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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
2、连接 灾备冗余恢复 多个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、,3 PTN技术应用,内容摘要,2 烽火PTN技术及产品介绍,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
4、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（Qi
5、nQ）/PBB（MACinMAC）+以太环网保护ERP或RPR环网保护等）、基于IP/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（
6、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 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
7、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
8、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
9、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
10、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
11、 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、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
12、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、DSCP、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
13、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
14、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
15、“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/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 15
16、88V2(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。 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,CiTRA
17、NS 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 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)440
18、mm(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，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
19、：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
20、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，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
21、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-1 E1、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,CiTRANS640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
22、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,MSC Server,MSC Server,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,3G 基站接入,GE/FE、SDH、OTN,FE,FE,E1,STM -1,FE/GE,NGN/PSTN,CiTRANS620,CiTRANS660,CiTRANS660,CiTRANS660,CiTRANS
23、660,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,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
24、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,MSTP+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
25、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,IBAS180,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
26、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
27、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
28、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,