引言
PTN的出現是光傳送網技術發展在通信業務提供商現實的網絡和業務環境下的必然結果。最初設想的理想光傳送網IP over WDM方案是IP分組通過簡單的封裝適配直接架構在智能的光層之上，適配層功能盡量簡化從而限制在接口信號格式的范圍內，然后由統一的控制平面在所有層面上 (分組，電路，波長，波帶，光纖等) 實現最高效率的光纖帶寬資源調度。這一目標很早就已明確，但其技術的成熟還有待時日。
由于光層智能化技術、分組TDM仿真和生存性機制還遠未成熟，現在就徹底拋棄電路層的絕大多數功能將會使得網絡過分依賴IP層，導致IP設備過分龐大，總體成本居高不下。所以在經濟有效地光層帶寬復用和調度技術出現之前，仍然需要一個智能的傳送層面將各類業務高效、靈活地填充到光纖巨大的帶寬通道中去，IP與光層的融合焦點依然是承載效率和業務的可靠性、可管理性和擴展性。
PTN作為傳送網技術，最低的每比特傳送成本依然是最核心的要求，高可靠性、多業務同時基于分組業務特征而優化、可確定的服務質量、強大的OAM機制和網管能力等依然是其核心技術特征。在現有的技術條件和業務環境下，新建PTN層需要解決以下一些關鍵的技術問題：
·在網絡中的定位。PTN應該為L3/L2乃至L1用戶提供符合IP流量特征而優化的傳送層服務，往下可以構建在各種光/L1/以太網物理層之上；
·承載的業務。PTN應承載以IP為主的各類現有業務，包括以太幀、MPLS(IP)、ATM VP和VC、PDH、FR等等；
·網絡架構。PTN應該具有分層的網絡體系架構，例如劃分為段、通道和電路各個層面，每一層的功能定義完善，各層之間的相互接口關系明確清晰，使得網絡具有較強的擴展性，適合大規模組網；
·設備形態。PTN需要定義功能具體的設備形態，同時明確各種設備的網絡中的位置以及所扮演的角色，從而便于產品的開發及組建實際網絡；
·業務服務質量 (QoS)。要求確保IP業務電信級QoS，將SDH和ATM/IP技術中的帶寬保證、優先級劃分、同步等技術和概念結合起來，實現承載在IP之上的QoS敏感業務的有效傳送。
PTN的概念比較寬泛，在目前的網絡和技術條件下有許多實現方案。許多廠家和標準化組織紛紛推出了不同程度地滿足PTN功能需求的產品和技術，總體來說可分為以太網增強技術和傳輸技術結合MPLS兩大類，前者以PBB-TE為代表，后者以T-MPLS為代表。從目前發展來看，這兩項技術更好地滿足了PTN目標網絡的要求，可能成為未來PTN的主流技術方案。
T-MPLS
T-MPLS屬于分組傳送層的數據平面技術，由IETF的MPLS數據平面衍生而來，兩者具有相同的標簽幀結構以及標簽交換和轉發機制。T-MPLS是面向連接的分組傳送體系，其核心是通過網管系統或控制平面建立端到端的標記交換路徑 (LSP)，分組數據流在這條LSP上根據標簽進行轉發。T-MPLS根據PTN的要求對MPLS技術要素進行了裁減，省去了所有3層功能和對建立連接不利的可選項如標簽合并、PHP和ECMP等，增加了新的傳送工具與操作定義，對OAM、保護和智能控制面等功能進行了擴展，例如實現了任意網絡段之間的OAM監控和故障定位，包括跨越多個域的端到端網絡，并提供連續性檢測、錯誤前向、后向指示、環回和性能檢測等功能，等等，通過完善的OAM工具實現全網操作的嚴格控制。本節的以下部分分別介紹了T-MPLS的標準化現狀和一些關鍵技術。
標準化狀況
目前ITU-T已經完成了T-MPLS協議體系的主要框架，包括網絡架構(G.8110.1)、UNI/NNI接口 (G.8112)、設備 (G.8121)、線性保護倒換 (G.8131)、OAM機制 (G.8114)等，其他關于相關標準如環網保護 (G.8132)和管理模型 (G.8151)等也即將完成。T-MPLS標準化現狀如圖1所示。
圖1 T-MPLS標準化狀況
分層結構
如圖2所示，T-MPLS網絡從上至下可分為電路層 (channel，TMC)、通路層 (path，TMP)和段層 (section，TMS)，客戶層業務 (以太網、IP、TDM或其它T-MPLS)信號從以太網電路層 (EHC)或TMC適配到T-MPLS傳送單元 (TTM)中傳送，物理層可以是任意物理媒質。TMC和TMP又可以分別稱為偽線 (PW)和隧道層，各層都可以定義自己的OAM機制和QoS等級。TMC層的連接跨越整個網絡，關注端到端業務的SLA實現和Hard-QoS服務，它與業務是一一對應的關系，其交換行為發生在接入/城域邊緣和城域/核心網邊緣設備上；TMP連接的覆蓋范圍是單個網絡域，關注匯聚、可擴展性和業務生存性，多個TMC映射到一個TMP實體，其交換行為發生在該網絡中的每個中間節點上；TMS負責相鄰節點之間的點到點鏈路連接，關注鏈路資源的互通性、有效性和保護，無交換行為發生。
圖2 T-MPLS分層結構
網絡模型
T-MPLS網絡結構與傳統光傳送網相同，可以由運營商網絡和運營商間網絡組成，運營商網絡也可以劃分為核心、城域 (匯聚)和接入三個部分。網絡設備可分為電路終結設備 (CTE)、電路交換設備 (CSE)和通路交換設備 (PSE)三類。其中CTE完成客戶設備接口、網絡服務選擇、信號格式封裝、電路終結和業務匯聚/捆綁等功能，CSE完成NNI復用/解復用、通路終結和電路交換等功能，一般用在網絡邊緣。PSE完成NNI復用/解復用和通路交換等功能，可用于城域匯聚、核心網外部和內部交換等。
業務承載
T-MPLS利用網絡管理系統或者動態的控制平面 (GMPLS)建立雙向標簽轉發路徑 (LSP)，包括電路層和通道層，電路層仿真客戶信號的特征并指示連接特征，通道層指示分組轉發的隧道。T-MPLS LSP可以承載在以太網物理層中，也可以在SDH VCG中，還可以承載在DWDM的波長通道上。來自客戶的分組業務 (以太網、IP/MPLS、ATM、FR等)在CTE加上T-MPLS標簽，經過中間設備CSE、PSE傳遞到邊緣設備CTE去掉標簽，將分組業務送給對端客戶設備。
T-MPLS支持各個層面上的單/雙向p2p/p2mp/mp2mp連接，在網絡邊緣的UNI和E-NNI接口上支持承諾信息速率 (CIR)和超額信息速率 (EIR)等帶寬規范參數的設定，從而保證帶寬的高效利用和客戶業務QoS。T-MPLS通過電路仿真 (CES)支持傳統TDM業務，定時分配可基于物理層或特定時隙的分組，其同步性能和時鐘分配滿足G.8261/G.8262分組網同步要求及分組網元設備時鐘要求規范。
保護倒換機制與OAM
T-MPLS連接同SDH連接一樣具有較長的時間穩定性，因此可以實施類似SDH中的保護倒換和OAM機制。G.8131定義了T-MPLS線性保護倒換，同樣能夠根據自動保護倒換 (APS)條件啟動1:1子網連接 (SNC)路徑保護，倒換行為可以在段、通路和電路各個層面上進行。G.8132定義了T-MPLS環網保護方案，描述了基于折回等機制，類似于SDH共享保護環的T-MPLS環網保護倒換結構，根據段層的缺陷監視或APS協議信息傳送執行業務的保護。該建議基于trail或APS的缺陷監視和協議信息傳送實現業務保護，同時依然保持T-MPLS環網的固有特性。T-MPLS的保護倒換機制能夠實現與SDH相同的小于50ms的保護效果。
G.8114定義了詳盡而功能強大的T-MPLS OAM機制，使得網絡中每一個層面的傳送實體，不管屬于用戶、業務提供商還是運營商，都能執行故障檢測、故障定位和性能監測任務，知曉該層收發信息的完整性和通道情況，這是其它所有PTN方案所不能比擬的。T-MPLS的OAM功能是傳遞通過一系列完善定義的OAM幀實現的，從總體上可分為主動OAM和按需OAM兩類，前者包括連續性檢測、連通檢測、信號質量 (時延、丟包、抖動)和告警通告信息等，后者可能是錯誤隔離、信號參數測量等。目前，沿襲自MPLS OAM的連通性驗證 (CV/FFD)和前后向缺陷指示 (FDI/BDI)等OAM幀已經有了詳細的定義。
PTN優化演進方案
在向PTN演進的過程中，盡管傳統TDM業務的比例正逐步減少，但其絕對業務量仍保持繼續增長的態勢，并將在一個相當長的時期內仍是運營商重要的收入來源。同時，如何遏制每比特業務收入的下降也是演進過程中運營商面臨的嚴峻挑戰。因此，目前引入PTN最合適的策略是兼顧TDM從而降低網絡的整體CAPEX+OPEX成本。上海貝爾阿爾卡特的1850TSS產品正是這樣的新一代分組傳送解決方案。通用矩陣、交換與業務處理分離的設計可使單一的平臺從提供TDM電路的傳統傳輸設備平滑升級為提供點到點/多點以太傳送或匯聚、交換的T-MPLS PTN平臺，徹底打破傳統傳輸網和二層數據網的界限，構建融合的統一網絡，承載網絡中現有業務和將來可能出現的各種新業務，所有業務都在同一平臺上傳送，從而形成最佳性能價格比的演進方案。
