PTN技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展和展望
李芳 2009/08/28
1.PTN技術(shù)的核心特點(diǎn)和產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀
PTN是新一代基于分組的、面向連接的多業(yè)務(wù)統(tǒng)一傳送技術(shù)，不僅能較好地承載電信級(jí)以太網(wǎng)業(yè)務(wù)，而且兼顧了傳統(tǒng)TDM業(yè)務(wù)。PTN在3G無(wú)線回傳、企事業(yè)專線、IPTV等高品質(zhì)業(yè)務(wù)承載領(lǐng)域，具有面向連接的多業(yè)務(wù)承載、50ms的網(wǎng)絡(luò)保護(hù)、完善的運(yùn)行管理維護(hù)（OAM）機(jī)制、全面的QoS保障以及功能強(qiáng)大的傳送網(wǎng)管功能等核心技術(shù)優(yōu)勢(shì)。
PTN有以下兩類實(shí)現(xiàn)技術(shù)。
�。�1）一類是從IP/MPLS技術(shù)發(fā)展來(lái)的MPLS-TP技術(shù)，拋棄了基于IP地址的逐跳轉(zhuǎn)發(fā)，增強(qiáng)了MPLS面向連接的標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)能力（不采用倒數(shù)第二跳標(biāo)簽彈出PHP、LSP聚合、等價(jià)多路徑ECMP等），從而具有確定的端到端傳送路徑，增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)保護(hù)、OAM和QoS能力。
�。�2）另一類是從以太網(wǎng)逐步發(fā)展而來(lái)的PBB＋PBB-TE技術(shù)，PBB解決了運(yùn)營(yíng)商和客戶之間的安全隔離并提高了網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展性，PBB-TE增加了流量工程（TE）從而增強(qiáng)了QoS能力，PBB-TE目前主要支持點(diǎn)到點(diǎn)的傳送，多點(diǎn)業(yè)務(wù)支持需要借助PBB和PLSB技術(shù)。
由于MPLS-TP天然具有和核心網(wǎng)IP/MPLS互通的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，另一方面受PBB-TE先驅(qū)北電企業(yè)狀態(tài)的影響，目前MPLS-TP已成為PTN的最主流實(shí)現(xiàn)技術(shù)，共有7個(gè)國(guó)內(nèi)外傳輸設(shè)備商（華為、中興、烽火、UT、上海貝爾、愛(ài)立信、諾西）發(fā)布了基于MPLS-TP技術(shù)的PTN設(shè)備。從2008年7月至今，7個(gè)設(shè)備商先后都參加了中國(guó)移動(dòng)組織的城域傳送網(wǎng)IP化的實(shí)驗(yàn)室階段測(cè)試，前5個(gè)設(shè)備商還積極參與了2009年3-5月的中國(guó)移動(dòng)8個(gè)省市現(xiàn)網(wǎng)試點(diǎn)應(yīng)用測(cè)試，承載了TD-SCDMA的IP化基站和GSM/TD的TDM基站。雖然，MPLS-TP的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化尚未完成，導(dǎo)致各個(gè)廠商PTN設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)保護(hù)、OAM機(jī)制以及網(wǎng)管功能方面存在一定差異，但也標(biāo)志著PTN技術(shù)進(jìn)入基本成熟階段，達(dá)到了較為可觀的產(chǎn)業(yè)規(guī)模。
2009年，MPLS-TP的標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)展和應(yīng)用前景是業(yè)內(nèi)最關(guān)心的熱點(diǎn)問(wèn)題之一，并且MPLS-TP的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)何時(shí)穩(wěn)定將直接影響PTN何時(shí)能從“新技術(shù)引入”發(fā)展到“大規(guī)模應(yīng)用”階段。
2.MPLS-TP標(biāo)準(zhǔn)最新進(jìn)展
2.1 ITU-T和IETF的合作關(guān)系
2008年4月中旬，ITU-T和IETF成立了聯(lián)合工作組（JWT），達(dá)成了共同開(kāi)發(fā)MPLS-TP的協(xié)議，但由于雙方在5個(gè)方面的傳送需求（主要是OAM和保護(hù)）以及網(wǎng)絡(luò)術(shù)語(yǔ)方面存在較大理解差異，再加上兩個(gè)國(guó)際組織對(duì)開(kāi)發(fā)主導(dǎo)權(quán)的利益之爭(zhēng)，嚴(yán)重影響了MPLS-TP在2008年的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展。在2008年12月的ITU-TSG15會(huì)議上，為了統(tǒng)一業(yè)內(nèi)認(rèn)識(shí)，消除產(chǎn)業(yè)內(nèi)對(duì)JWT協(xié)議的理解偏差，SG15和IETF專家進(jìn)行了激烈辯論，最終確定了IETF和ITU-T在MPLS-TP標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)發(fā)方面的正確關(guān)系，JWT達(dá)成以下3條一致意見(jiàn)。
�。�1）ITU-T負(fù)責(zé)向IETF提出傳送需求，IETF將加快MPLS-TP標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)發(fā)，所有草案在完成WGlastcall前交由ITU-T審閱并提出意見(jiàn)，以保證滿足傳送網(wǎng)的需求；一旦文檔完成IESG審查，IETF應(yīng)盡早申請(qǐng)RFC
numbers和IANA code points。
�。�2）ITU-TSG15將暫停當(dāng)前T-MPLS標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)發(fā)工作，等IETF的MPLS-TP標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)成熟后，再根據(jù)這些RFC來(lái)修訂已有標(biāo)準(zhǔn)，并保證T-MPLS標(biāo)準(zhǔn)與MPLS-TPRFC的一致性。
�。�3）確定IETF和ITU-T之間的工作應(yīng)進(jìn)一步協(xié)調(diào)，并把IETF草案和ITU-T建議進(jìn)行對(duì)應(yīng)，用一張表格來(lái)反映其對(duì)應(yīng)關(guān)系。
2.2 MPLS-TP標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展
在JWT專家共同努力下，2009年3月的IETF第74次全會(huì)前后，MPLS-TP標(biāo)準(zhǔn)取得了較大進(jìn)展，多篇草案已成為MPLS工作組草案且基本穩(wěn)定。于是，2009年5月25-29日，ITU-TSG15在法國(guó)SophiaAntipolis召開(kāi)了Q3、Q9、Q10和Q14的聯(lián)席中間會(huì)，討論審閱了IETF最新工作組草案（主要是MPLS-TP需求），提出了修改意見(jiàn)，并確定了2009年10月SG15全會(huì)先提交通過(guò)的標(biāo)準(zhǔn)：G.8110.1、G.8101、G.7712、G.8112、G.8121、G.8131和G.8151�？紤]到在OAM和保護(hù)方面存在一些分歧，G.8121、G.8131和G.8151的開(kāi)發(fā)將受IETF相關(guān)草案進(jìn)展的影響，能否按期通過(guò)需視2009年7月IETF75次全會(huì)進(jìn)展而定。
截至2009年6月中旬，IETF在MPLS-TP標(biāo)準(zhǔn)的最新進(jìn)展如下。
�。�1）發(fā)布3篇RFC：RFC5317MPLS-TP的JWT報(bào)告、RFC5462“EXP域”重命名為“業(yè)務(wù)類型域”、RC5586 MPLS通用關(guān)聯(lián)信道（G-ACH）。
�。�2）8篇MPLS-TP工作組草案：MPLS-TP需求、MPLS-TP框架、MPLS-TPOAM需求、MPLS-TP網(wǎng)絡(luò)管理需求、MPLS-TP生存性框架、MPLS-TPOAM
框架、MPLS-TP的帶內(nèi)DCN、MPLS-TP網(wǎng)絡(luò)管理框架。
�。�3）7篇MEAD（MPLS互操作性設(shè)計(jì)組）草案：MPLS-TPOAM分析、MPLS-TP的LSP環(huán)回模式、MPLS-TP控制平面框架、MPLS-TPIETF和ITU-T術(shù)語(yǔ)關(guān)系、MPLS-TP主動(dòng)的連續(xù)性和連通性驗(yàn)證、MPLS-TP
LSP的連接驗(yàn)證、ACH TLV結(jié)構(gòu)的定義。
（4）計(jì)劃的3篇MEAD編寫組草案：MPLS-TP環(huán)網(wǎng)保護(hù)框架、MPLS-TPRSVP-TE擴(kuò)展、MPLS-TPLDP擴(kuò)展，尚未提交初稿。
�。�5）11篇個(gè)人草案：MPLS-TPOAM定義（AcronymSoup）、IETF和ITU-T MPLS-TP的聯(lián)合進(jìn)展、基于Y.1731的MPLS-TP
OAM、MPLS-TP LSP的性能監(jiān)視、MPLS-TP的故障管理、MPLS-TP環(huán)拓?fù)渲蠵2MP業(yè)務(wù)保護(hù)、MPLS-TP OAM告警抑制工具、MPLS-TP后向通知消息報(bào)文、MPLS-TP的線性保護(hù)、MPLS-TP
和IP/MPLS的互通、MPLS-TP環(huán)網(wǎng)保護(hù)分析。
在2009年1月的CCSA的TC6全會(huì)上，電信研究院已正式牽頭立項(xiàng)《分組傳送網(wǎng)總體技術(shù)要求》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，目前正在密切跟蹤國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展，待2009年10月SG15全會(huì)后，將提交征求意見(jiàn)稿供會(huì)議審查。
3.MPLS-TP標(biāo)準(zhǔn)中的關(guān)鍵問(wèn)題
3.1 MPLS-TP的OAM
�。�1）OAM分層機(jī)制：支持Section、LSP和PW的分層監(jiān)視OAM。
�。�2）OAM封裝格式：MPLS-TP采用GAL（G-ACH標(biāo)簽，推薦13）＋G-ACH（通用關(guān)聯(lián)信道）來(lái)表示Section和LSP的OAM報(bào)文。G-ACH功能支持FCAPS（即故障、配置、計(jì)費(fèi)、性能和安全五大功能），承載類型包括擴(kuò)展的OAM功能（AIS、LM、DM等）、ECC（支持DCN和SCN）和APS。允許OAM報(bào)文直接到LSP/PWE的中間節(jié)點(diǎn)，通過(guò)標(biāo)簽堆�；蚝线m的TTL設(shè)置來(lái)實(shí)現(xiàn)。
�。�3）OAM功能：MPLS-TP認(rèn)可了T-MPLS的OAM功能需求（CV、PM、AIS、ECC、APS等），但對(duì)如何實(shí)現(xiàn)這些OAM功能產(chǎn)生了分歧，IETF專家傾向于對(duì)LSPBFD和VCCV-BFD擴(kuò)展來(lái)實(shí)現(xiàn)，ITU-T專家傾向于采用類似Y.1731以太網(wǎng)OAM機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)。
�。�4）PHP和ECMP問(wèn)題：IETF專家認(rèn)為PHP和ECMP可以用于傳送領(lǐng)域，目前規(guī)范MPLS-TP的L1/L2的P2P和P2MP業(yè)務(wù)可不使用PHP和ECMP，L2/L3的MP2MP業(yè)務(wù)可使用PHP和ECMP，這將給今后MPLS-TP與IP/MPLS的互通帶來(lái)一些問(wèn)題。
3.2 MPLS-TP網(wǎng)絡(luò)保護(hù)
�。�1）保護(hù)需求
MPLS-TP的保護(hù)機(jī)制同樣適用于LSP和PW，應(yīng)包括網(wǎng)絡(luò)故障的檢測(cè)、定位、通知和修補(bǔ)，支持?jǐn)?shù)據(jù)平面觸發(fā)機(jī)制。保護(hù)控制分為人工控制、失效觸發(fā)、OAM信令、控制平面信令等，保護(hù)率應(yīng)達(dá)到100%。保護(hù)路徑應(yīng)支持運(yùn)營(yíng)商的QoS目標(biāo)；可支持1︰1雙向保護(hù)倒換，且雙向保護(hù)倒換應(yīng)同步進(jìn)行；在1︰1保護(hù)模式下可支持額外業(yè)務(wù)；可支持1＋1單向保護(hù)倒換；應(yīng)提供操作控制命令和保護(hù)優(yōu)先級(jí)；支持返回和非返回方式；支持P2PLSP的保護(hù)；支持P2MP的LSP保護(hù)。
�。�2）保護(hù)方式分類
MPLS-TP的保護(hù)分為端到端保護(hù)和段保護(hù)兩類，其中端到端保護(hù)適用于PW和LSP段的故障檢測(cè)和保護(hù)；段保護(hù)適用于層次化嵌套的LSP、PWE3定義的MS-PW段、TCM標(biāo)簽堆棧，并且每段的保護(hù)機(jī)制獨(dú)立于其他段。原T-MPLS保護(hù)分為線性保護(hù)和環(huán)網(wǎng)保護(hù)兩類，IETF認(rèn)為環(huán)網(wǎng)保護(hù)僅適用于環(huán)拓?fù)�，而FRR同時(shí)適用于網(wǎng)狀網(wǎng)和環(huán)網(wǎng)。經(jīng)過(guò)2008年12月SG15會(huì)議上對(duì)環(huán)網(wǎng)保護(hù)需求的討論，RFC5317的JWT報(bào)告第88頁(yè)已正式體現(xiàn)環(huán)網(wǎng)保護(hù)需求。
�。�3）保護(hù)實(shí)現(xiàn)機(jī)制
IETF專家傾向于采用MPLS-TEFRR和PW1︰1冗余保護(hù)，ITU-T專家傾向于在ACH中采用G.8131和G.8132的APS機(jī)制。FRR的Facilitybypass和Detour兩種方式可提供環(huán)網(wǎng)保護(hù)，但在某些場(chǎng)景下非最優(yōu)。G.8132可提供更多功能，比如多重故障時(shí)節(jié)點(diǎn)間的協(xié)調(diào)機(jī)制等。IETF專家在學(xué)習(xí)了ITU-T保護(hù)機(jī)制的優(yōu)點(diǎn)后，確定FRR進(jìn)行以下改進(jìn)：避免成環(huán)（loop），支持雙向倒換、人工倒換、網(wǎng)管命令倒換和倒換優(yōu)先級(jí)，支持節(jié)點(diǎn)配置來(lái)感知環(huán)拓?fù)洌С侄嘀毓收希喘h(huán)分割），支持點(diǎn)到多點(diǎn)LSP。
�。�4）保護(hù)倒換時(shí)間
2008年12月SG15會(huì)議上對(duì)環(huán)網(wǎng)保護(hù)的50ms倒換時(shí)間參照SDH環(huán)網(wǎng)要求給出了條件限制。由于受LSP/PW保護(hù)組數(shù)量和3.33ms
OAM報(bào)文處理能力的影響，建議線性保護(hù)的50 ms倒換時(shí)間需規(guī)范一定的保護(hù)組數(shù)量作為限定條件。
3.3 MPLS-TP和IP/MPLS的互通
目前運(yùn)營(yíng)商的核心網(wǎng)都已采用IP/MPLS承載技術(shù)，因此MPLS-TP與IP/MPLS的互通將影響其網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用范圍和業(yè)務(wù)運(yùn)維模式，如能否實(shí)現(xiàn)跨IP/MPLS核心網(wǎng)的OAM、保護(hù)和管理。但是，由于MPLS-TP在OAM、保護(hù)和控制平面存在一些關(guān)鍵問(wèn)題待解決，因此互通機(jī)制尚未進(jìn)入實(shí)質(zhì)化階段。
4.PTN的應(yīng)用前景展望
4.1 PTN的應(yīng)用定位
我國(guó)運(yùn)營(yíng)商的城域網(wǎng)和本地網(wǎng)現(xiàn)狀是SDH/MSTP、以太網(wǎng)交換機(jī)、路由器等多個(gè)網(wǎng)絡(luò)分別承載不同業(yè)務(wù)并各自維護(hù)，難以滿足今后NGN多業(yè)務(wù)統(tǒng)一承載和降低運(yùn)營(yíng)成本的發(fā)展需求。因此，為了滿足城域業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型和網(wǎng)絡(luò)融合的趨勢(shì)，需要采用靈活、高效和低成本的分組傳送平臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)多業(yè)務(wù)統(tǒng)一承載。
由于MPLS-TP屬于MPLS類技術(shù)，不僅降低了IP/MPLS成本提高了可靠性，而且具有面向連接的OAM、保護(hù)和管理能力。因此，近期基于MPLS-TP技術(shù)的PTN的應(yīng)用定位是滿足城域匯聚、接入層的IP化轉(zhuǎn)型需求，重點(diǎn)承載3G無(wú)線基站回傳和企事業(yè)以太網(wǎng)專線/專網(wǎng)業(yè)務(wù)，并且可跨越IP/MPLS核心網(wǎng)實(shí)現(xiàn)互通。
4.2 MPLS-TP的應(yīng)用前景
2009年年初以來(lái)，MPLS-TP的標(biāo)準(zhǔn)化和產(chǎn)業(yè)化都在快速推進(jìn)，預(yù)計(jì)2009年10月至2010年6月期間，IETF和ITU-T將完成MPLS-TP的標(biāo)準(zhǔn)化。相信基于MPLS-TP技術(shù)的PTN可以較好地滿足3G無(wú)線基站回傳、高品質(zhì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)以及企事業(yè)專線/專網(wǎng)等電信級(jí)的業(yè)務(wù)承載需求，實(shí)現(xiàn)我國(guó)城域傳送網(wǎng)從傳統(tǒng)TDM機(jī)制向分組化的演進(jìn)，特別是受我國(guó)運(yùn)營(yíng)商3GRANIP化市場(chǎng)需求的進(jìn)一步推進(jìn)，PTN產(chǎn)業(yè)鏈將走向成熟，設(shè)備性價(jià)比不斷提高，逐漸達(dá)到與現(xiàn)有MSTP相當(dāng)?shù)膬r(jià)格水平，在我國(guó)運(yùn)營(yíng)商的城域傳送網(wǎng)中進(jìn)入“大規(guī)模應(yīng)用”階段。
電信技術(shù)
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