PTN技术原理与城域网总体架构(中国移动通信研究院).ppt

中国移动城域网总体网络架构,总部计划部、研究院,2,集团客户,IP over WDM,采用PTN、IP RAN，积极跟踪增强以太网,基站,TDM/FE/GE,SR/BRAS,家庭客户,/,/,OLT,ONU,/,无源光分路器,分组化城域传送网,PON网络,光缆网络,IP城域网,城域核心路由器,城域网总体网络架构,城域核心层,城域汇聚层,城域接入层,以PON为主（GPON/EPON两者并重，优选GPON），热点区域采用WLAN,将基站接入及各类客户接入光缆有机结合，统筹规划，建设”一张光缆网络”,。,中国移动全业务城域传送网包括分组化城域传送网、城域光缆网络和PON网络：专题一“分组化城域传送网”的概述、PTN技术原理、IP RAN技术原理、建设方案专题三“城域光缆网络”建设方案专题四“PON”技术原理和建设方案IP城域网专题二“IP 城域网”建设方案,3,城域网逻辑架构,基站,高档住宅小区客户,集团客户,WDM/SDH/MSTP,IP专网,WDM,SDH/MSTP,分组化城域传送网,SDH/MSTP,分组化城域传送网,干线传送网,城域传送网,核心层,城域传送网,汇聚层,城域传送网,接入层,IP骨干网,IP城域网,分组化城域传送网,CMNET,IP/MPLS,PON/WLAN,接入网,传送网,IP承载网,接入网,专题一：分组化城域传送网 第一部分：概述,总部计划部、研究院,5,主要内容,业务驱动力分析分组化城域传送网技术概述测试情况,6,业务IP化和大颗粒化，导致城域网将由主要承载现有E1/STM-1(2M/155M速率)TDM业务逐渐转向承载FE/GE(10M/100M/1000M速率)IP业务。城域网技术需要由现有“以TDM电路交换为内核”向“以IP分组交换为内核”演进3G和全业务竞争，导致城域网不仅承载2G/3G语音和数据业务，还需承载集团客户和家庭业务。城域网需要扩大规模并考虑多业务统一承载对于基站和高价值集团客户等高价值业务和普通集团客户和家庭宽带等低价值业务，需要合理选择组网技术增强对于大规模数据业务的控制和管理TD-SCDMA空口精确时钟和时间同步需求，导致城域网需要提供更高精度的同步信号传送能力。改造现有MSTP/SDH网络成本较高新建分组化城域网应考虑1588v2等同步功能,路由器+传输组网，GE及以上颗粒业务逐渐采用IP over WDM，小颗粒业务仍采用SDH环网,以MSTP/SDH环网为主，承载2G基站和少量集团客户业务；,主要采用城域传送网MSTP/SDH，承载以小颗粒TDM业务为主的2G基站和少量集团客户业务缺乏集团客户和家庭业务，城域数据网规模较小,现状,需求和挑战,二三层交换机星型组网，接入少量家庭和中小企业用户,城域网现状和面临的挑战,7,3G对城域网带来的挑战,TD回传网络的需求,业务IP化，以承载分组业务为主,TD回传网络的现状,OAM和保护等电信级能力,以承载TDM/ATM电路业务为主,TD回传网络的挑战,传输接口和内核IP化,平滑演进,城域网,接口速率和带宽需求加大,接口速率小、带宽需求小,大容量传输，提高带宽效率,对不同业务有不同QoS保证,对所有业务都保证高QoS,区分QoS传输,提供精确频率和时间同步,支持频率同步，不支持精确时间同步（目前传输都不提供）,精确频率和时间同步传输,2G和3G共传输,平滑演进,新技术？,SDH/MSTP,OAM和保护等电信级能力,2G和3G共传输,8,主要内容,业务驱动力分析分组化城域传送网技术概述测试情况,9,MSTP,增强以太,MPLS/PWE3,Ethernet,IP,PBT,SDH,以太环网保护，提高可扩展性(QinQ),面向连接，MacinMac，增强OAM和可靠性,以太网接口、GFP、L2交换、虚级联,提高转发效率、有连接分组交换、QoS保证、支持多业务、IGP收敛、FRR,Layer 1ITU-T,Layer 2IEEE,Layer 3IETF,WDM,分组传送网(PTN),L1/L2/L3技术争夺城域市场，同时各种技术也在互相借鉴,OTN,成本太高OAM太弱,不满足电信级,非分组化,MPLS-TP,10,SDH/MSTP和PTN设备的交换方式,各种技术都具备完善的保护机制、组网灵活、网管能力强现网96%的设备支持MSTP功能，满足接口IP化，但内核仍为TDM为适应分组业务承载，MSTP正向传送IP化技术演进,11,SDH/MSTP和PTN设备的架构,引入PTN的必要性业务IP化，网络设备以太网接口越来越普及EoS的代价总是存在业务量增加，统计复用提高带宽效率MSTP与PTN有明确的定位MSTP定位以TDM业务为主、分组业务为辅PTN在分组业务占主导时（约70）才体现优势,核心差别是交换方式和统计复用能力,12,优势继承MPLS的转发机制和多业务承载能力(PWE3)支持分组交换、QoS和统计复用能力（IP化）采用面向连接技术，提高业务端到端性能保证继承传送网的OAM和保护能力去除了IP的复杂的路由协议和面向非连接的特性，更适应城域网环网结构和汇聚型业务需求去除了SDH的TDM交换和同步不足暂不支持L3 VPN业务，后续可演进静态配置方式给网络调整带来复杂度国际标准未成熟，导致产品成熟度不高，目前仅部分厂家支持环网保护,PTN(MPLS-TP)是针对城域网应用场景，结合IP/MPLS和传送网技术而做的优化,13,最初，由ITU-T定义T-MPLS，后续由IETF/ITU-T JWT工作组负责标准制定，命名为MPLS-Transport Profile（MPLS-TP）一种面向连接的分组交换网络技术利用MPLS标签交换路径，省去MPLS信令和IP复杂功能支持多业务承载，独立于客户层和控制面，并可运行于各种物理层技术具有强大的传送能力（QoS、OAM和可靠性等）,取消IP增加双向LSP增加OAM和保护,简化和增强,IP header,IPPayload,IP,Encapsulation,PHY,MPLS header,IPpayload,IP header,Encapsulation,PHY,MPLS,(opt),Encapsulation,T-MPLS,MPLS header,payload,Encapsulation,PHY,(opt),Encapsulation,PTN实现方式I：MPLS-TP/T-MPLS技术,MPLS-TP=MPLS-L3复杂性+OAM+保护,14,IP/MPLS,T-MPLS,2005,2006,2007,2008,200602:路由器厂商加入T-MPLS架构标准（G.8110.1）的讨论,200606：IETF专家介入T-MPLS标准制订,200709：Q12/15 采纳Option 1,200711：IETF 成立MPLS interoperability Design Team,JWT,200710:Q9/Q11/15采纳Q.12/15决议,200704：G.8113/G.8114受阻,MPLS-TP,200802：ITU-T成立T-MPLS adhoc groupITU-T和IETF联合工作组(JWT)成立,200801:Q5/13采纳SG 15的决议G.8113修订为Y.Sup4，G.8114 AAP关闭,更新截至200901,2009,200811:IETF 73次会议后，4篇MPLS-TP drafts成为WG,2009Q2：IETF WG LC,200910：ITU-T SG15 consent,200807:IETF 72次会议，10篇MPLS-TP drafts(v00)发布,200804:MPLS-TP overview,200903：IETF 74次会议,200905：ITU-T Q10/15&Q12/15联合中间会议，开始修订现有T-MPLS标准,200812:ITU-T SG15全会审阅MPLS-TP WG草案,MPLS-TP主要标准预计2009年底可以成熟，全部标准预计2010年成熟,MPLS-TP/T-MPLS标准的演进,15,T-MPLS,MPLS-TP,T-MPLS/MPLS-TP演进原因,ITU-T提出T-MPLS的初衷是扩展IETF MPLS的功能子集用于满足传送网络的面向连接的需求（如OAM、保护等）。随后IETF发现这些扩展与现有MPLS标准不兼容最终ITU-T和IETF决定成立联合工作组（JWT）重新评估T-MPLS的需求，得出结论ITU-T传送需求可扩展IETF MPLS架构实现，这些扩展被称为Transport Profile for MPLS（即MPLS-TP）,16,PBT（运营商骨干网传送）利用现有以太网的封装和转发机制建立面向连接的网络，取消了MAC地址学习、生成树和泛洪等以太网无连接特性增强了OAM能力，实现了基于业务和网络的层次化管理采用主备隧道的线性保护，实现电信级保护,PBT=MACinMAC L2无连接+OAM+保护,增强以太网,PBB,PBT,PTN实现方式II：PBT/PBB-TE技术,17,PTN的两种实现方式的共性和差异,关键技术,实现方式,PTN的两种实现方式差异不大，技术选择主要由产业链情况决定。目前，MPLS-TP更占优势，PBT仅北电主推。中国移动建议选择基于MPLS-TP的实现方式。,18,优势具有很强的灵活性、智能性分组交换、QoS和统计复用能力强技术成熟，在核心层应用广泛支持三层业务（如L3 VPN）不足动态路由功能在汇聚型业务模型和环网环境下无法发挥动态优势电路仿真大多数采用外挂方式在几千个节点的网络环境下，路由和LSP收敛慢，存在可扩展性问题目前路由器多采用基于软件的OAM，在大网环境下能否保证性能和保护倒换时间还需要进一步验证；缺乏对线路性能劣化故障管理；网管常采用命令行方式，维护人员要求较高三层安全隐患比二层相对高，需通过相应手段加强安全不支持1588v2时间同步技术投资成本和设备功耗较高,标志外层隧道路径,标志内层VPN信息,IP/MPLS路由型业务模型下的典型组网技术，多业务和组网能力强、但网管和OAM能力弱,19,优势引入QinQ，提高以太网的可扩展性引入以太环网保护和链路线性保护能力，提高网络可靠性存在以太的成本优势不足电路仿真大多数采用外置方式，E1往返时延偏大（要求16ms，实测46ms）不支持L3 VPN业务QoS能力不足以太网OAM机制不够完善，增强以太设备对于线路系统的性能监控和管理能力不足目前多采用基于软件的OAM，在大网环境下能否保证性能和保护倒换时间还需要进一步验证；缺乏对线路性能劣化故障管理；网管常采用命令行方式，维护人员要求较高不支持频率同步和1588v2时间同步技术保护协议均为私有协议，跨厂家互通组网时存在问题,增强以太网在传统以太基础上进行增强的以太网技术,20,各类IP化技术之间的关系,IP/MPLS,IP域内/域间动态路由和信令协议面向无连接特性L3业务承载，如L3 VPN业务、L3组播业务,SDH/MSTP,TDM电路交换和同步,PTN（MPLS-TP）,MPLS帧格式、协议栈、转发机制,电路业务承载面向连接特性，保证端到端业务性能OAM，线性保护和环网保护网管静态配置,分组同步（同步以太网、IEEE 1588v2等）,增强以太,QinQ私有以太环网保护协议,IP RAN,核心/汇聚层：IP/MPLS接入层：增强以太,分组交换L2分组业务承载，如以太网业务、L2 VPN业务、L2组播业务QOS策略和统计复用,21,主要内容,业务驱动力分析分组化城域传送网技术概述测试情况,22,测试情况,集团公司于2008年上半年启动了城域传送网IP化相关研究工作，目前已开展了实验室测试、试点测试及规范编制等工作单厂家实验室测试（2008.72009.1）：PTN、增强以太网、IP/MPLS和IP RAN的技术摸底测试，承载基站业务和宽带业务测试单厂家试点测试（2009.22009.6）：PTN、增强以太网、IP/MPLS和IP RAN承载基站业务及宽带业务的现网试点测试，涉及8个省、9个厂家的20个测试，重点验证在现网复杂环境下承载实际基站业务的能力，长期运行性能和稳定性，以及故障定位等网管运维能力多厂家组网实验室测试（2009.42009.6）：对PTN、增强以太网、IP/MPLS、IP RAN等多厂家多技术组网进行实验室测试，重点验证不同厂家设备的互通性以及不同技术混合组网可行性中国移动城域传送网IP化设备规范（2009.12009.6），共5册,23,单厂家单技术组网试点测试,24,试点测试拓扑,本次试点拓扑采用4个汇聚节点（10GE汇聚环）和10个接入节点（GE接入环），承载TDM/IP化2G基站、ATM/IP化3G基站回传和集团客户接入,专题一：分组化城域传送网 第二部分：PTN技术原理,总部计划部、研究院,26,主要内容,PTN技术原理PTN分层模型PTN设备功能封装保护OAMQoS同步PTN设备规范制定,27,类似SDH的PTN（MPLS-TP）分层模型,高阶通道层(HO-VC),低阶通道层(LO-VC),再生段层(RS),复用段层(MS),TMP通路层(LSP/Tunnel),TMC通道层(PW),物理媒介层(Fiber/Copper),TMS段层(以太网/SDH),为一个或多个客户业务提供更大的传送网通路提供传送网隧道的连接建立和监控提供对TMS段层的适配等效于MPLS的隧道层（Tunnel），而TunnelLSP唯一标识相同源宿的标签交换路径,为客户提供端到端的传送网业务将业务净荷适配封装，实现最贴近业务层的监控封装后映射到TMP通路层承载等效于MPLS的PWE3协议的伪线层（PW）,在物理媒介上，实现对比特流的传送，并具备对网络物理故障的监测和定位能力可以是光媒介或电媒介，例如光纤、铜缆甚至无线等,保证传送网通路上相邻节点间信息完整性传递的物理连接完成对固定传送网通路的承载和支撑连接的建立，并对链路的质量好坏进行监控例如以太网、SDH、OTH、波长通道等数据链路层,业务净荷TDM,业务净荷以太网、TDM、ATM,SDH,PTN,28,主要内容,PTN技术原理PTN分层模型PTN设备功能封装保护OAMQoS同步PTN设备规范制定,29,PTN设备基本功能,传送平面：实现各种业务的传送处理功能，如封装、转发、流控、交换等，并实现保护和OAM开销处理管理平面：完成设备拓扑管理、配置管理、告警性能管理、安全管理控制平面：通过信令和路由协议实现业务的建立、保护恢复,MPLS-TP/T-MPLS,PWE3,IP、Ethernet、ATM、SANE1/T1、STM-N,Ethernet/SDH/OTH,传送平面,传送平面,控制平面,管理平面,控制平面,管理平面,30,OAM,分组交换矩阵,TDM CES,同步处理,设备管理监控,Ch STM-1,IMA/TDM E1,控制平面,ATM CES,EMS,保护,PTN,MSTP,Router,基站,CPE,ETH 通道,ETH通道,流量管理,PTN,Router,10GE/GE/FE,10GE/GE/FE,TDM EOS,ATM STM-1,ETH通道,ETH通道,ETH通道,UNI,NNI,PTN设备功能框图,传统业务预处理，如SDH映射、TDM业务的电路仿真等,故障定位性能监控,故障检测时间3.3ms310ms保护倒换时间50ms,报文处理标记交换,业务交换（热备）,流量调度基于业务流的QOS策略,拓扑管理配置管理告警性能管理安全管理,路由和信令保护恢复,1588v2时间同步同步以太,31,PTN（MPLS-TP）为实现类似SDH的面向连接的端到端OAM，去除了IP/MPLS众多无连接的特性,PTN（MPLS-TP）与IP/MPLS设备功能差异,32,主要内容,PTN技术原理PTN分层模型PTN设备功能封装保护OAMQoS同步PTN设备规范制定,33,T-MPLS/MPLS-TP的帧格式,34,T-MPLS/MPLS-TP帧头格式,数据帧结构TMP标签域TMC标签域,35,以太网业务封装格式,MAC DA,MAC SA,C-tag(optional),Data,PW Label,Tunnel Label 1,Ethernet Header 1,MAC DA,MAC SA,C-tag(optional),Data,PW Label,Tunnel Label 2,Ethernet Header 2,MAC DA,MAC SA,C-tag(optional),Data,MAC DA,MAC SA,C-tag(optional),Data,Provider Network,MAC DA n,MAC SA n,0 x8847,Ethernet Header n,36,TDM业务封装格式,37,主要内容,PTN技术原理PTN分层模型PTN设备功能封装保护OAMQoS同步PTN设备规范制定,38,MPLS-TP的保护倒换技术：线性保护,线性保护倒换：G.8131定义的路径保护主要包括无协议的11方式和基于协议的1：1/1：N方式，可以对端到端路径或者端到端路径上的每个区段（节点或链路）进行保护，其中11和1：1为独享保护，1：N为共享保护。采用11时工作路径和保护路径都承载业务并采用双发选收的模式采用1：1时在网络正常情况下仅工作路径承载业务，备用路径空闲（也可运行其他较低优先级的业务），在网络故障情况下，通过协议切换到备用路径承载业务（可抢占其他较低优先级的业务）TE FRR是基于协议的区段1：1方式，属于1：1线性保护的一种实现方式。一般对端到端路径上的每个区段分别做1：1线性保护。,39,线性1+1保护,工作原理,技术特点：采用MSTP的通道保护原理，双发选收；倒换时间最短；保护路径不能传送业务；LSP标签占用大、带宽利用率低；主用、备用 LSP应配置相同标签来减少标签数,40,线性1:1保护,工作原理,技术特点：采用SDH的通道保护原理，源宿节点两端桥接；倒换时间相对1+1长，小于50ms；保护路径可实现次要业务传送；LSP标签占用大、带宽利用率低；主用、备用 LSP应配置相同标签来减少标签数,41,MPLS-TP的保护倒换技术：环网保护,环网保护倒换：G.8132定义的环网保护环网保护是基于协议的区段共享方式。一般对环网上的每个区段分别做保护，不同区段的备用路径可以共享。在网络正常情况下，端到端路径经过的各个区段的备用路径空闲（也可运行其他较低优先级的业务）；在某个区段故障时，有两种实现方式，一种是wrapping（环回）方式，故障区段的相邻节点通过协议切换到该区段的备用路径，另一种是steering方式（转向），源宿节点通过协议切换到备用路径。由于环网保护为共享方式，在资源利用率方面比11和1：1线性保护更有优势，因此在各种保护方式成熟情况下，应优选环网保护（例如，现网MSTP以复用段共享环网保护为主）。环网保护的跨环问题可考虑与其他保护方式结合,42,环网保护倒换技术Wrapping,Wrapping,技术特点：属于段层保护，类似SDH的复用段保护原理，在故障处相邻两节点进行桥接；采用TMS层OAM中的APS协议，实现小于50ms 倒换；段层保护，节省大量LSP条目数和配置工作量；无需每条LSP 3.3ms间隔的开销帧，大幅提高业务通道的传送带宽；在分布型业务模型下，环网带宽利用率更高。,43,环网保护倒换技术Steering,技术特点：属于段层保护，故障处相邻两节点通过APS协议分别告知所有经过故障点的业务的源、宿节点，源、宿节点在各自节点处倒换；受影响网元较多，倒换协议复杂，倒换时间难以保证50ms；段层保护，在节省LSP条目数和配置工作量、提高传送带宽方面的优势同Wrapping。,Steering,44,其他保护方式,LAG（链路聚合）DNI（双节点互连）基于GMPLS控制平面功能实现网络保护和恢复技术的结合,45,主要内容,PTN技术原理PTN分层模型PTN设备功能封装保护OAMQoS同步PTN设备规范制定,46,PTN的OAM功能,PTN的OAM机制可实现类似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：支持层次化OAM功能，提供了最多8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。一般分为TMC、TMP、TMS和接入链路层面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在网络端口、节点或链路故障时，通过连续性检测，快速检测故障并触发保护在故障定位时，通过环回检测，准确定位到故障端口、节点或链路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在网络性能发生劣化时，通过对丢包率和时延等性能指标进行检测，实现对网络运行质量的监控，并触发保护提供告警和告警抑制相关的OAM功能告警机制可以保证在网络故障时产生告警，从而及时、有效关联到故障影响的业务网络底层故障会导致大量的上层故障，上游故障会导致大量的下游故障，AIS/FDI等告警抑制可以屏蔽无效告警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。,47,P,P,MEP,MIP,MIP,MEP,MEP,MEP,MIP,MIP,PTN域1,PTN域 2,NNI,TMP通路层OAM(域间),CE,CE,接入链路OAM,TMP通路层OAM(域 2),TMP通路层OAM（LSP）(域 1),接入链路OAM,PE,TMC通道层OAM（PW）,P,MIP,UNI,UNI,PE,PE-S,PE-S,MEP,MEP,MEP,MEP,MEP,TMS段层OAM,TMS段层OAM,基于PTN分层模型的层次化OAM机制,业务OAM,48,OAM帧结构,OAM信息包含在特定的OAM帧，并以帧的形式进行传送。OAM帧：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帧 在路径上的正确转发Lable：20bit，值为13表示OAM帧发送周期3种不同应用故障管理：缺省周期1s（1帧/秒）性能监控：缺省周期100ms（10帧/秒）保护倒换：缺省周期 3.33ms（300帧/秒）,49,Function Type类型（常用),50,OAM类型介绍-CC/CV,连续性检测和连通性验证：该功能工作在主动模式，源端MEP周期性发送该OAM报文，宿端MEP检测两维护端点间的连续性丢失（LOC）故障，以及误合并、误连等连通性故障。可用于故障管理、性能监控、保护倒换。检测相同MEG域内任意一对MEP间的信号连续性。CC-Continuity and Connectivity Check传送CC信息的帧是CV帧，其主要参数有：MEG ID本身MEP ID所有目标MEP ID发送周期：3.3ms/10ms/100ms/1s3倍发送周期内收不到CV帧，产生LOC告警（loss of continuity),51,OAM类型介绍-AIS、RDI,告警抑制：该功能用于服务层检测到故障后，在服务层MEP向客户层上插该OAM报文，并转发至客户层MEP，实现对客户层的告警进行压制，避免大量冗余告警。AIS：Alarm Indication Signal在服务层检测到故障时，通知客户层使用FDI帧传送发送周期1s在3倍的接收周期内未再收到AIS消息，清除AIS告警远端故障指示：该功能用于将MEP检测到故障这一信息通告给对端MEP。RDI：Remote Defect Indicator,52,OAM类型介绍-LB、Trace Route,环回检测：该功能工作在按需模式，源端MEP发送该请求OAM报文，宿端MIP或MEP接收该报文并返回相应应答OAM报文。用于验证MEP与MIP或对端MEP间的双向连通性，以检测节点间及节点内部故障，进行故障定位。LB：LoopBackMEP是环回请求分组的发起点，环回的执行点可以是MEP或者MIP用于验证MEP之间或者MEP和MIP之间的连接性在MEP之间进行双向的在线或非在线的诊断，测试带宽吞吐量、比特误码率等LBM和LBR踪迹监视：该功能工作在按需模式，源端MEP发送该请求OAM报文，所有MIP及MEP接收该报文并分别返回相应OAM报文。用于验证MEP与MIP及MEP间的双向连通性，以检测节点间及节点内部故障，进行故障定位。Trace Route,53,OAM类型介绍-LCK、CSF、TST,锁定指示：该功能用于为管理维护目的。中断业务后，源端MEP发送该OAM报文，将该信息通告宿端MEP，并上插客户层，进行告警压制，避免引起不必要的冗余告警。LCK：Lock用于通知对端MEP，本端MEP出于管理上的需要，已经将正常业务中断对端MEP可以判断业务中断是预知的，还是由于故障引起的客户信号故障：该功能用于在客户层自身不支持告警压制/故障通告机制时，发送该OAM报文，将客户层信号故障信息转发至对端MEP，实现客户层故障信息传递。CSF：Client Signal Fail 通告远端，本端出现入口客户信号失效TST：Test一个MEP向另一个MEP发送的测试请求信号单方向的在线或非在线的诊断测试,54,OAM类型介绍-LM、DM,LM：Frame Loss Measurement用于测量从一个MEP到另一个MEP的单向或双向丢失率采用CV帧来测试SD（性能劣化）DM：Packet Delay and Packet Delay Variation Measurement用于测量从一个MEP到另一个MEP的分组传送时延和时延变化单向：收发两端时钟同步，源端发送DM帧，宿端在收到DM帧时计算单向时延，使用DM帧测试双向：源端发送DM请求帧，宿端在收到DM时回送DM响应帧给源端，源端在收到响应的DM帧后计算双向时延，使用DMM和DMR,55,OAM类型介绍-APS、MCC、SCC、SSM,APS:Automatic Protection Switching由G.8131/G.8132 定义，发送APS帧MCC:Management Communication Channel发送MCC管理通道信息SCC:Signalling Communication Channel用于一个MEP向对等MEP发送控制平面信息SSM：Synchronisation Status Message由G.8261定义，发送SSM帧,56,主要内容,PTN技术原理PTN分层模型PTN设备功能封装保护OAMQoS同步PTN设备规范制定,57,PTN的QoS机制,58,QoS处理,业务3,业务2,业务1,TMP/TMC,CIR,PIR,业务安全同一板卡的多类业务可分别独立成逻辑子网子网之间相当于完全物理隔离，广播包仅限子网内，伪造包也不可能跨子网QoS业务1、业务N可按端口、VID、或者MAC地址来划分每类业务可分别设置QoS以64K/1M为步长，设置CIR（保证带宽）、PIR（峰值带宽）每类业务还可设置CoS（服务等级）制定CIR以外业务服务优先等级出口可实现SP（严格优先级）、WFQ（加权平均）等队列调度,59,主要内容,PTN技术原理PTN分层模型PTN设备功能封装保护OAMQoS同步PTN设备规范制定,60,频率同步和时间同步的区别,61,RAN对同步的需求,GSM/WCDMA采用异步基站技术，此时只需要做频率同步，精度要求0.05ppm（或者50ppb）TD-SCDMA/CDMA2000采用同步基站技术，除了频率同步外，还需做时钟相位同步（等效于时间同步），目前主要采用基站GPS解决,62,GPS实现时间和频率同步的缺陷,加大天馈施工难度和成本GPS天线对安装站址环境有特殊要求，如120的净空要求馈线距离超过110米需增加中继放大器GPS天线馈线较粗增加设备不稳定因素每台基站都须安装GPS接收机模块，增加基站成本目前GPS时钟模块已成为基站损耗率较高的主要模块战争等特殊情况下对TD-SCDMA整网运行带来安全隐患,TD-SCDMA系统高精度时间同步需求，导致严重依赖GPS，为建设和运维带来一定困难,63,同步以太技术：解决频率同步问题,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）同步源站点通过以太物理层的Bit流携带从BITs或其它源获得的高精度时钟信息，接收节点可以从以太物理层中恢复出数据和时钟信息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以太信号以 8B/10B 的长度编码，它的好处是不会出现连续的1 或者0(不超过8位).这个有利于提高时钟恢复的精度时钟的质量等级信息可以通过专门的SSM帧进行传送PTN的同步以太时钟具有高稳定度，精度达到15ppb，相关标准为G.8261,64,IEEE 1588v2同步技术：解决时间同步问题,IEEE 1588全称是“网络测量和控制系统的精密时钟同步协议标准”IEEE 1588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 1588 v2(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。,65,1588v2两种实现方式：BC和TC,PTN时间同步主要有两种方式：BC（边界时钟）和TC（透明时钟）,BC模式特点：每个同步链上的相邻节点逐跳运行主从时钟模式（上游为主、下游为从），逐级同步，最终PTN全网同步时间树的中间转发节点运行PTP协议，按照主从方式逐跳转发精确时间,TC模式特点：每个同步链上仅首末两个节点运行主从时钟模式，中间节点运行TC模式时间树上的中间转发节点不运行PTP协议，只对时戳包补偿节点转发延时,66,主要内容,PTN技术原理PTN设备规范制定,67,PTN设备规范内容,国内首次制定PTN设备规范,统计复用、流分类、队列调度、带宽控制,线性保护和环网保护，设备级保护,配置管理、性能监控、故障定位、安全管理等,动态路由和信令、UNI和E-NNI接口,CES业务承载同步、频率同步传送、时间同步传送,层次化OAM，故障管理、性能监视、通信通道,68,组网模型和应用场景,汇聚节点,SR,BRAS,AbisSTM-N/GE,IubSTM-N/GE,GE/10GE,GE/10GE,接入层,汇聚层,家庭,集团,IubATM/IMA,IubETH/IP,AbisTDM,FE/GE,FE/GE,AbisETH/IP,PTN主要用于2G TDM/IP基站、3G ATM/IP基站以及未来的LTE基站回传的应用场景，也用于重要集团客户业务接入和承载的应用场景当基站周边普通集团客户和家庭客户业务接入的总带宽较小时，也可利用基站内的PTN设备接入,GE,10GE,接入节点,核心节点,69,PTN功能和性能指标（一）,设备能力多业务承载功能和性能支持以太网专线和专网业务的承载支持TDM CES业务的非结构化仿真（SAToP）方式和ATM业务透传,70,PTN功能和性能指标（二）,网络可扩展性指标QoS要求支持8级优先级，支持流分类、与本地优先级映射、队列调度、拥塞控制、带宽控制和层次化QoS网络可靠性要求支持线性保护和环网保护保护倒换时间/业务中断时间50ms,71,PTN功能和性能指标（三）,OAM要求支持PW、LSP、段层、以太网业务和接入链路OAM故障管理（连续性检测、告警抑制、远端故障指示、环回检测、踪迹监视等）、性能监视（丢包率、时延测量）、通信通道网络管理要求拓扑管理、配置管理、故障管理、性能管理、安全管理物理接口要求支持E1、STM-N、FE、GE接口互通要求支持多厂家设备在转发平面互通，后续支持在控制平面互通支持基于UNI接口的业务互通和保护互通，后续支持基于NNI接口的业务互通和保护互通同步要求支持CES业务同步支持基于同步以太网的频率同步支持基于1588v2的时间同步,72,端到端业务时延指标要求,话音业务端到端指标要求和分配3GPP（移动通信国际标准组织）规定250ms（推荐150ms），其中IP骨干网为50ms城域核心层为单向25msBSS/RAN（从用户终端到BSC/RNC）为单向75ms，其中空口一般分配单向55ms，基站和RNC一般分配10ms，建议IP化城域传送网分配E1业务单向时延8ms（即双向16ms）参考3GPP标准，中国移动TD-SCDMA技术体制规定话音业务端到端业务时延指标为300ms，其中BSS/RAN（从用户终端到BSC/RNC）为单向90msIP化城域传送网要求在各种城域网规模（如30跳、1000km）和各种网络负载（如网络拥塞）情况下，满足双向16ms的E1业务时延指标，现网试点是在10跳、200km左右且网络未拥塞情况下的测量结果。处理时延：两端节点处理电路仿真业务的时延：单节点2.5ms中间节点或两端节点处理以太网业务的时延：单节点100us传输时延：200km约需要1ms,IP BACKBONE,BSS/RAN,BSS/RAN,75 ms,75ms,25ms,25ms,50ms,端到端：250ms,Metro Core,Metro Core,73,OAM要求,A：必选，B：未来必选，C：可选,74,QoS要求,VLAN业务：遵循VLAN PRI值（3位）MPLS业务：遵循EXP值（3位）IP业务：遵循IP Precedence值（3位）或扩展的DSCP值（6位），DSCP分为4类：CS（Class Selector）、EF（Expedited Forwarding）、AF（Assured Forwarding）、BE（Best Effort）,75,VLAN要求,PTN主要承载各类基站和重要集团客户，VLAN规划原则如下：每个IP化基站的业务和网管采用相同VLAN进行标识，其中业务优先级采用VLAN 优先级方式不同IP化基站采用不同VLAN进行标识在同一个城域网内，承载各类基站和重要集团客户的VLAN资源应不重复使用,注：预留VLAN包括17，1631，35844094,Thank You!,77,CE（Carrier Ethernet）是一种业务,CE是一种业务，本身不是特定的技术，由各类IP化技术承载MEF对于Carrier Ethernet的定义如下：,Carrier Ethernet 是一种普遍存在的,标准化,运营级的业务/网络，具备特定的属性以区别于普通的LAN以太网,Carrier Ethernet,扩展性（Scalability）,标准化（Standardized Services）,业务管理（Service Management）,服务质量（Quality of Service）,可靠性（Reliability）,Carrier Ethernet 属性,78,PTN的电信级分组交换架构设计（1:1主备，信元交换）：正常工作时，只有一块交换板在工作，另一块备用双倍交换容量保证倒换时性能不下降流量均衡Cell信元交换，业务无阻塞,路由交换机的通用交换架构设计（1:1负荷分担，包交换）：主备交换板同时工作，每块20G线卡处理芯片把业务分别送给主备交换板交换板倒换时性能下降一半Package包交换，存在流量均衡和拥塞错序问题,主交换板,备交换板,线卡,线卡处理芯片,交换芯片,交换芯片,路由交换机的交换架构（1:1负荷分担）,10G总线 Package,线卡处理芯片,10G总线 Package,PTN的电信级分组交换架构设计（1:1主备）,主交换板,备交换板,线卡,线卡处理芯片,交换芯片,交换芯片,20G总线Cell,20G总线Cell,PTN（MPLS-TP）与IP/MPLS设备差异,79,Requirements on PTN equipment,