PTN网络建设方案及规划.ppt

PTN网络建设方案及规划,烽火通信科技股份有限公司,1PTN-技术演进的新产物,3PTN网络规划方案,内容摘要,4烽火通信建网经验分享,2,宽带业务需求驱动,3,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灾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,城域传送网最适合的技术,高性能OAM可靠性安全性端到端业务管理适应多业务传送大容量低TCO,技术的选择,MSTP：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，业务调度不灵活，高带宽提供成本较高。传统Ethernet/ME：缺乏有效的Qos保证、网络保护机制、端到端OAM保障，很难进行多业务承载。MPLS路由器：流量工程在大型网络中部署复杂，网络管理复杂，FRR以及LSP1+1的保护性能在大型网络中无法充分保障，三层到边缘极大增加网络的CapEx开支。,技术无分好坏，仅根据不同的应用场景和业务需求决定是否适合。,其它（PTN）,最合适？,4,PTN的设计理念,分组传送网（PTN）在传送网中引入了分组特性：支持高效统计复用功能，端到端弹性管道提供面向分组业务的QoS机制，同时利用面向连接的网络提供可靠的QoS保障灵活的业务提供，支持电信级以太网业务，通过电路仿真机制支持TDM、ATM等传统业务分组传送网（PTN）保留了传送网的功能特征：通过分层和分域提供了良好的可扩展性快速的故障定位、故障管理和性能管理等丰富的操作管理维护（OAM）可靠的网络生存性，支持快速的保护倒换不仅可以利用网络管理系统配置业务，还可以通过智能控制面灵活的提供业务提供频率同步和时间同步,5,传送网IP化的驱动力,基站IP化和全业务带来业务模型的变化业务带宽变大；数据业务比例增加，数据业务呈突发模型；业务质量等级多样化IP化设备和MSTP最大差别在于统计复用能力MSTP为刚性管道，不具备统计复用能力IP化设备为弹性管道，具备统计复用能力（带宽规划可按一定比例收敛），提高带宽利用率根据不同业务模型可设置不同的收敛比IP化设备统计复用效果分析网络模型：HSDPA+专线：1000个基站，每基站峰值带宽30M；500个专线用户，每用户峰值带宽10MLTE+专线：1000个基站，每基站峰值带宽150M；500个专线用户，每用户峰值带宽10M统计复用效果比较（计算汇聚层设备使用量）：IP化设备比MSTP省设备，接入环等效带宽大突发流量越大，收敛比越高，越省设备,CIR1,PIR1,CIR2,PIR2,CIR3,PIR3,CIR4,PIR4,CIRn,PIRn,6,7,实现PTN的技术选择,从不同角度演进趋向相同网络功能：对分组的天然适配面向连接的多业务支持电信级OAM和保护机制以T-MPLS和PBB-TE为代表的分组传送网（PTN）技术是电信级以太网（CE）业务的最佳承载技术。还有其它承载技术，如无连接的增强型以太网技术（PB（QinQ）/PBB（MACinMAC）+以太环网保护ERP或RPR环网保护等）、基于IP/MPLS的EoMPLS/VPLS(虚拟专用LAN技术)/H-VPLS技术等,8,MPLS-TPVs.MPLS,特征：MPLS-TP=MPLSIPOAM为了支持面向连接的端到端的OAM模型，排除了MPLS很多无连接的特性。,MPLS-TP的帧格式,9,与SDH帧结构的比较,10,以太网业务封装格式,11,12,MPLS-TP的层次化OAM管理,MPLS-TP网络分为电路层(T-MPLSP)、通道层(T-MPLSC)、段层和媒质层(TMS)MPLS-TP建立端到端面向连接的分组的传送管道，该管道可以通过网络管理系统或智能的控制面建立，该分组的传送通道具有良好的操作维护性和保护恢复能力。,PTN将是未来主流传输技术(下一代MSTP),适时地在CBD、城市热点等地区优先规划建设PTN网络来承载海量的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。,13,3PTN网络规划方案,内容摘要,4烽火通信建网经验分享,2PTN网络组网,14,15,PTN当前的适用场景,PTN产品系列（MPLS-TP/PBT兼容）,16,交叉容量160G、320G业务槽位/总槽位数量26/32应用场景城域核心、汇聚节点典型功耗450W,交叉容量50G、90G业务槽位/总槽位数量8/12应用场景边缘汇聚、重要接入节点典型功耗100W,交叉容量5G20G业务槽位/总槽位数量2/2应用场景城域边缘接入节点最大功耗50W,CiTRANS640,CiTRANS660,CiTRANS620,PTN与MSTP网络架构对比,17,没有本质区别，核心的差别交换方式和颗粒上,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,18,PTN的组网模式,主要根据无线、数据的带宽需求及投资大小来决定PTN组网模式。,19,PTN业务开放模式（1）,20,PTN业务开放模式（2）,21,PTN业务开放模式（3）,22,PTN与MSTP共组网概述,RNC,RNC,RNC,BSC,GE光口,10GEPTN汇聚层,GEPTN接入层,核心/骨干层,汇聚/接入层,IPoverWDM/OTN,RNC,RNC,RNC,GE光口,SDH汇聚层,SDH核心骨干层,STM-1/4/16互联,STM-1/4/16互联,BSC,分组城域网解决方案,23,无线语音,无线宽带,无线电视,视频会议,数据宽带,视频电话,视频监控,数字电视,数据宽带,网络游戏,无线业务,专线业务,家庭业务,PTN接入网络,CiTRANS620/640,BTS,NodeB,E1,E1/FE,企业,IPHOTEL,ODN,PTN汇聚网络,CiTRANS660/640,FE,商业楼宇,E1/FE,FE,CiTRANS660,OTN汇聚网络,PTN接入网络,CiTRANS620/640,FTTH用户,FTTB用户,FTTN用户,GE/FE,FE,FE,FE,RNC/MGW/GGSN,BRAS/SR/MSCG,IPoverOTN,AN5516-01,e-FimOTNPlanner,e-FimOTNM2000/2100,高效稳定的仿真技术,灵活多样的的组网类型,安全可靠的保护机制,多样的业务接口和接入方式,良好的兼容性设计,灵活统一的网络管理,内容摘要,2PTN网络组网,3PTN网络规划方案,4烽火通信建网经验分享,24,25,PTN网络规划重点关注问题,业务等级及方案,26,例如在规划中按照宏站每站50M带宽估算，微站10M带宽估算，如果按照最大值50M来计算，那么一个接入环最多可容纳20个基站的接入，在规划中还需要考虑部分OLT或者其他数据业务的承载，因此一个接入环可容量的节点数量控制在15个以内为宜（集团建议：一般组建GE环网，密集城区业务量较大的区域可组建10GE环路，考虑带宽和安全性因素，环路节点数一般不超过10个节点）。,27,业务规划-链路规划原则,28,业务规划-黄石移动流量规划示例,3G业务流量规划,NodeB基站按S444模型（宏站）最多开50M业务，按照O6模型（室分点）最多开通17M业务，按照O3模型（室分点）最多开通9M业务；PTN开站时按照保障带宽17M，峰值带宽50M考虑；,2G业务流量规划,按照现有基站4-8个2M考虑；,2G业务流量规划,集团客户业务，可提供的最小带宽为自适应的100M以太网（可为光电），也同提供GE带宽接入；,29,业务规划-PTN网络标签规划,30,业务规划-标签规划原则,31,PTN网络规划重点关注问题,32,VLANID的规划原则,33,VLANID的规划原则及示例,34,PTN网络规划重点关注问题,35,网络安全性评估及网络生存机制,36,可靠性规划-网络层面保护,线性保护,保护类型：1+1LSP保护、1：1LSP保护MPLS-TP线性保护无太大争议（draft-weingarten-mpls-tp-linear-protection）每条业务占用一条LSP，硬件支持的LSP容量是有限的，不能无限制扩展。业务量巨大时可能需要通过PW层的标签交换功能，类似与SDH的低阶交叉功能。,环网保护,保护类型：Wrapping保护、Steering保护环网保护作为一种基于段层的本地保护机制，一方面有利于实现大规模组网，提高线路带宽利用率（大量减少了LSP的OAM所占带宽），另一个重要方面是适应了原有汇聚接入层光纤大量是物理成环的现状。MPLS-TP暂无相关标准，方案繁杂。,叠加,37,可靠性规划-设备层面保护,骨干、汇聚设备建议电源、交叉、时钟等核心单元全部1+1冗余接入设备建议电源保护根据需求配置E1/FE的TPS保护,38,可靠性规划-不同专业设备间互联保护,39,可靠性规划-LAG保护,LAG保护,LAG（LinkAggregation）将个物理链路聚合起来，形成一条速率更大的逻辑链路传送数据，用于带宽的灵活扩展、链路的快速保护及负载均衡，链路聚合保护通常只用于点到点之间的局部保护，和整个网络结构不相关。,40,可靠性规划-GE接口的双归保护,GE接口双归保护,网络发生故障前，主用业务路径为NodeB-A-B-C-D-RNC，备用路径为NodeB-A-G-F-E-RNC，当节点B和节点C中间发生光纤断裂或者其中一个节点失效，网络将发生倒换，业务切换到路径1：NodeB-A-G-F-E-D-RNC，当节点D和RNC之间的连接发生故障时，网络将发生倒换，业务切换到路径2：NodeB-A-B-C-D-E-RNC，当网络中同时发上两处故障时，业务将切换到路径3：NodeB-A-G-F-E-RNC。,41,烽火通信端到端网络保护方案,42,PTN网络规划重点关注问题,43,PTNQOS规划概述,QOS的主要实现技术,分类标记技术：VLANID、VLANPRI、DSCP、IP优先级、EXP；拥塞管理机制：FIFO、PQ、WFQ；拥塞避免机制：尾丢弃、RED、WRED；拥塞调节机制：监管、整形、端口限速,3G业务分类依据,话音业务：话音业务的特点占用带宽不大，但对QOS要求高，要求低延迟，低抖动，低丢报率。话务收敛由NodeB和RNC完成，传送网提供类似刚性管道的传送。因此在网络规划时需要对话音业务带宽需求进行估计和预留设计，在NodeB和RNC设备上对话音业务报文标记高优先级，在传送网络入口进行流量监管，在PTN网络内部提供高优先级业务调度的保证。,数据业务：数据业务带宽需求大，但数据业务的特点是对QOS要求相对较低，业务可以统计复用，允许较大的收敛比。要求NodeB和RNC对数据业务标识较低优先级，PTN设备基于该优先级调度。控制报文：占用少量带宽，QOS要求高。管理报文：占用少量带宽，QOS要求高。控制报文和管理报文需求相同，可由NodeB和RNC标识较高优先级，传送网设备基于优先级调度。每种业务的带宽需求，需要根据无线网络的业务规划计算。,44,PTNQOS规划原则,建议PTN接入设备根据NodeB提供的以太网业务基于VLANPriority与PHB服务等级进行映射（烽火PTN可提供灵活的映射方式）。MPLSTunnel不用规划带宽，直接利用端口的带宽利用率性能项周期性监控网络侧业务总流量，指导网络优化和业务扩容。建议承载在同一个PW中的用户高优先级业务流不要超过该PW的25%（例如规划转发等级为EF的业务流），以保证低优先级业务有通过的机会，同时高优先级业务实时性也有保证。拥塞管理采用默认的WRED，发生拥塞时使得长短包公平和流量均衡。规划整个端口带宽时，网络侧(NNI)要预留5M10M的带宽资源给设备协议报文和DCN用，保证网络控制平面和管理平面正常高效工作。,总体原则,45,PTNQOS部署建议,V-UNI用户侧接入业务做简单流分类时，建议不映射用户业务流转发等级超过EF。CS7和CS6是保留给设备内部协议报文（例如：动态业务信令）和网络控制报文（例如DCN）使用。为了减少过多级的队列调度对业务时延、抖动的影响，不用对业务流、PW、tunnel各层面均设置队列调度、拥塞避免等级制。在部署时，为了减少调度的层次，降低时延，在实际应用中可以完全基于流的优先级进行调度，多条PW或者TUNNEL里的流优先级可以认为是统一的，最后在端口上统一基于业务流的优先级比进行调度。考虑LTE的承载需求，烽火可采用多级QOS调度：基站各业务、基站间、基站组间、子接口LSP、物理接口。,46,PTN网络规划重点关注问题,频率同步和时间同步的区别,47,同步包括频率同步和时间同步两个概念。,48,时间同步的需求及解决方案,时间同步需求,承载TDM业务以及与PSTN网络进行互通，要求分组传送网在TDM业务入口和出口提供同步功能，实现业务时钟的恢复。实现对时间和频率同步信号的传送，一个很典型的应用场合就是当利用分组传送网对3G基站业务的承载时，TD-SCDMA空口同步要求非常精确，频率精度为0.05ppm，时间同步精度为1.5us。,时间同步解决方案,采用物理层同步以太网。,时间同步规划方案,从中心PTN节点引入BITS频率同步信号，下一节点同步与上一节点，同MSTP设备的频率同步。主从时钟的规划同MSTP设备的频率同步。烽火PTN时钟同步采用以太网PHY层同步解决方案，其优势：频率精度更高、更稳定、实现简单。经测试验证，基于同步以太网的PTP时间同步精度更高,10GE环,GE环,GE环,BITS,RNC,RNC,PTN进展（对于传统GPS时间同步方式的改进）,PTN的频率同步：同步以太网,基于IEEE1588V2(PTP)协议：通过主从设备间消息传递，计算时间和频率偏移以及中间网络设备引入的驻留时间，从而减少定时包受存储转发的影响，实现主从时钟和时间的精确同步。,采用类SDH的时钟同步方案，通过物理层串行比特流提取时钟，实现网络时钟（频率）同步。同步以太网时钟精度由物理层保证，与以太网链路层负载和包转发时延无关。时钟的质量等级信息可以通过专门的SSM帧进行传送。,49,50,时间同步网规划,时间同步模式,建议采用BC模式,时间同步规划方案,普通模式（OC）边界模式（BC）透传模式（TC）,TC模式对核心节点的压力很大，而BC模式对核心节点基本不产生压力边界模式（BC）TC模式要求NodeB支持1588V2协议，而BC模式直接提供1PPS+ToD给NodeB,GPS或时间服务器将时间同步信息提供给RNC或PTN核心节点，PTN节点采用BC模式同步于上一节点，实现全网的时间同步;当PTN网络中间节点发生故障时，BC模式支持1588V2时间同步信息的保护倒换，保障全网的时间同步不受影响;可采用主备时间源方式，实现时间源的保护，当主用时间源故障时，PTN设备将切换到备用时间同步路由，保障全网时间同步;本地时钟通过BMC算法来决策哪个时钟是最好的.,10GE汇聚环,GE接入环,GE接入环,RNC,RNC,GPS时间服务器,烽火可提供多种1588V2高精度时间传送方式,51,系统高精度时间同步需求，导致严重依赖GPS，为建设和运维带来一定困难,支持高精度时间同步信号的分离或共路传送，采用先进的BMC算法，支持OC、TC、BC多种时间传送模式,52,PTN网络规划重点关注问题,53,网管配置原则,网管系统的配置,建议新建PTN网络单独配置网管系统：新建PTN网络与原有MSTP网络之间的业务较少,分开管理,界面清楚,网管系统的管理能力,烽火OTNM2000/2100可同时管理PTN设备和原有MSTP设备,标准配置可所管理的物理网元数目不少于1000个，等效网元数目不少于5000个,PTN设备等效网元数量如下:,管理IP地址的规划,PTN网络中设备的IP地址仅在PTN内部通信使用，为上层业务提供连通性，并且不同地市之间的PTN网络不会互联，因此互联IP地址可以使用私网地址，并保证在每个地市范围内唯一即可,管理IP地址的规划,PTN网络中设备的IP地址仅在PTN内部通信使用，为上层业务提供连通性，并且不同地市之间的PTN网络不会互联，因此互联IP地址可以使用私网地址，并保证在每个地市范围内唯一即可。建议按照全省进行规划：如果网元的IP地址为W.X.Y.Z，W位区分地市；X位区分不同子网（域)；Y位区分区分本地域中不同的网元，在0域中Y位一般取最大有效值254；考虑到旧的MSTP网络一般采用了10.X.Y.Z地址，所以PTN设备分配的IP地址段为W.X.Y.Z(W=11),54,55,网络流量管理和监测,烽火公司PTN产品可对网络流量进行实时或长期监控以帮助认为对带宽的合理判断以及规划。监测对象：端口/LSP/PW/业务流可对监测的采样周期进行设置,烽火PTN子网管理功能,烽火公司PTN系统网管提供子网管理功能：子网配置信息的导入、导出到文件可提供端口、链路带宽统计，网元间电路信息统计可支持最小节点、最小成本、最小阻塞等多种路由选择方式可实现自动分配、手动指配标签可批量配置同端口或多端口的Tunnel可自动（点击宿节点）、半自动（点击线路或中间节点）、手动（点击节点或线路）实现业务能够实现预配置，批量下载,56,烽火PTN子网管理界面-主界面,57,烽火PTN子网管理界面-上下话,58,59,ASON功能的加载,3PTN网络规划方案,内容摘要,4烽火通信建网经验分享,2PTN网络组网,60,我司积极参加运营商PTN测试,08下半年09上半年，中国移动：第一轮89月，集团委托研究院组织，传输所主持对PTN技术与产品的摸底测试，包括全业务支持、OAM、QoS、保护倒换、同步等详细内容；10月，PTN与MSTP、路由器互通测试；11月，PTN与2G、3G基站互通测试；第二轮09年34月，现网测试，共9家；第三轮09年56月，各厂家PTN互连互通测试7月，参加中国电信测试，9月测试结束；9月，参加中国移动功耗测试、选型检验测试，参测设备全部通过10月，参加中国移动1588测试；10月，参加中国联通测试，一阶段已完成，二阶段进行中；,61,烽火PTN测试情况,测试顺利程度高测试结果良好亮点：唯一提供环网保护、倒换时间短、出色的TPS保护、唯一提供最高速率2.5G光口与MSTP对接，唯一与其他厂家设备完成NNI侧互通。可以提供ASON控制平面测试的仅有两个厂家之一。,江苏常州移动PTN本地网,常州移动PTN本地网工程，整体设计方案需求设备逾500端，全网采用双节点挂环方式组网，安全保障性高;核心层面及骨干汇聚层采用了烽火独有的wrapping保护技术，保证电信级保护倒换；660上面还采用了E1与FE的混合TPS保护，关键单盘也同时实施了双备份保护机制，打造一个安全健壮的网络;根据常州本地业务需求，对E1(TDM语音业务)、数据、IPTV、家庭宽带等实施了综合接入;烽火已经开始在江苏常州、扬州、南通、盐城四地市大规模建设PTN网络,63,湖北武汉移动PTN本地网,全网采用OTN+PTN的建网模式，PTN侧采用124端CiTRANS660，1009端CiTRANS640（上图选取部分网络）组建的PTN汇聚、接入层实现综合接入2G/3G业务、大客户业务和营业厅等业务，完成全网的IP化改造;OTN+PTN建网模式;全网接入、汇聚环都采用双节点挂环的方式进行网络组建,同时在落地PTN和RNC侧配置烽火