PTN原理简介.

PTN技术原理介绍烽火通信科技股份有限公司技术服务一部2011年7月烽火通信科技股份有限公司1、从MSTP到PTN2、PTN的技术选择4、完善的OAM和QOS5、精确的时钟同步方案内容摘要3、安全的保护倒换和丰富的业务模型移动通信技术的发展AMPSTACSNMT其它第一代80年代模拟模拟技术GSMCDMAIS95TDMAIS-136PDC第二代90年代数字技术驱动数字技术语音业务第三代IMT-2000UMTSWCDMACDMA2000业务驱动宽带业务TD-SCDMA宽带业务需求驱动无线回传3G和远端无线接入WiFi接入传送下一代数据业务高清照片无线视频游戏数字手机电视商业用户间千兆连接设备冗余恢复多个百兆速率接入互连网的保证视频会议和广播商务电话数据中心合并IPTV的业务超过100个电视频道视频记录/回访交互视频应用高速互联网接入远程教育游戏移动业务集团业务家庭业务业务的驱动对接口、容量、网络架构、技术实现等方面均提出了要求业务IP化、传送分组化业务IP化，光网络承载主体分组化☻光网络的数据流量增长迅猛，并占据主导光网络面临全面转型！MSTP的发展与对分组传送的不足PDH接口ATM接口以太网接口STM-N接口ATM层处理VC映射二层交换二层交换RPRMAC层处理二层交换MPLS层处理再生段开销处理复用段开销处理交叉连接复用段开销处理再生段开销处理STM-N接口STM-N接口RPRMAC层处理GFPPPPLAPS02年MSTP模型04年MSTP模型增加部分05年MSTP模型增加部分•MSTP经历了三个阶段的较长期发展☻分组传送的主要不足☻静态配置业务，效率、灵活性较差☻GFP封装时，以太网承载效率在80~90%左右☻主要支持单一等级业务，不能支持区分QoS的多等级业务PTN的网络定位IP数据网现状：核心层一般采用L3IP/MPLS组网汇聚/接入层主要采用普通L2/L3交换机组网通常采用星型、树型拓扑传送网现状：省际、省干：10G/40GDWDM/OTN本地网骨干层：10G/2.5GDWDM/OTN+10GMSTP本地网汇聚层10G/2.5GMSTP本地网接入层155M/622MMSTPIP数据网PTN的应用范围PTN定位：融合数据和传送能力，一体化的承载传送网ROADM＋OTHPTN定位MSTP承载IP向PTN承载IP转型E1NodeBNodeBBTSBTSRNCRNCBSCBSCATMSTM-NSTM-NMSTPFE/E1大客户专线SDH组网EOS方式解决以太业务VCGEBTSNodeBBTSNodeBRNC/BSCRNC/BSCBRASBRASE1/FE/ATMEthernetEthernetNGMSTPE1/FE大客户专线SDHÐ网络双平面宽带X内核STM-NSTM-NGEBTSNodeBBTSNodeBRNC/BSCRNC/BSCBRASBRASE1/FE/ATMEthernetEthernetPTNE1/FE大客户专线ETH组网PWE3方式解决TDM业务宽带PacketPTN与MSTP网络架构对比MSTP组网PTN组网组网模式三层组网或二层组网三层组网或二层组网速率骨干层、汇聚层采用10G、10G/2.5G组网，接入层采用622/155M组网骨干层、汇聚层采用10GE组网，接入层采用GE组网组网环形、链型、MESH环形、链型、MESH保护复用段保护、通道保护、SNCP保护环网Wrapping/Steering保护、1+1/1:1LSP/线路保护保护性能50ms电信级保护50ms电信级保护升级能力骨干层面可升级ASON可全面升级ASON没有本质区别，核心的差别在交换方式和颗粒上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MSTP功能架构TDM接口盘数据板卡SDH接口盘数据板卡以VC4/VC12为颗粒的时隙交叉EOS处理EOS处理PTN功能架构TDM接口盘数据板卡SDH接口盘数据板卡以数据包为颗粒的包交换仿真处理仿真处理什么是电路仿真随着网络技术演进和网络融合，在下一代网络中，以数据包为基本单元进行网络数据传输和交换的方式渐渐占据统治地位。但现存的服务于PSTN公共语音通信业务的PDH/SDH网络还将会长期存在，网络上大量存在的用户TDM设备还将继续使用。为了保护用户在TDM设备上已有的投资，有必要在包交换网络中提供TDM业务接入和TDM数据透传的能力。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。它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。电路仿真的基本原理其基本原理就是将TDM数据不做任何翻译和解释，封装为以太网数据包，然后通过基于分组交换的以太网传送到目的端，目的端需要将收到的数据包打开并恢复出原始的TDM数据流。对于用户而言，不需要考虑中间的传输媒介，相当于为用户提供了一条透明的TDM通道。IP/Ethernet伪线TDM电路仿真封装协议非结构化仿真协议SAToP（RFC4553）提供针对E1/T1/E3/T3等较低速率的PDH电路业务的仿真功能。SAToP是用来解决非结构化，也就是非帧模式的E1/T1/E3/T3业务传送。它将TDM业务都作为串行的数据码流进行切分，然后封装为PW报文在伪线上进行传输。结构化仿真协议CESoPSN（RFC5086）CESoPSN也是针对PDH系列的E1/T1/E3/T3的电路仿真方案，它与SAToP协议的区别在于CESoPSN提供结构化的TDM业务仿真传送功能。CESoPSN协议可以识别TDM业务的帧结构，对于空闲时隙信道可以不传送，只将CE设备有用的时隙从E1业务流中提取出来封装为PW报文进行传送。同时提供对E1业务流中CAS和CCS信令的识别和传送功能。TDM业务的仿真相关标准：RFC4553,RFC5086；Octet1Octet2Octet3……..OctetnOctet1Octet2…..Octetn分组头非结构化仿真RFC4553TS1TS2……..TS24TS1TS2…..TS24TS1TS2…..TS24分组头结构化仿真RFC5086帧头帧1的时隙帧2的时隙分组净负荷分组净负荷SAToP帧格式EthernetHeader（可以包括VlanTagging)NetworkLayers(IPv4,IPv6,MPLS)SAToPControlWordRTPHeader(Real-TimeProtocol可选）TDMPayloadStaticPaddingEthernetFCSSAToP控制字|0000|L|R|RSV|FRG|LEN|SequencenumberSAToP控制字共4个字节，其中比较常用的有：L（Bit4):Lbit置“1”表示包中的TDMPayload是无效的。对端收到Lbit为1的包，会向相应的TDM接口发送全“1”。R（Bit5):Rbit置“1”表示远端收包丢失。LEN（Bit10-Bit15):SAToP包长，包括SAToP控制字和TDMPayload.当包长大于64字节时，LEN=0；当包长小于64字节时，LEN为实际的值。Sequencenumber(Bit16-Bit31):序列号，每发送一个包，序列号循环递增，对端可以用此检测是否丢包及对收到的包重新排序。数据封装形式SDH带宽管理以太网PW分组环VC4#2LSP2LSP3VC12/VC3SDH环VC4＃1LSP1LSP4PWPWPWTDMRFC4553,RFC5086TDM以太网EOS处理G.7041，G.707RFC4448,G.707PTN将是未来主流传输技术MSTP接口IPPTN内核IP适时地在CBD、城市热点等地区优先规划建设PTN网络来承载3G数据业务，进而向其他业务延伸。在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。PTN设备应用场景一20PTN设备应用场景二211、MSTP与PTN4、完善的OAM和QOS5、精确的时钟同步方案内容摘要2、PTN的技术选择3、安全的保护倒换和丰富的业务模型PTN内涵PTN：PacketTransportNetwork，分组传送网。可以理解为分组化MSTP，内核分组化、继承MSTP的全部优点：–灵活的组网调度•链形、星型、环型、Mesh•无阻交叉–以分组为主的多业务传送•具备SLA的分组传送能力：FE、GE、10GE•TDM：E1、STM-N–电信级安全•网络保护倒换：小于50ms；Mesh恢复：ms级•关键部件：1＋1冗余–电信级的OAM•基于通路(Channel)、通道(Path)、段(Section)的子层监视功能•四大管理功能：配置、故障、性能、安全–软性指标•业务感知、快速开通，降低OPEX•端到端业务开通与管理–传送单位比特成本低PTN的多业务的承载客户侧接口分组交换网络侧接口E1STM-1/STM-4FE/GE/10GEGE/10GESTM-1/STM-4时钟/开销总线控制管理单元管理平面接口告警/控制输入/输出控制平面接口架内背板接口外部电或光接口PTN的多业务的承载（续）E1STM-N映射/解映射PWE3（RFC4553,5086)FE/GE/10GEPWE3（RFC4448)客户接口分组交换业务处理层GE/10GEMpls标签处理转发层PWE3（RFC4553,5086)Mpls标签处理E1/STM-NSTM-NPWE3（RFC4448)EOS网络接口UNI侧NNI侧实现PTN的技术选择•从不同角度演进•目标：类同网络功能–对分组的“天然”适配–面向连接的多业务支持–电信级OAM和保护机制T-MPLS、PBT是两大候选技术阵营。PBTPBT则由北电予以支持，它源自IEEE802.1ah定义的“PBB-TE”（运营商骨干网桥接传输技术），并希望2007年能够开始技术的标准化。PBT着眼于解决以太网的缺点，T-MPLS着眼于解决IP/MPLS的复杂性。它们都为从现有的SONET/SDH向完全分组交换网络的转变提供了平滑过渡的方法。从标准化的程度上看，T-MPLS更成熟，ITU-T已经完成了大部分标准化工作，正在修订部分标准并与IETF合作；PBT则处于标准发展的早期，2007年3月在IEEE批准立项，标准化过程需持续2～3年，IETF的GELS工作组预备成立，提交了2个IETFdraft，并且，802.1agCFM本身尚未批准。PBT是在IEEE802.1ahPBB（MACinMAC）的基础上进行的扩展，目前正在ITU-T和IEEE进行标准化（IEEE称其为PBB-TE）。PBT的主要特征是关闭了MAC地址学习、广播、生成树协议等传统以太网功能，从而避免广播包的泛滥。PBT具有面向连接的特征，通过网络管理系统或控制协议进行连接配置，并可以实现快速保护倒换、OAM、QoS、流量工程等电信级传送网络功能。PBT建立在已有的以太网标准之上，具有较好的兼容性，可以基于现有以太网交换机实现。这使得PBT具有以太网所具有的广泛应用和低成本特性。相关技术和标准PBT（ProviderBackboneTransport）技术特征采用基于802.1ah的MacinMac，解决扩展性与安全性使用运营商MAC加上VLANID进行业务的转发，从而使得电信级以太网受到运营商的控制而隔离用户网络关掉MAC地址学习功能，消除导致MAC泛洪和限制网络规模的广播功能标准：正在标准化：IEEE802.1QayT-MPLST-MPLS经由阿尔卡特朗讯、爱立信、富士通、华为和泰乐等众多支持者提议，于2006年2月由ITU-T实现了技术的标准化，是PTN的首次尝试。它基于ITU-TG.805传输网络结构，由ITU完成标准化（G.8110.1