分組傳送網(wǎng)（PTN）的生命力探討

曹洋 遼寧中移通信技術(shù)工程有限公司

分組傳送網(wǎng)（PTN）的生命力探討

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為了資源的高效整合，多項業(yè)務(wù)融合技術(shù)擁有廣闊的發(fā)展前景，同時也帶來了技術(shù)上的挑戰(zhàn)，分組傳送網(wǎng)（PNT）技術(shù)能夠更好地滿足目前信息傳送和交換的需求，在技術(shù)發(fā)展迅猛的背景下對網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的生命力探討具有重要意義。

分組網(wǎng)絡(luò)傳送（PTN） 生存性機制 T-MPLS

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅猛發(fā)展，我們迎來了信息爆炸的時代，通過何種途徑能夠高效地整合信息資源、優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)已成為當下最迫切的問題。三網(wǎng)融合技術(shù)的廣泛應(yīng)用在為通訊行業(yè)帶來了業(yè)務(wù)規(guī)模不斷擴大的同時，也帶動業(yè)務(wù)量的巨大增長。三網(wǎng)融合可以簡單地理解為業(yè)務(wù)的融合，在繼承傳統(tǒng)業(yè)務(wù)（話音、視頻、數(shù)據(jù)）的基礎(chǔ)上衍生出寬帶多業(yè)務(wù)傳送，如網(wǎng)絡(luò)游戲、視頻郵件、圖文電視等諸多增值業(yè)務(wù)，但業(yè)務(wù)量的增長需要更高效信息傳送技術(shù)。傳統(tǒng)的同步數(shù)字體系技術(shù)（SDH）、IP技術(shù)都不能滿足下一代信息的承載要求，能夠結(jié)合分組和光傳送網(wǎng)的PTN技術(shù)應(yīng)運而生。

一、分組傳送網(wǎng)概述

傳送網(wǎng)是綜合多種業(yè)務(wù)忘得承載網(wǎng)絡(luò)，傳統(tǒng)的光傳送網(wǎng)主要為業(yè)務(wù)網(wǎng)提供基礎(chǔ)傳送通道，其服務(wù)對象主要包括IP網(wǎng)絡(luò)及其支撐網(wǎng)絡(luò)、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)網(wǎng)等等。同步數(shù)字體系技術(shù)（SDH）主要是針對窄帶業(yè)務(wù)設(shè)計，在面臨寬帶的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)時就暴露出其技術(shù)上的缺陷。隨著IP業(yè)務(wù)的廣泛開展，在其基礎(chǔ)上衍生的增值業(yè)務(wù)也不斷被提出，分組理論就是在此基礎(chǔ)上形成并應(yīng)用。龐大的信息傳遞，亟需綜合化、IP化、寬帶化的新載體。由于分組業(yè)務(wù)的兼容性更強大，其在市場中所占比例也日益擴大，基于SHD的多業(yè)務(wù)傳送平臺（MSTP）應(yīng)運而生，網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展使得MSTP的生命時間大大縮短，MSTP在緩解一時之需之后，便暴露了業(yè)務(wù)融合統(tǒng)計復(fù)用方面的缺陷，同時也收到了來自3G網(wǎng)絡(luò)低成本的嚴峻挑戰(zhàn)。

二、分組傳送網(wǎng)的生存機制

PNT技術(shù)相較于上一代技術(shù)，不僅在性能上有所提高，而且彌補了上一代技術(shù)的相關(guān)缺陷，但光纖傳輸寬帶的容量已經(jīng)輕松實現(xiàn)1TB/s的客觀事實，還是對于PNT技術(shù)的生存性提出了嚴格的考驗。

所謂傳送網(wǎng)的生存性，是指當網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時，對于受到線路或者節(jié)點失效的直接影響而被迫停止的傳送業(yè)務(wù),具有利用額外或者備用的網(wǎng)絡(luò)容量,通過重置路由等手段還原業(yè)務(wù)邏輯連接的能力。從廣義上分析，生存性主要涵蓋以下四個方面，即故障檢測、定位、通知和修復(fù)。狹義的生存性只是包括保護機制和恢復(fù)機制兩個方面。

保護機制，是通過節(jié)點間預(yù)先分配的容量實現(xiàn)故障的修復(fù)，這里有兩種方案，其一是1+1保護方案，即為一個工作實體配備一個保護實體；其二是m:n保護方案，即n個工作實體共同享用m個保護實體。恢復(fù)機制與保護機制不同，它是利用節(jié)點間任何可以使用的容量完成的，也就是說恢復(fù)機制沒有固定的備用實體，即不用預(yù)先分配容量，恢復(fù)模式的原理是實現(xiàn)為失效業(yè)務(wù)找到可替代的網(wǎng)絡(luò)連接，因此在網(wǎng)絡(luò)中需要留有一定比例的空間。

三、T-MPLS的生存性探討

T-MPLS技術(shù)是PTN技術(shù)的典型代表，2002年開展了大量的技術(shù)研究工作，三年后該技術(shù)的諸多相關(guān)標準被確立。該項技術(shù)將原有的MPLS應(yīng)用在了傳輸層，實現(xiàn)了TDM和以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的復(fù)合，另外還衍生除了OAM、QoS以及端到端的相關(guān)功能。T-MPLS的生存性包含兩種機制，其一是基于傳送平面的保護，其二是基于控制平面的恢復(fù)。

（一）保護機制

保護機制是生存性重要組成，該項機制是通過節(jié)點間預(yù)先分配的容量實現(xiàn)故障的修復(fù)。保護方法有兩項，一是1+1保護方案，即為一個工作實體配備一個保護實體；其二是m:n保護方案，即n個工作實體共同享用m個保護實體。

按照操作類型劃分，可以分為返回和非返回兩種類型。返回類型指在故障清除后,業(yè)務(wù)將恢復(fù)到工作實體中傳送。在這種情形下，得到工作實體故障的確認檢測后并完成倒換工作，業(yè)務(wù)流由保護實體負責傳送，當故障清除完畢后會進入到等待恢復(fù)狀態(tài)然后進入無請求狀態(tài)，這時業(yè)務(wù)流就會重新回歸到工作實體中。非返回類型是指當?shù)箵Q請求終止時,業(yè)務(wù)流不會重新回到工作實體,而是繼續(xù)在保護實體上傳送。

（二）恢復(fù)機制

T-MPLS恢復(fù)技術(shù)的生存機制是指，在控制面的參與下，使用網(wǎng)絡(luò)的空閑容量重新選擇新選路來替代出現(xiàn)故障的連接的機制?；謴?fù)機制同保護機制的同之處在于，恢復(fù)機制是利用節(jié)點間任何可以使用的容量來完成。由于沒有固定的實體進行備用，因此尋找替代的網(wǎng)絡(luò)連接是算法恢復(fù)的重要渠道，T-MPLS恢復(fù)機制包括兩種方法：一是動態(tài)重路由，二是預(yù)置重路由。

所謂預(yù)動態(tài)重路由是指當故障發(fā)生時，即刻地通過計算備份路由、選擇備用資源以及建立新鏈接等程序代替遭受故障的連接。所謂置重路由，是指在故障發(fā)生前就設(shè)置計算好工作實體的恢復(fù)路由，當故障發(fā)生后，該項設(shè)置立即啟動實現(xiàn)業(yè)務(wù)流的相關(guān)傳送。

但恢復(fù)機制的過程相較于保護機制需要花費更多的時間用以信息倒換，因為這項過程包括了大量的信息資源建立和計算的時間。速度對于信息的傳遞非常重要，影響恢復(fù)時間的因素主要但不限于業(yè)務(wù)承載負荷度、網(wǎng)絡(luò)單元性能狀態(tài)以及網(wǎng)絡(luò)規(guī)模情況等。為了提高數(shù)據(jù)資源的恢復(fù)效率，一項新的恢復(fù)機制——快速重路由（FRR）技術(shù)應(yīng)運而生，這項技的優(yōu)勢在于：首先，能夠有效地提高恢復(fù)速度；其二，其設(shè)計原理就是備份是在LSP所經(jīng)歷的節(jié)點上完成的，而非是在起點上，正因為如此，該技術(shù)智能地避免了可靠網(wǎng)絡(luò)的修護，并加強了薄弱環(huán)節(jié)的保護；其三，即使在沒有命令指示的情形下，依然可以根據(jù)預(yù)先的設(shè)置實現(xiàn)路徑保護。

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曹洋（1979.11-），男，遼寧鞍山人，大學(xué)本科學(xué)歷，機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)，研究方向：傳輸技術(shù)在通信工程中的應(yīng)用。