002-PTN原理概述(54P)

PTN原理概述2020年1月15日纲要PTN发展背景PTN技术特点PTN架构及相关技术PTN组网应用传统业务PSTN在全球范围内升级为NGN，实现VOIP2G等传统基站也在一些发达运营商中开始IP化大客户专线业务IP化份额也越来越大，二层VPN业务盛行传统业务向IP转型，新型业务天然IP血统IP新型业务3G/WiMAX等移动核心网、Backhaul在R5版本全面实现IP化IPTV等视频业务是天然的IP业务Ethernet商业应用和IP化存储类业务VoIP&Internet大客户专线宽带接入IPTV3GIPSAN2GALLIP——业务网发展趋势业务IP化的主要驱动力：统一网络协议，简化网络层次，降低TCO便于提供各种类型的新业务，实现综合业务运营MSTP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MSTP出现最初就是为了解决IP业务在传送网的承载问题，遗憾的是这种改进不彻底，采用刚性管道承载分组业务，汇聚比受限，统计复用效率不高。QoS能力不足缺乏快速可靠的网络保护和OAM故障检测机制。无法实现时钟的同步传送。难以提供多业务的接口，尤其是TDM接口IP核心骨干网SRSR无连接的业务路径，延时、抖动、丢包率无法保证缺乏有效的保护方案、STP/RSTP收敛时间无法满足电信级要求缺乏有效的维护手段，网络监控困难以太网在电信级保护、多业务承载、QOS、OAM、网络管理等方面存在较明显的缺陷，无法满足ALLIP情况下业务统一承载的要求CoreAccess以太网承载IP化业务的适应性分析面向IP化的分组传送技术——PTN应运而生分组传送网络PTNPTN(PacketTransportNetwork)是一种以分组作为传送单位，承载电信级以太网业务为主，兼容TDM、ATM和FC等业务的综合传送技术。PTN技术基于分组的架构，继承了MSTP的理念，融合了Ethernet和MPLS的优点，是下一代分组承载的技术。PTNMSTPMPLSEthernetQoS管理多播ACL分组交换伪线OAM保护倒换网络管理时钟层网络架PTNMSTPMPLSEthernetQoS管理多播ACL分组交换伪线OAM保护倒换网络管理时钟层网络架分组时钟多业务统一承载分组业务的分组传送平滑演进保护投资降低CAPEX降低OPEXPTN承载网电信级网络管理统计复用传输带宽优化高精度同步定时QoS保护/OAM层次化管理维护层次化服务质量端到端网络管理统一维护多业务统一承载选择PTN作为高价值分组化业务承载技术的原因低TCO纲要PTN发展背景PTN技术特点PTN架构及相关技术PTN组网应用PTN分组传送特点分组传送网PacketTransportNetwork强调分组传送，传统传送网IP化，面向连接的多业务传送提供QoS保证可靠性电信级的维护管理可扩展性安全性标准化PTN特点BSCRNCAggregationRingGE/10GE/STM-NAggregationLayerFiberAccessRingGE/STM-NAccessLayerFiberBTSNodeBEdgeAccessLayerFiber，MW，CopperBBU＋RRUBTSPTNNodeBNodeB统计复用、带宽利用率高；业务感知、端到端QoS保障；提供相位同步/时间同步；PTNPTNPTNPTN多业务平台架构P-t-PTDM/ATM，P-t-MPATME-Line,E-LAN,E-TreePWAdaptationSegmentlayer(ETY,SDH,OTN)CO-PSTunnel(T-MPLS，PBT）UNI:Eth•分组交换的核心，多业务的支持•支持面向连接业务UNI:E1,IMAE1,ATMSTM-1,Ch.STM-1EthernetSDHlikeOAM/PSMPLST-MPLSPBTPTN面向连接,统计复用可生存性电信级OAM＆保护多种业务的支持能力支持分组的时钟同步和时间同步PTN:T-MPLS&PBTPBBFramePBT=PBB-Connectionless+OAM+ProtectionPBTT-MPLS=MPLS–IP+OAM+ProtectionPHPMergingECMPCP:IP/MPLSBidirectionalLSPEnhancingOAMBetterProtectionCP:ASON/GMPLSFrameLabelEncapsulationT-MPLSIP/MPLSPayloadC-TagS-TagC-SAC-DAPWTunnelTMST-MPLSPayloadC-TagS-TagC-SAC-DAPWB-TagB-SAB-DAPayloadC-TagC-SAC-DAPayloadC-TagS-TagC-SAC-DA802.1qPBB-TEMACtunnelT-MPLStunnel802.3基于以太网:IEEE802.1ad运营商网桥PBB-TE带流量工程的运营商骨干网桥PWoPBT伪线overPBT基于MPLS:T-MPLS传送MPLSPayloadC-TagS-TagC-SAC-DAPWTunnelSADA分组传送网特征：•􀂄面向连接、统计复用•􀂄可扩展性•􀂄电信级的QoS•􀂄OAM•􀂄可生存性•􀂄支持电路业务•􀂄支持分组的时钟和同步分组业务隧道封装方式InlabelOutlabelOutPort25351454331234MAC1MAC4MAC2MAC1884745MAC3MAC288474313MAC2MAC3InlabelOutlabelOutPort25252434341234MAC3MAC2884743MAC4MAC38847432411标签交换过程T-MPLSPBT/PWoPBT交换方式标签交换B-MAC+B-VID交换组网能力无限制，适应复杂组网无限制，适应复杂组网多业务支持PWE3(TDM,ATM,Ethernet)PWE3(TDM,ATM,Ethernet)保护G.8131(路径,子网连接)G.8132(环网)802.1Qay/G.8031(线性)环网(待定义)OAMT-MPLSOAM/G.8114802.1ag/Y.1731当前状态标准相对成熟，无规模商用标准还不成熟，无规模商用技术小结纲要PTN发展背景PTN技术特点PTN架构及相关技术PTN组网应用E1/STM-NPTN产品架构IMAE1/ATMSTM-NFE/GE/10GEE1/STM-NGE/10GEPackets交换核心时钟/时间同步（以太网时钟同步、1588时间同步）TDMPWE3ATMPWE3ETHPWE3包交换核心，多业务承载时钟/时间同步支持，满足各种应用环境中时钟/时间要求在以承载分组业务为主的应用环境下，具有较高效率ZTEPTN系列产品族核心层汇聚层接入层ZXCTN6300ZXCTN6200ZXCTN6100ZXCTN9004ZXCTN9008CTN6100CTN6200CTN6300CTN9004CTN9008交换容量5G44G88G400G800G高度1U3U8U9U20U业务槽位241016/8/432/16/8ZXCTN6100为业界可商用的最紧凑的接入层PTN产品，仅1U高，适用于基站接入场景；ZXCTN6200为业界最紧凑的10GEPTN设备，3U高，既可作为小规模网络中的汇聚边缘设备，也可在大规模网络或全业务场景中作为高端接入层设备，满足发达地区对10G接入环的需求。ZXCTN9008为业界交换容量最大的PTN设备，交换容量达到双向800G，全面满足全业务落地需求PWE3模块PE1PE2PWE3原理CE1CE2伪线仿真业务Tunnel伪线（PW）PWE3：一种业务仿真机制，希望以尽量少的功能，按照给定业务的要求仿真线路。PTN网络伪线表示端到端的连接，通过Tunnel隧道承载；PTN内部网络不可见伪线本地数据报表现为伪线端业务(PWES)，经封装为PWPDU之后传送；边缘设备PE执行端业务的封装/解封装客户设备CE感觉不到核心网络的存在,认为处理的业务都是本地业务PWE3模块NNI隧道伪线PWE3原理－－－NNI侧端口隧道提供端到端（即PE的NNI端口之间）的连通性。伪线用来封装客户业务，不同的客户业务由不同的伪线承载。TDME1AbisPWE3TDMAbisE1TDMAbisIMAE1ATMAAL2/5IubPWE3ATMAAL2/5IubSTM1ATMAAL2/5IubETH802.1QIPIubETHPWE3802.1QIPIubETH802.1QIPIubTDME1IMAE1EthernetATMSTM-1TDME1EthernetEthPWE3TDMPWE3ATMPWE3Bi-directionalTunnelTDMPWE3ATMPWE3EthPWE3TunnelTunnelTunnelPHYPHYPHYPWE3－－－综合业务统一承载支持TDME1/IMAE1/POSSTM-n/chSTM-n/FE/GE/10GE等多种接口PWE3实现TDM、ATM、Ethernet业务的统一承载通过PWE3实现TDM/ATM/IMA灵活的协议处理、业务感知和按需配置TDM:支持非结构化和结构化仿真，支持结构化的时隙压缩ATM/IMA:支持VPI/VCI交换和空闲信元去除统一的分组传送平台，节省CapEx和OpEx.6100/62006300PTNBSC/RNCNodeBBTSSR/BRASMSC/MGWEFBTSBSCNodeBTDME1PWE3ATMPWE3EthernetPWE3RNCPEPEPAF1~AF4BEPWE3原理－－－智能业务感知业务感知有助于根据不同的业务优先级采用合适的调度方式对于ATM业务，业务感知基于信元VPI/VCI标识映射到不同伪线处理，优先级（含丢弃优先级）可以映射到伪线的EXP字段对于以太网业务，业务感知可基于外层VLANID或IPDSCP对时延敏感性较高的TDME1实时业务按固定速率的加速转发处理E1电路仿真业务左边的CE设备（比如企业的E1专线接入设备）的E1，传送到左边的PE设备，并在该点加上PW封装后，再通过PTN网络的端到端的连接传送到右边的PE点，并在该点去掉PW封装，还原出E1信号后，再传送到右边的CE设备（比如企业的E1专线接入设备）。另一个方向过程类似。E1电路仿真分为结构化和非结构化两种方式。对PE-PE之间的连接进行资源预留，仿真E1数据包在PTN传送过程中Qos保证。PTNCEE1E1CEPEPENNINNITDME1AbisPWE3TDMAbisE1TDMAbisTDME1TDME1BTS1PWE3BTS1BSCNodeB2Bi-directionalTunnelBTS1PWE3RNCPEPETunnelPHYE1E1E1E1E1PE1E1E1支持传统TDM业务的仿真传送.统一的分组传送平台.通过PWE3实现TDM业务感知和按需配置TDM:支持非结构化和结构化仿真，支持结构化的时隙压缩E1仿真传送ATM仿真业务左边的CE设备的ATM信元，传送到左边的PE设备，并在该点加上PW封装后，再通过PTN网络的端到端的连接传送到右边的PE点，并在该点去掉PW封装，还原出ATM信元后，再传送到右边的CE设备。另一个方向过程类似。对PE-PE之间的连接进行资源预留，仿真ATM数据包在PTN传送过程中有Qos保证。PTNCEATMATMCEPEPENNINNIIMAE1ATMAALIubPWE3ATMAALIubSTM1ATMAALIubIMAE1ATMSTM-1NB2ATMPWE3BTS1BSCNodeB2Bi-directionalTunnelNB2ATMPWE3RNCPEPETunnelPHYATMATMATMATMATMPATMATM