近年來，隨著城域數據業務的快速增長，城域以太網傳送技術得到了迅速發展和應用，特別是電信級數據業務成為需求熱點，受到了運營商和設備開發商的廣泛關注。為了實現多種電信級數據業務的有效支撐，城域以太網傳送技術正朝著支持電信級以太網業務的方向演進。

電信級以太網又稱運營商級以太網（CE，Carrier Ethernet），最早由城域以太網論壇（MEF，Metro Ethernet Forum）在2005年初提出。經過一年多的發展，電信級以太網技術引起業界的普遍關注，成為當前城域網技術的熱點討論話題。按照MEF定義，電信級以太網技術主要以網絡能夠支持的以太網業務類型和業務所能夠達到的性能為衡量標準，并不專指某種網絡技術，其主要包括5個方面的內容：標準化的業務（專線/ 虛擬專線、專用局域網/虛擬專用局域網）、可擴展性（業務帶寬和業務規模均可靈活擴展）、可靠性（低于50ms的保護倒換）、QoS（端到端有保障的業務性能）、

2、電信級以太網的基本技術要求

下面主要從業務標準劃分、服務質量（QoS）、可靠性、網絡安全和網絡管理等五個方面給出電信級以太網的一些基本技術要求。

2.1　業務標準劃分

電信級以太網可以采用一定的手段實現點到點、點到多點的以太網連接，其支持的以太網業務類型具體可分為以下幾種：

（1）EPL（以太網專線）：具有兩個UNI接口，每個UNI僅接入一個客戶的業務，實現點到點的以太網透明傳送，基本特征是傳送帶寬為專用，在不同用戶之間不共享。

（2）EVPL（以太網虛擬專線）：具有兩個或多個UNI接口，每個UNI接口接入一個或多個客戶的業務，實現點到點的連接，基本特征是UNI-N接口或傳送帶寬在不同用戶之間共享。

（3）EPLAN（以太網專用局域網）：具有多個UNI接口，每個UNI僅接入一個客戶的業務，實現多個客戶之間的多點到多點的以太網連接，基本特征是傳送帶寬為專用，在不同用戶之間不共享。

（4）EVPLAN（以太網虛擬專用局域網）：具有多個UNI接口，每個UNI可以接入多個客戶的業務，實現多個客戶之間的多點到多點的以太網連接，基本特征是在EPLAN基礎上增加了不同用戶共享傳送帶寬的功能。

2.2　服務質量(QoS）

服務質量（QoS）的量化指標主要有兩個方面：一方面是由呼叫與連接建立的速度，包括端到端延遲（End-to-end Delay）和延遲變化（Jitter）；另一方面是網絡數據的吞吐量，吞吐量的主要指標可以表明可用的帶寬大小，吞吐量決定著網絡傳輸的流量，與帶寬、出錯率、緩沖區容量和處理機的能力等因素有關。

早期的以太網在局域網內主要承載數據業務，數據業務的特點是對時延不敏感，TCP的重傳機制又可以容忍以太網上少量數據包的丟失，因此不需要差異化的服務質量保證。但對于電信級以太網技術，由于其需要承載綜合業務，這種不區分流量類型的Best effort服務難以保證業務的質量。電信級以太網實現QoS有IntServ（集成業務體系結構）和Diff-Serv（區分業務體系結構）兩種方法，通常使用后者，其具體實現過程包括流分類、映射、擁塞控制和隊列調度。

（1）流分類：在以太網上可以根據MAC地址、VLAN ID、IP地址以及TCP/UDP端口號區分業務流；

（2）映射：根據一定策略將數據流的QoS參數映射到IP TOS字段、MPLS COS域或者802.1p字段，通常將業務區分為EF（加速轉發，對應實時性較強的業務）、若干個AF（保證轉發，對應不同級別的丟包敏感、實時性不強的業務）以及BF（盡力而為，對應普通IP業務）；

（3）擁塞控制：根據業務的不同要求對數據流做應用不同的擁塞控制算法，在網絡節點發生擁塞時可以有選擇有區別的丟棄少量數據包；

（4）隊列調度：為保證時延以及時延抖動等性能，需要實現各種調度算法，包括嚴格優先級（SP）算法、加權公平隊列（WFQ）算法、加權循環（WRR）算法，其中，SP用于對時延要求嚴格的業務，WFQ和WRR用于在多個業務之間按一定權值分配帶寬。

2.3　電信級可靠性

傳統的以太網使用鏈路聚合和生成樹協議進行保護，鏈路聚合耗費大量的線路和端口資源，不適合城域網，生成樹協議/快速生成樹協議在鏈路出現故障時的恢復時間都在秒級，遠遠大于電信級要求的50ms。電信級以太網技術可以采取一定的手段保證業務倒換時間小于50ms，如采用MPLS或彈性分組環（RPR）等技術。

2.4　網絡安全

對于電信級以太網來說，保證設備和網絡的安全性是一項十分重要的工作，需要采取一定的措施防止非法進入其系統造成設備和網絡無法正常工作，以及某些惡意的消息影響業務的正常提供。

傳統以太網的安全問題已經通過VLAN技術劃分虛擬網段得到解決。但隨著互聯網的發展，近年來網絡經常遭受蠕蟲等網絡病毒以及黑客的攻擊，全網癱瘓的案例時有發生，合法用戶的有效帶寬、用戶的信息安全難以得到保證。因此在建設電信級以太網時，必須考慮如何保證網絡的安全性。比較常見的以太網安全解決方案是通過ACL（訪問控制列表）或者過濾數據庫來過濾非法數據；端口鏡像技術可以將任一端口的輸入輸出流量復制到指定端口輸出，幫助網絡管理者監控網絡的數據內容；一些高端的網絡設備具有強大的應用感知和網絡級自動免疫能力，能夠一定程度地自動感知并過濾不安全的數據流。

2.5　以太網的管理

電信級以太網能夠提供完善強大的網管，并能提供端到端的統一網管能力、集群管理能

3、幾種典型的電信級以太網技術

電信級以太網技術種類眾多，其中當前比較熱門的三種為：傳送MPLS（T-MPLS），運營商骨干網傳輸（PBT，Provider Backbone Transport），運營商VLAN傳輸（PVT，Provider VLAN Transport）

3.1　T-MPLS

固定時隙分配的傳統SDH在以分組交換為主的網絡環境中暴露出很多缺點，難以滿足分組以太網業務需求，MPLS技術可以很好地彌補SDH網絡的缺點。但若在傳統SDH中完全引入復雜的MPLS技術，則會大大提高設備成本和網絡的復雜度，也是不合適的。為了適應分組交換和傳送的需求，必須對 MPLS/PW技術進行簡化修改，并跟傳送平面相關聯（比如SDH、MSTP或其它任何傳送設備），即發展成為T-MPLS技術。ITU-T SG15在2006年2月的全會上采納了T-MPLS的概念，來代替過去的MPLS over傳送網的概念，并通過了關于T-MPLS的三個標準，即G.8010.1“T-MPLS體系結構”、G.8112“T-MPLS的NNI接口”、 G.8121“T-MPLS設備功能模塊特性”。T-MPLS拋棄了IETF為MPLS定義的繁復的控制協議族，簡化了數據平面，去掉了不必要的轉發處理，并增加了ITU-T傳送風格的保護倒換和OAM功能。總體來看，T-MPLS是ITU-T SG15定義的基于MPLS技術的一個面向連接的包傳送技術，是MPLS的一個子集，是將數據通信技術同電信網絡有效結合的一個技術。

T-MPLS與它的客戶信號和控制網絡（如MCN、SCN）是完全獨立的，其不限定要使用某種特定的控制協議或管理方式。T-MPLS承載的客戶信號可以是IP/MPLS，也可以是以太網。T-MPLS的連接具有較長的穩定性，這使它可具有傳送網絡所必備的保護倒換和OAM等功能特性。以太網業務通過T-MPLS傳送，會用到MPLS-Ethernet互通機制，也就是PWE3技術。

T-MPLS技術由數據平面、管理平面和控制平面三個相關平面組成，從標準化程度來看，現在的標準僅規范了T-MPLS的數據平面部分功能，還需要進一步研究T-MPLS的多播、保護、OAM等功能，此外管理平面和控制平面也需進一步規范，預計T-MPLS的系列標準將在2008年后基本完成。

3.2　PBT

運營商骨干網傳輸PBT（Provider Backbone-Transport）技術源自IEEE 802.1ah定義的運營商骨干網橋接PBB（Provider Backbone Bridge），即MAC-in-MAC技術。MAC-in-MAC是一種基于MAC堆棧的技術，用戶MAC被封裝在運營商MAC之中作為內層MAC加以隔離，增強了以太網的擴展性和業務的安全性。PBB在MAC-in-MAC基礎上并引入了I-TAG。I-TAG更適合用來與其它的技術比如MPLS進行互通，它不再被用作標識一個虛擬的網絡而是標識一個業務。

面向連接的具有電信網絡特征的以太網技術PBT最初在2005年10月提出。PBT主要具有以下技術特征：

（1）基于MAC-in-MAC但并不等同于MAC-in-MAC，其核心是：通過網絡管理和網絡控制進行配置，使得電信級以太網中的以太網業務事實上具有連接性，以便實現保護倒換、OAM、QoS、流量工程等電信傳送網絡的功能；

（2）使用運營商MAC（Provider MAC）加上VLAN ID進行業務的轉發，從而使得電信級以太網受到運營商的控制而隔離用戶網絡；

（3）基于VLAN關掉MAC自學習功能，避免廣播包的泛濫，重用轉發表而丟棄一切在PBT轉發表中查不到的數據包。

由于采用了兩層MAC技術，業務通過DA+VID的方式進行識別，VLAN ID不再是全局有效，不同的DA可重用相同的VLAN ID，VLAN ID的相同不會造成以太網交換機在數據幀轉發中的沖突。PBT技術可以與傳統以太網橋的硬件兼容，DA+VID在網絡中間節點不需要變化，數據包不需要修改，轉發效率高，可支持面向連接網絡中具有的帶寬管理功能和連接允許控制（CAC，Connection Admission Control）功能以提供對網絡資源的管理，通過網管配置或通過網絡控制器（NC，Network Controller）建立連接，可以很方便地實現靈活的路由和流量工程。

3.3　PVT

運營商VLAN傳輸技術PVT（Provide

（1）PVT可以基于一層VID，也可以基于兩層VLAN ID；

（2）接入的以太網業務可以是帶VLAN ID的，也可以是基于端口的，還可以是端口+VLAN ID的形式；

（3）可以與現有的以太網交換機混合組網，在電信運營網絡中并存；

（4）使用對外層VLAN ID分區段的方式進行PVT和網橋的區分；

（5）VID區段的范圍可根據需要進行配置。

4、電信級以太網技術發展前景

目前電信運營商之所以青睞電信級以太網技術，很重要的一個原因是希望在數據業務大發展的背景下，可以利用以太網的優勢來降低CAPEX和 OPEX。我們知道，傳統以太網具有眾多優勢，包括技術成熟、性價比高、操作維護簡單、用戶接入無限制、應用靈活，等等。但這些顯然不能涵蓋電信以太網的所有特點。電信級以太網需要對以太網技術進行必要的改造，包括需要滿足MEF所定義的5個方面的要求，以及控制平面、流量工程、網絡安全等方面的需求。當在以太網技術上增加了這些電信網絡的特征后，其原有低成本優勢是否仍然存在還需要打上一個問號。所以業界在實現和應用電信級以太網技術時，應該慎重選擇所需要增加的功能，避免將其做得過于復雜。從這個角度講，一個簡化的控制平面功能應該是運營商所希望看到的。目前，電信級以太網的網管和控制平面功能還是一個空白，根據上述簡化的原則，網管功能可以確定在ITU-T定義的傳送網絡網管功能基礎上進行擴展，而控制平面可以與ASON控制相兼容，將GMPLS作為控制平面信令的基礎。從傳送技術選擇方面，應該綜合考慮CAPEX和OPEX，可以根據業務的增長和網絡的狀況靈活選擇MPLS/IP、 Ethernet、SDH/Sonet、OTN、WDM等技術作為底層的傳送技術。在標準參照方面，應該優先選擇ITU-T的系列標準，同時結合IEEE 802、IETF和MEF等標準化組織或論壇的最新研究成果，從目前來看，運營商網絡的架構、設備、OAM、保護倒換、網絡管理等方面的ITU標準已經發布或正在制定中，可以作為今后電信級以太網技術發展的主要參考標準依據。

從技術發展前景來看，在目前比較熱門的三種電信級以太網技術中，PVT和PBT是兩個相互競爭的技術，相對而言，PBT與傳統以太網的兼容性以及與其它網絡技術的互通性要優于PVT，另外，T-MPLS是三者中標準化程度最高的。總體來看，PBT和T-MPLS在技術方面有一定的優勢，代表了今后電信級以太網技術的發展方向。

5、結束語

為了能夠滿足未來幾年NGN和3G網絡的大規模應用，國內各大運營商都在不斷改造原有城域網絡或重新組建新的城域網絡，力求做到為新業務提供有充分質量保證和帶寬保證的網絡平臺。由于新業務對數據網絡的QoS和SLA要求日益增長，新的數據承載網絡需要能夠實現電信級保護、服務質量保證和TDM （時分復用）能力支持等新的功能，在這種情況下，電信級以太網技術應運而生，并已成為下一代城域網發展的方向。然而，還應看到，目前電信級以太網技術所提出的QoS、可靠性等并不能完全解決以太網所有的問題，為了真正實現具備電信特征的以太網業務，仍然需要在技術標準化、成熟度方面多做努力，還有很長的路要走。