PTN技术介绍及应用课件.ppt

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1、,PTN提出背景一PTN发展概况二FTTX如何在移动网络部署三,产生背景,技术背景：从电路交换到分组交换的迁移，从窄带到宽带的带宽需求SDH消退 vs Ethernet盛行基于All IP的控制与各种应用WDM是透明的大容量长距传输管道业务需求背景：全业务运营与业务融合运营商需要提供全业务，包括无线与有线运营商不能接受根据一种技术建设一个网络的思路ATM, SDH, IP, SAN, Frame Relay, Ethernet网络业务融合意味着网络先要融合，以及对最终用户提供多样的灵活的服务网络融合提供了统一的，管理相对简单的网络灵活多样的业务可以包括语音，视频，图像，电子邮件，搜索，Web，

2、移动TV，提供无论何时何地的服务,产生背景技术背景：从电路交换到分组交换的迁移，从窄带到宽带的,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网多媒体通信GPRS/CDMA/3G会议电视企业信息自动,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,

3、All IP转型对传送网的挑战Backbone面向All I,传统业务PSTN在全球范围内升级为 NGN，实现VOIP2G等传统基站也在一些发达运营商中开始IP化大客户专线业务IP化份额也越来越大，二层VPN业务盛行,传统业务向IP转型，新型业务天然IP血统,新型业务3G/WiMAX等移动核心网、Backhaul 在R5版本全面实现IP化IPTV等视频业务是天然的IP业务Ethernet 商业应用和IP化存储类业务,VoIP & Internet,大客户专线,宽带接入,IPTV,3G,IP SAN,2G,业务IP化的主要驱动力： 统一网络协议，简化网络层次，降低TCO 便于提供各种类型的新业务

4、，实现综合业务运营,ALL IP业务网发展趋势,传统业务传统业务向IP转型，新型业务天然IP血统IP新型业务,网络向ALL IP发展，业务带宽需求成倍增长。多种制式的移动技术将在一段时间内长期存在。在未来，LTE将成为多数移动运营商的必然选择。,2.5G,2.75G,3G,3.5G,3.75G,3.9G,GPRS,EDGE,E-EDGE,HSDPAR5,HSUPAR6,MC-HSPA,MBMS (TDD),cdma 2000EV-DO,HSPA,HSPA+R7/R8,LTE,4G,GSM,TD-SCDMA,WCDMAR99/R4,cdma 1x,cdma 2000,EV-DORev. A,DL

5、:153.6kbps UL:153.6kbps,DL:2.4MbpsUL:153.6kbps,DL:3.1MbpsUL:1.8Mbps,DL:14.4/64kbpsUL:14.4/64kbps,DL:6.2-73.5MbpsUL:3.6-27Mbps,DL:140-280MbpsUL:34-68Mbps,DL:384kbpsUL:384kbps,DL:14.4MbpsUL:384kbps,2G,DL:14.4MbpsUL:5.76Mbps,DL:28.8/84MbpsUL:11.5Mbps,LTE,LTE,LTE,DL100MUL:50Mbps,移动网络的演进带来对承载网络的挑战,EV-DOR

6、ev. B,网络向ALL IP发展，业务带宽需求成倍增长。2.5G2.7,如何满足IP Backhaul高质量业务的承载？,BSC/RNC,SGSN,MGW,aGW,MSC,BTS,eNB,NodeB,E1,E1/IMA E1/IP E1,GE,NodeB,FE,？,高带宽/高效率传送，基于分组的交换，支持多业务接口，适应带宽流量和业务流向的变化,良好的可扩展性，满足各阶段无线网络要求和平滑演进，保护投资。,端到端业务的QOS、OAM和网络管理，时钟和时间同步。,电信级低于50ms保护能力，保证业务和网络的可靠性。网络的高安全性。,如何满足IP Backhaul高质量业务的承载？BSC/RN,

7、BSC/RNC,SGSN,MGW,aGW,MSC,BTS,eNB,NodeB,E1,E1/IMA E1/IP E1,GE,NodeB,FE,MSTP承载IP Backhaul的适应性分析,完善的 网络保护,多业务 承载能力,刚性管道,一定的带宽统计复用能力,物理隔离 安全性高,MSTP出现最初就是为了解决IP业务在传送网的承载问题，遗憾的是这种改进不彻底，采用刚性管道承载分组业务，汇聚比受限，统计复用效率不高。,BSC/RNCSGSNMGWaGWMSCBTSeNBNode,BSC/RNC,SGSN,MGW,aGW,MSC,BTS,eNB,NodeB,E1,E1/IMA E1/IP E1,GE,

8、NodeB,FE,传统以太网在电信级保护、多业务承载、QOS、OAM、网络管理等方面存在缺陷，无法满足业务统一承载的要求。,传统以太网承载IP Backhaul的适应性分析,无连接的业务路径，延时、抖动、丢包率无法保证,缺乏有效的保护方案、STP/RSTP收敛时间无法满足电信级要求,缺乏有效的维护手段，网络监控困难,难以提供多业务接口难以提供时钟同步,BSC/RNCSGSNMGWaGWMSCBTSeNBNode,BSC/RNC,SGSN,MGW,aGW,MSC,BTS,eNB,NodeB,E1,E1/IMA E1/IP E1,GE,NodeB,FE,传统路由器承载IP Backhaul业务的适

9、应性分析,传统路由器对TDM/ATM支持能力仍然较弱；缺乏电信级OAM手段缺乏对于时间同步的充分支持。缺乏业务单板级的保护，设备复杂度高、成本较高。,BSC/RNCSGSNMGWaGWMSCBTSeNBNode,面向IP化的分组传送技术PTN应运而生,分组传送网络PTN,PTN (Packet Transport Network)是一种以分组作为传送单位，承载电信 级以太网业务为主，兼容TDM、ATM和FC等业务的综合传送技术。 PTN 技术基于分组的架构，继承了MSTP的理念， 融合了Ethernet和MPLS的优点，是下一代分组承载的技术。,PTN,PTN,分组技术（MPLS/增强以太网）

10、,SDH传输体验,PTN（分组传送网）,L2/L3分组转发技术,统计复用与QOS,业务隔离与安全,E2E业务提供与管理,精确时钟同步,OAM与保护,面向IP化的分组传送技术PTN应运而生分组传送网络PTN,PTN提出背景一PTN发展概况二FTTX如何在移动网络部署三,SDH,MPLSEthernet,QoS管理,多播,ACL,分组交换,伪线,OAM,保护倒换,网络管理,时钟,层网络架构,PTN的概念,Packet Transport Network-分组传送网PTN是一种以分组作为传送单位，承载电信级以太网业务为主，兼容TDM、ATM和FC等业务的综合传送技术。是一种独立于其他传送机制的组网架

11、构以分组为主要承载对象，也以分组为网络运行机制是电信级以太网业务的最佳实现方式，是以太网承载技术和传送技术相结合的产物有利于现有的传输网络资源向分组化传送演进的平滑过渡IP网络和MPLS网络与SDH的结合的产物,PTN,T-MPLS/MPLS-TP,PBB/PBT,SDHMPLSQoS管理多播ACL分组交换伪线OAM保护倒换,面向连接的两大PTN技术,MPLS的演进：T-MPLS/MPLS-TP (MPLS Transport Profile）去除MPLS无连接特性（如PHP、LSP Merge、ECMP等）。增加了SDH like OAM和保护。 T-MPLS=MPLS+OAM-IP,以太网

12、的演进：PBB/PBT（Provider Backbone Transport)去除以太网的无连接特性（如广播、生成树协议、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。,面向连接的两大PTN技术MPLS的演进：T-MPLS/MPL,电信级以太网 PBT技术,基于MAC-in-MAC,屏蔽了如MAC自学习等以太网功能,面向连接的二层隧道技术,电信级保护、可管理性、扩展性强,问题是：何时能商用化？前景不明朗,协议的标准化工作进程相对缓慢运营商关注度降低（最关注此技术的运营商BT也宣布暂缓对此技术的应用）产业支持少,电信级以太网

13、 PBT技术基于MAC-in-MAC屏蔽了如,电信级以太网 MPLS-TP技术,MPLS的一个子集，去除了与IP无连接业务相关的功能特性,使用传送网的OAM机制，保留了强大的网络安全特性,具有兼容基于分组交换、TDM/波长技术的通用分布控制平面ASON/GMPLS,具有良好的统计复用功能和完善的QoS机制,MPLS-TP=MPLS-IP+OAM,基于分组面向连接具有电信级 OAM&PS (SDH-like)多业务支持能力 (PWE3, VPLS)协议标准、产业链相对完善,简单而高效的，适用于承载汇聚型接入业务的优良技术MPLS-TP为目前PTN设备的主流的技术之一,电信级以太网 MPLS-TP

14、技术MPLS的一个子集，去除,2019年2月 2019年4月 2019年7月 2009年Q3,PTN标准（MPLS-TP）标准分析,2019年2月的SG15全会上，ITU-T正式同意和IETF建立T-MPLS联合工作组(JWT)，共同讨论T-MPLS技术的标准化发展,2019年4月，JWT推荐T-MPLS和MPLS技术进行融合 ，改进现有MPLS技术为MPLS-TP(MPLS Transport Profile-暂定名)，在OAM和保护方面改动比较大，MPLS-TP将主要由IETF定义。,2019年7月的IETF第72次全会上，JWT的专家在参考ITU-T现有T-MPLS相关标准的基础上，开始

15、MPLS-TP一系列草案的起草工作。,IETF和ITU-T确定了在2009年Q3前合作完成MPLS-TP的RFC框架以及ITU-T相关标准更新的工作计划。,T-MPLS与MPLS-TP的关系T-MPLS仍然有效，并将在ITU-T完善其标准化工作；MPLS-TP认可T-MPLS现有的标准规范，并借鉴了其中大部分内容；从事T-MPLS标准化工作的专家仍将在MPLS-TP标准化工作中起主导作用。,PTN国际标准（MPLS-TP）工作预计在093Q完成，制约了当前PTN规模应用,2019年2月 2019,ITU-T SG15全会,2019年12月ITU-T SG15全会上，公开讨论了T-MPLS/MP

16、LS-TP的相关文稿及联络函。,ITU-T SG15全会2019年12月ITU-T SG15,正在完善的标准,MPLS-TP体系结构MPLS-TP网络OAM的技术规范MPLS-TP网络生存性的研究分组传送网总体技术要求T-MPLS/MPLS-TP技术要求基于MPLS-TP的PTN设备技术要求,正在完善的标准,PTN（T-MPLS）的分层传送模型,通道层（电路层），TMC（T-MPLS Channel）：等效于的伪线层。表示业务的特性，例如连接的类型和拓扑类型、业务的类型等。提供T-MPLS传送网业务通路，一个TMC连接传送一个客户业务实体（包括一个单个的客户业务或一组客户业务）。通路层，TMP

17、（T-MPLS Path）：类似于MPLS中的隧道层，表示端到端逻辑连接的特性，提供传送网连接通道，一个TMP连接在TMP域的边界之间传送一个或多个TMC信号。段层，TMS（T-MPLS Section）：表示相邻的虚层连接，提供两个相邻T-MPLS节点之间的OAM监视。由于TMS实例与服务层路径之间是一对一的，所以，它不需要标签。物理媒介层：表示传输的媒介，比如：光纤、铜缆或无线等,PTN（T-MPLS）的分层传送模型通道层（电路层），TMC,PTN（T-MPLS）的帧格式,T-MPLS帧,以太网帧,PTN（T-MPLS）的帧格式T-MPLS帧以太网帧,MSTP,PTN,OTN,传统 以太网

18、,数据业务为主网络成本低廉网络扩展性好；不能达到50ms电信级的保护要求；缺乏有效的OAM机制；,TDM业务为主，数据业务为辅；刚性带宽分配，带宽利用率低；满足50ms电信级的保护要求；技术成熟，网络规模庞大；,内核IP化，面向分组业务；带宽动态分配，带宽利用率高；层次化的QoS机制，提供差异化的服务；满足50ms电信级的保护要求；,面向大颗粒IP化业务，实现超大带宽、超长距离的传输；刚性带宽分配，带宽利用率低；不具备二层业务收敛特性；适用于城域骨干核心大颗粒业务的调度；,22,承载网现有技术,MSTPPTNOTN传统 数据业务为主TDM业务为主，数据业,PTN与MSTP网络架构对比,23,没

19、有本质区别，核心的差别交换方式和颗粒上,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(效率和成本)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,PTN与MSTP网络架构对比23没有本质区别，核心的差别交换,MSTP向PTN的演进,MSTP向分组化演进业务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向PTN的演进MSTP向分组化演进,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

20、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。,25,PTN将是未来主流传输技术(下一代MSTP)适时地在CBD、,PTN产品示意图,PTN产品示意图,27,传送技术应对IP化的发展路线,IP传送网,MSTP,OTH,ROADM,T-MPLS,PBT/PBB-TE,PTN,OTN,骨干传送层面,汇聚接入层面,DSLAM,光纤接入技术,PON,用户接入层面,WDM,27传送技术应对IP化的发展路线IP传送网MSTPOTHRO,PTN设备定位,在IP化的网络中，PTN设备主要定位于城域的

21、汇聚接入层主要用于解决未来RAN IP化后的基站FE的无线回传承载全业务运营中的大量高品质以太网/IP 专线业务同时兼顾传统2G基站TDM E1和3G 早期版本的ATM IAM2M/STM-1的传送,28,PTN设备定位MSCMSCMGWRNCPSTNSGSNGGS,PTN提出背景一PTN发展概况二FTTX如何在移动网络部署三,30,MPLS(Multi-Protocol Label Switching)是一种标准化的路由与交换技术平台，可以支持各种高层协议与业务. MPLS利用标记进行数据转发的。当分组进入网络时，要为其分配固定长度的短的标记，并将标记与分组封装在一起，在整个转发过程中，交换

22、节点仅根据标记进行转发。 MPLS具有“多协议”特性，对上兼容IPv4、IPv6等多种主流网络层协议，对下支持ATM、FR、PPP等链路层多种协议，从而使得多种网络的互连互通成为可能。通常处于二层和三层之间，俗称2.5层。,什么是MPLS？,30 MPLS(Multi-Protocol L,31,标记（Label） 它是一个短的、具有固定长度、仅在相邻LSR之间有意义、用来标识和区分转发等价类FEC的标志。 转发等价类FEC（Forwarding Equivalence Class） MPLS作为一种分类转发技术，将具有相同转发处理方式的分组归为一类，称为转发等价类FEC（Forwarding

23、 Equivalence Class）。相同转发等价类的分组在MPLS网络中将获得完全相同的处理。FEC的划分通常依据网络层的目的地址前缀或是主机地址。 标记映射 将标记分配给FEC。,MPLS相关基本概念（1）,31 标记（Label）MPLS相关基本概念（1）,32,MPLS相关基本概念（2）,标记交换路由器LSR（Label Switching Router）边缘路由器LER（Label Edge Router）核心路由器LSR 标记交换路径LSP（Label Switching Path） MPLS网络为具有一些共同特性的分组通过网络而选定的一条通路，由入口的边缘交换路由器，一系列核心

24、路由器和出口的边缘交换路由器以及它们之间由标记所标识的逻辑信道组成。 标记分发协议LDP（Label Distribution Protocol） MPLS的控制协议，用于LSR之间交换信息，完成LSP的建立、维护和拆除等功能。,32MPLS相关基本概念（2） 标记交换路由器LSR（Lab,33,MPLS体系结构,LER：边缘路由器,LSR：标记交换路由器,LDP和传统路由协议（如OSPF、ISIS等）一起，在各个LSR中为有业务需求的FEC建立路由表和标签映射表； 入口LER接收分组，完成第三层功能，判定分组所属的FEC，并给分组加上标签，形成MPLS标签分组； 接下来，在LSR构成的网络中

25、，LSR根据分组上的标签以及标签转发表进行转发，不对标签分组进行任何第三层处理； 最后，在MPLS出口LER去掉分组中的标签，继续进行后面的转发。,33MPLS体系结构LER：边缘路由器LSR：标记交换路由器,34,MPLS基本交换原理,建立连接 对于MPLS来说，建立连接就是形成标记交换路径LSP的过程。 数据传输 数据传输就是数据分组沿LSP进行转发的过程。 拆除连接 拆除连接就是通信结束或发生故障异常时释放LSP的过程。,MPLS交换采用面向连接的工作方式，信息传送要经过以下三个阶段,34MPLS基本交换原理 建立连接MPLS交换采用面向连接,35,MPLS的数据传输,入口路由器的处理过

26、程 数据分组到LSP的映射、将数据分组封装成标记分组、将标记分组从相应端口转发出去 核心路由器的处理过程 依据标记进行转发 出口路由器的处理过程 弹出标记、用网络层地址查找路由表确定下一跳,35MPLS的数据传输 入口路由器的处理过程,36,20Bit用作标签(Label): 用于转发的指针。3个Bit的EXP: 保留，用于试验。1个Bit的S, MPLS支持标签的分层结构，即多重标签。值为1时表明为最底层标签。8个Bit的TTL:作用类似于IP中的TTL（ Time To Live ）。,MPLS包头结构,3620Bit用作标签(Label): 用于转发的指针。MP,T-MPLS数据转发技术

27、（1）,37,T-MPLS采用双标签传送模式，T-MPLS在为客户层提供分组式数据传输时，会对客户数据分配两类标签，分别是虚信道/伪线(Channel/PW)标签和传输交换通道/隧道(Path/Tunnel)标签。,信信道标签将两端的客户联系在一起，用于终端设备区分客户数据。隧道标签用于客户数据在T-MPLS 分组数据通道中的交换以及转发。伪线在MPLS网络中构建起一条条T-MPLS隧道来传输上层业务，就好像真实存在的连接一样在T-MPLS隧道上层的业务看来，T-MPLS隧道给它们提供面向连接的传输服务。,透明双标签的分组传输控制示意图,T-MPLS数据转发技术（1）37T-MPLS采用双标签

28、传送,T-MPLS数据转发技术（2）,38,T-MPLS隧道结构示意图,将MPLS与伪线技术相结合，T-MPLS就实现了“面向连接的分组传送”的特点。,T-MPLS数据转发技术（2）38T-MPLS隧道结构示意图,分类目录,分类目录OAM仿真技术保护倒换QoS同步技术,OAM有关术语,ME：Maintain Entity，维护实体。在T-MPLS中，基本的ME是T-MPLS路径。ME之间可以嵌套，但不允许两个以上的ME之间存在交叠。MEG： Maintain Entity Group，维护实体组，表示一组满足以下条件的ME：1）属于同一管理域，2）属于同一个MEG层次，3）属于相同点到点或者点

29、到多点T-MPLS连接。MEP：MEG End Point：MEG的端点，生成和终结OAM分组。MIP：MEG Intermediate Point，是MEG的中间节点，它能够响应某些OAM帧，但除环回信号（LB）外，不会发起OAM帧，对途径的网络流量也不采取任何动作MEL： MEG Level表示一个MEG所属的级别，代表它所处的域，用来区分不同域的OAM,40,OAM有关术语ME：Maintain Entity，维护实体,PTN关键技术：分组网络OAM机制,P,P,MEP,MIP,MIP,MEP,MEP,MEP,MIP,MIP,Carrier 1,Carrier 2,NNI,inter c

30、arrier,CE,CE,carrier 2 OAM,carrier 1 OAM,PE,end to end OAM,P,MIP,UNI,UNI,PE,PE-S,PE-S,AC,AC,基于国际标准（ITU-T G.8114/Y.1730/Y.1731、802.1ag/802.3ah等）的OAM机制，通过特定的分组承载网络的OAM信息借助OAM信息，实现分组网络故障自动检测，保护倒换，性能监控，故障定位，信号的完整性等功能,PTN关键技术：分组网络OAM机制MEPMIPMIPMEPM,PTN（T-MPLS）的OAM（ G.8114 ）,PTN（T-MPLS）的OAM（ G.8114 ）,T-MP

31、LS的OAM分组格式,43,传统传送网中使用块状帧结构, OAM信息随数据信息一起传输, 而 T-MPLS网络则分别采用 OAM分组和数据分组对这两类信息分开传输。 G.8114定义了T-MPLS详尽而功能强大的OAM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。,label_14：OAM帧统一的标签值，设为14；MEL：MEG 等级；0-7.S：栈底指示，设为1；标记栈底部TTL：生存时间，服务于MIP 对OAM帧的标识；Function type：功能类型，对所有的T-MPLSOAM功能编码标识；Res：预留字段，不用则

32、设为000；Version：版本标识；Flags：标记；TLV Offset：TLV 偏移，指向TLV 的起始位置；End TLV：为可选字段，用于标识TLV 末端。,通用OAM PDU格式,T-MPLS的OAM分组格式43label_14：OAM帧统,分类目录,分类目录保护倒换同步技术OAMQoS仿真技术,PTN关键技术：QoS机制,在PE节点，通过业务分类（Classification）、流量调节（Policer）、队列管理（Queue）和流量整形（Shaper）和拥塞处理相关的队列调度（Scheduler）等功能实现业务的服务质量控制提供基于Diff-Serv TE的QOS控制，如Pip

33、e模式、Short Pipe模式等,业务分类,速率控制,流量调节,拥塞避免,拥塞管理,PTN关键技术：QoS机制ClassifierTokensD,QoS实现技术要点,流量分类位于入口，分类依据：端口、802.1P、PW、MAC、VLAN ID等及其组合流量监控一般位于流量分类功能模块之后，负责对分类后的入口业务流进行测试和等级标注，其中入口业务流量测试是指带宽和突发的测试算法：MEF10、单速率三色染色法、双速率三色染色法流量整形一般位于出口处，对分组的流量进行限制，并对超出流量约定的分则进行缓冲，并在合适的时候将缓冲的分则发送出去拥塞管理使用队列调度技术来进行拥塞的管理队列调度算法：PQ、

34、WFQ（加权公平队列算法）、DRR、WRR、WDRR等拥塞避免通常采用丢包技术来实现拥塞避免丢包策略包括队尾丢弃法、RED（随机早期监测）、WRED等,QoS实现技术要点流量分类,对分组业务的QoS实现,端到端的业务的QoS机制在PTN网络的信道层实现信道汇集业务的QoS保障机制在PTN网络的通道层实现,对分组业务的QoS实现端到端的业务的QoS机制,分类目录,分类目录保护倒换同步技术OAM仿真技术QoS,仿真技术简介,电路仿真技术起源于ATM网络，采用虚电路等方式，将电路业务数据封装进ATM信元在ATM网络上传输。后来这种电路仿真的设计思想被移植到城域以太网上面。在以太网上提供TDM等电路交

35、换业务的仿真传送。电路仿真是电路交换业务在PTN网络上透明传输所采纳的机制。它用特殊的电路仿真头来封装TDM业务。IETF PWE3工作组在TDM业务透传标准制定方面起主导作用，该组织不仅定义了这种技术的数据层面的标准，还定义了控制层面和管理层面的标准，而其他组织的标准主要集中在数据面的业务封装方法上。PWE3 Pseudo Wire Emulation Edge to Edge端到端伪线仿真IETF（Internet Engineering Task Force）RFC(Request For Comments),仿真技术简介电路仿真技术起源于ATM网络，采用虚电路等方式，,Definiti

36、on and Functionality,PWE3定义是一种通过PSN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PEs的机制PWE3小组定义的三种重要的仿真方式SAToP (RFC4553)非结构化仿真Structure-Agnostic Time Division Multiplexing (TDM) over PacketCESoPSN(RFC5086) 结构化仿真Structure-Aware Time Division Multiplexed (TDM) Circuit Emulation Service over Packet Switched NetworkCEP(R

37、FC4842)SDH电路仿真Synchronous Optical Network/Synchronous Digital Hierarchy(SONET/SDH)Circuit Emulation over Packet,Definition and FunctionalityPW,PTN关键技术：PWE3（端到端的伪线仿真）,CE1,CE2,伪线仿真业务,Tunnel,伪线（PW）,PWE3：一种业务仿真机制，希望以尽量少的功能，按照给定业务的要求仿真线路。,PTN 网络,伪线表示端到端的连接，通过Tunnel隧道承载；PTN内部网络不可见伪线 本地数据报表现为伪线端业务(PWES)；边缘

38、设备PE执行端业务的封装/解封装客户设备CE感觉不到核心网络的存在,认为处理的业务都是本地业务,PWE3PE1PWE3PE2PTN关键技术：PWE3（端到端,分类目录,分类目录同步技术OAMQoS保护倒换仿真技术,PTN（T-MPLS）的保护倒换技术,线性保护倒换（G.8131）：1+1路径保护 1:1路径保护环网保护倒换（G.8132）：Wrapping（环回）Steering（转向）,PTN（T-MPLS）的保护倒换技术线性保护倒换（G.813,T-MPLS线性保护机制的操作类型：返回类型与非返回类型,返回类型是指在引起倒换的原因清除后,业务将恢复到工作连接中传输。在返回类型的情况下，当工

39、作连接有故障发生后，并且在得到检测确认后倒换动作已经完成，此时业务信号由保护连接传送，在一段时间后工作连接的故障已经清除，先前局部的倒换请求已经终止，就进入到等待恢复状态，在这个状态结束后进入无请求状态，这个时候业务信号倒换回工作连接。但是在等待恢复状态期间，如果有较高优先级的请求时，就会提前结束等待恢复状态。非返回类型是指当倒换请求终止，业务信号不会倒换回工作连接，而是继续在保护连接传送。在非返回类型的情况下，如果由于信号裂化或者信号实效造成的连接实效已经终止，也没有外部的启动命令，就进入了无请求的状态，此时不会发生倒换操作。,54,T-MPLS线性保护机制的操作类型：返回类型与非返回类型,

40、T-MPLS线性保护机制的倒换类型：单向倒换类型和双向倒换类型,单向倒换类型是指只有受到影响的一端启动倒换，两端的选择器是独立工作的，单向倒换能够在相反方向的不同连接上保护两个单向故障，有利于减小倒换的操作复杂度。双向倒换类型是指即受到影响的和没有受到影响的连接方向均倒换至保护路径，这种双向的倒换需要用自动保护倒换协议（APS）来协调，在APS协议信息的控制下，保护倒换由被保护域的源端选择器和宿端选择器共同完成，即使在单向故障的情况，源端和宿端也会有相同的桥接器和选择器设置。,55,T-MPLS线性保护机制的倒换类型：单向倒换类型和双向倒,T-MPLS的路径保护,T-MPLS路径保护用于保护一

41、条T-MPLS连接，是一种专用的端到端的保护结构，可以用于多种网络类型，如环网、网孔网等。T-MPLS路径保护又可以具体分为1+1和1:1两种类型,56,单向路径保护倒换结构（正常时）,单向路径保护倒换结构（工作连接失效时）,保护连接时每条工作连接是专用的，工作连接和保护连接在被保护域的源端进行永久性桥接，即业务信号同时在工作连接和保护连接上传送。节点检测到工作连接发生故障，则点将会倒换至保护连接。操作类型可以是返回的，也可以是非返回的,T-MPLS的路径保护T-MPLS路径保护用于保护一条T-M,双向1:1T-MPLS路径保护（1）,在1:1结构中，保护连接是每条工作连接专用的，被保护的业务

42、信号由工作连接和保护连接进行传送，工作连接和保护连接的选择原则由预先的配置机制决定。为了避免单点实效，工作连接和保护连接应该走分离的路由。双向1:1T-MPLS路径保护倒换类型是双向倒换，双向1:1T-MPLS路径保护的操作类型应该是可返回的,57,业务信号是由工作连接传送的，即两端的选择器都选择了工作连接,双向1:1T-MPLS路径保护（1） 在1:1结构中，保护连,双向1:1T-MPLS路径保护（2）,若在工作连接Z-A方向上发生故障，则此故障将在节点A检测到。然后使用APS协议触发保护倒换，,58,1)节点A检测到故障； 2)节点A选择器桥接倒换至保护连接A-Z（即在A-Z方向，工作业务

43、同时在工作连接A-Z和保护连接A-Z上进行传送）和节点A并入选择器倒换至保护连接A-Z； 3)从节点A到节点Z发送APS命令请求保护倒换； 4)当节点Z确认了保护倒换请求的优先级有效之后，节点Z并入选择器倒换至保护连接A-Z（即在Z-A方向，工作业务同时在工作连接Z-A和保护连接Z-A上进行传送）； 5)然后APS命令从节点Z传送至节点A用于通知有关倒换的信息； 6)最后，业务流在保护连接上进行传送。,双向1:1T-MPLS路径保护（2）若在工作连接Z-A方向上,Wrapping保护倒换(环回）,类似SDH的复用段保护倒换，在故障处的相邻节点倒换,Wrapping保护倒换(环回）类似SDH的复

44、用段保护倒换，,Steering保护倒换（转向）,检测到故障的节点向所有节点发送倒换请求，每条业务在源节点被倒换到保护方向,Steering保护倒换（转向）检测到故障的节点向所有节点发,分类目录,分类目录OAMQoS仿真技术同步技术保护倒换,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，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，每时每刻的时间都保持一致。,同步的概念同步包括频率同步和时间同步两个概念。,通讯网络对同步的需求,无线IP RAN对同步的需求,总的来看，

45、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-SCDMA/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）。,63,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,PTN网络内的时钟同步技术同步以太技术,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。相关标准为G.8261,PTN网络内的时钟同步技术同步以太技

46、术采用类SDH的时钟同,PTN网络内的时间同步技术IEEE 1588V2,PTN时间同步技术采用IEEE 1588V2(PTP)协议，实现PTN网络的时间同步功能。精度可达到纳秒级别，满足3G移动网络对时间同步的要求。IEEE1588：Precision Clock Synchronization Protocol for Networked Measurement and Control Systems 网络测量和控制系统的精密时钟同步协议标准IEEE1588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 Proto

47、col ）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。,PTN网络内的时间同步技术IEEE 1588V2 PTN时,IEEE1588V2组成和同步实现,IEEE 1588V2(PTP)系统由硬件部分和软件部分组成。硬件部分定义了四种时钟模型：普通时钟、边界时钟、端到端透明时钟、对等透明时钟。在PTN网络中，主要采用BC模式（边界时钟模式）和TC模式（端到端透明时钟模式或对等透明时钟模式），其中又以BC模式的实现更为简单。软件部分定义了两种消息类型：事件消息：消息的产

48、生与时间相关普通消息：消息的产生与时间无关同步实现分两步进行：在PTP系统中建立主从的体系结构即主从同步链通过主从时钟间消息的传递，实现时间偏移的测量和传输延时的测量，从而实现主从时钟的时间同步,IEEE1588V2组成和同步实现IEEE 1588V2(P,IEEE 1588V2实现PTN时间同步透传,PTN,IEEE 1588V2实现PTN时间同步透传 P,PTN提出背景一PTN发展概况二FTTX如何在移动网络部署三,IP化成熟期,IP化初期,IP化初期,全网业务通过PTN进行接入、汇聚 PTN网络全网覆盖实现，多业务的快速接入和灵活调度。,初期 现网MSTP/SDH网络庞大，结构成熟稳定，

49、也具备一定分组业务承载能力；初期可采用现网资源承载少量小颗粒的专线业务，充分利用现网资源，保护原有投资。可逐步建设PTN网络，保护投资，积累运营和维护经验。,网络IP化演进图,中期 PTN大量部署，IP化基站业务和大量专线业务通过主要通过PTN进行承载； MSTP/SDH作为补充网络，利用其原有网络覆盖能力和接入能力。,69,IP化成熟期IP化初期IP化初期 全网业务通过PTN进行接入,PTN网络与其他网络的融合,核心节点,OTN/WDM 骨干层,骨干节点,PTN汇聚层 10GE,汇聚节点,PTN接入层 GE,PON接入网,数据接入网,CMNET,RNC,70,PTN网络与其他网络的融合核心节

50、点OTN/WDM 骨干层骨,城域传输网组网策略,问题1：何时引入PTN,从技术需要分析，基站的IP化、TD地面时钟的传送等方面看， 建设PTN网络是未来网络发展的必然趋势。从设备成熟度分析，目前PTN设备处于商用化初期阶段，成熟度还有待集团进一步的测试和验证。从成本上分析，根据国外相关电信公司模型测算，在IP 化业务流量超过整个网络承载业务流量的70% 以上时，采用PTN 建设将有较大优势。从维护角度分析，应紧跟技术和设备的发展，适时进行小范围的试验组网，逐步熟悉PTN网络的维护特点，为将来大面积建设PTN网络打下良好的基础，减少IP化业务的发展对维护带来的压力。,在基站IP化和TD时钟承载的