PTN-IP化分組傳送

前言

在全面信息化的大趨勢(shì)下，國內(nèi)外電信運(yùn)營商紛紛實(shí)施業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型、網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型和技術(shù)轉(zhuǎn)型的發(fā)展戰(zhàn)略。隨著2009年1月7日中國3G牌照的發(fā)放，標(biāo)志著我國正式進(jìn)入3G時(shí)代，同時(shí)意味著將形成新的電信運(yùn)營競爭格局。其中之一就是中國電信業(yè)三大運(yùn)營商將直接面臨3G基站回傳和寬帶接入對(duì)城域網(wǎng)的全方位挑戰(zhàn)。多重播放等新興寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、企事業(yè)單位的以太網(wǎng)專線和L2 VPN業(yè)務(wù)、普通寬帶用戶的接入量和速率提升是推動(dòng)城域傳送網(wǎng)轉(zhuǎn)型的三個(gè)主要驅(qū)動(dòng)力。而傳統(tǒng)的同步數(shù)字體系（SDH）技術(shù)、IP互聯(lián)網(wǎng)和以太網(wǎng)技術(shù)都不能適應(yīng)3G承栽和全業(yè)務(wù)運(yùn)營對(duì)傳送和承載的全方位需求。業(yè)務(wù)類型的變化決定了網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)方式，當(dāng)業(yè)務(wù)和應(yīng)用在進(jìn)行如火如荼的IP化時(shí)，也提出了“傳送網(wǎng)的IP化”概念，但作者認(rèn)為傳送網(wǎng)的“IP化”其賣質(zhì)是“面向IP的高效傳送”，而并非是純粹意義上的具有三層IP路由和交換功能的“IP化”或“路由器化”?！叭獻(xiàn)P”是一種泛指，更多是強(qiáng)調(diào)將來各種業(yè)務(wù)信號(hào)會(huì)普遍采用IP格式，而不能狹隘地理解為所有網(wǎng)絡(luò)就僅是一張端到端的IP網(wǎng)絡(luò)就足夠了。還有，全I(xiàn)P更多地側(cè)重于接入層面和信息格式方面，也就是用戶所感受到的業(yè)務(wù)表現(xiàn)形式，如VoIP、IPTV等。因此嚴(yán)格來說傳輸網(wǎng)絡(luò)并不存在IP化問題，與其說“IP化傳送”，不如說“面向IP的傳送”更加科學(xué)。我國運(yùn)營商的城域網(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)分別承栽不同業(yè)務(wù)、各自維護(hù)的局面，難以滿足多業(yè)務(wù)統(tǒng)一承栽和降低運(yùn)營成本的發(fā)展需求。因此，城域網(wǎng)需要采用靈活、高效和低成本的分組傳送平臺(tái)來實(shí)現(xiàn)全業(yè)務(wù)統(tǒng)一承載和網(wǎng)絡(luò)融合，分組傳送網(wǎng)（PTN）技術(shù)由此應(yīng)運(yùn)而生。PTN技術(shù)保持了傳統(tǒng)SDH傳送網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)：良好的網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展性、豐富的操作維護(hù)（OAM）、快速的保護(hù)倒換、利用網(wǎng)管系統(tǒng)建立連接等。同時(shí)增加了適應(yīng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的特性：分組交換、統(tǒng)計(jì)復(fù)用、采用面向連接的標(biāo)簽交換、分組QOS機(jī)制、靈活動(dòng)態(tài)的控制面。這些優(yōu)勢(shì)是傳統(tǒng)以太網(wǎng)和增強(qiáng)以太網(wǎng)技術(shù)所無法比擬的。未來面對(duì)大量分組業(yè)務(wù)的接入需求，使得未來的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)類型是以分組業(yè)務(wù)為主，傳送顆粒度以FE／GE為主，同時(shí)運(yùn)營級(jí)的要求不變，因此傳統(tǒng)以太網(wǎng)和IP互聯(lián)網(wǎng)不能滿足這些需求，分組傳送網(wǎng)PTN將會(huì)得到巨大發(fā)展。本書定位于面向IP的分組傳送網(wǎng)PTN的運(yùn)營級(jí)需求、實(shí)施的關(guān)鍵技術(shù)、可選的技術(shù)方案和引入應(yīng)用策略等方面，全面翔實(shí)地闡述了PTN的體系架構(gòu)、T－MPLS和PBT核心技術(shù)。全書共分5章。在第1章從總體上分析了傳送網(wǎng)面對(duì)的IP化挑戰(zhàn)，城域網(wǎng)現(xiàn)狀和新需求，PTN的由來、概念、體系結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)特征，然后對(duì)業(yè)界提出的PTN技術(shù)進(jìn)行了分類解讀。相對(duì)于傳統(tǒng)的傳送設(shè)備而言，PTN設(shè)備采用獨(dú)具特色的設(shè)計(jì)體系提供業(yè)務(wù)完全的擴(kuò)展能力，克服了傳統(tǒng)傳送設(shè)備的缺陷。這是一種全新的多業(yè)務(wù)傳送平臺(tái)，也是一種業(yè)務(wù)交換傳送設(shè)備。

內(nèi)容概要

　　本書以面向IP的傳送新技術(shù)為主線，系統(tǒng)地介紹了分組傳送網(wǎng)PTN的概念、原理、關(guān)鍵技術(shù)、組網(wǎng)方案和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。全書共分5章。第l章簡要介紹了業(yè)務(wù)層和應(yīng)用層IP化對(duì)下層傳送網(wǎng)向IP化分組傳送演進(jìn)的驅(qū)動(dòng)力，主要對(duì)分組傳送網(wǎng)PTN的定義、體系架構(gòu)，關(guān)鍵技術(shù)和實(shí)現(xiàn)方案進(jìn)行了闡述。第2章詳細(xì)介紹了運(yùn)營級(jí)以太網(wǎng)概念，分析了基于增強(qiáng)以太網(wǎng)的PBT技術(shù)實(shí)現(xiàn)PTN的工作原理和體系結(jié)構(gòu)技術(shù)，以及PBT的QoS、OAM、可擴(kuò)展性和可靠性等技術(shù)實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用方案。第3章詳細(xì)介紹了基于MPLS-TP的PTN技術(shù)，重點(diǎn)包括MPLS-TP體系結(jié)構(gòu)、QoS、OAM、生存性、全業(yè)務(wù)提供和應(yīng)用定位等內(nèi)容。第4章在分析PTN的同步和定時(shí)需求的基礎(chǔ)上，闡述了PTN的頻率同步、時(shí)間同步和相關(guān)接口技術(shù)，論述了無線系統(tǒng)的同步解決方案及IEEEl588v2的可用性和應(yīng)用模式。第5章介紹了PTN的標(biāo)準(zhǔn)化和產(chǎn)業(yè)化狀況，對(duì)PTN、CE和MSTP的概念進(jìn)行了解析，對(duì)比了PTN的關(guān)鍵技術(shù)、業(yè)務(wù)能力、演進(jìn)及應(yīng)用方式，最后介紹了典型的PTN設(shè)備情況和應(yīng)用案例。    本書在內(nèi)容上力求明確需求，甄別技術(shù)、匹配方案，并且和運(yùn)營應(yīng)用相結(jié)合，在敘述時(shí)力求深入淺出，可供從事傳送網(wǎng)、城域網(wǎng)、無線接入網(wǎng)傳輸維護(hù)、光通信系統(tǒng)開發(fā)、生產(chǎn)、工程維護(hù)和運(yùn)營管理人員參考，也可作為全業(yè)務(wù)接入、寬帶運(yùn)營、大客戶業(yè)務(wù)提供的運(yùn)營管理人員的培訓(xùn)教材與高等院校教師和學(xué)生的教材和參考書。

作者簡介

　　黃曉慶：現(xiàn)任中國移動(dòng)通信研究院院長，在信息通信業(yè)擁有超過23年的從業(yè)經(jīng)驗(yàn)。是技術(shù)創(chuàng)新的倡導(dǎo)者和踐行者。發(fā)起設(shè)立了“中國移動(dòng)創(chuàng)新系列叢書”出版項(xiàng)目，在下一代移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、終端、移動(dòng)交換系統(tǒng)、流媒體、G／EPON系統(tǒng)和運(yùn)營支撐系統(tǒng)等領(lǐng)域具有豐富的經(jīng)驗(yàn)和獨(dú)到的見解。帶領(lǐng)中國移動(dòng)研發(fā)團(tuán)隊(duì)在國際標(biāo)準(zhǔn)化、科技創(chuàng)新、終端平臺(tái)開放、基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、融合新業(yè)務(wù)等方面引領(lǐng)了行業(yè)發(fā)展。

書籍目錄

第1章 PTN概論　1.1 傳送網(wǎng)面對(duì)的IP化挑戰(zhàn)　　1.1.1 互聯(lián)網(wǎng)與電信網(wǎng)的融合　　1.1.2 業(yè)務(wù)IP化應(yīng)用寬帶化　　1.1.3 移動(dòng)通信系統(tǒng)的演進(jìn)　　1.1.4 IP化發(fā)展推動(dòng)統(tǒng)一承載　1.2 光傳送網(wǎng)與IP承載網(wǎng)現(xiàn)狀　　1.2.1 光傳送網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀　　1.2.2 骨干IP網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀　　1.2.3 城域網(wǎng)總體情況　　1.2.4 城域數(shù)據(jù)網(wǎng)現(xiàn)狀　　1.2.5 城域傳送網(wǎng)現(xiàn)狀　1.3 全I(xiàn)P背景下的傳送需求　　1.3.1 傳送功能定位　　1.3.2 傳送性能定位　　1.3.3 網(wǎng)絡(luò)融合新需求　1.4 PTN原理與體系結(jié)構(gòu)　　1.4.1 PTN原理與定義　　1.4.2 PTN的分層結(jié)構(gòu)　　1.4.3 PTN的功能平面　1.5 PTN的設(shè)備及技術(shù)特點(diǎn)　　1.5.1 PTN的設(shè)備形態(tài)　　1.5.2 PTN的關(guān)鍵技術(shù)　　1.5.3 PTN的技術(shù)特點(diǎn)　1.6 PTN實(shí)現(xiàn)協(xié)議和應(yīng)用　　1.6.1 PTN的實(shí)現(xiàn)協(xié)議　　1.6.2 PTN的應(yīng)用定位第2章 PBT技術(shù)　2.1 運(yùn)營級(jí)以太網(wǎng)　　2.1.1 運(yùn)營級(jí)以太網(wǎng)的產(chǎn)生　　2.1.2 運(yùn)營級(jí)以太網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)　　2.1.3 運(yùn)營級(jí)以太網(wǎng)的技術(shù)特征　2.2 PBT的原理和體系結(jié)構(gòu)　　2.2.1 運(yùn)營級(jí)以太網(wǎng)面臨的挑戰(zhàn)　　2.2.2 PBT的工作原理和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)　　2.2.3 PBT的技術(shù)特征　　2.2.4 PBT標(biāo)準(zhǔn)化狀況　2.3 PBT的QoS技術(shù)　　2.3.1 QoS標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議　　2.3.2 PBT的QoS控制　2.4 PBT的OAM技術(shù)　　2.4.1 PBT的OAM層結(jié)構(gòu)　　2.4.2 PBT的OAM功能需求　　2.4.3 PBT的OAM標(biāo)準(zhǔn)化　　2.4.4 以太網(wǎng)的OAM幀格式　2.5 PBT的可擴(kuò)展性技術(shù)　　2.5.1 以太網(wǎng)的可擴(kuò)展性標(biāo)準(zhǔn)　　2.5.2 QtieinQue擴(kuò)展技術(shù)　　2.5.3 PBT的MACinMAC擴(kuò)展技術(shù)　2.6 PBT的可靠性技術(shù)　　2.6.1 PBT的APS保護(hù)倒換　　2.6.2 PBT的環(huán)網(wǎng)保護(hù)技術(shù)　　2.6.3 北電公司的ESU認(rèn)太網(wǎng)技術(shù)簡述　2.7 PBT的多點(diǎn)到多點(diǎn)技術(shù)　　2.7.1 PLSB協(xié)議原理　　2.7.2 利用PLSB進(jìn)行業(yè)務(wù)配置　　2.7.3 PLSB的技術(shù)特性　　2.7.4 PLSB與其他技術(shù)的對(duì)比　　2.7.5 用PLSB作PBT的控制信令　2.8 PBT的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用　　2.8.1 城域IP網(wǎng)的轉(zhuǎn)型　　2.8.2 PBT的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)　　2.8.3 PBT的應(yīng)用場景第3章 MPLS-TP技術(shù)　3.1 MPLS-TP的產(chǎn)生和發(fā)展……第4章 PTN網(wǎng)絡(luò)的定時(shí)和同步第5章 以PTN實(shí)現(xiàn)IP化傳送應(yīng)用綜略詞參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：由于SONET／SDH技術(shù)提供了端到端網(wǎng)絡(luò)資源管理最易于理解，標(biāo)準(zhǔn)化程度最高的解決方案，業(yè)務(wù)供應(yīng)商仍然愿意繼續(xù)加大對(duì)SONET／SDFI基礎(chǔ)設(shè)施的投入。SONET／SDH的優(yōu)勢(shì)在于可提供可擴(kuò)展的、具有強(qiáng)大OAM＆P支持的、覆蓋一定地理范圍的網(wǎng)絡(luò)，因此它可以滿足可靠的、可用性強(qiáng)的傳送組網(wǎng)需求，因?yàn)镾ONET／SDH技術(shù)基于客戶端／服務(wù)器模型，系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)非常明確。在這種模型下，傳送網(wǎng)中的一些關(guān)鍵的基本功能如保護(hù)、性能監(jiān)控、故障定位和維護(hù)都能為易于理解的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)實(shí)體所觸發(fā)，無論它是單一的傳送客戶服務(wù)，或者是匯聚傳送的服務(wù)層。當(dāng)今傳送網(wǎng)架構(gòu)都被設(shè)計(jì)為允許服務(wù)供應(yīng)商在全球范圍內(nèi)的廣域網(wǎng)中執(zhí)行完全的端到端業(yè)務(wù)指配和維護(hù)，從而支持所有的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。在過去，SDH以其可靠的傳送承載能力、靈活的分插復(fù)用技術(shù)、強(qiáng)大的保護(hù)恢復(fù)功能、運(yùn)營級(jí)的維護(hù)管理能力在中國移動(dòng)塑造“精品網(wǎng)絡(luò)”的過程中發(fā)揮了強(qiáng)有力的堅(jiān)強(qiáng)后盾的作用。MSTP不同于SDH之處在于MSTP應(yīng)用了GFP、VC級(jí)聯(lián)等Ethernet over SDH技術(shù)和LCAS等帶寬靜態(tài)配置管理技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的透明傳輸以及一些簡單的業(yè)務(wù)匯聚功能。然而，MSTP的分組處理或IP化程度不夠“徹底”，其IP化主要體現(xiàn)在用戶接口（即表層分組化），內(nèi)核卻仍然是電路交換（即內(nèi)核電路化）。這就使得MSTP在承載IP分組業(yè)務(wù)時(shí)效率較低，并且無法適應(yīng)以大量數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)為主的3G和全業(yè)務(wù)時(shí)代的需要。全I(xiàn)P背景下的傳送需求面對(duì)以太網(wǎng)業(yè)務(wù)接入需求，SDH／MSTP和IP／Ethernet都不能滿足城域環(huán)境的MAC層的設(shè)計(jì)要求。SDH／MSTP采用了第一層技術(shù)來實(shí)現(xiàn)帶寬管理和服務(wù)保護(hù)，以太網(wǎng)交換機(jī)則依賴于以太網(wǎng)橋接或IP路由選擇來實(shí)現(xiàn)帶寬管理和服務(wù)保護(hù)。這樣，當(dāng)使用SDH時(shí)，網(wǎng)絡(luò)的使用效率不高，當(dāng)使用以太網(wǎng)交換機(jī)時(shí)，網(wǎng)絡(luò)中的服務(wù)質(zhì)量又得不到保證。那么在全業(yè)務(wù)運(yùn)營和全I(xiàn)P環(huán)境下，對(duì)傳送網(wǎng)的功能和性能要求都有哪些新的變化呢？下面逐一進(jìn)行細(xì)致的分析。1.3.1  傳送功能定位下面從城域網(wǎng)的水平和垂直兩個(gè)方向來仔細(xì)剖析城域網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和功能需求。圖1-12中包括了從最終用戶到業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)水平方向的城域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。整個(gè)網(wǎng)絡(luò)分為接入層、匯聚層和核心層。用戶側(cè)CPE設(shè)備（例如以太網(wǎng)用戶側(cè)的交換機(jī)）和接入層設(shè)備（例如，DSLAM）構(gòu)成接入層。由城域匯聚網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（例如傳輸匯聚層設(shè)備），IP邊緣（例如BRAS或業(yè)務(wù)路由器SR）組成匯聚層。由IP核心網(wǎng)絡(luò)（例如IP核心路由器）以及核心傳送網(wǎng)絡(luò)（例如核心層傳輸設(shè)備）組成核心層。從圖1-12中可以看出不同位置，不同層面的設(shè)備需要支持不同的協(xié)議，具備不同的協(xié)議復(fù)雜度。例如，IP業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)需要支持詳細(xì)的業(yè)務(wù)管理和QOS保障，每業(yè)務(wù)和每用戶的管理（可能管理數(shù)以萬計(jì)的用戶），與業(yè)務(wù)層關(guān)聯(lián)的豐富的OAM，所以需要提供高層的協(xié)議處理。

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《PTN-IP化分組傳送》由中國移動(dòng)通信研究院、華為技術(shù)有限公司聯(lián)袂推薦。

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