PTN技术承载3G基站回传

中国联通的积极推动下，TD-SCDMA、cdma2000、WCDMA3张3G网络正在全国各地进行广泛部署，部分地区已陆续向用户提供3G业务，3G网络将向用户提供方便的话音业务和丰富的数据业务，未来市场增长趋势依然强劲，对网络和容量将有更高的要求。

3G接入网IP化发展趋势

为了更好地满足用户的规模发展，移动网络需要不断地进行发展和创新。移动网GSM/UMTS采用了相同的体系结构，分为核心网(CN)和接入网(2G称为BSS，3G称为RAN，本文统一称为RAN)。CN又分为电路域(CS)和分组域(PS)，CS主要是话音业务，UMTS的核心网引入软交换机制，由MSCServer和MGW组成。2G的核心网CS由MSC组成，目前正向软交换架构演进，逐步实现2G/3G共用核心网。PS域主要是移动数据业务，主要网元是SGSN和GGSN。2G的接入网由基站控制器BSC和基站BTS组成，UMTS接入网由基站控制器RNC和基站NodeB组成。GSM/UMTS主要网络功能单元和架构如图1所示。

图1 GSM/UMTS主要网络功能单元和架构示意图

目前RAN接口的承载主要基于SDH，3GPPR4引入了ATM承载模式，但是随着IP技术的发展，它已逐步成为未来RAN接口承载的方向。虽然3GPP在R5阶段才提出了IPRAN，但是由于目前IP化的进程发展迅速，GSM和3GR4RAN的IP化已经提前，商用已经开始出现。RAN网络的IP化使得承载和传送层面面临业务类型由TDM为主向以IP/ETH分组为主转变、业务接口由E1向FE变化、业务粒度由2Mbit/s向10Mbit/s至100Mbit/s发展等挑战。IP化的业务呈现出带宽突发性、很高的峰均值比等特点，传统基于电路交换的MSTP传送网以刚性管道为特点，不能很好地满足这些分组业务的传送需求，MSTP的分组处理或IP化程度不够彻底，其IP化主要体现在业务接口IP化，内核却仍然是电路交换。这就使得MSTP在承载IP分组业务时效率较低，并且无法适应以大量数据业务为主的3G和全业务时代的需要。随着TDM业务的相对萎缩及全IP环境的逐渐成熟，传送设备需要由现有"以TDM电路交换为内核"向"以IP分组交换为内核"演进。目前，业界提出的分组传送网络（PTN）可以很好地解决移动网络由2G向3G演进背景下，由TDM业务向IP业务的逐步过渡，满足2G/3G基站回传业务的统一接入和传送，被认为是下一代城域传送网的一个重要发展方向。

PTN技术特性

分组传送网在垂直网络协议中位于一层的物理层和三层的IP层之间，能够对分组业务提供高效统计复用传送，网络结构支持分层分域，具有良好的可扩展性，可以提供可靠的网络保护及OAM管理功能，具备完善的QoS功能，兼容传统TDM、ATM、FR等业务的综合传送网技术，支持分组的时间及时钟同步，分组传送网需要具备多种功能来实现上述业务的传送，这其中既有继承的原来SDH传送网的功能需求，也有针对分组业务提出的新的功能需求。目前，T-MPLS/MPLS-TP和PBT（PBB-TE）技术是分组传送网的代表技术，可以较好地满足分组传送网的功能要求。T-MPLS/MPLS-TP和PBT的技术功能特性主要有6个方面。

多业务承载特性

MPLS-TP采用PWE3的电路仿真技术来适配所有类型的客户业务，包括以太网、TDM和ATM等，采用VPWS支持以太网专线业务（包括EP-Line和EVP-Line），采用VPLS支持以太网专网业务（包括EP-LAN和EVP-LAN）；而PBB-TE目前主要支持以太网专线业务，采用PBB技术来支持以太网专网业务；对于TDM和ATM等业务，PBB-TE也可采用PW来承载，基于以太网的电路仿真技术还在开发中。目前，两种PTN技术对E-Tree业务的实现机制还有待完善。

网络可扩展性

T-MPLS继承了传送网的分层和分域架构，支持TMC（PW）、TMP（LSP）和TMS（段层，可选）三层，不同域之间通过NNI接口互连，PW的20bit标签支持的业务数量多达104万（220－17），MPLS-TP的分层架构尚未确定，但至少有LSP和PW两层；PBB-TE是基于PBB的分层网络架构，支持用户业务和运营商网络的安全隔离，用于标识业务的I-SID为24bit，多达1677万（224－1）。PTN的数据转发都是基于标签进行，但两者采用的标签和转发机制有所区别。

保护功能

在MPLS-TP保护方面，ITU-T的T-MPLS支持1＋1和1：1线性保护（G.8131）以及Wrapping和Steering环网保护（G.8132），IETF倾向于采用MPLS的FRR完成1：N线性和环网保护。目前IETF和ITU-T的JWT专家正在讨论MPLS-TP的环网保护需求，而目前PBB-TE支持1：1线性保护，由于其标签全局性带来的限制，不支持子网保护和基于连接的环网保护，可采用G.8032的以太环网保护。

OAM功能

PTN的OAM主要包括故障管理（故障检测、定位和通告）和性能管理功能。PPB-TE的OAM是基于IEEE802.1ag的连接故障管理（CFM）或Y.1731的以太网OAM机制。T-MPLS的OAM是基于G.8114，与Y.1731的OAM消息功能非常相似，不同之处是T-MPLS的OAM支持分层：TMP/TMC/TMS（可选）。标准制定组织正在讨论MPLS-TP的OAM，修改了OAM报文格式，引入ACH来实现与PWVCCV兼容，PW的CC可能会利用VCCV-BFD实现，同时引入CV、AIS、APS等OAM功能。

QoS功能

PTN的QoS主要包括流分类、流量管理、优先级标记、流量整形、队列调度和拥塞控制等。MPLS-TP主要采用E-LSP方式，即利用EXP字段的3bit作为优先级标记，支持8个优先级；MPLS-TP的QoS通常分为3层：客户层、PW层和LSP层，可基于每层进行流量管理和调度。PBB-TE主要采用B-VLAN的VLANPRI（3bit）作为优先级标记，支持8个优先级；PBB-TE的QoS可分为客户层、业务层（I-SID）和隧道层（Trunk）。