合的时候将缓冲的分组发送出去，从而起到流量整形的目的，支持令牌桶和队 列缓存。 拥塞管理：通常使用队列调度技术来进行拥塞管理，队列调度技术一般采用 ＦＩＦＯ、ＰＱ、ＷＦＱ等。 拥塞避免：通常采用丢包技术实现拥塞避免，丢包策略包括尾丢弃、ＲＥＤ、 ＷＲＥＤ等。在实际应用中，分组传送网设备可以实现多种拥塞控制机制，并且可 由用户根据业务情况选择配置。 采用ＣＡＣ控制以及各层ＱｏＳ的映射和复用，通路层的ＱｏＳ分类可以和通道 层的ＱｏＳ分类一一对应或者一对多地对应，也可以根据运营商的需求重新分类。 国际上一直在研究端到端的服务质量，欧盟的研究项目ＥｕＱｏＳ汇聚了学术界和 产业界的共同力量，研究、集成、测试、验证、演示了异构网络的端到端的ＱｏＳ 技术，从而保证了多媒体等丰富的融合类应用的可运营性。 １．３．２．７频率和时间同步技术 分组传送网中以承载无同步要求的分组业务为主，但现实中依然存在大量的 ＴＤＭ业务在分组传送网中需保证ＴＤＭ业务的同步特性，同时很多应用场景需要 传送网提供同步功能。典型的情况为移动技术中严格的同步要求，因此ＰＴＮ需 要考虑时钟和时间同步的需求。 ＰＴＮ在支持ＴＤＭ ｏｖｅｒ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ业务时，其网络出口必须提供ＴＤＭ码流定时 信息的重建机制。为此，ＴＯＰ（ｔｉｍｅ ｏｖｅｒ ｐａｃｋｅｔ）、ＣＥＳ、自适应和差分的时钟恢 复、同步以太网、ＰＴＰ（ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ ｔｉｍｅ ｐｒｏｔｏｃ０１）等分组网络上的时钟处理技术， 如图１．１８所示。一２６北京邮电大学硕士生毕业论文图１―１８分组网的同步技术分类 分组同步现在存在两种思路：一种是基于现有传送网技术的分组网的同步； 另一种是全分组化网络的同步。而建立同步的分组网的定时分配方式也有两种： 一种是基于物理层的定时分配；另一种是基于分组包的定时分配。 如果采用ＰＴＮ这种非ＧＰＳ的时间同步技术为无线网络ＴＤ．ＳＣＤＭＡ系统提供 所需要的高精度同步要求，则可以大大减少ＴＤ．ＳＣＤＭＡ基站对ＧＰＳ的依赖，提高 网络的安全可靠性；如果能够通过ＰＴＮ提供的地面链路传递高精度时间信息， 将大大降低基站对卫星的依赖程度和因天馈系统带来的巨大的安装成本和施工 成本。１．３．３盯Ｎ的技术特点ＰＴＮ是面向分组的、支持传送平台基础特性的下一代传送平台，其中最重要 的两个特性就是Ｐａｃｋｅｔ和Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ，即分组和传送。ＰＴＮ以ＩＰ为内核，通过以 太网为外部表现形式的业务层和ＷＤＭ等光传输媒质设置一个层面，为Ｌ影Ｌ２乃 至Ｌ１用户提供以太帧、ＭＰＬＳ（ＩＰ）、ＡＴＭ ＶＰ和ＶＣ、ＰＤＨ、ＦＲ等符合ＩＰ流量特 征的各类业务。 ＰＴＮ的技术特点如图１．１９所示，ＰＴＮ保留了传统ＳＤＨ传送网的以下基本特征：图１．１９ ＰＴＮ的技术特点北京邮电大学硕士生毕业论文（１）通过分层和分域提供了良好的网络可扩展性； （２）快速的故障定位、故障管理和性能管理等丰富的ＯＡＭ能力； （３）可靠地网络生存性，即支持快速的保护倒换； （４）不仅可以利用网络管理系统配置业务，还可以通过智能控制面灵活的提供 业务 为了适应分组业务的传送，ＰＴＮ在传送网中引入了一些分组的基本特征： （１）分组业务的突发性要求支持高效的统计复用，因此ＰＴＮ必须支持基于分 组的统计复用功能； （２）分组业务的ＱｏＳ更加丰富，因此分组传送网必须提供面向分组业务的ＱｏＳ 机制，同时利用面向连接的网络提供可靠地ＱｏＳ保障 （３）支持运营级以太网业务，通过电路仿真机制支持ＴＤＭ、ＡＴＭ等传统业务； （４）通过分组网络的同步技术提供频率同步和时间同步 ＰＴＮ将成为ＩＰ化基站回传和多业务高质量承载的一个具备领先优势的解决 方案，主要原因是ＰＴＮ具有以下技术优势。 （１）ＰＷＥ３／ＣＥＳ：ＰＴＮ采用ＰＷＥ３／ＣＥＳ技术为各种业务包括ＴＤＭ／ＡＴＭ／Ｅｔｈｅｒｎｅｔ／ＩＰ 提供端到端的、专线级的传输管道。与基于数据通信的方案的区别在于， 在ＰＴＮ中即使数据业务也要通过伪线仿真以确保连接的可靠性，而不是 完全交给业务层由动态路由来实现。业务ＩＰ在ＲＡＮ层并不多见，这样做 更加高效。 （２）完善的ＱｏＳ机制：ＰＴＮ支持分级的ＱｏＳ、ＣｏＳ、Ｄｉｆｆｓｅｒｖ、ＲＦＣ２６９７／＇２６９８等 特性，满足移动网中不同业务的差异化需求，从而以最优的方式利用资源。 （３）强大的ＯＡＭ：基于传送的方案可以很好的继承传统传送网的维护习惯， 使得维护人员可以轻易地进行操作。除了基于ＳＤＨ的维护方式外，也支持基于ＭＰＬＳ和Ｅｔｈｅｒｎｅｔ的丰富ＯＡＭ机制，另外还支持ＧＭＰ吣ＯＮ控制平面技术，使得传送网的运行高效和透明，并得到运营级别的业务保护 和故障恢复。 （４）时钟同步：ＰＴＮ方案继承了ＳＤＨ优异的时钟传输特性，不仅能够满足频率 同步的需要，而且能够根据相关协议的成熟情况支持时钟同步，从而节省 对ＧＰＳ的大量开支。 （５）基于分组的统计复用：ＭＡＣ层的统计复用能够获得相同的效益，但成本 却远低于ＩＰ层。因此ＰＴＮ这一技术作为具有分组和传送双重属性的综合 传送技术，不仅能够实现分组交换的高可靠性、多业务、高ＱｏＳ、还能实 现端到端的通道管理，端到端的ＯＡＭ操作维护、传输线路和保护倒换、 网络平台的同步和定时，更重要的是能够达到最低的每比特传送成本。１．４胛Ｎ实现协议和应用随着业务ｌＰ化得加速发展，电信网络承载的业务类型发生了根本性变化， 分组化已经成传送网最为重要的特征之一，因此下一代传送网技术必然是基于分 组的、面向连接的ｌＰ化传送技术…ＰＴＮ。 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ｌＰ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５０ｍｓ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北京邮电大学硕士生毕业论文多种方式的互联互通，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技术继承了灵活性、可扩展性、统计复用等分组特性和网络端到端ＯＡＭ 和保护，面向连接、ＱｏＳ、定时同步等传送特性。围绕ＰＴＮ的体系架构，目前只 有以下技术在面向连接、可扩展性和可管理等运营级特性上具有成为ＰＴＮ候选 技术的潜力，如图１．２０所示，它们是基于以太网面向连接的包传输技术ＰＢＴ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ，运营商骨干传输）与基于ＭＰＬＳ（Ｍｕｌｔｉ．ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｓｗｉｔｃｈ，多协议标签）面向连接的包传输技术Ｔ－ＭＰＬＳ／ＭＰＬＳ．ＴＰ（ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｍｕｌｔｉ?ｐｒｏｔｏｃｏｌ ｌａｂｅｌ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ／ＭＰＬＳ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｐｒｏｆｉｌｅ，传送多协议标签）（ｐｒｏｖｉｄｅｒ ｂａｃｋｂｏｎｅＬａｂｅｌ挪图１．２０不同ＰＴＮ技术演进以及不同分类的技术形式１．４．１ ＰＢＴ（Ｐｒｏｖｉｄｅｒ Ｂａｃｋｂｏｎｅ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ）以太网技术具有本征的多播支持能力和较好的管理能力以及成本低的特点， 但是以运营商的角度来讲，现有的以太网技术还缺乏ＯＡＭ能力、流量管理能力 和可扩展性，因此以太网要担当分组传送重任必须进行改进和增强。 以太网分组传送技术基本上是在现有以太网技术基础上进行改造，通过添加 标签或者帧头，提升交换容量，增加设备级保护、环网保护、ｑｏｓ分级、ＰＷＥ３、 ＯＡＭ开销等手段来满足可扩展性、可管理性、高服务质量和可靠性的分组传送 需求。 经过多年的发展，针对以太网的分组传送技术，主要成果有以太环网（ＥＲＰ）、ＭＡＣ―ｉｎ－ＭＡＣ／ＰＢＢ（ｐｒｏｖｉｄｅｒ ｂａｃｋｂｏｎｅ ｂｒｉｄｇｅ）、ＰＢＴ（ｐｒｏｖｉｄｅｒ ｂａｃｋｂｏｎｅ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ）、ｔｒａｎｓｐｏｒｔ）和弹性分组环（ＲＰＲ）等，如图１．２２所示。但是 从分组传送网络的“面向连接’’和“运营级网络和性能＂等基本要求来讲，上述 所有技术中只有ＰＢＴ技术会成为候选。ＰＢＴ是在ＩＥＥＥ ８０２．１ａｈ ＰＢＢ（ＭＡＣ ｉｎ ＭＡＣ） 的基础上进行的扩展，目前正在ＩＴＵ．Ｔ和ＩＥＥＥ进行标准化。简单的来讲，ＰＢＴ＝ＭＡＣＰＶＴ（ｐｒｏｖｉｄｅｒ ＶＬＡＮｉｎ ＭＡｃ―Ｌ２Ｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙ＋ＯＡＭ＋保护倒换（ＰＳ），如图１．２１所示，ＰＢＴ的主要特征 是关闭了ＭＡＣ地址学习、广播、生成树协议等传统以太网功能，转发信息不再 靠泛洪学习，从而避免了广播包的泛滥。ＰＢＴ具有面向连接的特征，通过网络管 理系统或者控制协议进行连接配置，并可以实现快速保护倒换、ＯＡＭ、Ｑｏｓ、流北京邮电大学硕士生毕业论文量工程等运营级别传送网络功能。ＰＢＴ具有面向连接的特征，通过网络管理系统 或者控制协议进行连接配置，并可以快速保护倒换、ＯＡＭ、ＱｏＳ、流量工程等运 营级别传送网络功能。ＰＳＴ建立在已有的以太网标准上，具有较好的兼容性，可 以基于现有以太网交换机实现，这使得ＰＢＴ具有以太网具有的面向连接的特性， 使得以太网业务具有连接性，以便实现保护倒换、ＯＡＭ、Ｑｏｓ、流量工程等传送 网络的功能。 从结构上来讲，ＩＰ／ＭＰＬＳ网络需要在每个设备上终结三层（链路层、ＩＰ层和 ＭＰＬＳ层），而ＰＢＴ只需要终结二层网络（以太网），因此，ＰＢＴ网络的建设和运 营成本要低于ＩＰ／ＭＰＬＳ网络。ＰＢＴ只要终结二层网络（以太网），因此，ＰＢＴ网 络的建设和运营成本要低于ＩＰ／ＭＰＬＳ网络。ＰＢＴ理论上可以完全替代传统的以太 网交换机，是一种集二层交换功能与传送功能于一身的设备。图１－２１ＰＢＴ技术原理１．４．２ＭＰＬＳ?ＴＰ／Ｔ－ＭＰＬＳ一另一种改进型传统以太网的思路就是通过与ＭＰＬＳ相关技术结合来弥补以太 网技术的一些先天不足，以满足运营级的要求。 沿用数据网络的发展思路就是采用ＭＰＬＳ技术来进行以太网报文的承载，解 决以太网扩展问题，目前主要有两种方式：一种是点对点以太网（Ｐ２Ｐ ＥＶＣ），也 就是Ｅｔｈｅｒｎｅｔ Ｐｅｓｕｄｏｗｉｒｅ ＥｏＭＰＬＳ；另一种是点对多点以太网（ＭＰ２ＭＰ ＥＶＣ），即 ＶＰＬＳ／Ｈ．ＶＰＬＳ，但是这种ＭＰＬＳ方式是从ｌＰ骨干网演进来，本质上通过三层ＭＰＬＳ 与二层网络的叠加，是一种Ｌ２的ＭＰＬＳ ＶＰＮ组网技术；用ＭＰＬＳ仿真方式来提供 以太网业务，在处理点对点专线时比较容易，但在处理点到多点时需要全网采用 ＶＰＬＳ方式，并要求全网状连接，因此成本太高；而且通过叠加建网来对二层以 太网进行管理和维护，会引入大量的开销和复杂度，同时无法适应城域网上以二 层为主的业务传送需求，以支持三层业务为主的ＭＰＬＳ显然有些复杂而且不太适 合。 基于这些方面的考虑，由ＩＴｕ－Ｔ ＳＧｌ５提出了对此进行改进的另一种基于ＭＰＬＳ 技术的方案…“传送ＭＰＬＳ／ＭＰＬｓ－ＴＰ＂技术。该技术大大简化ＭＰＬＳ协议，并结合 和增强了传送功能，基于成熟的流量工程（Ｔｒａｆｆｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）和保护机制。因北京邮电大学硕士生毕业论文此，Ｔ－ＭＰＬＳ／ＭＰＬＳ－ＴＰ就成为了另一种具有实现ＰＴＮ功能要求的候选技术。 Ｔ－ＭＰＬＳ的标准化工作主要由ＩＴｕ－Ｔ制定，最近ＩＥＴＦ也提出相应的协议…ＭＰＬＳ－ＴＰ（ＭＰＬＳ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｐｒｏｆｉｌｅ），后续相关标准化工作将由ＩＥＴＦ／ｌＴｕ－ＴＪ＼胛联合工作组负责。 如果用一个算术表达式来表示Ｔ－ＭＰＬＳ原理，就可以表示成Ｔ－ＭＰＬＳ＝ＭＰｋＳ―Ｍｏｓｔ Ｌ３Ｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙ＋ＯＡＭ＋保护倒换（ＰＳ）。如图１－２２所示。Ｔ－ＭＰＬＳ 是一种面向连接的分组传送技术，Ｔ－ＭＰＬＳ在传送网络中将客户信号映射成ＭＰＬＳ 帧，利用ＭＰＬＳ机制进行转发。它选择了ＭＰＬＳ体系中有利于数据业务传送的一 些特征；抛弃了ＩＥＴＦ为ＭＰＬＳ定义的复杂的控制协议族；简化了数据平面；去掉 了不必要的转发处理；增加了盯ｕ．Ｔ的传送理念的保护倒换和ＯＡＭ功能；解决 了ＩＰ网络扩展性和生存性的问题；增加了故障定位、性能检测等功能；增强了 保护和恢复能力；能够满足多业务承载。Ｔ－ＭＰＬＳ承载的客户信号可以是ＩＰ／ＭＰＬＳ、 以太网以及ＴＤＭ。可以构建智能统一的ＡＳＯＮ／ＧＭＰＬＳ控制平面，同时传输网络 （Ｔ－ＭＰＬＳ、ＳＤＨ、ＯＴＮ）共用统一的控制平面。图１．２２ Ｔ－ＭＰＬＳ技术原理 Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ＭＰＬＳ是ＭＰＬＳ的一个子集，它是将数据通信技术同电信网络有效结合 的一个技术。由于ＩＰ／ＭＰＬＳ网络具有一致的基础技术，它被看做是ＭＰＬＳ从核心 网向城域网和接入网的自然延伸。 然而Ｔ－ＭＰＬＳ在实际应用中不会那么简单，它与核心网络的ＩＰ／ＭＰＬＳ、边缘 网络的ＭＰＬＳ、ＰＷＥ３技术如何互通还在争论之中，有意见认为Ｔ－ＭＰＬＳ应该处于 核心层，而在与核心网互通时则是一个对等的模型，即在核心网络边缘终结 Ｔ－ＭＰＬＳ。支持ＰＷＥ３也会给它带来复杂性。 １．４．３Ｔ－ＭＰＬＳ与ＰＢＴ的比较，ｉＰＢＴ技术结合了以太网和ＭＰＬＳ的优点，为城域网提供了一种新的、扁平化 的、低成本的融合框架，避免了过度依赖ＩＰ／ＭＰＬＳ核心。然而，由于ＰＢＴ存在Ｎ 平方问题，需要大量连接，管理难度加大；其次，ＰＢＴ只能环形组网，灵活性受 限；ＰＢＴ不具备公平性算法，不太适合宽带上网等流量大、突发性强的业务，容 易存在设备问带宽不公平占用问题；并且由于ＰＢＴ和ＭＡＣ ｉｎ ＭＡＣ多了一层封装，３１北京邮电大学硕士生毕业论文在硬件成本上必然要付出相应的代价。’ Ｔ－ＭＰＬＳ属于分组传送层的数据平面技术，由ＩＥＴＦ的ＭＰＬＳ数据平面衍生而 来。Ｔ－ＭＰＬＳ利用ＭＰＬＳ的一个功能子集来提供面向连接的分组传送，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），分组数据流在这条ＬＳＰ 上根据标签进行转发。Ｔ－ＭＰＬＳ使ＭＰＬＳ网络具有了与传统传统网相似的ＯＡＭ、 端到端的维护、性能检测和保护恢复等能力，但同时也对ＭＰＬＳ做了部分简化， 去掉了一些与传送无关的ＩＰ处理功能。 Ｔ－ＭＰＬＳ和ＰＢＴ的比较见表１－１．戮翻‘黜爨紫豳一燃鬟霾溺焉曩羹冀翥语差篓謇囊捧接口类鹫Ｅｔｈ，ＴＤＭ，ＡＴＭＥｔｈ，ＴＤＭ，ＡＴＭ。ＦＲＤｌｆｆｓｅｒｖ。ｃＡｃＤｉｆｆｓｅｒｖ，ＣＡＣ隰震潮鬻嬲篇搿Ｇ．８０３１。８０２．１妁８０２．’ａｇ。Ｙ．１７３１Ｇ．８１３１。Ｇ．８１３２ Ｇ．８１１４．Ｙ。１７ｔｏｍ地盘上６０比特，业务２４比特， 蒂宽配置１ Ｍ―ＩＯＯＧ 基予以太网设备 （革交换筏阵：数据）ＦＥ，ＧＥ．ＩＯＧＥ。通道２０比特．业务２０／：艺特。 带宽粼置１ Ｍ一１００Ｇ 基于ＳＤＨ设簧 （双交换矩阵：ＴＤＭ及数擐》ＦＥ，ＧＥ．ＩＯＧＥ Ｅ１，ＳＴＭ－Ｘ，ＰＯＳＥ１。ＳＴＭ－１Ｅ伽天然支持 ＴＤＭ等通过伪线仿真支持 网络边缘镌需要新建设 备，网络核心铡以太设备 需要软件升级Ｅ撕。ＡＴＭ。ＦＲ簿通过伪 线仿翼支持 ＳＤＨ由设备天然支持 需要全网新建设备．现 网设备无法通过软件升 级支持表１－１ ＰＢＴ和Ｔ－ＭＰＬＳ技术的比较 总的来讲，ＰＢＴ和Ｔ－ＭＰＬＳ技术结合了以太网和ＭＰＬＳ的优点，提供了一种扁 平化、可以运营、低成本的融合网络架构。两者都提供了类似ＳＤＨ的性能和可 靠性，都提供了标准的面向连接的隧道，主要区别体现在数据转发、保护、ＯＡＭ 的实现方式不同。ＰＢＴ和Ｔ－ＭＰＬＳ都能满足运营商面向连接的、可控的、可管理 的以太网传送要求，运营商可以根据自己的网络和管理模式做出选择。 Ｔ－ＭＰＬＳ着眼于解决ＩＰ／ＭＰＬＳ的复杂性，增加了传送网的保护倒换和ＯＡＭ特 性，在运营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 据承载上成本相对较低。在标准方面，Ｔ－ＭＰＬＳ走在前列，但随着ＩＴＵ．Ｔ和ＩＥＴＦ 共同开发ＭＰＬＳ－ＴＰ的相关标准，两个标准组织的协同带来了标准化进程的放缓； ＰＢＩ＂标准化开发较晚，目前开展较晚，但进展较快，计划在２０１０年正式推出。 从设备支持情况来讲，国内设备制造商如华为、中兴、烽火大多选择了两种技术 均支持的策略，由不同的业务部门进行开发，目前大多在不同的平台上实现；国 外设备制造商对于技术有比较明确的倾向，如阿尔卡特朗讯支持Ｔ－ＭＰＬＳ，北电 支持ＰＢＴ。 Ｔ－ＭＰＬＳ和ＰＢＴ将主要应用于城域网中，提供以太网传送业务和Ｌ２ＶＰＮ业务， 如ＤＳＬＡＭ到ＢＲＡＳ的业务汇聚，３Ｇ基站到ＲＮＣ的分组化传送，提供ＭＥＦ定义的 Ｅ－ｌｉｎｅ、Ｅ－Ｌａｎ业务等。由于国内运营商的长途骨干网已经比较成型，所以对于ＰＴＮ北京邮电大学硕士生毕业论文在骨干网中的应用模式还没有定论。但是，用Ｔ－ＭＰＬＳ低成本和便于维护管理的 特性，在骨干网提供Ｌ２ＶＰＮ或许是一个不错的选择。１．５盯Ｎ的网络应用理想的分组传送网应是一个适应业务融合与网络转型需要的网络技术，业务 全ＩＰ化发展推动网络融合，对于承载网络来讲需要使用一张统一的传送网来承 载不同的应用，而建立在这样的融合网络的关键在于有一种理想的传送平台。该 平台应具有以下的特性：有效支持从电路交换网向分组交换网的过渡，特别是ｌＰ 传送；集数据、电路和光层传送功能于一体；提供快速多业务交换功能；具有光 的透明性，适应各种将来可能出现的协议和业务；具有拓扑灵活性，可快速扩展 业务，符合网络转型的趋势；网络的链路容量和节点数可以不受限扩展；采用统 一的交换层面管理，可实现与现有的传送网络的互联互通；统一的操作管理，提 高了网络可用性，实现故障快速定位。１．５．１盯Ｎ的应用定位ＰＴＮ是建立端到端面向连接的传送技术，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 继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、ＰＴＮ秉承“传输”理念，增 强了分组业务的业务可扩展性和端到端的Ｏ．ｏＳ，同时ＰＴＮ为运营商和用户提供与 原有传送网相同的运维习惯和用户体验。 ＰＴＮ通过综合ＩＰ、ＭＰＬＳ和光传输技术的优势实现各技术的融合来达到网络 扁平化的目的，其基本特征是提供点到点的Ｌ２隧道，可以广泛用于城域传送网 宽带接入网的二层汇聚网络、城域骨干网ＭＰＬＳ ＶＰＮ的接入段以及３Ｇ基站到ＲＮＣ 的分组化传送段，ＰＴＮ在ＩＰ化传送网中的定位如图１．２３所示。ＰＴＮ主要用于城 域接入、汇聚、城域核心和骨干网络中。业备 ｊｃ聚Ｃ悖霉ｊ獗嘲耩鼹蓐§麟／图１．２３利用ＰＴＮ实现面向ＩＰ化多业务统一传送承载强网络的ＯＡＭ和生存性。 作为一种面向连接的传送技术，ＰＴＮ借鉴了ＳＤＨ技术中完善的保护倒换、丰 富的ＯＡＭ、良好的同步性能、层网络架构。强大的网络管理特性。同时ＰＴＮ还 从ＭＰＬＳ／Ｅｔｈｅｒｎｅｔ借鉴ＱｏＳ管理、分组交换、伪线技术等思想，使其成为一种以 分组交换为内核，以分组作为传送单位，以承载运营以太网业务为主，兼容ＴＤＭ、 ＡＴＭ和Ｆｃ等业务的综合传送技术。 为了在目前的业务中增加新的盈利方式，同时降低每比特成本，在城域传送网的 建设上，需要关注以下两个关键目标：一个是组建多业务、ＱｏＳ保证的传输架构， 如视频、三重播放、高带宽的商业业务：二是采用单一的硬件平台优化成本，此 硬件平台可灵活地综合所有的技术一电路、分组和光域技术，支持不断增长的带 宽要求，面向传输的运营、具有便利的流量工程和简化的网络操作、维护管理能 力。 城域传送网ＩＰ化主要面向２Ｇ和３Ｇ基站回传，并兼顾未来全业务（家庭客 户和集团客户的宽带业务接入）发展。 ＰＴＮ在城域核心网和骨干网中的应用 在城域网的核心层，为适应业务的大颗粒化，可逐步采用ＩＰ ｏｖｅｒ ＷＤＭ技术 替代目前的ｓＤＨ／ｗＤＭ，然而如果大范围使用ＩＰ／ＭＰＬＳ技术，也将面临技术和成 本双重挑战。 城域核心网由ＩＰ／ＭＰＬＳ路由器组成，骨干网由路由器＋ＷＤＭ（ＯＴＮ）设备组 成，对于中间路由器ＬＳＲ来讲，其完成的功能是对ｌＰ包进行转发，其转发的是 基于三层ＩＰ的，协议处理复杂，这时，可以用ＰＴＮ来完成ＬＳＲ分组转发的功能。 由于ＰＴＮ是基于二层进行转发的，协议处理层次低，转发效率高。在基于三层 路由器建设的承载网络中，考虑到网络的健壮性和网络保护，网络常采用“双归 属＂和“ｍｅｓｈ＂方式进行组网。在采用这两种方式组网时，会大量使用路由器 端口，实际建网中端口使用较多，由于路由器端口昂贵，其网络建设成本仍高居 不下。 ＩＰ业务的不确定性和不可预见性，对网络的智能性提出了更高需求。在网络 承载中，加入一个智能控制平面将实现业务更好的疏导和调度。在这一方面，路 由器／交换机存在固有缺陷。 对于ＩＰＴＶ、移动流媒体等新业务，全网须实现组播业务的开通，又将涉及原 网络多厂商设备之间的互联互通问题；对于组播业务，还将涉及原网络多厂商设 备的支持能力，以保障不会受到互联网业务突发流量的影响。因此，仍然会涉及 大量的网络升级费用问题。 综上可知，基于ＩＰ／ＭＰＬＳ的承载网对带宽和光缆消耗严重，其面临着路由器 不断扩容、网络保护、故障定位、故障快速恢复、操作维护等方面的压力，可以 通过两种可能的思路解决这个问题。 思路１：ＩＰ／ＭＰＬＳ路由器通过扩展ＭＰＬＳ来满足这些传输的需求。 思路２：利用ＰＴＮ来完成数据转发、保护和ＯＡＭ。具体思路是引入ＰＴＮ基于传 输标签交换技术，分担ＩＰ设备的分组转发的功能，同时利用传输强大的ＯＡＭ和 保护能力，提高链路的利用率。１．５．２北京邮电大学硕士生毕业论文ＰＴＮ可以在核心网络提供灵活的数据专线、专网业务。在核心网络使用ＰＴＮ的网 络结构示意如图１．２４所示。图１．２４ ＰＴＮ用于核心网高速转发早在ＰＴＮ出现之前，人们最初设想的理想光传送网ＩＰ ｏｖｅｒ ＷＤＭ方案，是ｌＰ 分组通过简单的封装适配直接架构在智能光层之上，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的层面上（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。这一目标很早 就已明确，但其技术的成熟还有待时日。 由于光层智能化技术、分组ＴＤＭ仿真和生存性机制还远没有成熟，现在就 彻底的抛弃电路层的绝大多数功能将会使得网络过分依赖ｌＰ层，导致ＩＰ设备过 分庞大，成本居高不下。所以在经济有效地光层带宽复用和调度技术出现之前， 仍然需要一个智能的传送的层面将各类业务高效、灵活地填充到光纤巨大的带宽 通道中去，ＩＰ与光层的融合焦点依然是承载效率和业务的可靠性、可管理性和扩 展性。 因此，运营商并不希望通过叠加三层网络的建网思路来对二层以太网进行管 理和维护，以免引入大量的开销和复杂度，而且城域网上的业务多以二层为主， 如ＶＰＮ业务等，那么以支持三层业务为主的ＭＰＬＳ显然有些复杂而且不太适合。 面对这种情况，在核心网和骨干网使用ＰＴＮ设备直接在二层尽享交换，将大大 降低网络的交换成本，同时大大的降低网络成本，大大提高网络的运营级功能和 性能。 ＰＴＮ的出现是光传送网技术在通信业务提供商现实的网络和业务环境下的 必然结果。ＰＴＮ技术是ＩＰ／ＭＰＬＳ、以太网和传送网三种技术相结合的产物，同时 具有面向连接的传送特征，具有适用于承载电信运营商的无线回传网络、以太网 专线、Ｌ２ＶＰＮ以及ＩＰＴｖ等高品质的多媒体数据业务。与基于路由器的ＩＰ／ＭＰＬＳ 结局方案相比，ＰＴＮ具有低成本、高可靠和易维护性的优势。 在网络的接入边缘侧，从网络拓扑成本和技术发展状况来考虑，也可以采用 基于运营级以太网增强技术部署ＰＴＮ边缘网，作为Ｔ－ＭＰＬＳ／ＭＰＬＳ．ＴＰ的补充。运北京邮电大学硕士生毕业论文营级以太网要求小于５０ｍｓ的保护倒换，因此需要借鉴ＳＤＨ中保护倒换方式，改 造现有以太网技术，增加ＯＡＭ机制，提供快速的错误检测和通告，并提供小于 ５０ｍｓ的保护。ＩＴＵ．Ｔ在大力研究这方面的问题，提出了以太网线性保护倒换和环 保护技术，定义了类似ＳＤＨ中的１＋１和１．－１的线性倒换保护，利用ＯＡＭ机制 监测通告错误，ＡＰＳ协议指示倒换。该标准是Ｇ．８０３１／８０３２，已经相当成熟。其主 要的思想是在环中定义一个管理的端口，该端口在环正常工作时处于阻塞状态， 当错误发生后，快速将该端口的状态转为转发状态，进行数据的转发。 ＰＥＮ在城域接入网、汇聚网中的应用 目前，城域接入网有多种组网方式，包括最常用的介质方式的以太网、ＡＴＭ、 ｘＤＳＬ、ｃａｂｌｅ ｍｏｄｅ