PTN技术原理与常见故障处理方法

机密资料注意保密中国移动通信集团北京有限公司版权所有CMCT-3-C-002PTN技术原理与常见故障处理方法版权所有翻印必究目录CONTENT2北京移动传输网络结构1PTN技术原理及特点2PTN网络保护机理33PTN网络日常维护操作44常见故障分析与处理方法35版权所有翻印必究3目录CONTENT北京移动传输网络结构1.光传送网络的发展2.业务发展对光传送网络的要求版权所有翻印必究光传送网络的发展4PDH：准同步数字传输系统；SDH：同步数字传输系统；MSTP：多业务传送平台DWDM：密集波分复用系统；ASON：自动交换光网络（智能光网络）；OTN:光传输网络；PTN:分组传输网；容量增加/业务多样化196680年代94年99年90年代初98年1976DWDM开始建设SDH标准完善PDH仍为主力实用化产品出现SDH逐步成为传输主力设备PDH产品开始规模使用高锟提出光传输理论DWDM规模建设，全光网试验MSTP/ASON02年OTN/PTN近年版权所有翻印必究光传送网络的发展5骨干网全IP化运营商等级•统一的全IP骨干网支持移动宽带发展•端到端的QoS，可靠性•支持多种业务(TDM/ATM/Ethernet)•提高传输效率•降低租用线成本版权所有翻印必究光传送网络的发展6RNCRNCRNC10GE光口10GEPTN汇聚环10GEPTN汇聚环GEPTN接入环GEPTN接入环核心节点骨干节点GE光口核心机房A核心机房B核心机房CGE光口GE光口汇聚节点IP化基站重要集团客户大颗粒业务RNCRNCRNCRNCRNCRNCRNCRNCRNC北京移动PTN网络建设版权所有翻印必究7目录CONTENT北京移动传输网络结构1.光传送网络的发展2.业务发展对光传送网络的要求版权所有翻印必究业务发展对光传送网络的要求8移动通信技术的发展版权所有翻印必究移动业务发展对传输的需求9MobileChallenge业务类型IP化，接入IP化基于分组的交换和传送高效的网络和解决方案ALLIP的业务和网络更大和更高效的带宽提供高速上行接口LTE-Ready移动宽带需要更大网络带宽业务的QoS保障，网络的OAM电信级的时钟/时间同步方案E2E的网络管理、维护方案高质量业务保证兼容传统的TDM/ATM业务微波接入方案的集成xDSL接入方案的集成多场景接入能力业务发展对光传送网络的要求版权所有翻印必究102002-200364-144Kbps2003-20042005-20062006-20072008-20092009-201264-384Kbps384K-5Mbps3-20Mbps10-50Mbps20-100Mbps空口技术业务带宽3G(R99/R4)上行:384Kbps下行:384Kbps3G+HSDPA(R5)上行:384Kbps下行:14.4Mbps3G+HSxPA(R6/R7)上行:5.76Mbps下行:14.4Mbps3G+E-HSPA(R8?)上行:12.5Mbps下行:25MbpsLTE上行:50Mbps下行:100Mbps业务发展对光传送网络的要求移动业务发展对传输的需求版权所有翻印必究11HSPA/LTEWiMAXL2VPNMicrowavePDH/SDHλ波长PTN2G/3GEth/IPxDSLL3VPNLeaseLineBSCRNCSGSNGGSN移动运营商面对多种移动相关业务的开展，包括移动的语音、手机上网、手机电视、位置定位、专线业务等，并产生多业务接入的需移动运营商需要关注多种业务的互连、管理维护移动业务发展对传输的需求业务发展对光传送网络的要求版权所有翻印必究12商业中心住宅小区WiMax/LTE2G/3GTDM向IP转变铜缆/微波向光纤转变端到端业务管理/网络资源控制BSCRNCSGSNBRASIPRANIPCorexDSLxPONOpticalMSTPMW/IPRadioOpticalMPLSIP无线接入网向IP核心网转变从连通性需求向Qos需求转变SDH,PTNorWDMInternetNGN/IMSIPTVServer业务发展对光传送网络的要求业务IP化发展对传输的需求版权所有翻印必究13目录CONTENTPTN技术原理及特点1.PTN产生背景及关键技术2.MPLS基本原理3.PWE3概念与应用版权所有翻印必究PTN产生背景及关键技术14MSTP承载IP化业务的适应性分析InternetVoIPPSTNvoicedatavideo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统计复用效率低版权所有翻印必究PTN产生背景及关键技术15传统以太网承载IP化业务IP核心骨干网SRSR无连接的业务路径，延时、抖动、丢包率无法保证由于OAM有效的检测机制的缺失，导致保护无法快速有效的完成。缺乏有效的维护手段，网络监控困难无法满足电信级网络管理的要求CoreAccessswitch版权所有翻印必究PTN产生背景及关键技术16路由器承载IP化业务COREMetroSRSRBroadbandbusinessBTSNodeBNodeBRoutersIP核心骨干网传统路由器对TDM/ATM等传统业务的支持能力仍然较弱；缺乏端到端的业务配置，无法和现有传送网络进行统一管理。缺乏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、成本高。版权所有翻印必究PTN产生背景及关键技术17为什么需要PTNE1WhynotSDH/MSTPSDHVCE1E1E1非常适合承载传统业务，比如语音可靠性强优异的服务质量（极低的延迟，丢包，抖动)低的统计复用WhynotSwitchWhynotRouter面向连接与成熟的时钟传送成本低设备构架简单，基本交换构架，可靠性，扩展性…都较弱网络保护方案薄弱，生成树的收敛时间为秒级缺少时钟解决方案极高的性能与带宽业务的扩展性和带宽的扩展性较弱缺乏面向连接的特征，可维护性，可管理性导致难以构架健壮的网络多业务能力弱，缺少端到端的解决方案非常成熟，适合简单场景与业务的承载缺少网络的监控与管理能力OAM较高的扩容成本不是面向未来的技术选择强大的业务控制与路由管理能力强的业务扩展性与丰富的IP/MPLS特性设备成本较高丰富的业务接口相比交换机，性能较弱缺少硬件的OAM监控，尤其对于移动业务承载，没有全网的监控手段端到端的能力弱，比如缺少PWE3机制业务路由器复杂而丰富的业务功能在移动传送网很少用到缺少时钟解决方案高可靠性服务质量面向连接时钟同步低成本高性能IP/MPLSIPv6丰富的接口PTN版权所有翻印必究PTN产生背景及关键技术18面向IP化的分组传送技术——PTN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PTNPacketTransportNetworkSDHTransportExperiencePacketTechnology带宽统计复用面向未来转型PTN=PacketTechnology+SDHOperationExperiencePacket技术搭建面向ALLIP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everythingoverSDHbackhaul到everythingoverIPbackhaul的平滑转型.版权所有翻印必究19更低的TCO强大的OAM电信级保护统计复用端到端QOS提供面向连接的分组核心PacketTransportNetworkSDH-LIKE管理优异的同步定时方案PTN产生背景及关键技术PTN技术特点版权所有翻印必究PTN产生背景及关键技术20PTN的关键技术MPLS－多协议标签交换PWE3－端到端的伪连线仿真L2VPN－二层虚拟专用网QoS－服务质量CES－电路仿真业务ML-PPP－多链路点到点协议IMA－反向ATM复用版权所有翻印必究21目录CONTENTPTN技术原理及特点1.PTN产生背景及关键技术2.MPLS基本原理3.PWE3概念与应用版权所有翻印必究MPLS技术原理22传统IP转发每一跳分析IP头，效率低QoS难于部署，而且效率低所有路由器都要知道整个网络的所有路由分析IP头映射到下一跳分析IP头映射到下一跳分析IP头映射到下一跳版权所有翻印必究MPLS技术原理23ATM的交换过程标题样式面向连接，有N2问题;靠链路层选路，基于VPI/VCI或标签;业务质量有保证，可保证实时业务虚通路连接(VCC)虚通道连接(VPC)VP交换VC交换VC交换NNINNIVPI=2VCI=44VPI=1VCI=1VPI=26VCI=44VPI=20VCI=30UNIUNI版权所有翻印必究MPLS技术原理24MPLS技术产生起源：为了将IP与ATM结合MPLS－Multi-ProtocolLabelSwitching多协议标签交换Multi-Protocol：支持多种三层协议，如IP、IPv6、IPX等LabelSwitching：给报文打上标签，以标签交换取代IP转发面向无连接的控制平面面向无连接的转发平面IP面向连接的控制平面面向连接的转发平面ATM面向无连接的控制平面面向连接的转发平面MPLS版权所有翻印必究MPLS技术原理25MPLS的基本概念双标题样式LSR：LabelSwitchRouter（标签交换路由器）LER：LabelEdgeRouter（标签边缘交换路由器）LSP：LabelSwitchPath（标签交换路径）LERLERLERLERLSRLSRLSRMPLS域IPMPLSLSP版权所有翻印必究MPLS技术原理26LSP对数据的操作LSP定义了三种操作：Ingress：数据从用户设备进入了MPLS网络边缘设备，数据报文要进行封装。Egress：数据从MPLS网络核心设备进入了边缘设备，MPLS标签要被剥离。Intermediate（Transit）：数据在MPLS网络核心内从一个设备进入了另一个设备，标签要被交换。PEIngressTransitEgressPEPPPPP（Provider）端口：该端口指接入服务提供商核心网络的端口；在我们设备上指接入的数据报文为MPLS封装报文的端口。PE（ProviderEdge）端口：该端口为服务提供商的边缘端口，对接的是用户的设备；在这里指接入的是普通以太网帧，如果接入的是MPLS封装格式的数据报文，但同时不希望对MPLS封装进行处理，端口也可以配置成这种属性。版权所有翻印必究MPLS技术原理27MPLS封装格式与标签双标题样式MPLS包头有32Bit（4字节），其中包括：20Bit用作标签（Label）3个Bit的Experimental,协议中没有明确，通常用作CoS(ClassofService)1个Bit的S,用于标识是否是栈底，用来做标签的嵌套，这样可以使标签无限扩展8个Bit的TTLL2HeaderMPLSHeaderIPHeaderDataLabelCOSSTTL01922233132bits版权所有翻印必究MPLS技术原理28MPLS的转发过程双标题样式核心LSRIPIPL1IPL2IPL3IP传统IP转发传统IP转发标签转发边缘LSR边缘LSR以短的、固定长度的标签代替IP头作为转发依据，提高转发速度IP与ATM更好地结合提供增值业务，同时不损害效率：版权所有翻印必究MPLS技术原理29标签转发双标题样式分析IP头映射到下一跳标签操作：pop分析IP头FEC绑定LSPFTN-NHLFEILM-NHLFEILM-NHLFE标签操作：push标签操作：swap入口LERLSRLSR出口LERFEC（ForwardingEquivalenceClass）：将具有相同特性的报文导入到同一条LSPNHLFE（NextHopLabelForwardingEntry）：描述标签操作下一跳标签操作类型：push/pop/swap/null链路层封装类型等FTN（FECtoNHLFE）：将FEC