华为PTN网络的规划与设计.ppt

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1、Page 1,PTN网络规划与设计,2,PTN解决方案简介,1,3,网络资源设计,内容提纲,3,PTN使用T2000管理、维护。在网络规划时要考虑T2000的管理能力，以便选择网管的硬件和管理域。T2000 管理能力是指在保证规定性能指标情况下所能管理的最大网元数量。综合考虑各种因素，T2000 管理能力计算公式如下：最大管理网元数=2000 A B网管根据现网设备部署的类型和数量，算出网管的管理能力，根据这个管理能力设计需要几套；例如：某移动计划部署1872套PTN 1900和60套PTN 3900，等效网元数：1872*2.5+60*4.5=4950，小于6000，可以使用一套T2000网

2、管进行管理。,DCN规划-网管系统设计,A：网管硬件平台的管理能力系数,B：PTN设备的等效系数,4,DCN规划简介,PTN网络的网管通过DCN（Data Communication Network）与网元建立通信，对网元进行管理和维护。DCN系统为网络单元设备提供管理和控制信息的通信功能，属于管理层面，不是用户业务传送平面，但为用户业务操作提供支撑。PTN在布署网管时，按照网管流量规划分为两大类：采用带外DCN网络承载；采用带内DCN网络承载。,5,DCN规划-带内方式,PTN设备利用业务通道完成网络设备管理的组网方式，网络管理流量通过设备的业务通道传送。优势：布署灵活，不需要额外网络设备；

3、缺点：占用业务通道的带宽，在PTN网络故障时同时影响对于网络的监控；推荐在PTN设备独立组网时采用带内DCN网络的方案；,6,使用T2000管理网元时，同一个网关网元接入的非网关网元数量不能超过60个。若和第三方设备混合组网，要求其设备支持对DCN报文设定特定VLAN（默认值4094，网管可配置）。ETH端口（EX2/EFG2/EG16）的DCN带宽非网关网元建议配1Mbit/s，网关网元DCN带宽建议配置成2Mbit/s；其他场景默认DCN带宽（512Kbit/s）。E1端口（CD1/MQ1/MD1）的DCN带宽配置，带PTN框式设备（3900/2900/1900）建议配置为512Kbit/

4、s，带PTN盒式设备(950/910/912)DCN带宽建议配置成192Kbits。为了保证通信网络的可靠性，DCN组网应该尽量组成环形，以确保在发生断纤或者网元异常时可以提供路由保护。,DCN规划-带内DCN规划原则,7,PTN解决方案简介,1,3,网络资源设计,4,业务和流量规划设计,2,网管与DCN规划,内容提纲,8,网络资源设计网元ID（NEID）,华为公司的传送设备使用网元ID作为设备标识，需要为设备配置网元ID，网元ID为24bit的二进制数。网元ID的规划原则如下每个网元必须有一个独立的网元ID。同一个DCN管理网中不能有ID号相同的网元。环形网络中，网元的ID号应沿环网的同一个

5、方向逐一递增。复杂组网，应分解成环和链，先分配环上站点ID为1至N，再分配链上网元ID为N1，N2，。例如：网元ID格式：XX.Y1.Y2XX：子网编号即扩展ID，从11开始递增，没有从0开始主要考虑传输网内存在扩展ID为9的网元，规划11-42共计32个；Y1：汇聚环号（目前按照地区进行编号），从0开始递增；Y2：基础ID，从1开始逐个网元递增。,9,IP地址不仅在网关网元与网管通信时使用，而且在带内DCN中，网元IP也是DCN网络采用OSPF路由协议的基础。每个网元必须有一个唯一的IP地址。网元可以使用标准的A、B、C类的IP地址，即网元的IP地址范围从1.0.0.1到223.255.25

6、5.254。但不能使用广播地址、网络地址和地址127.x.x.x。子网地址192.168.x.x和192.169.x.x也不能使用。网元使用静态路由协议直接接入网管时，建议网关网元与非网关网元使用不同的IP子网。采用以太网连接的两个网络，必须分别划分到不同的IP子网；避免网络划分区域时部分网元不能被网管接入。网络中所有业务端口IP所在的网段，不能和网络中任意网元的管理IP所在的网段发生重叠，例如129.9.0.0/16与129.9.1.0/24两个网段是大小网段包含的，前者包含后者。非网关网元的IP地址建议同网元ID一个规则变化，不用配置。,网络资源设计 网元IP规划,10,PTN设备使用No

7、de ID作为控制平面的节点标识，因此需要为设备配置Node ID。Node ID为32位的IP地址格式。同时MPLS控制平面需要为每个组网业务接口配置一个IP地址。可以使用标准的A、B、C 类的IP 地址，即范围从1.0.0.1 到223.255.255.254。但不能使用广播地址、网络地址和地址127.x.x.x。子网地址192.168.x.x 和192.169.x.x 也不能使用。每个网元必须有一个独立的Node ID，且网络内全局唯一；不能与设备的网元IP地址相同，且不能属于相同网段；不能与设备上的接口IP地址属于同一个网段；根据端口IP规划原则和用户给分配的端口IP网段，网元的端口I

8、P地址直接有T2000规划设计完成。例如：NodeID：10.XX.Y1.Y2（同网元ID格式）,网络资源设计NodeID和接口IP规划,11,网关网元规划原则,网管网元的规划应该遵循以下原则（与MSTP设备相同）：正确设置网关网元的IP及子网掩码。只有通过网线（主控板ETH口）接入到网管的设备才可以作为网关网元。在实际组网中，网关网元的数据流量最大；为了保证通信的稳定性，尽量选择DCN处理能力强的设备作为网关网元，并且使网关网元与其他网元连接成星型，减少其他网元的数据流量。为保证网管与网络连接的可靠性，建议再选择一个备份的网关网元。备份网关的选择条件与主用网关的选择条件一样。同时，可以让备份

9、网关也管理部分网元，使两个网关网元互为主备，这样有利于网络的稳定。,12,为了采用E-Line承载无线设备ETH接入和管理维护方便，为每个基站分配一个独立VLAN，VLAN ID相当于传统网络的电路号，故障定位方便，业务调度灵活。对于RNC和Node B要求每一个基站要有一个独立的VLAN，因为汇聚，核心节点PTN业务的调度需要VLAN确定转发方向；用VLAN Pri来区分业务类型，接入PTN时用VLAN Pri做MPLS EXP（PHB服务等级）之间的映射，确保端到端QOS的一致。对于2G BTS/BSC没有VLAN的要求。,网络资源设计VLAN规划,13,网络资源设计命名原则,PTN网络涉

10、及到命名的有子网名称（区域名称）、站点名称（设备名称）、业务名称三部分。子网命名：按照区域和网络组网连纤关系将现有的网络分为：落地层、xx市区、xx郊区、xx郊县等。站点命名：站点名称按照无线侧或者用户侧提供的站点名命名，同一机房的设备在进行站点命名时使用1、2这样的数据进行区分，例如：王府井大街1、王府井大街2；为了区分SDH设备的设备名称，PTN设备在网元名称前加上PTN字样，例如：王府井大街1、王府井大街2。,14,业务命名包含两个部分：一个是业务名称标示在业务路径上的，另外一部分是tunnel名称和PW名称。业务命名：业务名称：原站点名+宿站点名+业务类型+业务编号业务名称中的原宿节点

11、表明的是路由的方向，业务类型表示业务的分类，用来区分统一路由下的2G，3G，某企业业务等。业务编号可以用来统计同种业务数量和业务的唯一性，方便用户根据业务名称查找业务，业务的名称的命名也可以由客户自己决定。例如：坂田-龙岗-3G-HZ00001。Tunnle和PW的命名:MPLS Tunnel名称采用和基站地点相关联的规则来做。例如：采用起点的基站站点名到RNC机房名称+Tunnel的保护方式+方向来命名。PW ID的取值和业务ID的配置可以根据客户要求制定，也可以采用T2000网管自动分配的方式。PW和业务之间是一一对应的关系。,网络资源设计命名原则（续）,15,PTN解决方案简介,1,3,

12、网络资源设计,4,业务和流量规划设计,2,网管与DCN规划,内容提纲,16,本单元分析业务报文的传送格式以及业务传送时流量的规划。其目的是：规划环路的节点数量；规划业务路由的走向；规划工作保护路径；需要了解所承载业务的类型，以及承载业务对传送的需求，主要涉及业务报文格式、业务带宽、业务量。,业务及流量规划简介,17,业务规划原则,分析业务需求，网络部署前明确哪些业务将作为被承载的主体业务？建网要预留哪些后续业务的接入和传送的能力?在设备的硬件配置上建议考虑如下因素：根据时间维度考虑设备的可用业务槽位资源（为考虑网络的可扩展性，建议对设备槽位和交换容量等开展一定预留）合理配置业务处理办板和业务接

13、入板的配合关系；根据保护的需求对业务板位等考虑保护关系和硬件冗余；根据传输距离等合理选择接口类型。,18,业务及流量规划流量模型,NodeB,RNC,RNC,RNC,RNC,RNC,RNC,NodeB,OTN,BSC,10GE环,GE环,GE,cSTM-1,cSTM-1,STM-4,PTN1900,PTN1900,PTN3900,PTN3900,PTN3900,PTN3900,PTN3900,PTN3900,PTN3900,PTN3900,PTN3900,PTN3900,PTN3900,PTN3900,PTN1900,PTN1900,PTN1900,19,PTN1900,PTN3900,PTN

14、1900,PTN1900,PTN3900,PTN3900,PTN3900,PTN3900,PTN3900,NodeB,NodeB,RNC,接入层,汇聚层,落地层,RNC,业务及流量规划报文封装示意图,OTN,20,PTN设备的链路类型包括：E1、cSTM-1、STM-1、FE、GE链路、10GE链路；无线基站的链路类型包括：E1、FE；无线基站控制器的链路类型包括：cSTM-1、STM-1、GE；,业务及流量规划物理链路规划,21,业务及流量规划链路规划原则,流量在各链路上应最小路径花费和均衡分布，计算流量时应预留保护隧道的流量，即所有接入到环上的流量之和乘以2不能大于环的物理链路带宽（不考虑

15、汇聚收敛比的情况）；工作与保护APS隧道应分别部署到环的东西向；兼顾时钟方案，APS倒换时最好时钟也跟着倒换；兼顾时钟精度、业务量发展的要求，规划时要求GE接入环上的站点个数20；业务流量汇聚收敛比要和客户一起沟通确定，建议为1：1。,Page 22,业务及流量规划2G业务承载,2G通信业务采用基站BTS与BSC之间采用TDM线路进行通信，在PTN设备上采用PWE3中的CES技术承载。基站接入侧：PTN9x0通过E1口与BTS对接，然后进行CES仿真。网络侧：PTN之间通过端到端的CES PW传送到汇聚点；基站控制器接入侧：PTN3900作为汇聚用cSTM-1与BSC对接，恢复E1信号。CES

16、业务转发等级默认为EF，不需要用户配置CES业务带宽，网元会自动计算和保证带宽。,Page 23,业务及流量规划 3G业务承载（ATM）,NodeB 把这多个E1口捆绑封装成IMA组接入PTN，语音业务、数据业务分别用不同的VPI/VCI，其中语音业务占用1组VPI/VCI，数据业务占用1组VPI/VCI。接入侧PTN进行PVC的转换，两种业务在接入点PTN1900转换为RNC上对应的PVC，PTN 1900对PVC连接进行PWE3封装，映射到PW中，通过端到端的Tunnel透传到汇聚节点，在汇聚点PTN3900把PWE3封装的ATM业务还原，封装为非通道化的STM-1送至RNC。,数据PW,

17、24,业务及流量规划 3G业务QOS（ATM）,25,3G通信业务NODE B与RNC之间采用ETH进行互通。PTN与NodeB、RNC之间均采用ETH链路承载，NodeB 通过FE口与PTN对接，语音业务和数据业务分别用不同VLAN进行业务区分。接入侧PTN配置基于PortVlan的E-Line，所有业务在PTN900上被映射到PW中，通过PTN网络的端到端Tunnel透传到汇聚节点，在汇聚点PTN3900把PWE3封装还原传，再通过ETH传给RNC。VLAN用来标志业务和基站，RNC出来的流量通过VLAN标志到达基站。,业务及流量规划 3G业务承载（ETH）,26,业务及流量规划 3G业务

18、QOS（ETH）,27,业务及流量规划流量规划,无线侧基站带宽：3G(例如：TD-SCDMA)密集城区基站峰值带宽14M普通城区基站峰值带宽10M郊区城区基站峰值带宽6M县市城区基站峰值带宽2M2G基站带宽按照2.5M计算带宽计算：接入环带宽环上3G站点基站峰值带宽2（APS保护）汇聚环带宽所有接入环上3G站点基站峰值带宽2（APS保护）,28,业务及流量规划3G流量规划示例,若要考虑收敛比，则实际上接入环和汇聚环上的业务流量远远小于规划带宽！,29,业务及流量规划2G流量规划示例,30,业务及流量规划LSP规划,IP基站,GbE,TDM基站,2M,接入层,中间汇聚层,核心汇聚层,GbE,FE

19、,PTN 1900,PTN 3900,RNC,10GbE,PTN3900,PTN3900,PTN3900,PTN3900,PTN3900,PTN3900,PTN3900,GE,cSTM-1,根据用户使用和维护习惯，选择推荐的业务配置方式：国内多沿用SDH的维护习惯，MPLS Tunnel和PW全部采用静态配置；国外多沿用动态部署MPLS Tunnel和PW的习惯。,31,MPLS Tunnel ID采用网管自动分配的方式。MPLS Tunnel名称采用和基站地点相关联的规则。例如：采用从起点的基站站点名称到汇聚层和落地层PTN设备名称+MPLS Tunnel的 工作/保护+MPLS Tunne

20、l的方向(Egress/Ingress)来命名。业务ID、PW ID的取值采用网管网管自动分配的方式。PW和业务之间是一一对应的，业务有名称可以配置，通过业务可以关联到PW的操作。,业务及流量规划LSP规划,32,PTN 1900接入配置建议,FAN,FAN,PIU,PIU,L75,EFF8,CXP,MD1,需要配置的单板，包括CXP和EFF8和EFG2MD1和L75针对是否接入GSM基站的TDM E1作可选配置。,EFG2,33,PTN 3900 汇聚配置建议,EG16,EX2,EX2,EFG2,EFG2,GXCS,GXCS,PIU,PIU,SCA,SCA,MP1,CD1,MP1,CD1,3

21、4,网络可靠性规划设计,5,PTN解决方案简介,1,3,网络资源设计,4,业务和流量规划设计,2,网管与DCN规划,内容提纲,35,可靠性设计简介,MPLS APS 1:1/1+1保护LAG保护LMSP 1:1/1+1保护TPS N:1保护设备级保护电源板1+1保护；主控板1+1保护；交叉时钟板1+1保护；,36,LAG是将组相同速率的物理以太网接口捆绑在一起，作为一个逻辑接口来增加带宽、并提供链路保护的一种方法。在这个移动网络中，主要是利用LAG的保护特性来增强以太链路的可靠性。负载分担LAG：业务均匀分布在LAG组内的所有成员上传送；核心节点的PTN与RNC之间的所有GE链路全部配置LAG

22、保护；条件充许的话，建议配置跨板的LAG，LAG的主从端口配置在不同的板卡上，提高可靠性。,可靠性设计 LAG保护(负载分担),37,OAM,OAM,OAM,3.3ms,6.6ms,OAM,10 ms,APS,APS,OAM Engine,OAM Engine,Packet Engine,Packet Engine,网络侧线卡,网络侧线卡,用户侧业务接口卡,Packet Engine,W Tunnel,P Tunnel,APS Protocol,APS Protocol,背板,更加可靠：APS 协议由线路板卡处理(独立于控制板).更加快速：(50ms)OAM 报文由硬件转发(CPU 不需参与)

23、不需经由路由表处理,NNI,NNI,UNI,基于硬件的OAM处理,网络业务保护之APS保护（1:1 示例）,38,APS保护组保护类型建议设置为1:1以节省带宽；倒换模式配置为双端倒换；一般的，较短路径的Tunnel做为工作路径，较长路径的Tunnel配置为保护路径；恢复模式设为恢复式；拖延时间设成0；APS保护组ID可由网管自动分配。保护组可以按照一定的规则进行命名，如“本端网元名+对端网元名+保护组ID”。,可靠性设计LSP APS规划原则,39,PTN1900,PTN3900,PTN1900,PTN1900,PTN3900,PTN3900,PTN3900,PTN3900,PTN3900,

24、NodeB,NodeB,BSC,10GE环,核心层,TPS,可靠性设计组网示意图,OTN,GE环,GE,cSTM-1,FE,FE,E1,E1,RNC,40,PTN解决方案简介,1,3,网络资源设计,网络QOS规划设计,6,4,业务和流量规划设计,2,网管与DCN规划,内容提纲,41,PTN QOS规划概述,3G网络是多业务的网络，不同业务的Qos需求不同。有必要把3G业务进行分类，基本的分类如下：话音业务：话音业务的特点占用带宽不大，但对QOS要求高，要求低延迟，低抖动，低丢报率。话务收敛由Node B和RNC完成，传送网提供类似刚性管道的传送。因此在网络规划时需要对话音业务带宽需求进行估计和

25、预留设计，在NodeB和RNC设备上对话音业务报文标记高优先级，在传送网络入口进行流量监管，在PTN网络内部提供高优先级业务调度的保证。数据业务：数据业务带宽需求大，但数据业务的特点是对QOS要求相对较低，业务可以统计复用，允许较大的收敛比。要求Node B和RNC对数据业务标识较低优先级，PTN设备基于该优先级调度。控制报文：占用少量带宽，QOS要求高。管理报文：占用少量带宽，QOS要求高。控制报文和管理报文需求相同，可由Node B和RNC标识较高优先级，传送网设备基于优先级调度。每种业务的带宽需求，需要根据无线网络的业务规划计算。,42,PTN QoS规划原则,V-UNI用户侧接入业务做

26、简单流分类时，建议不映射用户业务流转发等级超过EF。CS7和CS6是保留给设备内部协议报（例如：动态业务信令）和网络控制报文（例如DCN）用了。规划整个端口带宽时，网络侧(NNI)要预留5M10M的带宽资源给设备协议报文和DCN用，保证网络控制平面和管理平面正常高效工作。建议承载在同一个PW中的用户高优先级业务流不要超过该PW的25%（例如规划转发等级为EF的业务流），以保证低优先级业务有通过的机会，同时高优先级业务实时性也有保证。PTN接入设备根据NodeB的提供的以太网业务采用简单流分类配置DS域，用VLAN Priority与PHB服务等级进行映射。为了减少过多级的队列调度（入对、流量整

27、形和出对）对业务时延、抖动的影响，HQoS采用PW和出端口队列（CQ）两级调度，仅在PW上应用队列调度策略，端口上8级CQ采用默认的PQ调度。MPLS Tunnel不用规划带宽，直接利用端口的带宽利用率性能项周期性监控网络侧业务总流量，指导网络优化和业务扩容。拥塞管理采用默认的WRED，发生拥塞时使得长短包公平和流量均衡。NodeB业务同质性，网管提供一个网络级的PW QoS策略模版，减少设备QoS配置工作量，直接应用到接入设备上。所有业务都不推荐配置V-Uni、PW和Tunnel带宽，仅用业务转发优先级进行抢占调度，这样基站修改业务流量不需要同步修改PTN设备对应得业务流量，减少后续网络维护

28、工作量。,43,QOS业务分类示例单机,44,PTN解决方案简介,1,3,网络资源设计,网络时钟规划设计,7,4,业务和流量规划设计,2,网管与DCN规划,内容提纲,45,时钟规划设计简介,PTN 支持多种时钟功能，并能通过多种方式时间时钟保护倒换。PTN支持的物理层时钟频率同步 可以跟踪外部时钟源（2Mbit/s，2MHz）、线路时钟源（SDH线路、同步以太线路）、支路时钟源（E1）。支持线路时钟输出、支路时钟输出、外部时钟输出。支持非SSM（Synchronization Status Message）、标准的SSM和扩展SSM。PTN支持IEEE1588 V2时间同步协议支持高精度时钟协

29、议IEEE 1588v2,PTPPrecision Time Protocol)，实现时间同步。同时支持通过1588V2协议实现网络频率同步。支持四路输入、或者输出外时间接口。协议上支持DCLS或者1PPSTOD(时间信息)。,46,骨干层、汇聚层的网络应采用时钟保护，并设置主、备时钟基准源，用于时钟主备倒换。接入层一般只在中心站设置一个时钟基准源，其余各站跟踪中心站时钟。由中心节点或高可靠性节点提供时钟源，合理规划时钟同步网，避免时钟互锁、时钟环。线路时钟跟踪应遵循最短路径要求：小于6个网元组成的环网，可以从一个方向跟踪基准时钟源，大于或等于6个网元组成的环网，线路时钟要保证跟踪最短路径。即

30、N个网元的网络，应有N/2个网元从一个方向跟踪基准时钟，另N/2个网元从另一个方向跟踪基准时钟源。对于时钟长链要给予时钟补偿：传送链路中的G.812从时钟数量不超过10个，两个G.812从时钟之间的G.813时钟数量不超过20个，G.811，G.812之间的G.813的时钟数量也不能超过20个，G.813时钟总数不超过60个。不配置SSM信息时不要在本网元内将时钟配置成环，SSM信息的接收需要在一定的衰减范围内，超过衰减范围，SSM信息无法接收。局间宜采用从STM-N/同步以太中提取时钟，不宜采用支路信号定时。,时钟规划设计原则,47,PTN解决方案简介,1,3,网络资源设计,8,网络安全设计

31、,4,业务和流量规划设计,2,网管与DCN规划,内容提纲,48,网络安全规划简介,网络安全管理是为了防止非法登录网络、保证网络数据安全的重要功能，网管通过多种方式实现对PTN设备的安全管理。安全管理包括：网管T2000安全；网元安全；,49,T2000,GNE,NE,NE,NE,NE,NE,NE,PTN系列,NE,网络安全规划,认证管理：只有通过认证后确认是合法的用户才能登录到网元。,授权管理：依据不同用户定义操作权限，保证网络的可靠性。操作权限可以分为五级：由低到高依次为：监视级别、操作级别、维护级别、系统级别、调试级别。,系统安全管理：网管和网元之间的通信支持SSL（Security Socket Layer）协议，以保证数据的完整性和安全性；在网管和网元通信时，对于敏感信息，比如用户名，密码等进行加密。,日志管理：网元安全日志记录所有网元用户对网元进行的操作及操作结果。通过查询日志，管理员可对用户操作进行追踪和审查。网元安全日志只能查看，无法删除。,系统安全管理：设置ACL（Access Control List）规则，对接收的IP报文进行过滤，控制网络数据流量，同时可防范恶意攻击。,一般遵循以下原则：设置好网元用户的管理和操作权限，网元接入的控制还有网元数据安全的管理等。,