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1、分组传送网原理与技术,北京阿法迪信息技术研究中心http:/www.iforward.org/,面向业务传送技术的演进,基于T-MPLS的分组传送,基于以太网技术体系的分组传送,1,2,4,分组传送网原理与技术,基于MPLS-TP的分组传送,3,面向业务传送技术的演进,1.6 PTN技术分类,网络发展的驱动力,互联网和宽带接入的发展带动了数据业务的爆炸式增长业务类型的多样化可运营增值业务的需求数据业务的突发性业务颗粒向大容量变化业务需要的开通及时性业务传输的高可靠性要求,信息网络的新趋势,数据主导突发性，非对称性，灵活性，无处不在(泛在)无线传感网，家庭网，网格，RFID，体系复杂人-机、人-
2、人、机-机间互动，网络融合与重叠，异构互连，多终端，高带宽，边缘自组织,5,6,业务的智能化业务的智能化主要体现在网络业务提供的灵活性、终端的智能化，例如除输入密码外，还可以通过语音、指纹来识别用户身份。业务的多媒体化信息由语音、图像、数据等多种媒体构成，信息的表达能力和信息传递的深度都比以往有很大的提高，基本上可以实现多媒体业务在无线、有线网之间的无缝传输。业务的个性化用户可以在终端、网络能力的范围内，设计自己的业务，这是实现个性化的首要前提；网络运营商为用户提供虚拟归属环境即VHE能力，使用户在拜访网络时可以享受到与归属网络一致的服务，保证个性化业务的全网一致性；网络运营商为了领先竞争对手
3、留住客户，需要强大的业务开发能力，不断开发新的业务；业务提供者也可以相对于网络运营者独立地开发业务。业务的人性化业务的人性化就是要满足人的基本需要。人在移动中处理信息的能力比较有限，信息的有效传输和表达尤其重要，带宽并不是越宽越好，要用最少的码元传输量使用户获取最多、最有用的信息；要考虑用户在安全性、可靠性方面的需求，达到固定网的水平。,当前业务特点,IP网,GPRS/CDMA/3G,会议电视,2.5G POS,GE,语音、数据、图象、视频、多媒体,10G POS/LAN/WAN,业务的全IP化,IP技术的发展,IP技术的应用迅速扩大，远远超出了互联网领域，逐步渗透到了网络的各个层面。IP网络
4、规模、设备能力、可靠性和扩展性发展迅速。电信业务正在逐步IP化，而IP网络也在逐步电信化。组网层次减少，扁平化趋势明显。IP技术正在以实用化的方式强化其在电信网络技术的主导地位,All IP转型对传送网的挑战,Backbone,面向All IP业务的传送网,Metro,对传送网的需求业务宽带化大流量业务的调度和传递流量突发性动态带宽调整接口种类减少简化承载网，提高承载效率网络智能化业务感知能力网络安全性电信级的OAM和可靠性利润最大化降低CAPEX/OPEX,骨干网,宽带与融合 未来网络发展趋势,网络的融合,在传送层，一个统一的基于IP/MPLS的核心传送网将最可能成为多业务融合的承载网络，可
5、以承载所有的移动和固定通信业务，包括语音、数据和视频业务等。,在网络边缘，一个基于分组的多业务传送平台则可能融合多种业务的接入和传送功能。下一代网络中的传送网将融合现有的光传送网和IP/MPLS网络的特点，实现对分组业务的高性能传送。,融合正在成为通信行业的主旋律，包括技术的融合、设备的融合、网络的融合和业务的融合,以及通信企业的融合。,当今运营商面临的机遇与挑战,战略转型是出路,收入增长降低成本,融合的世界,快速发展的因特网,多样的业务,商业模型,投资市场,全球化,网络运营商,更丰富的光纤路由、更完善的网络结构、更充足的传送带宽，业务配置更加灵活便捷、业务传递更加高效可靠。,面向业务传送技术
6、的演进,1.6 PTN技术分类,传统的数据业务是基于电路型网络传送的。也就是IP over SDH/WDM方案。,14,传统的光互联网,IP/ATM/SDHIP/PPP/HDLC/SDHIP/FR/SDHIP/LAPS/SDHIP/SDL/SDH,15,IP over SDH,IP,SDH,LAPS,SDH,PPP/HDLC,SDH,?,Motivations for a new scheme:-light-weight/low-cost-high-speed-rationalize functions-include QoS mechanisms-?,TCP,Applications,PPP
7、 over SDH(RFC1619),LAPS(X.ipos),Possible IP over SDH?,Application,Transport,IP,BER/OH func/MaintOctet timingBit timingMedia,Error det/correctionFramingAsyncSync.(bit/byte),QoS,SDH,ATM,SDH,FR,Network Layer,16,PPP协议提供多协议封装和差错控制及链路初始化控制等功能HDLC帧格式负责同步传输链路上的PPP封装的IP数据帧的定界,IP/PPP/HDLC/SDH,PPP协议（即IETF FRC1
8、661：The Point-to-Point Protocol和RFC2153：PPP vendor Extension）是一个简单的OSI第二层网络协议。其标头只有两个字节，没有地址信息，只是按点到点顺序，面向无连接。PPP协议可将IP数据包切成PPP帧（符合RFC1662：PPP in HDLC-Link Faming）以满足映射到SDHSonet帧结构（符合RFC1619：PP over SDH）上的要求。PPP是个协议簇，它有三个主要组成部分：（1）提供在串行链路上封装数据报文的方法：以HDLC协议为基础来封装数据报。（2）链路控制协议LCP（Link Control Protocol
9、）：这是PPP中一个用于建立一条链路的子协议。（3）网络控制协议NCP（Network Control Protocols）簇：该子协议簇能为多种网络层协议（如IP，IPX，AppleTalk，OSI等）建立和配置逻辑连接。,PPP 点到点协议介绍,18,IP/PPP/HDLC/SDH,HDLC帧按ITUT G.707建议以字节对齐方式映射进SDH的高阶或低价容器。在映射之前可以扰码或不扰码，如扰码则采用（X431）扰码器。在虚容器（VC4和VC3）的通道开销POH中设置了一个C2字节（称为信号标签字节），用以指示所载的信息类型，对于一般的HDLC帧，C200010110（即16H），对于PP
10、P/HDLC，则C2为11001111（即16进制CF）。在低阶虚容器VC12中也有类似的字节V5，但ITUT目前尚未规范其如何对应PPP/HDLC信息。,19,PPP的优缺点,PPP方式的优点是成熟已大量使用互操作性：可支持多种网络协议高效的组帧技术：除需插入LCP和NCP控制帧外，仅在HDLC帧中增加一个协议字段（两字节），开销少链路质量监视报告功能：以快速和用户可定义的方式提供一种检测专用线路故障的功能缺点：因为它当初不是完全针对IP而设计的，因此有些功能在纯IP协议环境下没有起作用。,20,IP/LAPS/SDH,LAPS(用于SDH的链路接入协议)也是HDLC格式中的一种。通过LAP
11、S建立的也是面向字节同步的点对点链路。与IP/FR/SDH类似，LAPS利用HDLC帧中的地址字段来传送业务接入点识别符（SAPI），通过置SAPI为不同值来实现对信息字段中分组的协议识别（例如SAPI“00000100”为IPV4业务，“00001100”为IPV6业务，“11111111”为全站地址，除011111110与01111101外，其余值还可用作其它SAPI地址），从而可省去PPP/HDLC中特设的12个字节的协议指示字段。为了保证SDH信号有足够的定时信息，即避免在SDH信号流中有过长的连“O”或连“1”，LAPS帧在映射进SDH之前，使用（X431）的自同步扰码。为了指示映射
12、进SDH高阶虚容器VC4内的信息为LAPS，C2设为“00011000”（即18H），对于低阶虚容器V5，在ITU中已有提议用“101”指示装载了LAPS信息。,21,简化的数据链路协议（SDL）,在IPPPPHDLCSDH中，使用的基于HDLC的帧定界协议存在一些问题，主要表现在：用户使用HDLC帧时，网管需要对每一个输入、输出字节都进行监视。当用户数据字节的编码与标志字节相同时，网管需要进行填充、去填充操作。为此，Lucent提出了简化数据链路协议SDL。SDL用户对同步或异步传送的可变长的IP数据包进行高速定界，可适用于OC-48STM-16以上速率的IP over SDH。,22,IP
13、/SDL/SDH,SDL（简化的数据链路协议）用于取代PPP/HDLC SDL工作原理：类似于ATM信元，仅长度是可变的。SDL方式特点：简单，比HDLC容易应用于高速链路，有可能提供链路层的QOS和复用,长度指示 QOS指示 CRC校验 用户数据字段,MSTP技术-技术特征,（1）继承了SDH技术的诸多优点（2）支持多种协议（3）支持WDM扩展（4）提供集成的数字交叉连接交换（5）支持动态带宽分配（6）链路的高效建立能力（7）提供综合网络管理功能（8）支持多种以太网业务类型（9）是一种城于网建设技术可以应用到骨干层、汇聚层和接入层,MSTP技术演进四个阶段,第一阶段的MSTP技术,第一阶段的
14、MSTP是在原有SDH设备基础上，增加了以太网和ATM接口。采用PPP封装协议，实现了以太网业务的点到点透明传输功能，具有较好的用户带宽保证和安全隔离效果。解决了数据业务在SDH中传输问题，但数据带宽共享能力差，不能灵活调整带宽，带宽利用率低。由于采用了PPP协议，多厂商设备互通性差，不支持以太网汇聚功能，端口利用率低。机理是将以太帧直接映射到SDH的容器中。由于SDH的不同容器的净荷装载单元大小是固定的。无论是10/100M Base-T还是GE(千兆以太网)都很难理想的装载到SDH的容器中。而且作为端到端的透传机制，也无法实现流量控制、以太业务QoS、不同以太业务流的统计复用等功能，所以商
15、用价值小。,第二阶段的MSTP的主要特点是采用了VC虚级连、LCAS(Link Capacity Adjustment Scheme)和GFP(Generic Framing Procedure)等技术，实现了以太网二层交换和ATM交换功能。GFP提高了数据封装的效率，便于实现不同厂家社别的互通。VC虚级连更好地解决了与传统SDH网的互连问题，同时提高了带宽的利用率。LCAS大大提高了以太网业务传送的可靠性和带宽调整的灵活性。以太网二层交换可以支持以太网业务的带宽共享，实现汇聚型以太网业务。LCAS配合MAC层的流量控制功能，在网络正常状态下，人工增减虚容器组中的成员个数，不会使网络造成IP业
16、务丢包；借助SDH本身所具有的保护倒换能力，系统也能在50ms内实现保护倒换，利用LCAS动态带宽调整机制和流量控制仅会造成少量丢包，不会影响业务正常进行，这是以太网络所不具备的。这个阶段的MSTP设备目前在网络中的应用最为广泛。,第二阶段的MSTP,第三阶段的MSTP技术,第三阶段的MSTP引入了RPR和MPLS处理功能。RPR支持空间复用和统计复用以及带宽公平算法，提高了带宽利用率，实现了对数据业务50ms的保护，能够提供不同服务等级的业务。MPLS可以提供端到端的业务管理、保护恢复和QoS能力；提供基于MPLS的业务和用户隔离，扩展VLAN范围；通过与RPR结合，提供多环组网能力；提供E
17、VPL和VPLS等新的业务类型。这一类型的MSTP设备还处于试验和试点应用阶段。,第三阶段的MSTP技术RPR的引入和MPLS的引入,RPR技术的引入，在带宽管理方面，它采用带宽动态分配和统计复用原则，每个节点维护通过自身的数据负载量，并把相应数据发送给环上相临节点，这样其他节点根据这些信息就可以获得在源节点上有多少可利用带宽。MPLS是一种结合三层路由、二层交换的数据传送技术，基于标签交换分组的机制，把路由选择和数据转发分开，由标签来规定一个分组通过网络的路径实现了由面向无连接的IP业务到面向连接的标签交换的转变。其技术特点主要体现在以下几个部分：流量工程、负载均衡、故障恢复、路径优先级等。
18、,第四阶段的MSTP技术,第四阶段的MSTP将在新的硬件平台上，引入ASON控制平面，实现由静态网络向智能网络的演进。采用ASON技术，可以实现网络拓扑自动发现、带宽动态申请和释放，支持网状网组网结构；通过MSTP与ASON技术的结合，提供信的业务类型，如BoD和OVPN等。由于ASON技术还不成熟，因此这个阶段的MSTP设备还处于研究中。,面向业务传送技术的演进,1.6 PTN技术分类,运营商对分组传送网的需求,高扩展性：能够满足网络长期发展的需求。成本优势：只有成本上的优势才可以实现广泛的部署。透明性：可以透明传送各种业务信号。安全性：包括网络本身的安全性和对用户数据的安全保障。高可靠性：
19、满足传送网设备99.999%的可用率，具有快速保护和恢复机制。QOS保障：具有可预测和可控的网络与业务性能。多业务支持能力：支持对多业务的承载，从而降低网络整体成本。易于维护和管理：减少人工现场操作的需求，降低对维护和管理人员的要求。互通性好：便于实现多厂商和多运营商的互联互通。继承性：需要能够与现有SDH传送网进行有机的结合，并能够提供对TDM业务的有效传送。,30,31,通信网络进入ALLIP时代，业务种类不断丰富，业务流量不断增加。由此带来的带宽需求的迅猛增长为运营商带来了巨大的传送成本压力。以TDM为基础的传统传送网络传送效率较低而难以适应这一趋势，基于IP over WDM的网络组织
20、架构无法构筑一个面向数据业务的、可靠的、具有端到端动态业务调度功能的传送网络。传统的IP网络也无法满足IP承载网的传送需求和提供电信级业务的要求。,传送网络的发展趋势,2001-2010,2010-,1997-2001,MSTP出现，使得传送网由电路传送/交换向分组传送/交换的演进方向上前进了一步。然而，MSTP的分组处理或IP化程度不够“彻底”，其IP化主要体现在用户接口（即表层分组化），内核却仍然是电路交换（即内核电路化）。这就使得MSTP在承载IP分组业务时效率较低，并且无法适应以大量数据业务为主的3G和全业务时代的发展。,面向IP化的传送网新技术,通信网络正在进入新的时代，业务种类不断
21、丰富，业务流量不断增加。带宽需求的迅猛增长为运营商带来了巨大的传送成本压力。新型业务不断涌现，不但有WLAN、3G、WiMAX等无线业务，还有HDTV、TriplePlay、VOD、以太网商业用户和存储类业务等，这些业务都是天然的IP业务。不断增长的数据业务需求进一步驱动传送网技术与数通技术的融合，要求新的融合的传送网络能够继承类似SDH的电信级特征和IP网络的优势，例如快速保护倒换、可管理性、易用性、高效带宽统计复用、多业务接口、网络可扩展性、可测量的端到端QoS以及低成本以TDM为基础的传统传送网络由于具有较低的传送效率而难以适应这一趋势，同时现有的多协议标签交换(MPLS)、以太网技术也
22、不能很好地满足传送的需求。,34,从传统传送网到分组传送网(1),因此，传送网的IP化转型已成为共识。IP化的传送网，即分组传送网（PTN）成为业内关注的焦点，有时也称为电信级的分组传送网。PTN 是一种能够很好处理 IP 和以太网等分组信号的新型传送网,继承了 SDH 系统的许多优点,例如强大的OAM、保护和网管功能,另外也吸取了数据网络的优点,重要的一点就是差异化的处理和统计复用功能。对于用户种类繁多的业务,必须具备差异化的处理能力。PTN是一种新概念,作为一种传送设备,同时具有二层/2.5 层业务交换功能,即指将业务交换节点与传送节点相结合。例如 PBT,既支持标准的二层交换,作为二层交
23、换机使用,也可以完成传送网特有的功能,也就是业务交换节点的外延扩大,即原来的二层/2.5 层交换设备+传送网 OAM功能。而 MSTP 主要还是端到端传送功能,以太网、MPLS交换是通过单独的二层以太网交换机或其他设备来完成。,35,从传统传送网到分组传送网(2),Add/Drop circuitsNo support forpacket services,Distributed DXCMapping of Packet services to circuitsLimited Statistical multiplexing,Optimized for packet multiplexingM
24、apping of circuitsover packetsTraditionalsynchronization,分组传输技术演化,SONET PHY,TDM Fabric,MSTP,STS-1 VT1.5,Packet Services,TDM TDM+Packet PTN,PTN 的定义,在上海贝尔阿尔卡特及工业和信息化部电信研究院共同牵头起草的 基于分组的传送网技术研究报告 中提出:,37,电信运营商重组与PTN,2008 年底，我国电信运营商重组的完成和3G 牌照的发放，使2009 年成为全业务运营的元年，固定和移动融合（FMC）进入实质发展阶段，三大运营商已逐步在业务融合、终端融合和
25、网络融合3 个层面渐进。由此引发了网络演进的新课题：承载向全IP 化发展，网络融合进一步加速，IP 承载和光传送如何融合才能实现无缝连接，构建新一代的基础承载网，为FMC 奠定网络融合的基础。网络融合要求建设一张从接入到核心的多业务统一承载网，以IP 为承载层，以大容量、高可靠的光传送网为基础，以高带宽、灵活部署的光纤+无线为接入手段，统一提供信令、话音、数据、视频等多媒体业务，采用开放、标准的网络构架，实现多业务高效承载、电信级的高可靠性和可用性、高品质和差异化的QoS 保证、良好的可扩展性和易维护性、强壮的网络安全性、低复杂度和低成本，并平滑兼容原有的TDM 网络。未来面向全业务运营的光传
26、送网将主要负责IP和以太网流量的传送，并基于分组的突发和统计复用等流量特性而优化处理，向着智能、融合、宽带、高效、可靠的分组传送技术方向发展，分组传送网技术就是在这样的背景下应运而生。在国际标准化不断推进和全业务运营趋势下，PTN 正在快速完善网络定位、多业务承载、网络架构、设备性价比、时钟同步和QoS 等一系列关键问题。,38,移动通信业务与分组传送网（1）,移动基站传输接口正从2G的E1、3G初期的ATM IMA E1转为以以太网接口为主，2G无线接入网的IP化也在进行中。在IP化的大方向下，传统的TDM业务保持平稳增长，仍是运营商重要的收入来源。以上两特点要求移动运营商更加细致的用户区分
27、和管理，以及 更加高效可靠的业务流量和传送。构建适应业务特点的无线接入传输网将成为移动运营商能否持续发展的关键因素之一。,39,注：IMA E1采用ATM 的反向复用技术，将几个E1在逻辑上组成一组，实现负荷分担，使传输资源的利用率大大提高，并且更安全更可靠，是目前Node B的首选接口,2G网络中的E1业务都是通过SDH/MSTP接入的，少量数据业务可通过MSTP的数据板卡或从其他途径接入。随着数据业务所占比例的提高，MSTP固有的TDM内核将不再满足大容量的数据吞吐需求。运营商需要一个能够适应业务IP化的趋势的平台，该平台应该具有完全分组化的内核并有效地支持从TDM交换到PTN的过渡。光传
28、输网将主要负责IP/以太网流量的传送，为分组的流量特征而优化，向着智能的、融合的、宽带的、综合的分组传送网(PTN)方向发展。,40,移动通信业务与分组传送网（2）,从传送网的角度看3G,WCDMA,CDMA-2000,TD-SCDMA,不同的标准，相同的传送网,面向业务传送技术的演进,1.6 PTN技术分类,PTN传送网络架构,电路层,通道层,段层,物理层,传输媒质层,铁路,火车,集装箱,货物,43,PTN是在传统传送网的IP业务和底层光传输媒质之间设置了一个层面。它针对分组业务流量的突发性和统计复用传送的要求而设计，以分组业务为核心并支持多业务。,1.4 PTN的特征：（1）高质量的网络同
29、步,在PTN中，对于同步的需求主要体现在两个方面：其一，承载TDM业务以及与PSTN网络进行互通，要求分组传送网在TDM业务入口和出口提供同步功能，实现业务时钟的恢复；其二，实现对时间和频率同步信号的传送，满足承载2G/3G基站业务对高精度的时间同步需求。频率同步，是指信号之间的速率保持某种严格的特定关系，以维持通信网络中所有的设备以相同的频率运行。相位同步有两个主要的功能：授时和守时。通俗的说，授时就是“对表”，通过不定期的对表动作，将本地时刻与标准时刻相位同步；守时就是保证在对表的间隙里，本地时刻与标准时刻偏差不要太大。对于移动传送网来说，同步对于保证网络性能和用户在不同基站间的切换十分关
30、键。目前的无线技术存在多种制式，不同制式对时钟同步有不同的要求。PTN可以提供三种分组时钟同步方案：以太网同步时钟技术(以太网物理层同步)、TOP技术(Timing Over Packet)、和基于IEEE1588v2的clock over IP技术。其中以太网同步时钟技术、TOP技术都是频率同步技术，而基于IEEE1588v2的clock over IP技术既可以实现频率同步又可以实现时间同步(相位同步)。,44,3种PTN时钟同步方案,利用这些技术，PTN实现了高质量的网络同步，克服了IP技术在网络同步上的固有缺陷，使PTN向电信级IP传送网迈出了关键的一步。,45,（2）端到端的QoS保
31、障,传统的IP技术只能采用“尽力而为”(Best Effort)的方式进行报文的转发，所有的报文均采用先入先出（FIFO）的策略进行处理。这种尽力而为的方式对业务的吞吐量、延迟、抖动和丢包率没有任何保障，并且对语音、视频、数据等业务质量具有不同要求的业务缺乏差异化服务的机制。,46,为了支持具有不同服务需求的移动语音、视频以及数据等业务，传送网络必须能够区分出不同的业务类型，进而为之提供相应等级的服务。PTN具备完善的业务类型识别手段和端到端的QoS保障机制，通过管道化的带宽管理，使运营商可为用户提供具有不同服务质量等级的服务保证，实现同时承载数据、语音和视频等业务的网络需求。,传统IP技术,
32、PTN,（3）管道化的带宽管理,为实现端到端的QoS保障，PTN提出“管道”化的设计理念：在网络的UNI侧通过H-QoS(Hierarchical QoS，层次化QoS)策略实现业务管道的划分；NNI侧业务的上行“管道”根据流量工程DS-TE(DiffServ-Traffic Engin-eering)实现带宽等资源的管理。UNI侧支持HQoS机制。通过层次化的方式，在不同业务级别上分别设置单独的调度器，进一步精细化流量QoS特征，进行相应等级的服务。层次化QoS为用户提供了一个更精细、更合理地利用所租带宽的能力，同时提供所需的服务质量保证；可以分别控制单个/多个业务类型、单个/多个业务接入点
33、、单个/多个业务的总带宽。NNI侧支持DS-TE机制。为平衡网络流量，尽量保证业务质量，DS-TE机制中每种“管道”都支持8种业务优先级。华为PTN设备结合网管的CAC机制，实现特定SLA业务流的端到端的配置，并提供端到端的告警性能等维护手段,47,（4）SDH-Like的OAM,传统的SDH网络具备端到端的OAM能力和出色的网络保护能力，极大地提高了网络可维护性和可靠性，降低了网络运维的OPEX成本。分组传送网络也应该继承类似SDH的OAM和网络保护的能力。,48,SDH-Like,PTN的OAM能力,PTN的OAM仿照SDH，通过硬件实现对OAM报文的发送和对协议状态机的处理。这样，可以保
34、证对于每个待检测的业务流，每隔3.3ms插入和发送一个OAM协议报文，以保证在10ms内完成对故障的检测(协议规定3个OAM帧完成一次故障检测)，从而保证50ms的业务保护倒换时间。PTN实现OAM不会因OAM业务流数量的增加而降低性能。,SDH的OAM能力,PTN强大的OAM支持能力，为PTN的组网及业务的保护提供了前提和基础，结合APS，可同时实现上万个业务保护组的50ms保护倒换。PTN的OAM可实现端到端的管理能力，支持类似SDH的AIS和RDI等告警回送机制，还支持基于业务服务层面、MPLSLSP以及PW等不同层面的OAM能力。,（5）统一的多业务传送及管理平台,PTN利用PWE3（
35、Pseudo Wire Emulation Edge to Edge）技术实现多业务（TDM、ATM、Ethernet等）的仿真和统一承载。PWE3是一种端到端的二层业务承载技术，属于点到点方式的L2VPN。在分组网络的两台PE（Provider Edge）中，利用LDP信令实现对PW（Pseudo Wire）标签的自动分发，利用RSVP-TE实现LSP标签的自动分发。通过隧道模拟CE（Customer Edge）端的各种二层业务，如数据报文、比特流等，使CE端的二层数据在PTN网络中透明传递。PTN同时提供包括SDHVC颗粒、WDM波长以及子波长、以太网报文的业务转发能力，通过GMPLS统一
36、的控制平面实现对不同业务转发的统一控制，构建统一多业务传送和统一网络管理的平台，实现运营商传送网全网的业务调度及全网的统一管理。,49,面向业务传送技术的演进,1.6 PTN技术分类,1.5 PTN的应用：原则（1）,首先，分组传送网是一种适应以IP 化分组业务为主的多业务传送网络，分组化业务的比例越高，其传输效率越高、综合成本越低。因此，PTN 应该立足于面向IP 业务的应用，在TDM 电路业务占主导的网络中不宜采用PTN 技术。其次，分组传送网是一种具有带宽统计复用和QoS 保证的L2（二层）传送网络，业务颗粒越小、越复杂，其传输效率越高、综合成本越低。因此，PTN 应该立足于面向GE 以
37、下业务的应用，在GE 及以上颗粒业务占主导的网络中不宜采用PTN 技术。第三，分组传送网是一种具有强大OAM 和保护能力的电信级传送网络，业务所需服务质量越高（即运营商的单位比特收益率越高），其相对成本越低。因此，PTN 应该首先立足于高价值的移动和固定业务；在对低价值的互联网业务的承载方面，其优势在于可统一承载各种业务，在与其他低成本组网技术成本相差不大的情况下，也具备应用PTN 的可能。,51,原则（2）,在干线和城域网核心层，由于业务颗粒较大，基本采用IP over WDM/OTN 承载大颗粒的IP 化业务。分组传送网的定位主要在今后面向IP 业务的城域网汇聚层和接入层，既可以满足2G/
38、3G 基站回传的需求，也可以满足固定集团和家庭业务的承载需求。在城域网汇聚层和接入层，PTN 主要面临IP/MPLS 路由器网络的挑战。相对PTN 而言，IP/MPLS 路由器具有更高的性能（如路由能力），但也具有高成本、高故障率和高功耗等“三高”问题。,52,在我国的应用需求,移动业务包括移动话音、数据和互联网增值业务等，城域的汇聚接入层应满足移动无线回传需求，支持现有2G 和3G 以及未来LTE 基站的E1/通道化STM-1，IMA/ATM STM-1 和FE/GE 以太网等业务的汇聚和传送。企业用户业务支持E-Line，E-Tree 和E-LAN，提供以太网VPN（L2 VPN）和IP
39、VPN（L3 VPN），并兼容传统的E1/STM-1 专线。IPVPN 和以太网VPN 相互补充，满足不同的应用需求。IPVPN 具有高扩展性和接入灵活的特点，但目前只能在PE 路由器上部署，用户需要远程接入。近年来，随着信息化水平的提高和对安全隔离的重视，具有IT 能力的大中型企事业倾向于自己管理IP，因此对高速率L2VPN 的需求增长较快；而大量的小型企事业单位的需求仍以专线业务为主。家庭用户业务包括VoIP，互联网接入，视频业务等，并兼容传统的POTS。随着FTTx 的发展，带宽需求日益增长，IPTV 等多媒体业务应用提出了组播能力要求，并且随着运营商对用户体验的重视，也需要为家庭和小型
40、商户提供具备QoS 和SLA 的网络服务。,53,PTN应用场景分析,PTN可以提供点到点的以太网连接，初期主要将应用在城域网中。提供以太网传送业务，如DSLAM到BRAS的业务汇聚，3G基站到RNC的分组化传送等。同时可以提供L2 VPN业务。目前对于T-MPLS在骨干网中的应用模式还没有定论。,54,城域网示意图,在高价值业务区域提供PTN技术解决方案，支持逐步替换、平滑完成汇聚接入层的网络融合也可在大容量数据业务区提供CWDM直接承载方案，提供低成本的大带宽解决方案,PTN在汇聚接入层中的应用,EPONOLT,无源光分路器,增强型以太网,ONU,MSTP622M,核心层,汇聚层,接入层,
41、Tripleplay,VPN用户,VPN用户,internet公众客户,IP over OTN/多维ROADM/大容量电交叉/GMPLS,固话,MSTP（RPR）2.5G/10G,AG,AG,AG,PTN,PTN,VPN用户,NodeB,WLAN,CWDM,CWDM,VPN用户,分组传送网提供的L2 VPN,分组传送网能够提供L2 VPN，L2 VPN业务包括点到点、点到多点和多点到多点等几种类型。点到点的L2VPN可以采用PWE3等技术来实现。目前点到多点和多点到多点的L2VPN一般采用基于MPLS的VPLS技术来实现。,56,基于PTN的DSLAM上联业务传送,利用PBT和T-MPLS提供
42、的点到点和点到多点以太网连接可以实现对各种SLAM上联业务的有效和可靠传送。,57,DSLAM上联业务传送应用示意,对业务实现50ms级别的保护。具有可预测和可控的网络与业务性能，QoS保障能力强。多层标签构成的隧道可以实现用户业务的隔离，保障用户的安全性。增强的OAM机制，便于网络的维护管理。,DSLAM（Digital Subscriber Line Access Multiplexer）是当前运营商重点发展的业务。,应用趋势分析,对于TDM、专线、移动基站等高等级业务,PTN 应该扮演的是今天MSTP 的角色,将重要业务例如专线、基站上联信号等汇集到核心层节点。从发展上看,PTN 可以完
43、全代替MSTP,提供高质量分组业务的传送,这些业务包括城域以太网专线、L2 VPN 业务、3G 基站到RNC 的回传业务、软交换承载等。移动网RAN 的承载需要综合考虑移动网的演进方式。PTN 能否大量使用的一个影响因素是FE 接口是否在基站大量应用,可是目前cdma2000 1x EV-DO 和WCDMA网络主要采用的依然是基于E1 的TDM 接口,现在的MSTP 保护环依然承载着大量的基站业务。未来业务中IP与TDM的比例将影响到PTN 设备的特征,也就影响PTN的部署和价格。如果TDM业务比较多,PTN 则须更多地考虑对TDM的处理以及时钟传输特性。,58,面向业务传送技术的演进,1.6
44、 PTN技术分类,PTN的主要形态,目前分组传送标准主要有TMPLS、PBT、RPR三个标准。TMPLS经由阿尔卡特朗讯、爱立信、富士通、华为和泰乐等众多支持者提议，于2006年2月由ITU-T实现了技术的标准化，是分组交换传输网络技术的首次尝试。TMPLS基于ITU-TG.805传输网络结构，由ITU完成标准化(G.8110.1，G.8112，G.8121)，主要改进包括了通过消除IP控制层简化MPLS，以及增加传输网络需要的OAM和管理功能。PBT则由北电予以支持，它源自IEEE802.1ah定义的“PBB-TE”(运营商骨干网桥接传输技术)，并希望2007年能够开始技术的标准化。PBT着
45、眼于解决以太网的缺点，TMPLS着眼于解决IP/MPLS的复杂性。它们都为从现有的SONET/SDH向完全分组交换网络的转变提供了平滑过渡的方法。RPR是一种采用双环结构的环形网技术，它把物理层点到点连接的节点链转换为真正的共享链路，有效地统计复用突发型数据业务，由IEEE802.17进行标准化，标准化程度更高一些。,60,面向连接的两大PTN技术,MPLS技术体系 在MPLS技术上结合传送网特性发展起来的一种分组传送技术。主要有T-MPLS和MPLS-TP。去除MPLS无连接特性（如PHP、LSP Merge、ECMP等）。增加了SDH like OAM和保护。以太网技术体系 在以太网技术上
46、结合传送网特性发展起来的一种分组传送技术。主要有PBT。去除以太网的无连接特性（如洪泛、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。,MPLS体系与以太网体系的比较,总体来看，T-MPLS着眼于解决IP/MPLS的复杂性，增加了传送网的保护倒换和OAM特性，在电信级承载方面具备较大的优势；PBT着眼于解决以太网的缺点，在设备数据业务承载上成本相对较低。在标准方面，T-MPLS走在前列，但随着ITU-T和IETF共同开发MPLS-TP的相关标准，两个标准组织的协同带来了标准化进程的放缓；PBT标准化工作开展较晚。从设备支持情
47、况来看，国内设备制造商如华为、中兴、烽火等大多选择了两种技术均支持的策略，由不同的业务部门进行开发，目前大多在不同的平台上实现；国外设备制造商对于技术有比较明确的倾向，如阿朗支持T-MPLS，北电支持PBT。,62,电信级以太网（CE）,可扩展业务和带宽100,000个 EVCs从 Mbps t到 x10Gbps,保护50ms 保护端到端路径保护集中线路和结点保护,服务质量保证端到端的 SLA端到端的 CIR 和 EIR商业。移动，居民区,TDM 支持无缝集成TDM电路模拟业务支持现有话音业务,业务管理快速提供服务运营商级OAM能力客户网络管理(CNM),CarrierEthernet,城域以
48、太网论坛(MEF)将CE定义为具有5大技术特征、区别于局域以太网、标准化的、泛在可用的电信级服务和网络。,分组传送网与电信级以太网的关系,分组传送网与电信级以太网的关系是承载和被承载的关系。电信级以太网是指满足 MEF 定义的 5 个特点的以太网业务。电信级以太网业务可以通过分组传送网承载实现,是分组传送网承载的最主要的业务之一。两者在实现技术上高度重合。如T-MPLS最初主要是定位于支持以太网业务，但事实上它可以支持各种分组业务和电路业务，如IP/MPLS、SDH和OTH等。,64,的产品,虽然PTN技术的标准化工作还未完成，但由于国内外移动运营商的无线回传市场需求迫切，目前国内外主要的传输
49、设备厂商均已推出或即将推出基于T-MPLS/MPLS-TP的PTN商用产品。T-MPLS产品主要有上海贝尔的1850TSS320/40/5、华为的OSN3900/1900、UT斯达康的TN725/705、爱立信的OMS2430/2450、烽火的CiTRANS660/620、中兴的8905/6100等；PBB-TE产品主要有北电的MERS8610/8606、诺西的hiD6670/6650、华为的QuidwayCX600/380、烽火的M8416E、中兴的8905/6100等。,65,的应用状态,国内外运营商都已经开始了对PTN的积极探索。到目前为止，全球启动移动IP基站接入传送的运营商有60多个
50、，其中Vodafone集团、Telefonica集团、DT、法国电信、意大利电信、美洲移动AM、俄罗斯Vimplecom、乌克兰电信、泰国AIS、泰国TRUE、澳大利亚OPTUS、澳大利亚沃达丰、香港数码通、香港和记电讯都在积极探索PTN的试点和商用。在国内，中国移动从2008年7月开始对PTN进行测试，参与的厂商有华为、中兴、上海贝尔、烽火、北电五家。经过第一阶段的实验室测试、第二阶段的模拟业务加载测试，目前已经进入现网测试阶段。业内专家分析，2009年国内PTN市场处于稳步上升阶段，主要的应用场景还是定位于基站回传网络和集团大客户专线传送。随着3G建设的深入和移动数据业务的蓬勃发展，国内P
