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1、烽火PTN技术汇报及应用探讨,烽火通信科技股份有限公司 王剑林2009年11月,2,1 传输网络建设面临挑战,3 PTN技术应用,内容摘要,业务对网络提出的需求,语音,传统话音：需要提供高可靠的传输网络IP电话：需要提供充足的IP带宽，提供QOS保证,大客户专线,需要提供高可靠性、高带宽、可灵活组网的数据传输通道,PON接入,需要带宽保证、传输质量保证,语音质量,安全、实时,实时、清晰,需要提供一个高带宽、高可靠性、组网方式灵活的传输网络,宽带业务需求对传统网络冲击,4,无线回传3G和远端无线接入WiFi接入传送下一代数据业务高清照片无线视频游戏数字手机电视,商业用户间千兆连接灾备冗余恢复多个
2、百兆速率接入互连网的保证视频会议和广播商务电话数据中心合并,IPTV的业务超过100个电视频道视频记录/回访交互视频应用高速互联网接入远程教育游戏,移动业务,集团业务,家庭业务,业务的驱动对接口、容量、网络架构、技术实现等方面均提出了要求,PTN将是未来主流传输技术(下一代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。,5,6,3 PTN技术应用,内容摘要,2 烽火PTN技
3、术及产品介绍,分项目录,7,PTN技术选择,PTN关键技术及功能,保护倒换技术OAM技术QoS时间同步,烽火PTN产品介绍,PTN（Packet Transport Network）基本特性,8,分组传送网（PTN）保留了传送网的功能特征：通过分层和分域提供了良好的可扩展性；快速的故障定位、故障管理和性能管理等丰富的操作管理维护（OAM）；可靠的网络生存性，即支持快速的保护倒换；不仅可以利用网络管理系统配置业务，还可以通过智能控制面灵活的提供业务。分组传送网（PTN）在传送网中引入了分组特性：分组业务的突发性要求支持高效的统计复用，因此PTN必须支持统计复用功能；分组业务的CoS更加丰富，因此
4、分组传送网必须提供面向分组业务的QoS机制，同时利用面向连接的网络提供可靠的QoS保障；分组传送网的业务提供更加灵活；支持电信级以太网业务，通过电路仿真机制支持TDM、ATM等传统业务；通过分组网络的时钟同步技术提供频率同步和时间同步。,9,实现PTN的技术选择,从不同角度演进趋向相同网络功能：对分组的天然适配面向连接的多业务支持电信级OAM和保护机制以T-MPLS和PBB-TE 为代表的分组传送网（PTN）技术是电信级以太网（CE）业务的最佳承载技术。还有其它承载技术，如无连接的增强型以太网技术（PB（QinQ）/PBB（MACinMAC）+以太环网保护ERP或RPR环网保护等）、基于IP/
5、MPLS的EoMPLS/VPLS(虚拟专用LAN技术)/H-VPLS技术等,MPLS的标准演进T-MPLS/MPLS-TP,10,分项目录,11,PTN技术选择,PTN关键技术及功能,保护倒换技术OAM技术QoS时间同步,烽火PTN产品介绍,12,MPLS-TP的保护倒换技术,线性保护倒换：G.8131 定义的路径保护：1+1 和1:1 两种类型。环网保护倒换：G.8132 定义的环网保护：Wrapping（环回）和Steering（转向）两种类型。,通过网络保护和恢复技术致力于实现：快速自愈（达到现有SDH 网络保护的级别）；与客户层可能的机制协调共存，可以针对每个连接激活或禁止T-MPLS
6、 保护机制；可抵抗单点失效，一定程度上可容忍多点失效；避免对与失效无关的业务有影响；尽量减少需要的保护带宽；尽量减小信令复杂度；支持优先通路验证；考虑T-MPLS 环网的互通；考虑T-MPLS 网状网及其互通；,1+1单向LSP保护,G.8131单向发端并发收端选收发生故障时，收端动作，发端不动作返回式与非返回式都适用端到端保护结构路径保护与SNC/S保护用于网状网、环网标签设置,LSP 1+1保护,LSP 1+1保护,1：1双向LSP保护,G.8131双向发端设定保护连接，业务走工作连接保护连接在正常时空闲，可走额外业务需用到APS协议发生故障时，收发端都需桥接到保护连接返回式1:1与1+1
7、的区别LSP可以跨域、跨厂家实现端到端保护标签设置,LSP 1：1保护,Wrapping,G.8132段层保护，部分厂家不支持APS协议倒换只涉及到故障相邻的两个网元需设定参与保护的网元节点数和节点号支持一个环上至少255个节点同一站点可以参与多个Wrapping保护环环网保护可与线性共存，采用拖延时间机制,Wrapping 保护,Steering,G.8132段层保护APS协议优点：倒换在上下话业务的网元发生，倒换后业务不迂回，占用带宽较少缺点：受影响网元较多，倒换复杂，倒换时间不能保证50ms烽火支持，不建议使用,网络保护倒换技术差异,PTN与MSTP保护倒换MSTP保护带宽刚性，PTN弹
8、性1+1/1：1应用地位不同线性保护与环网保护线性1+1/1：1组网灵活，环网要求有环路环网保护可分段保护，带宽利用率高可共存，组网实际需求,22,PTN的OAM技术,PTN的OAM机制可以实现类似SDH丰富开销的能力，以满足电信级网络管理维护的要求。PTN的OAM主要功能特征如下分层OAM:支持层次OAM功能，提供了最多8个MEG层（07），并且每层支持独立的OAM功能，来应对不同的网络部署策略。提供与故障管理相关的OAM功能，实现了网络故障的自动检测、查验、故障定位和通知的功能。并且在MPLS-TP网络内部可实现TMC层面端到端故障管理能力。提供与性能监视相关的OAM功能，实现了网络性能的
9、在线测量和性能上报功能。并且在MPLS-TP网络内部可实现TMC层面的端到端性能测量能力。提供用于日常维护的OAM功能，包括环回、锁定等操作，为操作人员在日常网络检查中提供了更为方便的维护操作手段。,PTN的分层传送模型,23,分层传送模型描述：MPLS-TP通路（Channel）层：为客户提供端到端的传送网络业务。(PW层)MPLS-TP通道（Path）层：提供传送网络隧道（trunk），将一个或多个客户业务汇聚到一个更大的隧道中，以便于传送网实现更经济有效的传送、交换、OAM、保护和恢复。（Tunnel层）物理媒介层：包括段层网络和物理媒介层网络（简称物理层），其中段层网络主要保证通道层在
10、两个节点之间信息传递的完整性，其中物理层是指具体的支持段层网络的传输媒质。在段层网络中，可采用T-MPLS的段（Section）层（TMS，可选），用于提供TMS的OAM和保护等功能。,TMPLS的帧格式,24,OAM帧格式,OAM 分组由OAM PDU 和外层的转发标记栈条目组成。转发标记栈条目内容同其它数据分组一样，用来保证OAM 分组在T-MPLS 路径上的正确转发。每个MEP 或MIP 仅识别和处理本层次的OAM 分组。,Function Type类型（常用),OAM类型介绍,OAM分类故障检测CC、AIS、RDI、LB、LCK、TST、CSF性能检测LM、DM其他功能APS、SCC、
11、MCC、SSM,烽火网管OAM配置截图,29,PTN网络的QoS技术机制,结合IP/MPLS 的QoS技术，PTN的QOS机制主要包括：流分类、流量监管、流标记、流量整形、队列调度和拥塞避免（随机早期检测）等。流分类（traffic classification），流是一组具有相同特性的数据报文，业务的区分可以基于数据报文流进行。进行流分类的目的是区分服务，以便对数据报文进行区别对待。流量监管（traffic policing），流量监管就是流分类后采取某种动作，用于限制进入网络的流量速率。优先级标记（priority marking）：为特定报文提供优先级标记的服务，标记内容包括TOS、DS
12、CP、802.1p、MPLS EXP等。根据DiffServ规范，PTN一般支持8类优先级流量整形（traffic shaping）：流量整形可以限制流量的突发，使报文流能以均匀的速率发送，使业务流中的分组延时输出以符合业务模型的规定。队列调度（Congestion Management）：当网络发生拥塞现象时，多个报文将同时竞争使用资源，网络上的转发设备如何制定资源调度策略，决定报文转发处理次序，这就是拥塞管理。拥塞管理一般采用队列机制，内容包括队列的创建、决定报文的队列归属的流分类和队列间的调度策略。拥塞避免（Congestion Avoidance）：拥塞避免是指通过监视网络资源（如队列
13、或内存缓冲区）的使用情况，在网络尚未发生严重过载的情况下，主动采取丢弃报文的策略，通过降低网络负载来缓解或解除网络拥塞的一种流控策略。一般采用随机早期检测RED丢弃算法能避免TCP全局同步现象,30,PTN进展（Qos处理）,MPLS-TP(每个层面分别提供一定的QOS机制)。客户层：实现流分类、接入速率控制、优先级标记；TMC层：客户优先级到TMC优先级映射，带宽管理，TMC EXP优先级调度。TMP层：TMC优先级到TMP优先级映射，带宽管理，TMP EXP优先级调度。此外，TMPLS网管系统一般提供各层面QOS的核查，即CAC(呼叫接纳控制)机制,同步的概念,同步包括频率同步和时间同步两
14、个概念。频率同步 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 一般所说的“时间”有两种含义：时刻和时间间隔。前者指连续流逝的时间的某一瞬间，后者是指两个瞬间之间的间隔长。时间同步有两个主要的功能：授时和守时。用通俗的描述，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(中国的授时中心是陕西蒲城）；守时就是前面提到的频率同步，保证在对表的间隙里，本地时刻与标准时刻偏差不要太大。,31,通讯网络对同步的需求,无线IP RAN对同步的需求,总的来看，以G
15、SM/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/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）。对于时间同步，以前主要采用GPS来解决，GPS也能同时解决时钟的频率同步。,32,33,PTN时间同步,PTN的频率同步：同步以太网,基于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。,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。
16、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。,分项目录,34,PTN技术选择,PTN关键技术及功能,保护倒换技术OAM技术QoS时间同步,烽火PTN产品介绍,PTN产品系列（MPLS-TP/PBT兼容）,35,CiTRANS 640,CiTRANS 660,CiTRANS 620,CiTRANS 680,交叉容量240G640G业务槽位/总槽位数量26/32应用场景本地、城域骨干核心机械尺寸 923mm(H)496mm(W)248mm(D),交叉容量160G、320G业务槽位/总槽位数量24/32应用场景城域骨干汇聚节点
17、机械尺寸 923mm(H)496mm(W)248mm(D),交叉容量20G90G业务槽位/总槽位数量8/12应用场景城域汇聚接入节点机械尺寸173mm(H)440mm(W)245mm(D),交叉容量5G20G业务槽位/总槽位数量1/1应用场景城域边缘接入节点机械尺寸 44mm(H)440mm(W)380mm(D),烽火CiTRANS 600系列PTN产品功能特色,兼容OTN单盘，实现大颗粒业务的调度支持合分波盘、网管盘、OTU盘，统一网管,环网保护与线性保护相结合，实现带宽和标签的有效利用支持多种距离接口，配合放大、色散模块满足各场景应用,支持PON技术，提升产品应用方式兼容EPON/GPON
18、，实现站点周边业务接入,前向兼容MSTP，可组建MSTP接入环网，并提供管理实现网络平滑演进，组网无忧,网管统一：与烽火MSTP、OTN等传输产品统一网管智能平台：可提供智能平台及规划软件，实现智能化调度,36,PTN产品系列定位,37,CiTRANS 660系统功能介绍,结构：600mm300mm，单面插板，32个机盘槽位容量：提供160G和320G两种分组交换容量；支持FE/GE/10GE全速率的以太网业务，支持分组业务组播，支持层次化QoS。硬件T-MPLS/PBT兼容，目前软件上开发前者支持1588V2时间同步数据接口：单系统支持多达14/28个10GE的线路接口，最大支持100个GE
19、接口，最大可提供168个10/100M以太网，支持环网保护TDM接口：支持TDM业务的处理，最大可提供224个E1业务、28个STM-1/4的SDH业务接口，系统支持最大6个STM-16接口，支持E1及FE的TPS保护（同时）定位：适用于网络汇聚层或中小城市网络核心层，组建一体化的分组承载网络,38,CiTRANS 660 设备介绍,子框分为上下两层，单面插板，各有16个机盘槽位上框为电源端子板和低速接口盘槽位区下框为网元管理盘、信令控制盘、交叉时钟盘和高速接口盘槽位区上下两框中间设有3个独立的大功率智能风扇，可根据设置的温度界限采用不同的转速子框底部为分纤单元和防尘过滤网前向兼容MSTP技术
20、，兼容OTN单盘、兼容PON技术,39,CiTRANS 660 设备槽位介绍,电源及辅助端子,网元管理盘1+1,控制单元盘1+1,交叉盘1+1,2M处理盘,端子板(2M/FE),群路盘槽位（GE/10GE）,O155、O622、FE单盘槽位,2.5G单盘槽位,40,CiTRANS640设备-重要业务接入节点、边缘汇聚节点设备,交叉容量：2090G设备结构业务槽位8个300mm深、4U高度 典型配置功耗低于100W全业务接入能力FE、GE、10GE；E1、STM-1E1、FE带TPS功能XCU、NMU、ASCU、POWER：1+1技术选择MPLS-TP，同时兼容PBT前向兼容MSTP,41,Ci
21、TRANS640设备槽位介绍,42,CiTRANS 620 设备介绍,图示接入容量:2GE+6FE+16E1最大接入4GE+4FEe+4FEo+16E1扩展插板:E1仿真板采用插卡的形式单槽位，位于设备后端16路E1的TDM业务的仿真接入 后期考虑GE、FE单盘可选用-48V DC或220V AC电源供电方式,43,44,内容摘要,3 PTN技术应用,45,MSCServer,MSCServer,MGW,RNC,PSTN,SGSN,GGSN,SGSN,UMTS CN,IP/MPLS,Internet,Router,Node B,Node B,Node B,RAN,商业用户接入,IP Hotel
22、,3G 基站接入,GE/FE、SDH、OTN,FE,FE,E1,STM-1,FE/GE,NGN/PSTN,CiTRANS620,CiTRANS660,CiTRANS660,CiTRANS660,CiTRANS660,CiTRANS660,完整的解决方案与现网MSTP兼容兼容OTN/DWDM特性构建从接入到骨干解决方案领先技术优势完善的QOS、OAM、保护倒换功能支持时间、频率同步,GPS,同步以太网,PTN解决3G RAN传送问题,PTN与PON网络的融合,46,可实现快速、方便的宽带接入要求提供基于EPON/GPON技术的接口实现站点周边小区、学校、商业楼宇的宽带接入,PON,AN5006,
23、AN5006,1：32,语音,IPTV,CATV,数据,E1专线,47,PTN产品引入本地网策略,建议PTN引入本地网应用在网络汇聚层和接入层OTN+PTN的应用提升网络容量和调度能力，部分已建设WDM可利旧；接入层PTN采用GE组网，环内带宽共享，节点58个；汇聚层PTN采用10GE组网，带宽收敛，节点45个；汇聚层环网保护：Wrapping（推荐）Steering端到端的LSP 1+1/1:1保护；建议跨节点组网,10GE汇聚环,主LSP,备LSP,两层PTN网络模型,烽火MSTP后向兼容PTN的设备实现方式,48,TDM单板,Packet+TDM双核交叉单板,TDM单板,分组化单板,MS
24、TP+PTN,分组化单板,TDM单板,TDM交叉单板,TDM单板,MSTP,EOS单板,ATM,分组化演进,升级步骤：更换原有TDM时钟交叉盘为支持Packer+TDM的双核交叉盘；升级网元管理盘软件，支持对分组化单盘的管理根据业务需要增配10GE分组化单盘和GE分组化单盘,FonsWeaver780A/B设备支持向PTN的平滑升级,PTN与MSTP网络的无缝融合,烽火通信PTN与MSTP的无缝融合组网方案,49,PTN,MSTP,骨干层,汇聚层,接入层,CiTRANS640,FonsWeaver780B,MSTP,PTN,PTN,MSTP,PTN,IBAS180,CiTRANS620,IBA
25、S180,CiTRANS620,统一网管,我司积极参加运营商PTN测试,08下半年09上半年，中国移动：第一轮89月，集团委托研究院组织，传输所主持对PTN技术与产品的摸底测试，包括全业务支持、OAM、QoS、保护倒换、同步等详细内容；10月，PTN与MSTP、路由器互通测试；11月，PTN与2G、3G基站互通测试；第二轮09年34月，现网测试，共9家；第三轮09年56月，各厂家PTN互连互通测试(烽火和阿朗全通）7月，参加中国电信测试，7月9日已开始测试；我司PTN积极参测，是重点考察对象之一。,50,中国电信集团PTN测试,主要内容包括：,51,测试厂家：烽火、华为、中兴、阿郎、UT、爱立
26、信测试时间：6月8日8月14日（烽火测试时间为7月9日至8月14日）,其他测试需求及情况,浙江移动测试：2009年3月至5月期间内，我公司在浙江移动进行了PTN测试工作采用CiTRANS 660和CiTRANS 620设备搭建PTN网络,主要进行了业务承载、业务性能、网络保护特性、QOS 特性、OAM 特性和设备能力等主要功能的测试,并加载现网业务进行了PTN业务开通和维护等现场演示测试期间我公司PTN设备的表现良好，得到浙江移动的高度认可；福建电信测试，已通过方案讨论阶段；北京移动测试，积极跟踪中；,52,商用工程情况-湖北宜昌移动OTN+PTN全业务承载网,OTN城域核心节点PTN组网类似
27、MSTP层次化Qos保障提供FE和E1业务环网保护、SNC保护覆盖全城，一期工程统一网管7月底测试并验收,53,商用工程情况-浙江绍兴移动PTN承载网,以数据业务为主体进行承载和传送，提供2G/3G基站、营业厅业务需求为客户提供包括E1、ETH在内的多种业务接口期建设组建1个PTN汇聚环网，下挂1个接入环网,建设网络,目标网络,54,商用工程情况-河南鹤壁移动PTN承载网,网络组网情况层初期建设组建1个PTN核心环，核心环采用10GE速率组网，核心环又下挂2个PTN接入环，以GE速率组网；2M业务情况：共计72个2M(5：1支路盘保护）GE业务：浚县、淇县、西岭分别对开发区局开通12个GE业务，用于承载IP城域网业务；FE业务统计：各站提供FE业务用于大客户和营业厅接入覆盖全城，一期工程，后期根据需要，增加接入站点和接入环网的数量，形成一张多业务传送功能的PTN网络,55,商用工程情况-济宁移动PTN承载网,56,网络组网情况层初期建设组建4个PTN核心环，核心环采用10GE速率组网，核心环又下挂多个PTN接入环，以GE速率组网；PTN组网类似MSTP层次化Qos保障提供FE和E1业务环网保护、SNC保护覆盖全城,
