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标题: 电信级以太网报告(转自http://blog.sina.com.cn/s/blog_5375a8230100ufz6.html)  [查看完整版帖子] [打印本页]
时间:  2012-5-25 10:35
作者: wswtq123     标题: 电信级以太网报告(转自http://blog.sina.com.cn/s/blog_5375a8230100ufz6.html)

电信级以太网报告

一.     概述中国联通已经完成了3G网络全国范围内的商业部署，随着用户和业务规模的提高，以及3G基站技术的发展，对基站回传网络提出了新的要求。为了明确未来基站IP回传的技术引入和网络建设策略，中国联通组织了电信级以太网技术测试，对主流的基站IP化回传实现方案进行验证，本报告在测试基础上，对3G基站回传技术发展进行了研究，并提出了应用建议。
本研究报告参考引用的其他报告为：
《中国联通电信级以太网测试报告：第一册PTN设备测试总结报告》
《中国联通电信级以太网测试报告：第二册IP/MPLS设备基站回传测试总结报告》
二.     背景分析2.1   中国联通移动接入网现状和发展策略根据3GPP定义，无线接入网（RAN）由RNC、Node B和它们之间的回传网络（Backhaul）所构成。RAN的IP化除了要对Node B和RNC实现IP化的改造之外，还要实现回传网络部分的IP化。3G阶段的基站回传主要解决RNC与Node B之间的通信，Node B之间并无通信需求。
中国联通已经建设的3G无线接入网以WCDMA R6的HSPA为起点，基站回传普遍采用双栈的模式，分组业务采用IP承载，电路业务采用ATM承载。分组业务回传的IP承载均采用MSTP方式。
中国联通3G无线接入网未来将向HSPA+和LTE/LTE+方向发展。由于LTE/LTE+技术的发展和商用产品仍然不成熟，而中国联通现有WCDMA网络在当前能够满足用户业务需求的增长，并能长久保持网络竞争力优势。未来中国联通移动接入网络的发展思路，是维系HSPA网络优势，保护现有网络投资，大网演进遵循“先HSPA+，再LTE/LTE+”的总体策略。近期将优先引入升级代价小、效果明显的HSPA+功能，同时积极跟踪研究LTE/LTE+技术技术发展，关注其产业链成熟度，适时开展相关技术试验，做好规划期末引入升级的技术储备。
目前，3G移动回传网络均采用MSTP设备构建，仍保持原有本地传输网络的核心层、汇聚层、边缘层三层网络结构；其中核心层一般采用10G MSTP设备、汇聚层一般采用2.5G/10G MSTP设备、边缘层一般采用622M MSTP设备。现有3G移动回传的MSTP网络一般采用环形结构，为基站提供双路由保护；少部分受光缆条件限制的基站采用单链接入。该网络覆盖范围广、保护性能较好，并可大量提供以太网业务，与2G移动回传网络相比，带宽有大幅度提升。
2.2     中国联通本地承载网络现状中国联通目前运营了三张全国性的IP承载网络。其中169网络主要用于承载公众互联网业务，A网主要用于承载固网业务和大客户业务、B网主要用于承载移动业务。
在本地层面，各地建设的IP城域网主要为169网络在本地的延伸，其业务定位与169网络相同，主要承载公众业务。中国联通的IP城域网普遍采用路由器组设备组成核心层，会聚接入层设备主要由BAS和SR设备组成。大多数IP城域网并未启用MPLS VPN，QOS和安全策略部署也相对简单，网络负荷也较大，网络质量难以达到电信级业务的承载需求。
A网和B网均定位于承载电信级业务。网络设计时已经充分考虑了移动和软交换等电信级业务对网络带宽、时延等指标的要求。两张网络均部署了MPLS VPN、QOS策略和安全策略，网络负荷较轻，各项指标均达到电信级需求。但A网和B网目前主要定位于承载长途业务，节点都只延伸到各地主要机房，并未覆盖城域范围。
少数城市为了解决电信级业务的本地承载，在本地建设了本地的电信级IP承载网络。这类网络并未经过总部统一规划，在组网方式、VPN设置、安全和QOS设置等方面并不统一，与骨干网络互通方式也不明确。
2.3     基站IP回传技术需求根据中国联通移动无线接入网现状和发展规划，中国联通3G无线接入的技术发展及对基站回传承载的主要需求如下：
3G无线接入技术
预计引入时期
对回传承载网络需求
可采用的技术
HSPA
(R6)

现网版本
•大数量级的电信级以太网通道；
•14.4Mbps的数据接入能力

MSTP可满足
HSPA+(R7-R9)
2010年试点并开始逐步引入

•大数量级的电信级以太网通道；
•21－84Mbps的数据接入能力，

逐步引入高带宽、具备三层功能的承载技术

LTE(LTE+)
预计2014年试点

•大数量级的电信级以太网通道；
•高达173Mbps的数据接入能力，
•引入X2接口，需要基站之间的三层互通

根据2009年MSTP测试结果，MSTP方案完全可满足现阶段的3G业务回传需求，且维护经验丰富，网络覆盖面广,新增基站采用MSTP设备可以方便的接入现有网络,核心层、汇聚层可根据需求，方便的在现有网络扩容，因此，MSTP方案可较好的保护既有投资，扩容成本低。
随着HSPA+技术的引入，无线接入网网络的容量进一步提高，每载扇接入速率将达到上行23Mbps、下行84Mpps。HSPA+是HSPA的增强与演进，为了更好的兼容性，基本是沿袭了HSPA的网络架构，基站回传对承载网络的技术要求主要体现在业务流量的增加，业务流向并未发生改变。
LTE/LTE+技术引入后，为了降低控制和用户平面的时延，在eNode B和eNode B之间引入了X2接口，一部分业务流量可直接在基站之间直接处理，而不用再发往核心网络，大大提高数据处理效率，减少了控制层面和用户层面的时延，优化了业务流向。
LTE/LTE+阶段，基站回传要求承载网络不仅能够提供eNode B到CN的接入，同时也应提供基站之间的三层互通。
综上所述，未来中国联通3G基站回传对承载网络的技术要求主要有以下几个方面：
1.   承载网络需提供从Nodeb到RNC的大数量级的电信级以太网通道；
2.   承载网络需提供电信级服务质量和高可靠性保障；
3.   新业务与传统业务的共存；
4.   能够接入3G本地数千基站，提供初期每站20Mbps的数据接入能力；
5.   基站接入网络应能够提供不低于2G网络的服务质量和可用性，支持50ms的快速故障恢复；
6.   能够与现有网络配合，开展跨本地网乃至跨运营商网络的全球性业务；
7.   能够根据业务需求，灵活方便的配置基站接入网络，针对语音业务和分组接入业务提供定制的服务质量和可用性配置；
8.   符合联通现有运维支撑系统架构，能够在现有维护体制和能力的基础上实现网络的有效监控和管理（故障管理（故障检测、定位和通告）和性能管理）；
9.   提供灵活简便的业务提供能力。

三.     主流实现技术在主流的基站IP回传技术实现方式当中，PTN、IP/MPLS两种技术标准化程度最好，获得了较多厂家的支持；而基于Martini或Kompella的Layer2 MPLS VPN技术以及其他以太网增强技术，在标准化程度上相对滞后，同时其技术本身存在扩展性较弱等问题，不适合大规模组网的条件。以下将从技术思想、协议、适用场景等多个方面，分别对上述技术进行分析。
3.1   PTNPTN包括PBT技术及MPLS-TP(T-MPLS)两种技术，由于PTN另一主流技术PBT已经不再获得支持，T-MPLS/MPLS-TP技术成为目前PTN技术的唯一技术实现方式。以下的PTN技术均指的是MPLS-TP(T-MPLS)技术。
3.1.1 背景T-MPLS技术标准最初由ITU-T于2005年5月开始开发，到2007年底已发布和制定了T-MPLS框架G.8110.1、T-MPLS网络接口G.8112、T-MPLS设备功能G.8121、T-MPLS线性保护G.8131和环网保护G.8132、T-MPLS OAM G.8114等系列标准。由于T-MPLS用到了IP/MPLS的大量思路，而在一些细节上又存在差异，IETF认为这些差异带来的兼容性问题对互联网和传送网带来了共同的风险。因此IETF向ITU提出，或者使T-MPLS完全兼容现有IP/MPLS，交由IETF主导完成标准化（选项1），或者使用完全不同的名字，组建独立于现有IP/MPLS的标准体系，可仍由ITU主导（选项2）。
经过论证，ITU和IETF认为由IP/MPLS架构经过扩展可以满足传送网络各方面的需求，因此决定采用选项1。2008年2月， IETF和ITU-T成立联合工作组（JWT），共同讨论T-MPLS和MPLS标准的融合问题。 JWT通过对T-MPLS和MPLS技术的比较分析，于2008年4月得出正式结论：推荐T-MPLS和MPLS技术进行融合，IETF将吸收T-MPLS中的OAM、保护和管理等传送技术，扩展现有MPLS技术为MPLS-TP，以增强其对ITU-T传送需求的支持。今后由IETF和ITU-T的JWT共同开发MPLS-TP标准，并保证T-MPLS标准与MPLS-TP一致。
3.1.2 设计思想T-MPLS技术的主要设计思想借用了MPLS VPN的概念，即通过分层的标签提供网络的扩展性。T-MPLS技术最初主要由传输设备厂家倡导，其设备形态也主要沿用了原有传输设备的架构，能够提供高性能的转发能力，控制层面相对较弱，因此T-MPLS技术借用了MPLS中有利于数据传送的特征，抛弃了传统MPLS的相对复杂的控制层协议，去掉了PHP、ECMP、标签合并和精细的包丢弃处理等转发处理能力，并增强了OAM和保护恢复等功能。
从本质来说，T-MPLS技术是将MPLS的帧结构引入到传输网络中，着眼点在于解决IP/MPLS的复杂性。
3.1.3 技术特点T-MPLS技术的主要技术特点为：
l  T-MPLS完全借用了MPLS的数据结构，利用MPLS和伪线（PW）技术分别实现对IP和以太网等业务的映射和封装，简化了与IP相关的功能，如取消MPLS信令，简化MPLS数据平面，降低运维复杂性。
l  T-MPLS采用面向连接的思路，利用MPLS的标签交换，建立端到端连接。与传统MPLS不同，T-MPLS定义了双向的LSP，同一业务的来往数据经由同样的路径转发，使网络配置和管理更加简单。
l  T-MPLS沿用MPLS局部标签交换技术，在中间节点进行LSP标签交换，转发相对复杂，但能够提供灵活的保护机制。
l  支持分层的OAM能力，通过增加管理开销，实现类似SDH的丰富管理能力；
l  T-MPLS着重于客户层的以太网业务，也可以利用MPLS的伪线仿真技术处理其他业务（ATM，FC，IP/MPLS，PDH，SDH/SONET等）。
l  T-MPLS采用20bit的MPLSLSP标签，理论上一个网络内最多可以支持多达104万个LSP。
l  控制层面可以引入GMPLS技术。

3.1.4 标准化进展和设备成熟情况在ITU-T主导下，原有的T-MPLS技术标准在事实上已经比较成熟，得到了业界多家主流设备制造商的支持，部分产品已经商用。
交由IETF主导以后，T-MPLS体系中一些核心问题被重新论证。JWT对MPLS-TP的OAM等问题存在较大分歧，传统T-MPLS厂家倾向于仍然沿用ITU的G.8114等标准，而一些数通产品厂家则希望在MPLS-TP体系中引入BFD、VCCV等技术。由于这些争论，MPLS-TP标准最初进展非常缓慢，截至2009年底，仅发布了4份正式RFC，如下表所示。

编号
名称
发布日期
状态
RFC 5317
Joint Working Team (JWT) Report on MPLS Architectural Considerations for a Transport Profile
Feb-09
Informational
RFC 5586
MPLS Generic Associated Channel
Jun-09
Proposed Standard
RFC 5654
Requirements of an MPLS Transport Profile
Sep-09
Proposed Standard
RFC 5704
Uncoordinated Protocol Development Considered Harmful
Nov-09
Informational
其中RFC 5317是JWT发布的MPLS-TP技术报告，解释了IETF和ITU成立JWT的由来，制定了JWT的工作模式。需要特别指出的是，在RFC 5317中阐述了MPLS-TP的10点基本需求，即：
1．     满足运营商定义的功能要求；
2．     不改变MPLS的转发模式；
3．     沿用现有的伪线和LSP架构；
4．     采用双向同路由的P2P LSP；
5．     不启用LSP的合并功能；
6．     点到多点的组播（非多点到多点）；
7．     OAM机制需要同时监控LSP和伪线；
8．     不引入IP转发；
9．     采用网管配置系统，或引入控制层面；
10．    需要与现有MPLS和伪线的控制和转发层面兼容；
RFC 5317界定了MPLS-TP的标准范围，制定了JWT的工作模式，是JWT工作的纲领性文件。随后的RFC均遵循这一文件制定的基本原则。
RFC 5654 是JWT第一个重要的标准，定义了MPLS-TP的技术要求。RFC 5654在RFC 5317提出的10点基本需求的基础上进行了细化，详细定义了MPLS-TP的整体需求、层次、数据平面、控制层面、网络恢复、QoS等方面的需求，但不包含网络管理、OAM、网络性能监控、安全等方面的内容，相关内容将在其他文件中定义。RFC 5654并未限定实现技术需求的技术实现方式，但提出了一个基本原则，即MPLS-TP在协议设计时，应尽可能使用现有MPLS既有标准。
RFC 5586定义了在伪线技术中应用的ACH推广到MPLS-TP的段层、LSP和伪线等各个层面，从而实现在各层面的故障检测、诊断等OAM功能。RFC 5586通过ACH的扩展，提供了以Y.1731、BFD等方式在多个层面实现OAM功能的基础。
RFC 5704是另一份技术报告，主要作为两大标准组织在MPLS-TP技术上合作的备忘录。
2010年的几份RFC定义了MPLS-TP的基本范围和JWT的工作范围、方法，指明了MPLS-TP技术的基调，平息了业界在部分原则问题上的争论。随后，在2010年，在这些RFC基础上各设备厂家、研发机构等又提出了大量draft文件，截至2010年9月中旬本文件最后一次更新，共有6份正式RFC发布，详见下表：
编号
名称
发布日期
状态
RFC 5718
An In-Band Data Communication Network For the MPLS Transport Profile
Jan-10
Proposed Standard
RFC 5860
Requirements for Operations, Administration, and Maintenance (OAM) in MPLS Transport Networks
May-10
Proposed Standard
RFC 5921
A Framework for MPLS in Transport Networks
Jul-10
Informational
RFC 5950
Network Management Framework for MPLS-based Transport Networks
Sep-10
Informational
RFC 5951
Network Management Requirements for MPLS-based Transport Networks
Sep-10
Proposed Standard
RFC 5960
MPLS Transport Profile Data Plane Architecture
Aug-10
Proposed Standard
其中RFC 5718定义了MPLS-TP的带内DCN；RFC 5860、RFC 5951是RFC 5654的补充，分别细化了MPLS-TP的OAM需求和网络管理需求； RFC 5921是关于MPLT-TP架构的总体技术报告；RFC 5950为讨论基于MPLS的传送网络网管的技术报告； RFC 5960定义了MPLS-TP的数据平面架构。
RFC 5718定义了MPLS-TP的带内DCN，即通过G-ACh (Generic Associated Channel)实现信令和管理信息的承载，描述了相关信息的封装、承载和传送的基本方式。
RFC 5860定义了MPLS-TP的OAM需求，即在段层、LSP和伪线等各个层面，采用带内通信的形式，提供独立于业务的OAM管理功能。MPLS-TP的管理功能包括General Requirements、Continuity Checks、Connectivity Verifications、Route Tracing、Diagnostic Tests、Lock Instruct、Lock Reporting、Alarm Reporting、Remote Defect Indication、Client Failure Indication、Packet Loss Measurement、Packet Delay Measurement等，同时规范要求系统采用合理机制避免OAM报文拥塞，并保证安全。RFC 5860仅描述了MPLS-TP的OAM需求，并未明确具体的实现方案。
RFC 5951定义了MPLS-TP的网管需求。与其他通信网络的网管需求相同，MPLS-TP的网管需求同样可以分为故障管理、配置管理、性能管理和安全管理等几个大类。 RFC 5951同样仅描述需求，并未明确具体的实现方案。
RFC 5960第一个比较细化的规范要求，规范定义了MPLS-TP数据平面的功能。
除了以上提到的RFC，IETF目前还有约50篇文稿处于DRAFT状态，内容涵盖了MPLS-TP的OAM、安全、保护机制、伪线机制等一些细节问题。其中大部分内容仍然存在讨论，详见下表。
编号
名称
draft-absw-mpls-lsp-ping-mpls-tp-oam-conf-00
Configuration of pro-active MPLS-TP Operations, Administration, and Maintenance (OAM) Functions Using LSP Ping
draft-bao-ccamp-pw-transfer-01
LDP Extensions for Pseudo Wire (PW) Transfer in an MPLS-TP Network
draft-bhh-mpls-tp-oam-y1731-05
MPLS-TP OAM based on Y.1731
draft-boutros-mpls-tp-li-lb-01
MPLS Transport Profile Lock Instruct and Loopback Functions
draft-boutros-pwe3-ms-pw-tp-00
Pseudowire Stitching Procedures in MPLS-TP Networks
draft-cao-pwe3-mpls-tp-pw-over-bidir-lsp-00
LDP extensions for Explicit Pseudowire to transport LSP mapping
draft-chen-mpls-tp-bidir-lsp-association-00
GACH Based Bidirectional LSP Association
draft-cheung-mpls-tp-mesh-protection-01
MPLS-TP Shared Mesh Protection
draft-fang-mpls-tp-oam-considerations-00
Operator Considerations on MPLS-TP OAM Mechanisms
draft-fang-mpls-tp-security-framework-02
Security Framework for MPLS-TP
draft-fang-mpls-tp-use-cases-and-design-01
MPLS-TP Use Cases Studies and Design Considerations
draft-farrel-mpls-tp-mib-management-overview-01
Multiprotocol Label Switching Transport Profile (MPLS-TP) MIB-based Management Overview
draft-farrel-mpls-tp-mip-mep-map-02
Handling MPLS-TP OAM Packets Targeted at Internal MIPs
draft-farrel-mpls-tp-recommendation-review-01
IETF Expectations of Participation in Development and Review of ITU-T Recommendations on MPLS-TP
draft-fbb-mpls-tp-p2mp-framework-01
A Framework for Point-to-Multipoint MPLS in Transport Networks
draft-flh-mpls-tp-oam-diagnostic-test-01
Diagnostic tool-test for MPLS transport profile
draft-he-mpls-tp-csf-02
Indication of Client Failure in MPLS-TP
draft-ietf-ccamp-mpls-tp-cp-framework-02
MPLS-TP Control Plane Framework
draft-ietf-ccamp-rsvp-te-mpls-tp-oam-ext-03
Configuration of pro-active MPLS-TP Operations, Administration, and Maintenance (OAM) Functions Using RSVP-TE
draft-ietf-mpls-tp-cc-cv-rdi-01
Proactive Connection Verification, Continuity Check and Remote Defect indication for MPLS Transport Profile
draft-ietf-mpls-tp-fault-02
MPLS Fault Management OAM
draft-ietf-mpls-tp-identifiers-02
MPLS-TP Identifiers
draft-ietf-mpls-tp-linear-protection-02
MPLS-TP Linear Protection
draft-ietf-mpls-tp-loss-delay-00
Packet Loss and Delay Measurement for the MPLS Transport Profile
draft-ietf-mpls-tp-lsp-ping-bfd-procedures-01
LSP-Ping and BFD encapsulation over ACH
draft-ietf-mpls-tp-oam-analysis-02
MPLS-TP OAM Analysis
draft-ietf-mpls-tp-oam-framework-08
Operations, Administration and Maintenance Framework for MPLS- based Transport Networks
draft-ietf-mpls-tp-on-demand-cv-00
MPLS on-demand Connectivity Verification, Route Tracing and Adjacency Verification
draft-ietf-mpls-tp-rosetta-stone-02
A Thesaurus for the Terminology used in Multiprotocol Label Switching Transport Profile (MPLS-TP) drafts/RFCs and ITU-T's Transport Network Recommendations.
draft-ietf-mpls-tp-survive-fwk-06
Multiprotocol Label Switching Transport Profile Survivability Framework
draft-ietf-mpls-tp-uni-nni-00
MPLS Transport Profile User-to-Network and Network-to-Network Interfaces
draft-ietf-opsawg-mpls-tp-oam-def-06
"The OAM Acronym Soup"
draft-koike-mpls-tp-temporal-hitless-psm-01
Temporal and hitless path segment monitoring
draft-liu-mpls-tp-p2mp-share-protection-00
Multiprotocol Label Switching Transport Profile P2MP Share Protection
draft-lm-pwe3-mpls-tp-gal-in-pw-00
Using the Generic Associated Channel Label for Pseudowire in MPLS-TP
draft-manral-mpls-tp-lmp-test-00
Encapsulating LMP Test message over MPLS-TP
draft-rkhd-mpls-tp-sd-00
SD detection and protection triggering in MPLS-TP
draft-sprecher-mpls-tp-migration-02
Migration Considerations and Techniques to Multiprotocol Label Switching Transport Profile based Networks and Services
draft-sprecher-mpls-tp-oam-primer-00
MPLS-TP OAM Primer
draft-umansky-mpls-tp-ring-protection-switching-03
MPLS-TP Ring Protection Switching (MRPS)
draft-villamizar-mpls-tp-multipath-00
Use of Multipath with MPLS-TP and MPLS
draft-weingarten-mpls-tp-ring-protection-03
MPLS-TP Ring Protection
draft-xia-mpls-tp-p2mp-oam-analysis-00
MPLS-TP P2MP OAM analysis
draft-xiao-mpls-tp-lm-counting-extension-00
Extension to Packet Loss Measurement for Counting Activation and Deactivation
draft-xiao-mpls-tp-throughput-estimation-00
Throughput Estimation for MPLS Transport Profile
draft-zhang-ccamp-rsvp-te-mpls-tp-tcm-config-00
RSVP-TE extensions for TCM configuration in MPLS-TP network
draft-zhang-mpls-tp-path-segment-monitoring-00
The Analysis of MPLS-TP Path Segment Monitoring
draft-zhang-mpls-tp-pw-oam-config-02
LDP Extensions for Proactive OAM Configuration of Dynamic MPLS-TP PW
draft-zulr-mpls-tp-linear-protection-switching-01
Linear Protection Switching in MPLS-TP
在这些draft当中，讨论的一个焦点问题，就是如何在MPLS-TP实现RFC 5860定义的OAM需求。目前主流的可选方案包括Y.1731＋G-ACH和BFD＋G-ACH，目前两种解决方案目前均有代表提交draft。由于争论双方在均在通信行业占有重要地位，并且两种方案均能够满足RFC 5860定义的OAM需求和原则，本文件认为最终IETF有可能采取折中的策略，将两类标准同时引入MPLS-TP的规范。
中国三大运营商和华为、中兴等主要设备厂商在2010年6月在日内瓦联合表示支持Y.1731＋G-ACH方案，国内标准化组织CCSA也在送审文件中将Y.1731＋G-ACH方案采纳为必选方案。
由于MPLS-TP新标准尚未完善，因此目前各厂家产品在技术实现上也存在很大的差异。一些传统T-MPLS厂家仍然主要遵循T-MPLS标准，其产品形态主要为基于传输设备改进而成的PTN产品，在OAM上支持Y.1731＋G-ACH；而一些数据背景较深的厂家则倾向于沿用IP/MPLS体系中的一系列方法解决MPLS-TP的需求，其产品形态多以路由器为基础，在OAM等方面进行了改造，同时支持较多的三层功能，在OAM上支持BFD、VCCV等标准。由于标准的不确定性，相当多的厂家都分别就上述两种实现方案做了两手准备。
结合本次测试情况，目前主流厂家PTN产品路线（形态）如下：
华为提供的PTN设备为基于路由器平台开发，并在2012年实现路由器和PTN产品统一；
中兴提供的PTN设备与路由器设备平台一致，通过加载不同的软件分别为PTN设备或路由器设备；
烽火、UT公司的PTN设备基于传输平台开发，且宣称可支持三层；
诺西PTN设备为在Junniper公司的路由器平台上开发；
上海贝尔公司的PTN设备为基于传输平台开发。
爱立信PTN设备为OEM烽火。

目前MPLS-TP相关标准正在逐渐完善，预计2011年底将会就OAM等一些重要问题达成一致，形成最终RFC，设备厂家产品也将随后成熟稳定

3.1.5 前景分析



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