分组传送网操作、管理和维护技术

    随着电信业务的IP化，传送网承载的业务正从以时分复用(TDM)为主向以IP为主转变，目前面向TDM业务设计的同步数字体系(SDH)传送网技术已难以适应业务的传送需求，同时现有的多协议标签交换(MPLS)、以太网技术也不能很好地满足传送的需求。为了适应面向连接的电信级业务传送，电信级操作、管理和维护(OAM)与保护，业务感知需求，需要采用面向连接的分组传送技术，将是未来传送网络的发展趋势。

    分组传送网(PTN)主要有两种主流技术：传送多协议标签交换(T-MPLS)和运营商骨干传送(PBT)，都可以很好地符合传送网的需求。

    T-MPLS是在MPLS技术上发展起来的一种面向连接的分组传送技术，T-MPLS对MPLS技术进行了简化和改造，去掉了与传送无关的转发处理和无连接特性，并增加了传送层的网络模型、保护倒换和OAM功能[1]。

    PBT技术考虑了与传统以太网交换机的兼容，着重加强了OAM和保护方面的特性，增加了TDM业务仿真和时钟功能，增强了多业务支持能力。PBT关闭了传统以太网的地址学习、地址广播以及生成树协议(STP)的功能，以太网的转发表完全由管理平面(或将来的控制平面)进行控制。

1 分组传送网OAM标准
    分组传送网网络层次涉及物理层、分组传送段层、分组传送隧道层、分组传送伪线层，各层都有相应的OAM功能。OAM功能准循的标准：T-MPLS为ITU-T G.8114，PBT为ITU-T Y.1731、IEEE 802.1ag[2-4]。
分组传送网各层的OAM标准如图1所示。

2 分组传送网OAM技术

2.1 分组传送网OAM帧格式
    分组传送网定义了特殊的OAM帧来完成OAM功能。其中：

    T-MPLS使用标签值为14的专用T-MPLS OAM帧于OAM信息的传送[5]。如图2所示。

    PBT使用EtherType为0x8902的专用以太网OAM帧用于OAM信息的传送[2,6]。如图3所示。

2.2 分组传送网OAM功能
    分组传送网的OAM功能涵盖故障、性能、其他相关OAM等方面的功能[2-4, 7-8]。

2.2.1 故障相关OAM功能
    (1)连续性和连通性检查
    通过周期性发送连续性和连通性检查(CC)检测报文，检测连接是否正常。可以检测的故障类型包括：连续性丢失(LOC)、错误合并(Mismerge)、异常维护实体组终端点(Unexpected MEP)、异常周期(Unexpected Period)。

    (2)告警指示信号
    用于在检测到服务层的故障时压制上层告警。当服务层检测到缺陷情形时，通知客户层抑制告警。缺陷情形包括：CC使能时的信号失效情形，CC禁止时的告警指示信号(AIS)情形或锁定(LCK)情形。

    (3)远端缺陷指示
    用于向远端通告本端故障。当本端出现服务层信号失效故障时，向远端发送远端缺陷指示(RDI)。

    (4)环回
    环回(LB)功能可用于双向连通性确认、双向在线分析测试或双向离线分析测试。

    (5)测试
    测试(TST)功能可用于单向在线分析测试或用于单向离线分析测试。

    (6)锁定
    用于通知MEP，相应的服务层或子层MEP出于管理上的需要，已经将正常业务中断。从而使得该MEP可以判断业务中断是预知的还是由于故障引起的。

    (7)客户信号失效
    用于传递客户信号失效指示。当检测到输入客户信号失效时，传递客户信号失效(CSF)指示给远端T-MPLS特定客户宿适配器处理，以防客户层自身不支持告警压制机制(如AIS)。

    (8)链路追踪
    用于故障定位和拓扑发现。该OAM功能用于PBT，T-MPLS不使用该OAM功能。

2.2.2 性能相关OAM功能
    (1)帧丢失测量
    用于测量本端和远端帧丢失、丢包率。根据测量方法的不同，可分为双端帧丢失测量(LM)测量和单端LM测量。

    (2)时延和时延变化测量
    时延和时延变化测量(DM)用于测量时延。根据测量方法的不同，分为双程DM测量和单程DM测量。其中单程DM测量要求发送MEP和接收MEP的时钟要同步，双程DM测试则没有时钟同步要求。

2.2.3 其他OAM功能

• 自动保护倒换(APS)用于保护倒换
• 管理信息通道(MCC)用于提供管理平面通信
• 信令信息通道(SCC)用于提供控制平面通信
• 同步状态消息(SSM)用于传递同步信息
• 实验功能(EX)用于在一个管理域内出于实验目的发送帧
• 厂商特定功能(VS)用于发送设备提供商特定功能的OAM帧

2.3 分组传送网OAM功能对比
    T-MPLS、PBT的OAM功能总体来看比较相似，有部分OAM两者支持情况不同。T-MPLS相比PBT有更强的OAM功能(见表1)。

3 T-MPLS的后续演进——MPLS-TP
    2008年2月，ITU-T与因特网工程任务组(IETF)成立联合工作组(JWT)，合作发展T-MPLS技术以及有关标准。JWT决定将T-MPLS和MPLS技术进行融合，吸收T-MPLS中的OAM、保护和管理等传送技术，并将技术名称更改为MPLS-TP(多协议标签交换传送应用)[9-10]。

    MPLS-TP标准的开发准循以下原则：

• 与现有MPLS保持兼容
• 满足传送的需求
• 提供最小的功能集
  

    MPLS-TP在OAM方面与T-MPLS相比有较大的改动。

3.1 MPLS-TP 的OAM帧结构
    T-MPLS和MPLS-TP的OAM帧结构不相同。MPLS-TP使用ACH(关联通道)来标识OAM帧，LSP和PW的ACH采用相同的OAM机制。T-MPLS OAM帧结构如图4所示。MPLS-TP的OAM帧结构如图5和图6所示。

3.2 MPLS-TP与T-MPLS在OAM上的差异
    MPLS-TP与T-MPLS在OAM上的差异为：

    (1)T-MPLS使用保留标签14作为OAM标识，而JWT建议MPLS-TP使用标签13作为OAM标识。

    (2)T-MPLS采用MEL值的“+1”和“-1”方式来表示OAM的嵌套；而MPLS-TP采用标签堆栈的方式来表示OAM的嵌套。

    (3)MPLS-TP使用TTL进行MIP的路径追踪和环回监视。T-MPLS使用OAM报文头标签中的TTL标识MIP，如图4所示，TTL=MIP hops+1，MIP处理MEL=0且TTL=2的OAM帧。MPLS-TP仅使用LSP或PW中的TTL，如图5所示。

4 结束语
    T-MPLS和PBT均很好地满足了分组传送的需求，T-MPLS相比PBT，OAM功能更完善，T-MPLS后续将演进为MPLS-TP。分组传送网作为新的电信级传送技术，技术和标准还在不断地完善和演进之中，相应的OAM技术也会不断地进行完善和演进。

5 参考文献
[1] 朱召胜, 赵福川. T-MPLS分组传送技术最新进展[J]. 世界电信, 2007(10):76-77.
[2] ITU-T G.8114. Operation & maintenance mechanism for T-MPLS layer networks[S]. 2007.
[3] ITU-T Y.1731. OAM functions and mechanisms for Ethernet based networks[S]. 2006.
[4] IEEE 802.1ag. Virtual bridged local area networks - Amendment 5: Connectivity fault managements[S]. 2007.
[5] ITU-T G.8121. Characteristics of transport MPLS equipment functional blocks[S]. 2007.
[6] ITU-T G.8012. Ethernet UNI and Ethernet NNI[S]. 2004.
[7] IEEE 802.1:802.1 Qay. IEEE Standard for Local and Metropolitan Area Networks - Virtual bridged local area networks - Amendment: provider backbone bridge traffic engineering[S]. 2008.
[8] CCSA. 基于分组的传送网技术研究[S]. 2008.
[9] ITU-T - IETF Joint Working Team. MPLS architectural considerations for a transport profile[S]. 2008.
[10] 张海懿. PTN: IP浪潮下的必然选择[N]. 人民邮电报, 2008-08-28.

收稿日期：2008-09-15

[摘要] 为了适应面向连接的电信级业务传送，电信级操作、管理、维护(OAM)和保护，业务感知需求等，需要采用面向连接的分组传送技术。分组传送网(PTN)技术包括传送多协议标签交换(T-MPLS)和运营商骨干传送(PBT)。T-MPLS对MPLS技术进行了简化和改造，去掉了与传送无关的转发处理和无连接特性，并增加了传送层的网络模型、保护倒换和OAM功能；PBT技术着重加强了OAM和保护方面的特性，增加了TDM业务仿真和时钟功能，增强了多业务支持能力，关闭了传统以太网的地址学习、地址广播以及生成树协议(STP)的功能。T-MPLS和PBT均很好地满足了分组传送的需求，T-MPLS相比PBT，OAM功能更完善。

[关键词] 分组传送网；操作、管理和维护；传送多协议标签交换；运营商骨干传送

[Abstract] To meet the requirement of connection-oriented carrier class traffic transport, carrier class OAM and protection, awareness of service, it is necessary to use connection-oriented packet based transport technology. Packet Transport Network (PTN) technology includes the Transport Multi-Protocol Label Switching (T-MPLS) and Provider Backbone Transmission (PBT). T-MPLS is the simplification and reformation of MPLS without the no-connection features and the transfer that has nothing to do with the handling and the network model of transport layer; and protection of switching and the OAM functions are added. PBT technology focuses on the OAM and protection, Time Division Multiplexing (TDM) business simulation and clock functions, and multi-service supporting capabilities, while the address study, address broadcasting and Spanning Tree Protocol (STP) of the traditional Ethernet are deleted. T-MPLS and PBT are well positioned to meet the needs of packet transport. Compared to the PBT, T-MPLS has better OAM functions.

[Keywords] packet transport network; OAM; T-MPLS; PBT