PTN技术及应用-烽火.ppt
PTN技术及应用,烽火通信 科技股份有限公司 成刚2010年1月,2,PTN技术概要、PTN技术体系、PTN关键技术（OAM、PS、Qos、Timer）,1 PTN技术产生背景,2 PTN关键技术,内容摘要,PTN技术概要、PTN技术体系、PTN关键技术（OAM、PS、Qos、Timer）,3 PTN应用场景,4 烽火PTN产品及测试情况介绍,5 烽火PTN组网案例,3,MSTP的发展历程,MSTP的发展是电信级传送技术分组化的开始,4,面对电信级分组传送传统技术的不适应性,分组传送网应用的必要性统一的接口，设备简化面向未来的设备建设，保护投资，降低建网成本支持宽带共享端到端 OAM,5,MSTP向PTN的转型,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,6,PTN与MSTP的本质区别：分组交叉核心,Page 7,PTN面向分组的传送网络,PTN网络是基于包交换、端到端连接、多业务支持、低成本的网络,PTN：Packet Transport Network,8,2 PTN关键技术,内容摘要,PTN技术概要、PTN技术体系、PTN关键技术（OAM、PS、Qos、Timer）,3 PTN应用场景,4 烽火PTN产品及测试情况介绍,5 烽火PTN组网案例,1 PTN技术产生背景,1 PTN技术产生背景,PTN关键技术,OAM网络保护QOS时间同步仿真,9,10,类似SDH的OAM,G.8114定义了详尽而功能强大的T-MPLSOAM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，知晓该层收发信息的完整性和通道情况，,PTN与SDH OAM的比较,SDH 在SDH帧结构的固定位置提供J/B/C/K等开销的处理和传递PTN3.3msOAM协议报文插入总结：保证50ms完成保护倒换,PTN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）,13,PTN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。,1+1,1:1,14,PTN的环网保护倒换技术,环网保护倒换：G.8132 定义的环网保护：Wrapping（环回）。,Wrapping,15,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、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WRED丢弃算法能避免TCP全局同步现象,流分类与标记,分类原则源MAC地址、目的MAC地址、VLAN ID、802.1p优先级IP地址等及组合标记每条流具备入口优先级的指配/自动映射(802.1p-PHB)、出口优先级的指配/自动映射(PHB-EXP),拥塞管理,输出队列,流分类,网络拥塞时，保证不同优先级的报文得到不同的QoS待遇，包括时延、带宽等。将不同优先级的报文入不同的队列，不同队列将得到不同的调度优先级、或带宽保证。拥塞管理具备多种算法：FIFO（First In First Out）PQ（Priority Queue）CQ（Custom Queue）WFQ（Weighted Fair Queuing）SP（Strict Priority）,SP（Strict Priority）,严格优先级：保证某种类型数据流得到任其所需的带宽严格按照优先级的高低次序，优先发送较高优先级队列中的分组，但较高优先级队列为空时，再发送较低优先级队列中的分组缺点：低优先级的队列存在“饿死”的可能性,drop,流分类,WFQ（Weighted Fair Queuing）,WFQ：每个队列可以设置不同的权值，按照一定的比例分配带宽保证了不同优先级的队列都有流量通过,drop,流分类,拥塞避免,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。尾部丢弃：指当队列长度达到某一最大值时，所有新到来的报文都被丢弃。加权随机早期检测（WRED）：根据当前队列的深度来预测拥塞的情况，根据优先级定义不同的丢弃策略，定义上限门槛值和下限门槛值，相同的优先级不同的队列，队列长度越长丢弃概率越高，有效的探测网络流量的拥塞程度，提高产品在丢弃策略中的灵活性。,QOS的应用,带宽需要竞争的情况下才需要QOS全业务运营下QOS的应用2G/3G的基站回传业务，两层标签集团用户/家庭用户及其它数据用户，两层标签,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“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。,频率同步和时间同步的区别,上图给出了时间同步与频率同步的区别。如果两个表（Watch A与Watch B）每时每刻的时间都保持一致，这个状态叫时间同步（Phase synchronization）；如果两个表的时间不一样，但是保持一个恒定的差，比如6小时，那么这个状态称为频率同步(Frequency synchronization)。,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）。对于时间同步，目前主要采用GPS来解决，GPS也能同时解决时钟的频率同步。,传送网传递时间同步信息（1588）,电路仿真技术,分组网电路仿真是在包交换网络上承载传统TDM数据的技术。分组网电路仿真技术在PWE3框架协议下，采用电路仿真的方式，在包交换网络上为PDH和SDH数据流提供端到端的传输PW是一种通过PTN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PE的机制。通过PTN网络上的一个隧道对多种业务（ATM、TDM、Ethernet等）进行仿真，PTN可以传输多种业务的数据净荷。我们把这种方案里使用的隧道定义为伪线（Pseudo Wires）,26,PTN,155M接口,E1,PWE3,27,PTN技术概要、PTN技术体系、PTN关键技术（OAM、PS、Qos、Timer）,1 PTN技术产生背景,2 PTN关键技术,内容摘要,3 PTN应用场景,4 烽火PTN产品及测试情况介绍,5 烽火PTN组网案例,1 PTN技术产生背景,28,MSTP解决IP化基站的问题,网络组网涉及到的几个方面FE业务网络级保护的问题；带宽分配问题VLAN处理问题EOS总是有代价的,C1,C2,C3,C4,C5,C6,Node B,Node B,Node B,Node B,Node B,Node B,B1,B2,RNC,A,FE接口,GE接口,接入环：SDH保护方式，业务透传带宽固定,C类节点：业务透传，或采用VLAN处理不同业务；B类节点：一次汇聚，处理管辖的VLAN，带宽可收敛；具备一定的汇聚比，多个Wan口，可设置QinQ,29,PTN构建IP化3G传送网,PTN构建IP化3G的基站传送网，综合总体成本较低,MSTP作为GSM的传送网,PTN作为IP化3G的传送网,STM-64/16,STM-1/4,STM-1/4,BSC/MSC,RNC,GE,GE,10GE,GE,BTS,E1接口,NodeB,FE接口,FE/GE接口,155M/2M接口,烽火MSTP后向兼容PTN的设备实现方式,30,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,烽火PTN前向兼容MSTP方案单板方式实现,31,低成本保护原有投资，一块单板即可实现PTN与MSTP网络的兼容在CITRANS660/CITRANS640设备上插入155M/622M 单板即可支持下挂IBAS系列设备单板TDM交叉容量为2.5G。支持SDH网络的通道级保护倒换,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,32,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,CiTRANS 660向OTN升级的应用,33,PTN/OTN,OTN,PTN,PTN,PTN,骨干层,汇聚层,接入层,低成本、高效率的解决网络容量问题通过增配单盘即可实现CiTRANS 660兼容OTN功能具备基于波长和子波长调度的功能,两种传送网的对比,34,35,PTN与MSTP网络架构对比,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,36,PTN技术概要、PTN技术体系、PTN关键技术（OAM、PS、Qos、Timer）,1 PTN技术产生背景,2 PTN关键技术,内容摘要,3 PTN应用场景,4 烽火PTN产品及测试情况介绍,5 烽火PTN组网案例,1 PTN技术产生背景,烽火公司PTN产品系列（MPLS-TP/PBT兼容）,37,37,CiTRANS 600系列PTN设备特性,主要部件：设备交叉时钟、网管等主控盘、电源盘等均可提供1+1的冗余备份业务单盘：E1、FE业务单盘还可提供1:N的TPS保护,业务接口,组网能力,管理特性,同步功能,硬件保护,线路接口：对数据流进行包分类、标签处理、队列整理、流量整形等处理以太网：支持FE/GE速率的以太网业务，支持分组业务组播，支持层次化QoSTDM：支持TDM业务的处理，提供E1业务、STM-N等SDH业务接口,组网模式：可组建链状、星型、环网、相交环、相切环、日型环、MESH网等方式线性保护：可提供线性1+1 和1:1的LSP保护、1+1/1:1 SNC/S保护环网保护：可提供Wrapping（环回）和Steering（转向）环网保护、MESH保护及恢复,层次化管理：面向连接的端到端的OAM 管理，支持层次化QoS系统兼容性：可与烽火通信其它产品纳入同一管理平台OTNM2000/2100/3000丰富的接口：具有F，f、DEBUG，MBUS，CTR，ALM，提供外部事件监测和控制,同步以太网：提供同步以太网方式，实现网络时钟（频率）同步时间同步：基于IEEE 1588V2协议，实现网络的时间同步功能,38,38,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,39,39,Citrans 660 带宽接口图,槽位与交叉东西向环路对照图,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,42,CiTRANS640设备槽位介绍,43,Citrans 620介绍,定位在远端设备用户侧，提供以太网数据业务、提供TDM 2M业务接入服务采用单层板化设计 一路核心芯片可以提供2GE+4FE的以太网业务，配置两路可以提供2路共4GE+8FE4路FE接口为2光2电以扩展插板的方式，提供16路2M的TDM业务的仿真接入可通过外置控制单元（ACU），从而使设备具备自动配置功能 电源可以选用直流为-48V，交流为220V 两种供电方式,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,45,46,PTN技术概要、PTN技术体系、PTN关键技术（OAM、PS、Qos、Timer）,1 PTN技术产生背景,2 PTN关键技术,内容摘要,3 PTN应用场景,4 烽火PTN产品及测试情况介绍,5 烽火PTN组网案例,1 PTN技术产生背景,商用工程情况-河南鹤壁移动PTN承载网,网络组网情况初期建设组建1个PTN核心环，核心环采用10GE速率组网，核心环又下挂3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,47,商用工程情况-河南商丘电信PTN承载网（大客户方案）,48,数据设备,图例：,商丘电信IP城域网络拓扑图(原网络图),光纤收发器,核心节点三层数据设备,核心节点三层数据设备,模块局二层数据设备,模块局二层数据设备,模块局二层数据设备,用户,用户,用户,用户,用户,用户,用户,商用工程情况-河南商丘电信PTN承载网（大客户方案）,49,OTNM2000,工业学校,白云宾馆,南站,10GE环,10GE环,人民路,凯旋商城,解放新村,财经学校,老公安处,核心节点三层数据设备,核心节点三层数据设备,核心节点三层数据设备,用户,用户,用户,用户,用户,用户,用户,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,50,商用工程情况-浙江绍兴移动PTN承载网扩容规划,同时提供对业务的路径保护和网络的环网保护，核心环网的Wrapping保护简化了对业务配置和操作的便利性，同时极大提升了网络安全性；按照浙江移动要求，通过PTN的LAG保护实现与RNC的双归属上联，解决了GE端口失效时的业务保护；,51,商用工程情况-山东济宁PTN项目,全网共计2个10GE环网与11个GE环网，覆盖济宁所有重要节点和重要区域：新大楼、兖州、曲阜、泗水、邹城、汶上、梁山、嘉祥、嘉祥、金乡、鱼台、微山等；提供最长距离济宁市区至微山的117km的长距离传送；CiTRANS600系列支持基于LSP、段层和接入链路的保护能力，包括单向保护倒换和双向保护倒换，恢复式和非恢复式操作,52,其他商用工程,山西晋中移动：在市区中心节点放置5端CiTRANS 660，设备已到货安装，规划为大客户专线业务提供传输通道河北邯郸移动：初步确定方案，在市区中心节点放置2端CiTRANS 660，另外布置5端CiTRANS 620甘肃兰州移动：已选定站点，在市区中心节点放置10端CiTRANS 660，另外布置30端CiTRANS 620，组建多个接入环网,53,10GE环网,移动大厦,东环局,GE环网,农林路小学,轻化公司,贸东办事处,海军招待所,工行车站办,CiTRANS660,CiTRANS620,网管系统,
