ptn技术发展和业务应用

PTN技术发展与应用探讨技术发展与应用探讨PTN和路由器设备的成本分析1/2软件控制平面BUFFBUFF交换流量调度管理转发及查找OAM&P流量调度管理多业务仿真FE/GEFE/GETDMATMFE/GE时钟同步(1588)路由器16%转发及查找PTN29%15%转发及查找47%19%1%8%8%OAM&APSQoS及存储时钟同步交换管理单元基础置29%6%5%14%6%OAM&APSQoS及存储时钟同步交换管理单元基础配置2%19%基础配置24%5%基础配置无论是PTN还是路由器在架构中转发以及查找部分都是成本占比最高的部分PTN相对简单的无论是PTN还是路由器在架构中，转发以及查找部分都是成本占比最高的部分，PTN相对简单的业务分类相对于路由器百万级路由和深度的查找探测能力是成本节约的关键因素。PTN和路由器设备的成本分析2/22.002.500.501.001.50路由器PTN0.00转发及查找OAM&APSQoS及存储时钟同步交换管理单元多业务仿真基础配置转Q多结论：路由器：PTN=1.52：1‹华为PTN采用类路由器架构基本组件构成和路由器相当;‹华为PTN采用类路由器架构，基本组件构成和路由器相当;‹PTN与路由器构成组件成本各有高低，但从设备总成本来讲，PTN成本低于路由器，主要原因在于：–转发以及查找部分：PTN没有大路由表，和业务深度查找。–PTN硬件的OAM保护，完善的分组时钟解决方案相对路由器的对应部分成本高分成本高。–交换单元PTN提高1+1热备的方式路由器按分担的方式进行计算。PTN应用场景分析PTN应用场景分析在现有的应用案例中主要是用于移动网络•在现有的PTN应用案例中，主要是用于2G/3G移动网络（GSM/WCDMA）RAN的承载（90%）。•FT和Vodafone等运营商采用PTN网络统一承载TDM、ATM以太业务现网ATM设备和SDH设备逐步被PTNATM、以太业务，现网ATM设备和SDH设备逐步被PTN设备统一替代。•不到10%的项目是FMC（针对城域核心汇聚）。测试概况测试概况•参加测试的厂家包括阿朗、烽火、华为、UT、中兴等5个厂家。本次测试是国内一次大规模、全面的PTN设备与技术的家本次测试是国内次大规模、全面的设备与技术的评估测试，涵盖了主流PTN设备厂家的全系列产品。•主要测试内容–单厂商测试：•业务能力、保护、QoS、同步、性能、网管和OAM测试等试等–互联互通测试：•PTN设备之间通过UNI和NNI的互通测试•PTN设备之间通过UNI和NNI的互通测试•PTN与路由器的互通测试–IPRAN承载方案验证测试：IPRAN承载方案验证测试：•通过E1/STM-1接口和以太网接口与基站/基站控制器的互通测试；•语音业务、数据业务业务承载能力业务承载能力•PTN设备的数据平面基本功能已具备，业务承载能力完善，可满足网络应用的需求。可满足网络应用的需求–各厂商均支持E-Line、E-Lan和E-Tree三种以太网业务，均支持基于IGMPv2的组播业务。均支持通过伪线（PW）仿真方式实现E1业务以及E1到STM1–均支持通过伪线（PW）仿真方式实现E1业务，以及E1到STM-1的汇聚功能。在轻载和拥塞的条件下，各厂商E1业务的抖动和长期误码性能均满足指标要求。E1业务均支持非结构化方式（SAToP）部分厂商还支持结构化–E1业务均支持非结构化方式（SAToP），部分厂商还支持结构化方式（CESoP）。–由于非结构化方式实现简单，支持厂商多，性能与结构化方式无明显差异可以优先采用明显差异，可以优先采用。PTN保护方案PTN保护方案FE/E1PE1P1PE3P3FE/E1GE环10GE环核心10GEGEBSC核心10GEPE4PE2P4P2GEPE4LSP1+1/1：1环保护/SNCP环保护/SNCP环保护/SNCPLAGMSP1+1/LAG/LAG同步功能同步功能设备中的步以太提供频率步经非常•PTN设备中的同步以太网提供频率同步已经非常成熟，各参测厂家都可以很好的满足功能和性能要求要求。•PTN设备中的1588v2提供时间同步也已基本成熟，功能测试项多数都已可以支持，性能满足指标要求。•由同步以太网提供频率同步方案时的频率/时间精度较1588v2提供频率同步方案要高。度较1588v2提供频率同步方案要高。•同步方案可能为同步以太网提供频率同步，1588v2提供时间同步1588v2提供时间同步。网管和OAM网管和OAM用了的管理方式各厂商网管系统的基本功能•PTN延用了SDH的管理方式，各厂商网管系统的基本功能已经较完善，均支持业务层、PW层、LSP层的分层图形化拓扑显示支持端到端的业务配置化拓扑显示，支持端到端的业务配置。•OAM方面以太网业务LSP和段层的OAM故障管理功•OAM方面，以太网业务、LSP和段层的OAM故障管理功能较完善，对PWOAM的支持较弱。–由于目前PW与LSP的端点重合PW承载在LSP之中–由于目前PW与LSP的端点重合，PW承载在LSP之中，因此PW层的OAM功能暂不完善并不影响PTN的应用。•在OAM标准选择方面，以太网业务层和段层的OAM标准在OAM标准选择方面，以太网业务层和段层的OAM标准比较统一，多数采用IEEE802.1ag和IEEE802.3ah。PW/LSP层的标准尚不统一。互联互通互联互通所有厂家的以太网业务和业务在接都能互通各•所有厂家的以太网业务和E1业务在UNI接口都能互通。各厂商均可以实现基于IEEE802.3ah的以太网段层OAM和基于IEEE8021ag的以太网业务层OAM的互通于IEEE802.1ag的以太网业务层OAM的互通。•PTN和路由器可以通过UNI实现业务互通•PTN和路由器可以通过UNI实现业务互通。由于标准不统NNI的互通还比较困难部分厂商实现•由于标准不统一，NNI的互通还比较困难，部分厂商实现业务的互通，OAM和保护还无法互通。测试结论测试结论国内外主流传输设备厂商均推出商用化的设备1.国内外主流传输设备厂商均已推出商用化的PTN设备。PTN设备单厂家组网能力已经基本具备，业务能力、QoS、保护同步和网管OAM功能已经基本完善可以满足C网保护、同步和网管OAM功能已经基本完善，可以满足C网RAN承载和L2VPN等业务的需求,可在现网进行推广应用。2.PTN设备通过UNI接口的互通已经比较成熟，可以实现跨厂商设备的业务和以太网OAM的互通。厂商设备的业务和以太网O的互通。3.为了满足跨厂商设备的组网需求，PTN设备在OAM和保3.为了满足跨厂商设备的组网需求，PTN设备在OAM和保护机制等方面的标准还需要进一步完善。移动业务承载需求-带宽•新建基站以S111站型（不支持DO）为主，1个载波，配置1*E1；S222站型则配置2*E1•新建基站可以通过升级方式平滑过渡到支持EV-DO，基站升级为EV-DO后上行需求为5-9*E1，也可配置为1*FE•当前对基站设备的带宽都是按E1进行测算和要求的采用理论值计算型•当前对基站设备的带宽都是按E1进行测算和要求的，采用理论值计算每扇区带宽3.1M，但厂家提供的实际流量每扇区1.5-2M站型峰值业务流量折合E1理论带宽折合E1目前实际配置E1CDMA20001XEV-DORevACDMA20001XEV-DORevA2载3扇（S222）1载3扇（S111）2(6*450K)3-5（3*2-3.1M)75())4载3扇（S444）2载3扇（S222）3(12*450K)6-10（6*2-3.1M)139•如果按每个BSC接入200个基站，BSC需要接入18M-26M*200=3600-5200M带宽，后续测试时考虑语音业务4M，数据业务20M•BTS和BSC设备的E1/STM-1接口板存在端口扩容受限问题，尤其是具BTS和BSC设备的E1/STM1接口板存在端口扩容受限问题，尤其是具有双载频建设需求的基站，必须引入FE接口LTE的承载需求X2接口LTE的承载需求：X2接口NB（基站）需要与所有相邻•eNB（基站）需要与所有相邻的基站进行通信。考虑到宏基站和微基站，一个eNB可能需要与20～30个基站通信要与20～30个基站通信。•X2的峰值速率与S1相同，但是一个手机的峰值速率在某一时刻只能出现在S1或X2上刻只能出现在S1或X2上。•流量：X22%×S1•单向时延（来自3GPP，包含无线部分的5ms）：–S110ms–X220msX220ms•结论：如果可以满足S1的性能需求，自然可以满足X2的需求.LTEX2接口的引入对承载网没LTEX2接口的引入对承载网没有特别的需求。IPRAN三层功能引入方案ChinanetCN2MME/SGWMME/SGW城域核心GEPTNw/L3VPN•LTE阶段大规模的IPRAN，S1-Flex（动态多归属），X2接口对网络的城域核心BRAS/SRPTNw/L3VPN可扩展性是一个挑战，在一定网络规模和阶段有必要引入基于路由的网络。MME/SGW城域汇聚BRAS/SRPTNFE/GE络。•方案一：在PTN的核心层引入IP/L3VPN实现的的业务调度为基站•方案二：汇聚层PTN接入城域核心路由网络，提供L3路由功能。接入汇聚PTN灵活的业务调度。为基站和MME/SGW之间提供任意的互通性，基站归属变化时无需重新配置网企业用户家庭用户变化时，无需重新配置网络共存vs竞争？家庭用户共存vs.竞争？IPRAN承载方案（3G阶段）IPRAN承载方案（3G阶段）路由器方案：PTN接入路由器方案：路由器方案：PTN方案：15™3G阶段的承载需求是从基站到BSC的点到点连接。PTN方案路由器方案PTN+路由器方案比较PTN作为其3GRAN的承载方案。方案路由器方案路由器保护恢复类似SDH的保护机制，50msFRR/路由协议收敛,数百ms分段的保护机制，实现复杂多业务支持TDM/Ethernet（不支持L3业务）TDM/以太网/L3VPN(现网设备多数需通过外置设备实现TDM业TDM/以太网/L3VPN，互通较困难外置设备实现TDM业务)通较困难时钟同步均支持同步以太网和部分厂商支持同步以分段实现时钟同步均支持同步以太网和IEEE1588v2部分厂商支持同步以太网；大部分厂商通过外置设备实现15882分段实现1588v2网管和OAM类似SDH的端到端的OAM机制较差（无连接方式，可控性差，对维护人分段实现，较复杂O机制可控性差，对维护人员要求高）复杂网络扩展好，类似SDH方式差（无连接方式，路较好网络扩展性（数千节点）好，类似方式差（无连接方式，路由震荡，可控性差）较好主要争议问题PTN是否需要支持L3转发功能？是否需要具备L3VPN功能？•观点一：PTN应支持L3转发功能，可选支持L3VPN，汇聚MSG必须支持L3VPN。–理由：支持L3转发功能，方案更灵活，对业务及拓扑变化的适应性更好，对网管依赖小，且有利于满足LTE阶段基站灵活互联的要求互联的要求。–PTN支持L3VPN，以满足企业客户专线等接入的需求，作为业务控制MSG的局部延伸分担其压力业务控制MSG的局部延伸，分担其压力。•观点二：PTN无需支持L3转发及L3VPN。由业务通过点到点方式接业务再进–理由：业务通过点到点PW方式接入业务，再进入L3VPN即可。对于LTE阶段的需求，可在业务控制做三层转接，无需配置fullmesh伪线设备实现简单成本可能更低fullmesh伪线。设备实现简单，成本可能更低。网络模型抽象和运营商案例MGW/PDSNRNCBRAS/SR业务平面路由和交换CoreRouterWDM传送平面传送和转发xPON接入网城域网络典型运营商汇聚网PoPIP核心和骨干网城域网络典型运营商1L2静态L2静态L3动态中国电信，BT21CN，CMCC，OTE、Fastweb、Telenor、SFR、阿根廷电信、DTDT2L2静态L2静态L3RNCPTN（重庆电信，浙江移动、江苏移动）3L2静态L2动态L3动态TDE、奥地利Tele2、QSCL、Fibernet、HKN