华为ptn原理.ppt
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1、PTN 原理,网络产品服务部,目 录,PTN承载网产生背景华为PTN产品系列华为PTN产品平台和独特价值,移动网络向LTE演进和2G、3G并存现状,移动业务需要高质量网络保证,移动业务的快速发展,移动语音业务的ARPU值仍是主要收入,移动语音业务收入在未来5到10年将持续快速发展,语音业务的ARPU值在3G时代仍然高于数据业务,是移动运营商收入的主要部分数据业务也在迅猛增长,大颗粒的数据业务使用IP承载效率更高;同时大客户专线的数据业务不仅带来高带宽的需求,还带来了高可靠性、高QoS、低时延、低抖动的要求高质量的移动语音和数据业务需要高质量的网络保证,对QoS、OAM、同步、端到端网络管理提出
2、了更高的要求,移动发展对承载网络的需求和挑战,MobileChallenge,面对移动业务的发展趋势带来的挑战,移动承载网络需要满足IP化、移动宽带化、高质量业务保证、多业务接入的需求,并提供性价比最优的解决方案,现有承载技术难以满足业务发展需要,传统的承载网络主要有以下3种方式:MSTP/SDH:电路交换核心,承载IP业务效率低,带宽独占,调度灵活度差 交换机:缺乏OAM故障检测机制,QoS能力不足,网络管理手段严重缺乏,多业务承载和同步传送能力差 路由器:投资效率低,网络保护能力偏弱,组大网能力弱,网络管理手段严重缺乏,同步传送能力差,语音业务承载能力弱,部分功能相对于RAN是多余的。对传
3、送网维护人员技能要求高,IP Core,PE,PE,P,P,xPON,Residential,PC,Phone,Mobile Terminal,BSC,RNC,BRAS,MSCG,SPOP,IP Metro,IP Access,GE/FE,DSLAM,Business,?,Why not Lanswitch?,缺乏适合的网络保护方案,网络越大,保护倒换的时间越长,满足不了电信级的保护倒换要求基于包交换,转发的包长短不一,造成高优先级短包受长包影响,造成抖动Lanswitch 缺乏有效的QoS保障机制,没有专用的流量控制模块缺乏有效和方便的网络管理、操作、维护手段,从这一角度来看,难以成为一个健
4、壮的通信网络.难以在其网络中部署多业务的统一承载,尤其是移动业务,IPTV业务等具有高质量网络需求的业务.,Lanswitch在网络保护、QoS、OAM、网络管理等方面都存在非常明显的缺陷,不是建设电信级IP城域网的合适技术,CORE,Access,QoS保障能力不足,多业务承载能力满足不了需求,缺乏有效和方便的网络管理、操作、维护手段,Why not Router?,IP Metro,Router是具备一定的多业务承载能力,采用可编程转发引擎,支持L2/L3功能;采用流量控制单元,为业务提供层次化调度功能;交换单元采用等长信元交换,可以保证高优先级业务优先通过。但是网络操作维护体验:缺乏基于
5、硬件的OAM监控手段,仍然大多通过软件轮询方式,无法确保快速的故障检测以保证在50ms内完成网络保护,尤其是当大量的业务同时发生故障时设备和网络的管理体验:缺乏端到端的业务配置,一键式业务操作手段,无法和现有的传送网络如WDM、SDH、Microwave统一管理,增加了管理维护的成本.缺少全面的同步传送解决方案,尤其在做为移动承载时是必须的.具有少量的设备级、网络级保护措施,但是在应用中还是显得非常缺乏。在所有备选的解决方案里是对投资要求最高的,但大多的功能在城域网中是用不到的。比方说,转发表项上,路由器要识别每个终端用户地址,所以一般业务路由器有百万级转发表,这对于IPRAN承载网是多余的。
6、,Router 方案缺乏良好的网络操作、管理、维护体验,同时无法提供移动承载所必需的同步传送能力,等,Why not SDH/MSTP?,主要承载基站业务,也可兼顾少量宽带业务,具备电信承载网的设备级和网络级保护,端到端的网络管理和维护,具备良好的OAM机制,操作维护简便有效,但是.不是面向未来的技术:,网络很难扩展到ALL IP,MSTP虽然在IP化前进了一步,但不够彻底,IP化体现在用户接口,内核仍然是电路交换;导致传送分组业务时效率低 SDH/MSTP还不能对以太业务提供足够的QoS能力,实现以太业务的公平性接入SDH/MSTP不具备动态的路由发现功能,路径采用静态机制,不利于分组业务的
7、调度和扩展,分组承载真正需要的是PTN技术,Packet:分组内核,多业务处理,层次化QOS能力Transport:类SDH的保护机制:快速、丰富,从业务接入到网络侧以及设备级的完整保护方案;类SDH的丰富OAM维护手段;综合的接入能力、完整的时钟同步方案Network:业务端到端,管理端到端,基于硬件的OAM和可靠网络保护,E2E的网络管理,精确的时钟传送能力,L2/L3层交换能力,PTNPacket Transport Network,SDHTransportExperience,Packet Technology,带宽统计复用,面向未来转型,PTN=Packet Technology+S
8、DH Operation Experience,Packet 技术搭建面向ALL IP的平台,具有更高的网络效率,灵活的调整能力,更好的可扩展性.SDH 传送体验确保了由everything over SDH backhaul 到 everything over IP backhaul的平滑转型.,PTN的电信级分组承载理念,Native 业务,本地 业务,本地 业务,PW,PW,LSP,链路层,链路层,LSP,PTN多业务承载理念-层次化仿真承载,PTN,Native 业务,本地 业务,本地 业务,PW,PW,PTN,PTN,本地 业务,净荷封装,PW,LSP,链路层,物理层,TDM/ATM
9、/Ethernet,本地 业务,净荷封装,PW,LSP,链路层,物理层,PTN,PWE3 PW,MPLS LSP,Ethernet/VLAN/MLPPP,10GE/GE/FE/POS,NodeB,RNC,目 录,PTN承载网产生背景华为PTN产品系列华为PTN产品平台和独特价值,E1FE/GExDSLIP RadiochSTM-1,E1/POSFE/GECh/ATM STM-1IP Radio,E1/POSFE/GEchATM STM-110GEIP RadioWDM,FE,TDM E1,IMA E1,FE/GE(e),TDM E1,GE/FE(o),ATM 155M,BSC,RNC,Node
10、 B,Access,Metro Edge,Metro Core,GE,SR,BRAS,E1FExDSL,E1FE/GExDSLIP RadiochSTM-1,1U,1U,5U,2U,18U,Ch STM-1,VPN,iManager T2000/U2000,BTS,LTE/WIMAX,PTN912,PTN910,PTN1900,PTN950,PTN3900,PTN电信级IP城域网端到端解决方案由PTN 3900/1900/950/910/912等产品组成,覆盖了由接入到城域核心的整个城域网络,我司PTN产品系列采用T-MPLS/MPLS-TP标准。ALL IP:面向未来的分组架构 All Se
11、rvices:TDM/ATM/Ethernet/IP 业务同一平台和网络统一承载 All Mode:2G/3G/HSPA/LTE/Wimax/WIFI等各种无线网络制式的无缝多模统一承载 All Media:全媒体的业务接入方式,包括光纤、铜线、电缆、DSLAM、微波等,统一承载,华为PTN电信级IP承载网端到端解决方案,华为PTN产品系列,基于ALL IP的PTN分组传送平台,结合强大的网管系统,实现业务、网络、控制、管理的融合,PTN 3900(18U),PTN1900(5U),紧凑型 PTN 低端PTN产品,应用在城域接入和移动Backhaul的POC2、POC3点,大容量 PTN 高端
12、PTN产品,应用在城域核心和移动Backhaul的POC1点.,PTN CPE 末端PTN产品,应用在客户侧和移动Backhaul的基站侧,PTN950(2U),PTN912(1U),PTN910(1U),华为PTN在移动回传网理念,eNodeB,MGCF,IP Core,CSCF,GMSCe,MSCe,L2VPN,L3VPN,“端到端 L2VPN”(方案1)是IP回传网最好的解决方案,是业界目前最认可的解决方案.华为PTN在移动IPRAN中目前普遍采用L2VPN对TDM/ATM/以太多业务进行仿真。,“L2VPN+L3VPN”(方案 2)是方案1的补充,L3VPN 对于规模不大的汇聚层也是一
13、个很好的选择,同时也满足了已经在移动IPRAN中部署了大量IP/MPLS设备的运营商,Solution 1,Solution 2,移动回传网,POC:Point Of Concentration,华为PTN 控制平面理念,“一种技术,多业务接入”各种业务可以通过“Tunnel+PWE3 PW”统一承载,不同的业务承载在PW上后,再统一由tunnel承载“电信级的业务保护机制”基于硬件的OAM快速检测机制和tunnel APS,FRR等快速保护倒换确保电信级的业务保护。,BSC,TDM E1 ch-STM-1,FE/GE/ATM STM-1,RNC,PTN,Router,Router,FE/GE
14、,PTN,FE/GE,BTS,NB/eNB,DSLAM,PTN,PTN,PTN,NB/eNB,PTN,FE/GE,NB/eNB,PTN,PTN,TDM,ATM,Eth,Eth,传统 ME,PTN 网络,PTN,多层次的承载结构,华为PTN管理平面理念,BSC,RNC,PTN,PTN,PTN,TDM/ATM/IP,PTN,PTN,PTN,“集中操作、管理和维护”PTN 管理网络为DCN网络,PTN 继承了SDH调测和维护的特点,网管实现端到端的业务管理和快速故障处理,具有统一大网的管理能力;使得调测和维护简单易行,满足了运营商传送网的管理习惯,相对于IP/MPLS网络,降低调测人员技能要求。,E
15、1/chSTM1,GE/ATM STM1,TDM/ATM/IP,目 录,PTN承载网产生背景华为PTN产品系列华为PTN产品平台和独特价值,1、创新的高性能电信级分组架构实现由数据网络向电信网络的跨越,PTN设备整体框架,E1/STM-1,IMA/ATM E1/STM-1,FE/GE,STM-1/STM-4,GE/10GE/MLPPP E1,NativeTDMTDM PWE3,Native EthEth PWE3,统一的分组交换核心单元,同步方案,业务类型无关的交换平台,100%分组交换核心,采用电信级高可靠设计理念领先的同步系统设计架构支持TDM/ATM/Eth(IP)等多业务与接口更强的网
16、络组网能力,XDSL/microwave,创新的高性能电信级分组架构设计,创新的PTN电信级分组架构,具备信元cell交换处理、报文转发(DP)、流量调度(TM)等基础模块,可确保设备和网络的电信级性能得到可靠保障:信元Cell交换平面信元cell交换比包packet交换阻塞率更低、时延/抖动更小,时钟和时间同步精度更高 DP报文分析和处理;PTN采用容量较大的缓存,提高查表/转发性能,减小拥塞 TM流量调度,报文的缓存和按照优先级的调度,保障QOS的关键,VS,Packet-SwitchFabric,Packet-SwitchFabric,I/F,TM,I/F,TM,I/F,TM,PHY,P
17、HY,PHY,NP,报文转发NP,报文转发NP,PTN的电信级分组架构,GE,FE,TDM/IMA/ATM,TM,TM,TM,I/F,I/F,I/F,PHY,PHY,PHY,NP,报文转发NP,报文转发NP,DSP,DSP,GE,FE,TDM/IMA/ATM,基于信元Cell交换,基于信元Cell交换,I/F:InterfacePHY:Physical processorNP:Network ProcessorDSP:Digital Signal ProcessorTM:Traffic ManagementLSW:Lanswitch,I/F,报文转发LSW,FE/GE,Packet-Switc
18、hFabric,Packet-SwitchFabric,增强型交换机分组架构,FE/GE,FE/GE,FE/GE,基于包package交换,基于包package交换,I/F,报文转发LSW,报文转发LSW,报文转发LSW,I/F,I/F,领先的均衡无阻塞的电信级分组交换设计,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Pack
19、age包交换,存在流量均衡和拥塞错序问题,VS,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设备 VS 交换机&路由器 六大特点,FE/GE,基于报文的转发,交换机设备架构,FE/GE,基于信元的转发,路由器设备架构,报文切片与重组,报文切片与重组,流量调度,转发引擎,FE/GE,FE/GE,流量调度,转发引擎,FE/G
20、E,FE/GE,转发表项,转发表项,PTN设备架构,报文切片与重组,报文切片与重组,流量调度,转发引擎,FE/GE,FE/GE,流量调度,多业务仿真,IMA,ATM,系统级同步方案,一:转发的包长长短不一,会造成高优先级短包(如时钟报文)受长包影响,造成抖动,报文编辑,报文编辑,FE/GE,FE/GE,二:针对于管道化传送,优化了转发表项,电信级业务监控管理,三:新增了硬件实现的电信级业务监控,可以10ms检测到业务中断,四:新增了硬件实现的电信级业务保护倒换,上千条业务同时倒换满足50ms要求,五:新增了系统级同步方案,包含TOP、同步以太,1588V2,TDM,基于信元的转发,六:新增了多
21、业务仿真处理,实现移动多业务管道化传送,基于信元的转发,一:基于信元的交换,交换粒度是短包等长的,可以保证高优先级的优先通过,解决抖动问题,PTN在信元交换的基础上,增加了主备保护配置,完全符合传输的习惯和电信级可靠性要求,宽带和移动承载的需求对比,移动承载需求,宽带承载需求,TDM/ATM/Ethernet多业务承载系统级同步时钟解决方案电信级业务级和设备级保护倒换网管上端到端的业务配置和告警性能管理,百万级路由表完整的路由协议路由协议之间的转换比三层更加深入的处理,二层专线业务二层专网业务三层专线业务三层专网业务,路由器是为了宽带而起,而PTN是专注于移动承载,2、丰富全面的最后一公里接入
22、方案使部署更加灵活,资源得到充分利用,丰富多样的业务接入手段,PTN 内嵌Cable,Fiber,Microwave等各种业界主流接入技术,可以更加灵活的实现快速部署,适应环境能力更强,同时充分利用现有资源,保护已有投资 Cable:TDM E1/IMA E1/xDSL/G.SHDSL/FE/GE Fiber:FE/GE/10GE/POS STM-n/chSTM-n MW:Packet Microwave,独有的分组微波/分组光纤One Box承载方案,One Box集成交换、IDU,降低OPEX端到端PWE3业务承载,高效处理分组业务和TDM/ATM业务自适应调制极大提高了空口带宽能力,同时
23、明显提升了频谱资源的使用效率分组微波/分组光传送一体化,贴近租用微波向自建光纤的演进,过去:传统微波,空口带宽严重受限站点多个盒式设备的堆叠复杂的电缆/光纤连接和操作维护,现在:空口带宽提升n倍多功能继承one box减少了电缆/光纤互连极大简化了操作维护和网络管理,DSL辅助接入方式使末端部署方案更加灵活,IMA E1,TDM E1,RNC,ADSL,GE,GE,BSC,STM-1/E1,ATM STM-1,Clock Source,NMS,FE/GE/POS/E1,L2/L3,L1/L2/L3,FE,GE,DSLAM,DSL辅助接入方式,可充分利用现有Cable资源,保护已有投资,同时更加
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- 华为 ptn 原理
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