PTN技术介绍及应用

PTN提出背景提出背景一PTN发展概况发展概况二二FTTX如何在移动网络部署如何在移动网络部署三三PTN组网策略组网策略四四PTN设备重要参数设备重要参数五五PTN关键技术关键技术三三√产生背景产生背景 技术背景：从电路交换到分组交换的迁移，从窄带到宽带的带宽需求§SDH消退 vs Ethernet盛行§基于All IP的控制与各种应用§WDM是透明的大容量长距传输管道 业务需求背景：全业务运营与业务融合§运营商需要提供全业务，包括无线与有线§运营商不能接受根据一种技术建设一个网络的思路ŸATM, SDH, IP, SAN, Frame Relay, Ethernet网络…§业务融合意味着网络先要融合，以及对最终用户提供多样的灵活的服务Ÿ网络融合提供了统一的，管理相对简单的网络§灵活多样的业务可以包括语音，视频，图像，电子邮件，搜索，Web，移动TV，提供无论何时何地的服务 IPIP网网多媒体通信GPRS/CDMA/3G会议电视企业信息自动化VoIP、IP PBXMNSQoS ManagerMPLS ManagerMRSPolicy ServerINAppServerSoftSwitch2.5G POSGE语音、数据、图象、视频、多媒体10G POS/LAN/WAN业务的全业务的全IPIP化化All IPAll IP转型对传送网的挑战转型对传送网的挑战BackboneBackbone面向面向All IPAll IP业务的业务的传送网传送网MetroMetro对传送网的需求n业务宽带化——大流量业务的调度和传递n流量突发性——动态带宽调整n接口种类减少——简化承载网，提高承载效率n网络智能化——业务感知能力n网络安全性——电信级的OAM和可靠性n利润最大化——降低CAPEX/OPEX骨干网n传统业务传统业务lPSTN在全球范围内升级为 NGN，实现VOIPl2G等传统基站也在一些发达运营商中开始IP化l大客户专线业务IP化份额也越来越大，二层VPN业务盛行传统业务向传统业务向IP转型，新型业务天然转型，新型业务天然IP血统血统IPn新型业务新型业务l3G/WiMAX等移动核心网、Backhaul 在R5版本全面实现IP化lIPTV等视频业务是天然的IP业务lEthernet 商业应用和IP化存储类业务VoIP & Internet大客户专线宽带接入IPTV3GIP￿SAN2G业务IP化的主要驱动力：n 统一网络协议，简化网络层次，降低TCOn 便于提供各种类型的新业务，实现综合业务运营ALL IP——ALL IP——业务网发展趋势业务网发展趋势 网络向ALL￿IP发展，业务带宽需求成倍增长。

多种制式的移动技术将在一段时间内长期存在 在未来，LTE将成为多数移动运营商的必然选择2.5G2.75G3G3.5G3.75G3.9GGPRSEDGEE-EDGEHSDPAR5HSUPAR6MC-HSPAMBMS (TDD)cdma 2000EV-DOHSPAHSPA+R7/R8 LTE4GGSMTD-SCDMAWCDMAR99/R4cdma 1xcdma 2000EV-DORev. ADL:153.6kbps UL:153.6kbpsDL:2.4MbpsUL:153.6kbpsDL:3.1MbpsUL:1.8MbpsDL:14.4/64kbpsUL:14.4/64kbpsDL:6.2-73.5MbpsUL:3.6-27MbpsDL:140-280MbpsUL:34-68MbpsDL:384kbpsUL:384kbpsDL:14.4MbpsUL:384kbps2GDL:14.4MbpsUL:5.76MbpsDL:28.8/84MbpsUL:11.5MbpsLTELTELTEDL100MUL:50Mbps 移动网络的演进带来对承载网络的挑战移动网络的演进带来对承载网络的挑战EV-DORev. B如何满足如何满足IP BackhaulIP Backhaul高质量业务的承载？高质量业务的承载？BSC/RNCSGSNMGWaGWMSCBTSeNBNodeBE1E1/IMA E1/IP E1GENodeBFE？？高带宽/高效率传送，基于分组的交换，支持多业务接口，适应带宽流量和业务流向的变化良好的可扩展性，满足各阶段无线网络要求和平滑演进，保护投资。

端到端业务的QOS、OAM和网络管理，时钟和时间同步电信级低于50ms保护能力，保证业务和网络的可靠性网络的高安全性BSC/RNCSGSNMGWaGWMSCBTSeNBNodeBE1E1/IMA E1/IP E1GENodeBFEMSTPMSTP承载承载IP BackhaulIP Backhaul的适应性分析的适应性分析 完善的完善的 网络保护网络保护 多业务多业务 承载能力承载能力刚性管道刚性管道 一定的带宽一定的带宽统计复用能力统计复用能力 物理隔离物理隔离 安全性高安全性高MSTPMSTP出现最初就是为了解决出现最初就是为了解决出现最初就是为了解决出现最初就是为了解决IPIP业务在传送网的承载问题，遗憾的是这业务在传送网的承载问题，遗憾的是这业务在传送网的承载问题，遗憾的是这业务在传送网的承载问题，遗憾的是这种改进不彻底，采用刚性管道承载分组业务，汇聚比受限，统计复用效种改进不彻底，采用刚性管道承载分组业务，汇聚比受限，统计复用效种改进不彻底，采用刚性管道承载分组业务，汇聚比受限，统计复用效种改进不彻底，采用刚性管道承载分组业务，汇聚比受限，统计复用效率不高。

率不高BSC/RNCSGSNMGWaGWMSCBTSeNBNodeBE1E1/IMA E1/IP E1GENodeBFE传统以太网在电信级保护、多业务承载、传统以太网在电信级保护、多业务承载、传统以太网在电信级保护、多业务承载、传统以太网在电信级保护、多业务承载、QOSQOS、、、、OAMOAM、网络管理等方面、网络管理等方面、网络管理等方面、网络管理等方面存在缺陷，无法满足业务统一承载的要求存在缺陷，无法满足业务统一承载的要求存在缺陷，无法满足业务统一承载的要求存在缺陷，无法满足业务统一承载的要求传统以太网承载传统以太网承载IP BackhaulIP Backhaul的适应性分析的适应性分析无连接的业务路径，无连接的业务路径，延时、抖动、丢包率延时、抖动、丢包率无法保证无法保证缺乏有效的保护方案、缺乏有效的保护方案、STP/RSTP收敛时间无收敛时间无法满足电信级要求法满足电信级要求缺乏有效的维护手段，缺乏有效的维护手段，网络监控困难网络监控困难难以提供多业务接口难以提供多业务接口难以提供时钟同步难以提供时钟同步BSC/RNCSGSNMGWaGWMSCBTSeNBNodeBE1E1/IMA E1/IP E1GENodeBFE传统路由器承载传统路由器承载IP BackhaulIP Backhaul业务的适应性分析业务的适应性分析 传统路由器对TDM/ATM支持能力仍然较弱； 缺乏电信级OAM手段 缺乏对于时间同步的充分支持。

缺乏业务单板级的保护，设备复杂度高、成本较高面向面向IPIP化的分组传送技术化的分组传送技术——PTN——PTN应运而生应运而生分组传送网络分组传送网络PTNnPTN (Packet Transport Network)是一种以分组作为传送单位，承载电信 级以太网业务为主，兼容TDM、ATM和FC等业务的综合传送技术n PTN 技术基于分组的架构，继承了MSTP的理念， 融合了Ethernet和MPLS的优点，是下一代分组承载的技术PTNPTN分组技术分组技术（（MPLS/MPLS/增强以太网）增强以太网）SDHSDH传输体验传输体验PTNPTNPTNPTN（分组传送网）（分组传送网）ØL2/L3分组转发技术Ø统计复用与QOSØ业务隔离与安全ØE2E业务提供与管理Ø精确时钟同步ØOAM与保护PTN提出背景提出背景一PTN发展概况发展概况二二FTTX如何在移动网络部署如何在移动网络部署三三PTN组网策略组网策略四四PTN设备重要参数设备重要参数五五PTN关键技术关键技术三三√SDHMPLSEthernetQoS管理管理多播多播ACL分组交换分组交换伪线伪线OAM保护倒换保护倒换网络管理网络管理时钟时钟层网络架构层网络架构PTNPTN的概念的概念 Packet Transport Network-分组传送网 PTN是一种以分组作为传送单位，承载电信级以太网业务为主，兼容TDM、ATM和FC等业务的综合传送技术。

§是一种独立于其他传送机制的组网架构§以分组为主要承载对象，也以分组为网络运行机制§是电信级以太网业务的最佳实现方式，是以太网承载技术和传送技术相结合的产物§有利于现有的传输网络资源向分组化传送演进的平滑过渡§IP网络和MPLS网络与SDH的结合的产物PTNT-MPLS/MPLS-TPPBB/PBT面向连接的两大面向连接的两大PTNPTN技术技术 MPLS的演进：T-MPLS/MPLS-TP (MPLS Transport Profile）§去除MPLS无连接特性（如PHP、LSP Merge、ECMP等）§增加了SDH like OAM和保护 §T-MPLS=MPLS+OAM-IP•PHP•LSP标签合并标签合并•等价多路径等价多路径ECMP•MPLS控制平面控制平面•帧重排序帧重排序•帧格式帧格式•MPLS堆栈堆栈•用户封装用户封装•封装到服务封装到服务•单向单向LSP隧道隧道•全局或局部标签全局或局部标签•EXP、、TTL、、Diff-Serv•MPLS组播组播•双向双向LSP•OAM•保护倒换保护倒换•维护帧顺序维护帧顺序•控制平面控制平面IP/MPLST-MPLS 以太网的演进：PBB/PBT（Provider Backbone Transport)§去除以太网的无连接特性（如广播、生成树协议、Mac地址学习等）。

§利用Mac-In-Mac技术隔离客户信息，提升了网络的可扩展性§增强了以太网的OAM和保护功能电信级以太网－－电信级以太网－－ PBT PBT技术技术基于MAC-in-MAC屏蔽了如MAC自学习等以太网功能面向连接的二层隧道技术电信级保护、可管理性、扩展性强问题是：问题是：何时能商用化何时能商用化？？前景不明朗前景不明朗协议的标准化工作进程相对缓慢协议的标准化工作进程相对缓慢运营商关注度降低（最关注此技术的运营运营商关注度降低（最关注此技术的运营商商BT也宣布暂缓对此技术的应用）也宣布暂缓对此技术的应用）产业支持少产业支持少电信级以太网－－电信级以太网－－ MPLS-TP MPLS-TP技术技术MPLS的一个子集，去除了与IP无连接业务相关的功能特性使用传送网的OAM机制，保留了强大的网络安全特性具有兼容基于分组交换、TDM/波长技术的通用分布控制平面－ASON/GMPLS具有良好的统计复用功能和完善的QoS机制MPLS-TP=MPLS-IP+OAMMPLS-TP=MPLS-IP+OAM基于分组基于分组面向连接面向连接具有电信级具有电信级 OAM&PS (SDH-like)多业务支持能力多业务支持能力 (PWE3, VPLS)协议标准、产业链相对完善协议标准、产业链相对完善简单而高效的，适用于承载汇聚简单而高效的，适用于承载汇聚型接入业务的优良技术型接入业务的优良技术MPLS-TP为目前为目前PTN设备的主流设备的主流的技术之一的技术之一2008年年2月月 2008年年4月月 2008年年7月月 2009年年Q3PTNPTN标准（标准（MPLS-TPMPLS-TP）标准分析）标准分析2008年2月的SG15全会上，ITU-T正式同意和IETF建立T-MPLS联合工作组(JWT)，共同讨论T-MPLS技术的标准化发展 2008年4月，JWT推荐T-MPLS和MPLS技术进行融合 ，改进现有MPLS技术为MPLS-TP(MPLS Transport Profile-暂定名)，在OAM和保护方面改动比较大，MPLS-TP将主要由IETF定义。

2008年7月的IETF第72次全会上，JWT的专家在参考ITU-T现有T-MPLS相关标准的基础上，开始MPLS-TP一系列草案的起草工作 IETF和ITU-T确定了在2009年Q3前合作完成MPLS-TP的RFC框架以及ITU-T相关标准更新的工作计划T-MPLS与与MPLS-TP的关系的关系nT-MPLS仍然有效，并将在ITU-T完善其标准化工作；nMPLS-TP认可T-MPLS现有的标准规范，并借鉴了其中大部分内容；n从事T-MPLS标准化工作的专家仍将在MPLS-TP标准化工作中起主导作用PTN国际标准（国际标准（MPLS-TP）工作预计在）工作预计在093Q完成，制约了当前完成，制约了当前PTN规模应用规模应用ITU-T SG15ITU-T SG15全会全会 2008年12月ITU-T SG15全会上，公开讨论了T-MPLS/MPLS-TP的相关文稿及联络函正在完善的标准正在完善的标准§《MPLS-TP体系结构》§《MPLS-TP网络OAM的技术规范》§《MPLS-TP网络生存性的研究》§《分组传送网总体技术要求》§《T-MPLS/MPLS-TP技术要求》§《基于MPLS-TP的PTN设备技术要求》 PTNPTN（（T-MPLST-MPLS）的分层传送模型）的分层传送模型 通道层（电路层），通道层（电路层），TMC（（T-MPLS Channel）：）：等效于ＰＷＥ３的伪线层。

表示等效于ＰＷＥ３的伪线层表示业务的特性，例如连接的类型和拓扑类型、业业务的特性，例如连接的类型和拓扑类型、业务的类型等提供务的类型等提供T-MPLS传送网业务通路，传送网业务通路，一个一个TMC连接传送一个客户业务实体（包括一连接传送一个客户业务实体（包括一个单个的客户业务或一组客户业务）个单个的客户业务或一组客户业务） 通路层，通路层， TMP（（T-MPLS Path）：）：类似于类似于MPLS中的隧道层，表示端到端逻辑连接的特中的隧道层，表示端到端逻辑连接的特性，提供传送网连接通道，一个性，提供传送网连接通道，一个TMP连接在连接在TMP域的边界之间传送一个或多个域的边界之间传送一个或多个TMC信号 段层，段层，TMS（（T-MPLS Section）：）：表示相邻表示相邻的虚层连接，提供两个相邻的虚层连接，提供两个相邻T-MPLS节点之间节点之间的的OAM监视由于监视由于TMS实例与服务层路径之实例与服务层路径之间是一对一的，所以，它不需要标签间是一对一的，所以，它不需要标签 物理媒介层：表示传输的媒介，比如：光纤、物理媒介层：表示传输的媒介，比如：光纤、铜缆或无线等铜缆或无线等PTNPTN（（T-MPLST-MPLS）的帧格式）的帧格式T-MPLS帧帧以以太太网网帧帧MSTPPTNOTN传统 以太网l数据业务为主l网络成本低廉网络扩展性好；l不能达到50ms电信级的保护要求；l缺乏有效的OAM机制；lTDM业务为主，数据业务为辅；l刚性带宽分配，带宽利用率低；l满足50ms电信级的保护要求；l技术成熟，网络规模庞大；l内核IP化，面向分组业务；l带宽动态分配，带宽利用率高；l层次化的QoS机制，提供差异化的服务；l满足50ms电信级的保护要求；l面向大颗粒IP化业务，实现超大带宽、超长距离的传输；l刚性带宽分配，带宽利用率低；l不具备二层业务收敛特性；l适用于城域骨干核心大颗粒业务的调度；22承载网现有技术承载网现有技术PTNPTN与与MSTPMSTP网络架构对比网络架构对比23　　MSTP MSTP 组网组网PTN PTN 组网组网组网模式组网模式三层组网或二层组网三层组网或二层组网三层组网或二层组网三层组网或二层组网速率速率骨干层、汇聚层采用骨干层、汇聚层采用10G10G、、10G/2.5G 10G/2.5G 组网，接入层采用、组网，接入层采用、622/155M 622/155M 组网组网骨干层、汇聚层采用骨干层、汇聚层采用10GE 10GE 组网，组网，接入层采用接入层采用GE GE 组网组网组网组网环形、链型、环形、链型、MESHMESH环形、链型、环形、链型、MESHMESH保护保护复用段保护、复用段保护、SNCP SNCP 保护保护环网环网Wrapping/Steering Wrapping/Steering 保护、保护、1+1/1:1 1+1/1:1 链型端到端保护链型端到端保护保护性能保护性能50ms 50ms 电信级保护电信级保护50ms 50ms 电信级保护电信级保护升级能力升级能力骨干层面可升级骨干层面可升级ASONASON可全面升级可全面升级ASONASON没有本质区别，核心的差别交换方式和颗粒上MSTP向分组化继续演进的必要性：业务IP化，网络设备以太网接口越来越普及EoS的代价总是存在MSTP与PTN有明确的定位(效率和成本)MSTP定位以TDM业务为主PTN在分组业务占主导时才体现其优势MSTPMSTP向向PTNPTN的演进的演进 MSTP向分组化演进向分组化演进§业务IPIP化，网化，网络设备以太网接口越来越普及以太网接口越来越普及§EoSEoS的代价的代价总是存在是存在PTNPTN将是未来主流传输技术将是未来主流传输技术( (下一代下一代MSTP)MSTP)适时地在CBD、城市热点等地区优先规划建设PTN网络来承载海量的3G数据业务，进而向其他业务延伸；在数据业务量不大的地方仍可沿用MSTP网络。

整个承载网实现MSTP网络与新建PTN网络混合组网在无需改造MSTP设备条件下，实现业务互联互通、统一的网络管理25PTNPTN产品示意图产品示意图27传送技术应对传送技术应对IPIP化的发展路线化的发展路线IPIPIPIP传送网传送网传送网传送网MSTPMSTPOTHROADMT-MPLSPBT/PBB-TEPTNPTNPTNPTNOTNOTNOTNOTN骨干传送层面骨干传送层面骨干传送层面骨干传送层面汇聚接入层面汇聚接入层面汇聚接入层面汇聚接入层面DSLAMDSLAM光纤接入技术PONPONPONPON用户接入层面用户接入层面用户接入层面用户接入层面WDMWDMPTNPTN设备定位设备定位PSTNUMTS￿CNIP/MPLSRouterRAN商业用户接入IP￿Hotel3G￿基站接入GE/FE、SDH、OTNFEFEE1STM￿-1FE/GENGN/PSTNCiTRANS620CiTRANS660CiTRANS660CiTRANS660CiTRANS660CiTRANS660在IP化的网络中，PTN设备主要定位于城域的汇聚接城域的汇聚接入层入层主要用于解决未来RAN￿IP化后的基站基站FEFE的无线回传的无线回传承载全业务运营中的大量高品质以太网以太网/IP￿/IP￿专线业务专线业务同时兼顾传统兼顾传统2G2G基站基站TDM￿E1和3G￿早期版本的ATM￿IAM2M/STM-1的传送28PTN提出背景提出背景一PTN发展概况发展概况二二FTTX如何在移动网络部署如何在移动网络部署三三PTN组网策略组网策略四四PTN设备重要参数设备重要参数五五PTN关键技术关键技术三三√30• MPLS(MPLS(Multi-Protocol Label Switching) )是一种标准化的路由与交换技术平台，可以支持各种高层协议与业务.• MPLS利用标记标记进行数据转发的。

当分组进入网络时，要为其分配固定长度的短的标记，并将标记与分组封装在一起，在整个转发过程中，交换节点仅根据标记进行转发 • MPLS具有““多协议多协议””特性，对上兼容IPv4、IPv6等多种主流网络层协议，对下支持ATM、FR、PPP等链路层多种协议，从而使得多种网络的互连互通成为可能通常处于二层和三层之间，俗称2.5层什么是什么是MPLSMPLS？？31q￿标记（Label）￿￿￿￿它是一个短的、具有固定长度、仅在相邻LSR之间有意义、用来标识和区分转发等价类FEC的标志q￿转发等价类FEC（Forwarding￿Equivalence￿Class）    MPLS作为一种分类转发技术，将具有相同转发处理方式的分组归为一类，称为转发等价类FEC（Forwarding￿Equivalence￿Class）相同转发等价类的分组在MPLS网络中将获得完全相同的处理FEC的划分通常依据网络层的目的地址前缀或是主机地址q￿标记映射￿￿￿￿￿将标记分配给FECMPLSMPLS相关基本概念（相关基本概念（1 1））32MPLSMPLS相关基本概念（相关基本概念（2 2））q 标记交换路由器标记交换路由器LSR（Label Switching Router）o边缘路由器LER（Label Edge Router）o核心路由器LSRq 标记交换路径标记交换路径LSP（（Label Switching Path）） MPLS网络为具有一些共同特性的分组通过网络而选定的一条通路，由入口的边缘交换路由器，一系列核心路由器和出口的边缘交换路由器以及它们之间由标记所标识的逻辑信道组成。

 q 标记分发协议标记分发协议LDP（（Label Distribution Protocol））  MPLS的控制协议，用于LSR之间交换信息，完成LSP的建立、维护和拆除等功能 33MPLSMPLS体系结构体系结构LER：边缘路由器：边缘路由器LSR：标记交换路由器：标记交换路由器LDP和传统路由协议（如OSPF、ISIS等）一起，在各个LSR中为有业务需求的FEC建立路由表和标签映射表； 入口LER接收分组，完成第三层功能，判定分组所属的FEC，并给分组加上标签，形成MPLS标签分组； 接下来，在LSR构成的网络中，LSR根据分组上的标签以及标签转发表进行转发，不对标签分组进行任何第三层处理； 最后，在MPLS出口LER去掉分组中的标签，继续进行后面的转发34MPLSMPLS基本交换原理基本交换原理q 建立连接建立连接 对于MPLS来说，建立连接就是形成标记交换路径LSP的过程q 数据传输数据传输 数据传输就是数据分组沿LSP进行转发的过程q 拆除连接拆除连接 拆除连接就是通信结束或发生故障异常时释放LSP的过程MPLS交换采用面向连接的工作方式，信息传送要经过以下三个阶段35MPLSMPLS的数据传输的数据传输q 入口路由器的处理过程入口路由器的处理过程 数据分组到LSP的映射、将数据分组封装成标记分组、将标记分组从相应端口转发出去 q 核心路由器的处理过程核心路由器的处理过程 依据标记进行转发q 出口路由器的处理过程出口路由器的处理过程 弹出标记、用网络层地址查找路由表确定下一跳 3620Bit用作标签用作标签(Label): 用于转发的指针。

用于转发的指针3个个Bit的的EXP: 保留，用于试验保留，用于试验1个个Bit的的S, MPLS支持标签的分层结构，即多重标签值为支持标签的分层结构，即多重标签值为1时表明为时表明为最底层标签最底层标签8个个Bit的的TTL:作用类似于作用类似于IP中的中的TTL（（ Time To Live ）MPLSMPLS包头结构包头结构二层帧头MPLS头IP包LabelEXPS TTLT-MPLST-MPLS数据转发技术（数据转发技术（1 1））37T-MPLS采用双标签传送模式，T-MPLS在为客户层提供分组式数据传输时，会对客户数据分配两类标签，分别是虚信道/伪线(Channel/PW)标签和传输交换通道/隧道(Path/Tunnel)标签信信道标签将两端的客信信道标签将两端的客户联系在一起，用于终户联系在一起，用于终端设备区分客户数据端设备区分客户数据隧道标签用于客户数据隧道标签用于客户数据在在T-MPLS 分组数据通分组数据通道中的交换以及转发道中的交换以及转发伪线在伪线在MPLS网络中构网络中构建起一条条建起一条条T-MPLS隧隧道来传输上层业务，就道来传输上层业务，就好像真实存在的连接一好像真实存在的连接一样样——在在T-MPLS隧道隧道上层的业务看来，上层的业务看来，T-MPLS隧道给它们提供隧道给它们提供面向连接的传输服务。

面向连接的传输服务透明双标签的分组传输控制示意图透明双标签的分组传输控制示意图T-MPLST-MPLS数据转发技术（数据转发技术（2 2））38T-MPLS隧道结构示意图将将MPLS与伪线技术相结合，与伪线技术相结合，T-MPLS就实现了就实现了“面向连接的分组传送面向连接的分组传送”的特点分类目录分类目录OAMOAM仿真技术仿真技术保护倒换保护倒换QoSQoS同步技术同步技术OAMOAM有关术语有关术语 ME：Maintain Entity，维护实体在T-MPLS中，基本的ME是T-MPLS路径ME之间可以嵌套，但不允许两个以上的ME之间存在交叠 MEG： Maintain Entity Group，维护实体组，表示一组满足以下条件的ME：1）属于同一管理域，2）属于同一个MEG层次，3）属于相同点到点或者点到多点T-MPLS连接 MEP：MEG End Point：MEG的端点，生成和终结OAM分组 MIP：MEG Intermediate Point，是MEG的中间节点，它能够响应某些OAM帧，但除环回信号（LB）外，不会发起OAM帧，对途径的网络流量也不采取任何动作 MEL： MEG Level表示一个MEG所属的级别，代表它所处的域，用来区分不同域的OAM40PTNPTN关键技术：分组网络关键技术：分组网络OAMOAM机制机制 P P MEPMIPMIPMEPMEPMEPMEPMEPMEPMEPMIPMIPCarrier 1Carrier 2NNIinter carrier CE CE carrier 2 OAMcarrier 1 OAM PE end to end OAM P MIPUNIUNI PE PE-S PE-S ACAC 基于国际标准（ITU-T G.8114/Y.1730/Y.1731 、802.1ag/802.3ah等）的OAM机制，通过特定的分组承载网络的OAM信息 借助OAM信息，实现分组网络故障自动检测，保护倒换，性能监控，故障定位，信号的完整性等功能PTNPTN（（T-MPLST-MPLS）的）的OAMOAM（（ G.8114 G.8114 ））序号序号作用作用名称名称含义含义所属层面所属层面1告警CCContinuity and Connectivity CheckT-MPLS的TMC、TMP、TMS层2AISAlarm Indication Signal3RDIRemote Defect Indication4LBLoopback5LCKLock6TSTTEST7CSFClient Signal Fail 8性能LMFrame Loss Measurement9DMFrame Delay Measurement10其他APSAPSAutomatic Protection Switching11MCCMCCManagement Communication Channel12SSMSSMSynchronization Status MessageT-MPLST-MPLS的的OAMOAM分组格式分组格式43•传统传送网中使用块状帧结构, OAM信息随数据信息一起传输, 而 T-MPLS网络则分别采用 OAM分组和数据分组对这两类信息分开传输。

• G.8114定义了T-MPLS详尽而功能强大的OAM机制，使得网络中每一个层面的传送实体，不管属于用户、业务提供商还是运营商，都能执行故障检测、故障定位和性能监测任务• •label_14label_14：：：：OAM帧统一的标签值，帧统一的标签值，设为设为14；；• •MELMEL：：：：MEG 等级；等级；0-7.• •S S：：：：栈底指示，设为栈底指示，设为1；标记栈底部；标记栈底部• •TTLTTL：：：：生存时间，服务于生存时间，服务于MIP 对对OAM帧的标识；帧的标识；• •Function typeFunction type：：：：功能类型，对所有功能类型，对所有的的T-MPLSOAM功能编码标识；功能编码标识；• •ResRes：：：：预留字段，不用则设为预留字段，不用则设为000；；• •VersionVersion：：：：版本标识；版本标识；• •FlagsFlags：：：：标记；标记；• •TLV OffsetTLV Offset：：：：TLV 偏移，指向偏移，指向TLV 的起始位置；的起始位置；• •End TLVEnd TLV：：：：为可选字段，用于标识为可选字段，用于标识TLV 末端。

末端通用OAM PDU格式分类目录保护倒换保护倒换同步技术同步技术OAMOAMQoSQoSQoSQoS仿真技术仿真技术PTNPTN关键技术：关键技术：QoSQoS机制机制ClassifierTokensDropACLOther ProcessDropCARQueue 0Queue 1Queue 2Queue NTDREDWREDDropWRRDWRRFIFOPQFQWFQShaperDropn在PE节点，通过业务分类（Classification）、流量调节（Policer）、队列管理（Queue）和流量整形（Shaper）和拥塞处理相关的队列调度（Scheduler）等功能实现业务的服务质量控制n提供基于Diff-Serv TE的QOS控制，如Pipe模式、Short Pipe模式等业务分类业务分类速率控制速率控制流量调节流量调节拥塞避免拥塞避免拥塞管理拥塞管理QoSQoS实现技术要点实现技术要点 流量分类§位于入口，分类依据：端口、802.1P、PW、MAC、VLAN ID等及其组合 流量监控§一般位于流量分类功能模块之后，负责对分类后的入口业务流进行测试和等级标注，其中入口业务流量测试是指带宽和突发的测试§算法：MEF10、单速率三色染色法、双速率三色染色法 流量整形§一般位于出口处，对分组的流量进行限制，并对超出流量约定的分则进行缓冲，并在合适的时候将缓冲的分则发送出去 拥塞管理§使用队列调度技术来进行拥塞的管理§队列调度算法：PQ、WFQ（加权公平队列算法）、DRR、WRR、WDRR等 拥塞避免§通常采用丢包技术来实现拥塞避免§丢包策略包括队尾丢弃法、RED（随机早期监测）、WRED等对分组业务的对分组业务的QoSQoS实现实现 端到端的业务的QoS机制§在PTN网络的信道层实现 信道汇集业务的QoS保障机制§在PTN网络的通道层实现分类目录保护倒换保护倒换同步技术同步技术OAMOAM仿真技术仿真技术仿真技术仿真技术QoSQoS仿真技术简介仿真技术简介 电路仿真技术起源于ATM网络，采用虚电路等方式，将电路业务数据封装进ATM信元在ATM网络上传输。

后来这种电路仿真的设计思想被移植到城域以太网上面在以太网上提供TDM等电路交换业务的仿真传送 电路仿真是电路交换业务在PTN网络上透明传输所采纳的机制它用特殊的电路仿真头来封装TDM业务 IETF PWE3工作组在TDM业务透传标准制定方面起主导作用，该组织不仅定义了这种技术的数据层面的标准，还定义了控制层面和管理层面的标准，而其他组织的标准主要集中在数据面的业务封装方法上 PWE3 －Pseudo Wire Emulation Edge to Edge端到端伪线仿真 IETF（Internet Engineering Task Force） RFC(Request For Comments)Definition and FunctionalityDefinition and Functionality PWE3定义 是一种通过PSN把一个仿真业务的关键要素从一个PE运载到另一个或多个其它PEs的机制 PWE3小组定义的三种重要的仿真方式§SAToP (RFC4553)非结构化仿真ŸStructure-Agnostic Time Division Multiplexing (TDM) over Packet§CESoPSN(RFC5086) 结构化仿真ŸStructure-Aware Time Division Multiplexed (TDM) Circuit Emulation Service over Packet Switched Network§CEP(RFC4842)SDH电路仿真ŸSynchronous Optical Network/Synchronous Digital Hierarchy(SONET/SDH)Circuit Emulation over Packet PWE3模块模块PE1PWE3模块模块PE2PTNPTN关键技术：关键技术：PWE3PWE3（端到端的伪线仿真）（端到端的伪线仿真）CE1CE2伪线仿真业务伪线仿真业务 Tunnel伪线（伪线（PW））PWE3：一种业务仿真机制，希望以尽量少的功能，按照给定业务的要求仿真线路。

PTN 网络网络 伪线表示端到端的连接，通过Tunnel隧道承载；PTN内部网络不可见伪线 本地数据报表现为伪线端业务(PWES)；边缘设备PE执行端业务的封装/解封装 客户设备CE感觉不到核心网络的存在,认为处理的业务都是本地业务分类目录同步技术同步技术OAMOAMQoSQoS保护倒换保护倒换保护倒换保护倒换仿真技术仿真技术PTNPTN（（T-MPLST-MPLS）的保护倒换技术）的保护倒换技术 线性保护倒换（线性保护倒换（G.8131G.8131）：）：§1+1路径保路径保护 §1:1路径保路径保护 环网保护倒换（环网保护倒换（G.8132G.8132）：）：§Wrapping（（环回）回）§Steering（（转向）向）T-MPLST-MPLS线性保护机制的操作类型：线性保护机制的操作类型：返回类型与非返回类型返回类型与非返回类型 返回类型是指在引起倒换的原因清除后,业务将恢复到工作连接中传输在返回类型的情况下，当工作连接有故障发生后，并且在得到检测确认后倒换动作已经完成，此时业务信号由保护连接传送，在一段时间后工作连接的故障已经清除，先前局部的倒换请求已经终止，就进入到等待恢复状态，在这个状态结束后进入无请求状态，这个时候业务信号倒换回工作连接。

但是在等待恢复状态期间，如果有较高优先级的请求时，就会提前结束等待恢复状态 非返回类型是指当倒换请求终止，业务信号不会倒换回工作连接，而是继续在保护连接传送在非返回类型的情况下，如果由于信号裂化或者信号实效造成的连接实效已经终止，也没有外部的启动命令，就进入了无请求的状态，此时不会发生倒换操作54T-MPLST-MPLS线性保护机制的倒换类型：线性保护机制的倒换类型：单向倒换类型单向倒换类型和双向倒换类型双向倒换类型 单向倒换类型是指只有受到影响的一端启动倒换，两端的选择器是独立工作的，单向倒换能够在相反方向的不同连接上保护两个单向故障，有利于减小倒换的操作复杂度 双向倒换类型是指即受到影响的和没有受到影响的连接方向均倒换至保护路径，这种双向的倒换需要用自动保护倒换协议（APS）来协调，在APS协议信息的控制下，保护倒换由被保护域的源端选择器和宿端选择器共同完成，即使在单向故障的情况，源端和宿端也会有相同的桥接器和选择器设置55T-MPLST-MPLS的路径保护的路径保护 T-MPLS路径保护用于保护一条T-MPLS连接，是一种专用的端到端的保护结构，可以用于多种网络类型，如环网、网孔网等。

T-MPLS路径保护又可以具体分为1+1和1:1两种类型56单向１＋１路径保护倒换结构（正常时）单向１＋１路径保护倒换结构（工作连接失效时）保护连接时每条工作连接是专用的，工作连接和保护连接在被保护域的源端进行永久性桥接，即业务信号同时在工作连接和保护连接上传送节点Ｚ检测到工作连接发生故障，则Ｚ点将会倒换至保护连接操作类型可以是返回的，也可以是非返回的双向双向1:1T-MPLS1:1T-MPLS路径保护（路径保护（1 1））• 在1:1结构中，保护连接是每条工作连接专用的，被保护的业务信号由工作连接和保护连接进行传送，工作连接和保护连接的选择原则由预先的配置机制决定为了避免单点实效，工作连接和保护连接应该走分离的路由•双向1:1T-MPLS路径保护倒换类型是双向倒换，双向1:1T-MPLS路径保护的操作类型应该是可返回的57业务信号是由工作连接传送的，即两端的选择器都选择了工作连接双向双向1:1T-MPLS1:1T-MPLS路径保护（路径保护（2 2）） 若在工作连接Z-A方向上发生故障，则此故障将在节点A检测到 然后使用APS协议触发保护倒换，58    1)节点A检测到故障；    2)节点A选择器桥接倒换至保护连接A-Z（即在A-Z方向，工作业务同时在工作连接A-Z和保护连接A-Z上进行传送）和节点A并入选择器倒换至保护连接A-Z；    3)从节点A到节点Z发送APS命令请求保护倒换；    4)当节点Z确认了保护倒换请求的优先级有效之后，节点Z并入选择器倒换至保护连接A-Z（即在Z-A方向，工作业务同时在工作连接Z-A和保护连接Z-A上进行传送）；    5)然后APS命令从节点Z传送至节点A用于通知有关倒换的信息；    6)最后，业务流在保护连接上进行传送。

WrappingWrapping保护倒换保护倒换( (环回）环回） 类似SDH的复用段保护倒换，在故障处的相邻节点倒换SteeringSteering保护倒换（转向）保护倒换（转向） 检测到故障的节点向所有节点发送倒换请求，每条业务在源节点被倒换到保护方向分类目录OAMOAMQoSQoS仿真技术仿真技术同步技术同步技术同步技术同步技术保护倒换保护倒换同步的概念同步的概念 同步包括频率同步和时间同步两个概念 §频率同步，就是所谓时钟同步，是指信号之间的频率或相位上保持某种严格的特定关系，其相对应的有效瞬间以同一平均速率出现，以维持通信网络中所有的设备以相同的速率运行§时间同步，每时每刻的时间都保持一致 通讯网络对同步的需求通讯网络对同步的需求无线制式无线制式 时钟频率精度要求时钟频率精度要求 时钟相位同步要求时钟相位同步要求 GSM 0.05ppm NA WCDMA FDD0.05ppm NA TD-SCDMA 0.05ppm ±1.5us CDMA2000 0.05ppm 3usWiMax FDD 0.05ppm NA WiMax TDD 0.05ppm 1us LTE 0.05ppm 倾向于采用时间同步倾向于采用时间同步 n无线IP RAN对同步的需求n总的来看，以GSM/WCDMA为代表的欧洲标准采用的是异步基站技术，此时只需要做频率同步，精度要求0.05ppm（或者50ppb）。

而以TD-SCDMA/CDMA/CDMA2000代表的同步基站技术，需要做时钟的相位同步（也叫时间同步） 63PTNPTN网络内的时钟同步技术－同步以太技术网络内的时钟同步技术－同步以太技术 采用类SDH的时钟同步方案，通过物理层串行比特流提取时钟，实现网络时钟（频率）同步 同步以太网时钟精度由物理层保证，与以太网链路层负载和包转发时延无关 时钟的质量等级信息可以通过专门的SSM帧进行传送 相关标准为G.8261PTNPTN网络内的时间同步技术－网络内的时间同步技术－IEEE 1588V2 IEEE 1588V2 PTN时间同步技术采用IEEE 1588V2(PTP)协议，实现PTN网络的时间同步功能精度可达到纳秒级别，满足3G移动网络对时间同步的要求 IEEE1588：Precision Clock Synchronization Protocol for Networked Measurement and Control Systems 网络测量和控制系统的精密时钟同步协议标准 IEEE1588定义了一个在测量和控制网络中，与网络交流、本地计算和分配对象有关的精确同步时钟的协议（PTP－ Precision Time Protocol ） IEEE 1588V2(PTP)协议：通过主从设备间消息传递，计算时间和频率偏移以及中间网络设备引入的驻留时间，从而减少定时包受存储转发的影响，实现主从时钟和时间的精确同步。

IEEE1588V2IEEE1588V2组成和同步实现组成和同步实现 IEEE 1588V2(PTP)系统由硬件部分和软件部分组成 硬件部分定义了四种时钟模型：普通时钟、边界时钟、端到端透明时钟、对等透明时钟在PTN网络中，主要采用BC模式（边界时钟模式）和TC模式（端到端透明时钟模式或对等透明时钟模式），其中又以BC模式的实现更为简单 软件部分定义了两种消息类型：§事件消息：消息的产生与时间相关§普通消息：消息的产生与时间无关 同步实现分两步进行： 在PTP系统中建立主从的体系结构即主从同步链 通过主从时钟间消息的传递，实现时间偏移的测量和传输延时的测量，从而实现主从时钟的时间同步 IEEE 1588V2IEEE 1588V2实现实现PTNPTN时间同步透传时间同步透传 PTNPTN提出背景提出背景一PTN发展概况发展概况二二FTTX如何在移动网络部署如何在移动网络部署三三PTN组网策略组网策略四四PTN设备重要参数设备重要参数五五PTN关键技术关键技术三三√IP化成熟期IP化初期IP化初期• 全网业务通过全网业务通过PTNPTN进行接入、进行接入、汇聚汇聚• PTN PTN网络全网覆盖实现，多网络全网覆盖实现，多业务的快速接入和灵活调度。

业务的快速接入和灵活调度初期 现网现网MSTP/SDHMSTP/SDH网络庞大，结构成熟稳网络庞大，结构成熟稳定，也具备一定分组业务承载能力；初期定，也具备一定分组业务承载能力；初期可采用现网资源承载少量小颗粒的专线业可采用现网资源承载少量小颗粒的专线业务，充分利用现网资源，保护原有投资务，充分利用现网资源，保护原有投资可逐步建设可逐步建设PTNPTN网络，保护投资，积累运营网络，保护投资，积累运营和维护经验和维护经验网络网络IPIP化演进图化演进图中期 PTNPTN大量部署，大量部署，IPIP化基站业务和化基站业务和大量专线业务通过主要通过大量专线业务通过主要通过PTNPTN进行承进行承载；载； MSTP/SDHMSTP/SDH作为补充网络，利用其作为补充网络，利用其原有网络覆盖能力和接入能力原有网络覆盖能力和接入能力69PTNPTN网络与其他网络的融合网络与其他网络的融合核心节点OTN/WDM 骨干层骨干节点PTN汇聚层 10GE汇聚节点PTN接入层 GEPON接入网数据接入网 CMNETRNC70城域传输网组网策略城域传输网组网策略问题问题1：何时引：何时引入入PTNØ从技术需要分析从技术需要分析，基站的IP化、TD地面时钟的传送等方面看， 建设PTN网络是未来网络发展的必然趋势。

Ø从设备成熟度分析从设备成熟度分析，目前PTN设备处于商用化初期阶段，成熟度还有待集团进一步的测试和验证Ø从成本上分析，从成本上分析，根据国外相关电信公司模型测算，在IP 化业务流量超过整个网络承载业务流量的70% 以上时，采用PTN 建设将有较大优势Ø从维护角度分析从维护角度分析，应紧跟技术和设备的发展，适时进行小范围的试验组网，逐步熟悉PTN网络的维护特点，为将来大面积建设PTN网络打下良好的基础，减少IP化业务的发展对维护带来的压力在基站在基站IP化和化和TD时钟承载时钟承载的需求下，只的需求下，只要设备已经成要设备已经成熟，即可在集熟，即可在集团的指导意见团的指导意见下展开下展开PTN网网络的建设络的建设问题问题2：如何引：如何引入入PTN先汇聚层，再接入层，分区域逐步引入先汇聚层，再接入层，分区域逐步引入移动业务移动业务PTN的引入时机的引入时机场景场景A年内出现较多IP化TD基站的接入要求场景场景B全业务的爆发式增长场景场景C开展无线城市的建设，WLAN全面铺开以以FE方式方式接入接入带宽普遍带宽普遍需求较高需求较高传送网需承担传送网需承担数据业务的二数据业务的二层汇聚功能层汇聚功能MSTP设备的二层汇聚功能十分有限IP RAN的接入的接入TD地面时地面时钟钟触发场景PTN技术是目前应对具备上述特点的业务的最佳选择，同时也考虑到MSTP设备的拆除利用问题，因此在上述三种场景出现时，即可考虑启动PTN网络的建设城域传输网组网策略城域传输网组网策略IP/MPLS+WDM/OTNSRBSC/RNC分组传送网络（PTN）10GEFENode BNode BFENode Node B BBTSBTSFEGEGE传统传送网络（MSTP）IMA E1Node BNode BNode Node B BBTSBTSBTSBTSIMA E1E1E1STM-64STM-4STM-4TDM业务承载在SDH/MSTP网络IP化业务承载在新建的PTN网络模式一：模式一：SDH/MSTP网络和网络和PTN网络独立组网网络独立组网移动业务移动业务城域传输网组网策略城域传输网组网策略模式二：模式二：SDH/MSTP和和PTN混和组网，逐步替换混和组网，逐步替换GE/10GEABDEFCGE环a bcFE阶段四•全网PTN组环阶段二•接入层设备混合组网或PTN单独组环•汇聚层仍为MSTP，接入层PTN及MSTP共存MSTPABDEFCGE环SDH环a bdefcFEE1阶段三•接入层设备混合组网或PTN单独组环•汇聚层和接入层PTN及MSTP共存GE/10GEABDEFCGE环SDH环a bdefcFEE1MSTP阶段一•接入层设备混合组网•汇聚层及接入层环路为MSTPMSTPABDEFCSDH环a bdefcFEE1SDH环移动业务移动业务城域传输网组网策略城域传输网组网策略演进模式演进模式独立组网混合组网组网结构清晰清晰、两种模式互相独立、两种模式互相独立相对相对复杂复杂，不同设备、不同类型环路共存，不同设备、不同类型环路共存业务配置业务开放业务开放清晰清晰，不同模式的业务开放，不同模式的业务开放在相应的平面在相应的平面不同模式的业务开放在相同的网络中，中不同模式的业务开放在相同的网络中，中间过程存在间过程存在大量的业务割接大量的业务割接设备要求功能要求功能要求单一单一，只需完成对应模式下，只需完成对应模式下的业务接入的业务接入功能要求功能要求全面全面，需同时能承载，需同时能承载TDM与与IP业务的接入业务的接入资源需求机房空间、光缆资源等基础机房空间、光缆资源等基础需求大需求大各类基础资源需求各类基础资源需求相对较小相对较小工程维护便利便利，两网独立维护，两网独立维护相对相对复杂复杂，对维护人员要求高，对维护人员要求高投资前期投资大前期投资大前期投资较小，可分步实施前期投资较小，可分步实施组网清晰业务清晰设备要求低维护便利消耗资源前期投资大独立组网的独立组网的优势更大，优势更大，优先选择优先选择移动业务移动业务城域传输网组网策略城域传输网组网策略PTN提出背景提出背景一PTN发展概况发展概况二二FTTX如何在移动网络部署如何在移动网络部署三三PTN组网策略组网策略四四PTN设备重要参数设备重要参数五五PTN关键技术关键技术三三√PTNPTN设备性能指标设备性能指标 交换容量交换容量：所有端口同时线速收发包时的带宽之和，单位bps， 烽火设备：CiTRANS 660：交换容量（双向）640G，交换容量（单向）320G，CiTRANS 640：交换容量（双向）100G，交换容量（单向）50G，CiTRANS 620：交换容量（双向）10G，交换容量（单向）5G。

背板带宽背板带宽：单个槽位到交叉板的最大连接带宽； 烽火设备：CiTRANS 660背板带宽40G，CiTRANS 640背板带宽10G，CiTRANS 620背板带宽5G， 总线速率总线速率：业务板到交叉板的单总线连接速率； 烽火设备：槽位单根总线速率CiTRANS 660 12.5Gbps，CiTRANS 640 12.5Gbps，CiTRANS 620 1.25Gbps PPS：Packet Per Second，交换容量除以最短包长的每包比特数，即PPS=交换容量/((64+8+12)×8)，8为以太网前导，12为最小帧间隔1G大约等于1.488Mpps 烽火设备：CiTRANS 660 PPS: 480Mpps，CiTRANS 640 PPS: 75Mpps，CiTRANS 620 PPS: 7.5Mpps城域以太网业务定义城域以太网业务定义 城域以太网论坛(MEF) 定义两种以太网业务和三种业务类别。