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3G本地接入网承载技术方案探讨

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3.2.2  PTN分组传送技术

PTN是一种能够有效传递分组业务的传送网技术,其主要特征体现在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等。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两大类,前者以PBB-TE为代表,后者以MPLS-TP为代表。

(1)PBB-TE技术

PBB-TE技术是在MAC in MAC封装的基础上,关掉以太网的生成树和MAC地址学习功能,增强一些电信级OAM功能,将无连接的以太网改造为面向连接的、具有电信级高可靠性和管理能力的专用以太网链路。该技术具有以下特点:

●在业务承载方面

不仅可以承载以太网业务,而且还能够通过相应规范(主要有IEEE 1588和ITU G.823/824)实现基于以太网的时钟同步机制,实现对TDM业务的支持,具有一定的业务灵活性。
●在可靠性方面

通过802.1ag中定义的CC(Continuity Check,连续性检查)帧检测链路、节点的故障,当网络发生故障时,由头端节点将业务流量切换到预配置的备用PBT隧道上,实现50ms保护倒换。

●在扩展性方面

采用两层MAC封装,从体系结构上将传统以太网发展为层次化的结构,解决了网络规模的扩展性问题;采用VID+MAC(60bit)地址作为全球惟一地址,并基于此地址进行转发,扩展了地址空间从而消除了业务扩展性限制。

●在QoS方面

工作在面向连接的模式下,PBT转发信息不再依靠传统的泛洪和学习,而是由网管/控制平面直接配置,从而可以为网络指定明确的通道,实现带宽预留,从而保证端到端的QoS。

●在OAM方面

通过支持IEEE802.3ah,802.1ag,ITU-T Y.1731等OAM标准实现端到端的故障检测和性能管理功能。

PBB-TE技术还是一个比较新的技术,标准体系尚未成熟,特别是控制平面的控制信令尚在制定过程中。

(2)MPLS-TP技术

MPLS-TP是基于MPLS技术的一个面向连接的包传送技术,是MPLS的一个子集。由于同IP/MPLS网络具有一致的基础技术,它被看作MPLS从核心网络向城域网和接入网的自然延伸。MPLS-TP抛弃了IETF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,采用双标签交换和转发模式,即MPLS-TP在为客户层提供分组式数据传输时,会对客户数据分配两层标签:虚信道(Channel/PW)标签和传输交换通道(Path/Tunnel)标签。在MPLS-TP网络中,面向连接的特性是通过采用伪线(PW)技术实现的。MPLS-TP技术主要有以下特点:

●在业务承载方面

不仅能够承载以太网业务,而且能够承载TDM业务。

●在可靠性方面

其生存性机制融合了ITU-T Y.1720建议中的MPLS保护倒换技术,制定了线性保护倒换机制和环网保护机制。此外,ITU-T G.8131又根据T-MPLS网络拓扑的不同类型定义了"链路级保护"和"子网级保护"两种保护体系结构,提供了单向和双向两种倒换类型。

●在扩展性方面

通过PW伪线封装的业务标签共20个比特位,能够支持1M以太专线EVC(以太网虚连接)。没有组网拓扑的限制,支持星形、环形、双星形、网状等拓扑。

●在QoS方面

工作在面向连接模式下,使用DiffServ的QoS机制(RFC3270)。在网络边界节点,对进入的业务流进行分类及相应的管理;在每个网络节点,根据PHB属性决定队列调度以及缓存管理等特性。在T-MPLS网络中将DiffServ与流量工程相结合(即DS-TE),通过预先建立的连接预留相应的网络资源,在通道上的每个节点执行连接控制操作,以确保资源是可用的,从而实现端到端的QoS。

●在OAM管理方面

通过支持ITU-T G.8113和G.8114规范,能够提供故障管理和性能管理功能,使网络中每一个层面的传送实体,不管属于用户、业务提供商还是运营商,都能执行故障检测、故障定位和性能监测任务,了解该层收发信息的完整性和通道情况。

MPLS-TP技术还是比较新的技术,技术体系尚未成熟,现阶段各厂家设备的功能和性能还有待进一步的测试验证。

3.2.3  IP/MPLS分组承载技术

IP与MPLS技术的结合,使得无连接、尽力而为的IP网络转变成面向连接有QoS保证的网络,使其能够满足电信级业务的承载需求。在现有的各种基于分组的多业务接入网技术中,从技术和设备的成熟程度来说,基于IP/MPLS的多业务接入网技术具有较大优势,其技术特点包括:

●在业务承载方面

通过伪线封装技术,支持包括TDM,ATM和以太帧的传统业务承载,支持点到点,2层透传和3层中继的传送模式。

●在可靠性方面

通过MPLS-TE FRR,IGP快速收敛,NSF/GR/NSR,VRRP以及链路聚合等技术可满足电信级50ms保护倒换。

●在QoS方面

具备业务区分和差异化服务能力,通过支持Diffserv QoS,MPLS TE流量工程,多优先级队列,流分类,拥塞控制以及层次化QoS等功能可满足电信级QoS需求。

●在OAM管理方面

支持端到端的业务配置、性能管理、连接故障管理以及安全等功能,提供Ping/LSP Ping,Traceroute/LSP Traceroute等故障检测和定位工具。

●在同步方面

可以基于同步以太网和I588v2实现频率同步。

IP/MPLS分组承载技术完全满足电信级大规模组网的需求,并且在城域网核心及国家骨干网都已经采用该技术,所以有较为丰富的运维经验。

3.2.4  分组化传送技术方案比较

PTN技术与IP/MPLS技术都能够满足3G多业务的承载需求,具体参见表1。在未来3G向LTE阶段演进存在基站之间的通信需求时,采用IP/MPLS方案组Mesh网络支持多点到多点的业务更具有优势,而且IP/MPLS技术采用了与IP骨干网相同的技术,与骨干网具有更好的一致性和融合性。

表1  分组化技术方案的比较

4  结束语

3G本地接入网的建设需要充分考虑现网投资保护、技术演进路线以及未来业务发展趋势等多方面的因素。在3G网络建设初期,为便于快速的业务部署和保护投资,可以考虑采用MSTP优化技术方案来建设。随着3G网络向深度和广度进行覆盖,数据业务流量快速增长,可以考虑采用分组传送技术来建设,利用其统计复用功能降低单位比特的传送成本。在接入层,可以考虑PTN或增强型以太网技术进行业务接入(目前CE技术成熟,但各厂家多采用私有协议来实现);在汇聚层,可以考虑IP/MPLS或PTN技术(需要PTN技术体系进一步成熟,同时增强其3层功能)进行业务汇聚。更好地推动移动多媒体业务的蓬勃发展,同时适应未来固定网络与移动网络的融合。
 

来源:电信网技术

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