PTN技术原理

PTN技术原理 Agenda 承载网的客户业务 PTN的关键技术 基本特征 业务模型和 Qos模型 保护 OAM 时间同步和相位同步 承载网 PTN方案 PTN网络 与 MSTP对接 内部公开 /webmoney ALL IP 业务网发展趋势 Internet WLAN 3G/2G NGN IPTV VIP Service Network ALL IP Adaptability To ALL IP Transport Network 内部公开 /webmoney 2G 大客户专线 3G 初期 WLAN 企业 VPN 3G后期 Triple Play 面向连接的电信级业务传送 良好的 OAM功能 电信级 50ms保护 支持高精度时钟传送 支持业务感知 区分服务功能 带宽统计复用功能 支持组播业务 初期需求主要体现为电信级要求 业务感知及带宽统计复用处理需求逐步增强 TIME 业务网络对承载网的需求 Agenda 承载网的业务 PTN的关键技术 基本特征 业务模型和 Qos模型 保护 OAM 时间同步和相位同步 承载网 PTN方案 PTN网络 与 MSTP对接 内部公开 /webmoney PTN多业务平台架构 P-t-P TDM/ATM， P-t-MP ATM E-Line, E-LAN, E-Tree PW Adaptation Segment layer (ETY, SDH, OTN) CO-PS Tunnel (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, IMA E1, ATM STM-1, Ch. STM-1 内部公开 /webmoney Ethernet SDH like OAM/PS MPLS T-MPLS PBT PTN 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 & PBT 内部公开 /webmoney PBB Frame PBT = PBB-Connectionless+OAM+Protection PBT 内部公开 /webmoney T-MPLS = MPLS IP + OAM + Protection PHP Merging ECMP CP: IP/MPLS Bidirectional LSP Enhancing OAM Better Protection CP: ASON/GMPLS Frame Label Encapsulation T-MPLS IP/MPLS Payload C-Tag S-Tag C-SA C-DA PW Tunnel TMS T-MPLS 内部公开 /webmoney Payload C-Tag S-Tag C-SA C-DA PW B-Tag B-SA B-DA Payload C-Tag C-SA C-DA Payload C-Tag S-Tag C-SA C-DA Q in Q PBB-TE MAC tunnel T-MPLS tunnel 802.3 基于以太网 : IEEE 802.1ad 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 MPLS Payload C-Tag S-Tag C-SA C-DA PW Tunnel SA DA 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 内部公开 /webmoney In label Out label Out Port 25 35 1 45 43 3 1 2 3 4 MAC 1 MAC 4 MAC2 MAC1 8847 45 MAC3 MAC2 8847 43 1 3 MAC 2 MAC 3 In label Out label Out Port 25 25 2 43 43 4 1 2 3 4 MAC3 MAC2 8847 43 MAC4 MAC3 8847 43 2 4 1 1 内部公开 /webmoney T-MPLS PBT / 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 ) OAM T-MPLS OAM / G.8114 802.1ag / 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 内部公开 /webmoney TMPLS (p-p, p-mp) PBB-TE (p-p) 体系结构 ITU-T G.8110.1 IEEE 802.1Qay 接口 ITU-T G.8112 IEEE 802.3 设备功能块 ITU-T G.8121 IEEE 802.1Qay OAM ITU-T G.8114 ITU-T Y.1731 IEEE 802.1ag 保护 ITU-T G.8131 ITU-T G.8031 IEEE 802.1Qay ITU-T G.8132 设备管理 ITU-T G.8151 IEEE 802.1Qay 管理通道 ITU-T G.7712 ITU-T G.7712 ITU-T G.8152 Y.PBTMgmt 网络管理 TMF MTNM 已发布 同意发布 规范进展中 规范开始起草 待规范 推荐待修改 PTN标准状态 Agenda 承载网的业务 PTN的关键技术 基本特征 业务模型和 Qos模型 保护 OAM 时间同步和相位同步 承载网 PTN方案 PTN网络 与 MSTP对接 内部公开 /webmoney E1电路仿真业务 PTN CE E1 E1 CE 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。 PE PE NNI NNI 内部公开 /webmoney TDM E1 Abis PWE3 TDM Abis E1 TDM Abis TDM E1 TDM E1 BTS1 PWE3 BTS1 BSC NodeB2 Bi-directional Tunnel BTS1 PWE3 RNC PE PE Tunnel PHY E1 E1 E1 E1 E1 P E1 E1 E1 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 内部公开 /webmoney ATM仿真业务 PTN CE ATM ATM CE 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。 PE PE NNI NNI 内部公开 /webmoney IMA E1 ATM AAL Iub PWE3 ATM AAL Iub STM1 ATM AAL Iub IMA E1 ATM STM-1 NB2 ATM PWE3 BTS1 BSC NodeB2 Bi-directional Tunnel NB2 ATM PWE3 RNC PE PE Tunnel PHY ATM ATM ATM ATM ATM P ATM ATM ATM 支持 ATM业务的仿真传送 . 统一的分组传送平台 . 通过 PWE3实现 ATM的业务感知和按需配置 ATM/IMA: 支持 VPI/VCI 交换和空闲信元去除 ATM仿真传送 内部公开 /webmoney PTN CE UNI UNI E-LAN 业务 MP-t-MP EVC PTN Root Leaf Leaf Leaf Rooted P-t-MP EVC E-Tree 业务 PTN 以太网业务类型 Service Type Port-Based(All to one bundling) VLAN-Based(Service multiplexed)E-Line EPL EVPL , VPWSE-LAN EP-LAN EVP-LAN, VPLSE-Tree EP-Tree EVP-TreeP-t-P EVC CE E-Line 业务 内部公开 /webmoney EPL业务 PTN CE UNI UNI P-t-P EVC CE UNI口不存在复用， PE设备的一个 UNI口只接入一个用户，也就是说不按 VLAN区分 UNI口接入的用户。 PE-PE之间的连接有 Qos保证，不同用户业务在 PE-PE之间传送时，各业务的保证带宽都得到保障。 PE-PE之间的以太网连通性为点到点（ P-t-P）。 PE PE NNI NNI 内部公开 /webmoney EVPL业务 PTN CE UNI UNI P-t-P EVC CE UNI口可以存在复用， PE设备的一个 UNI口可以接入多个用户，多个用户之间按 VLAN区分。 PE-PE之间的以太网连通性为点到点（ P-t-P）。 PE PE 客户 1： VLAN 1001 客户 2： VLAN 1002 客户 1： VLAN 1001 客户 2： VLAN 1002 NNI NNI 内部公开 /webmoney EPLAN业务 MP-t-MP EVC PTN UNI口不存在复用， PE设备的一个 UNI口只接入一个用户，也就是说不按 VLAN区分 UNI口接入的用户。 PE-PE之间的连接有 Qos保证，不同用户业务在 PE-PE之间传送时，各业务的保证带宽都得到保障。 PE-PE之间的以太网连通性为多点到多点（ MP-t-MP）。 内部公开 /webmoney EVPLAN业务 MP-t-MP EVC PTN UNI口可以存在复用， PE设备的一个 UNI口可以接入多个用户，多个用户之间按 VLAN区分。 PE-PE之间的以太网连通性为多点到多点（ MP-t-MP）。 客户 1： VLAN 1001 客户 2： VLAN 1002 客户 1： VLAN 1001 客户 2： VLAN 1002 客户 2： VLAN 1002 客户 1： VLAN 1001 客户 2： VLAN 1002 客户 2 EVC 客户 1 EVC 内部公开 /webmoney EPTREE业务 UNI口不存在复用， PE设备的一个 UNI口只接入一个用户，也就是说不按 VLAN区分 UNI口接入的用户。 PE-PE之间的连接有 Qos保证，不同用户业务在 PE-PE之间传送时，各业务的保证带宽都得到保障。 PE-PE之间的以太网连通性为点到多点（ P-t-MP）。 Root Leaf Leaf Leaf Rooted P-t-MP EVC PTN 内部公开 /webmoney EVPTREE业务 UNI口可以存在复用， PE设备的一个 UNI口可以接入多个用户，多个用户之间按 VLAN区分。 PE-PE之间的以太网连通性为点到多点（ P-t-MP）。 Root Leaf Leaf Leaf Rooted P-t-MP EVC PTN 客户 1： VLAN 1001 客户 2： VLAN 1002 客户 1： VLAN 1001 客户 2： VLAN 1002 客户 1： VLAN 1001 客户 2： VLAN 1002 客户 1： VLAN 1001 客户 2 EVC 客户 1 EVC 内部公开 /webmoney NB2 HSDPA PWE3 Bi-directional Tunnel NB2 HSDPA PWE3 PE PE ETH ETH ETH ETH ETH ETH 支持 ETH业务的仿真传送 . 统一的分组传送平台 . 支持 E-LINE， E-LAN， E-TREE业务 ETH业务的仿真传送（ EVPLAN） ETH 802.1Q IP Iub Ethernet ETH PWE3 802.1Q IP Iub Tunnel PHY ETH 802.1Q IP Iub Ethernet PE ETH A B C 内部公开 /webmoney NNI 隧道 伪线 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。 内部公开 /webmoney EF 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 VLAN ID或 IP DSCP 对时延敏感性较高的 TDM E1实时业务按固定速率的加速转发处理 BTS BSC NodeB TDM E1 PWE3 ATM PWE3 Ethernet PWE3 RNC PE PE P AF1AF4 BE 业务感知 内部公开 /webmoney 向端到端的 QoS演进 每个节点都根据业务的 QoS信息进行调度 无资源预留、超出带宽要求丢弃报文 分配每个隧道的带宽 每个转发节点根据隧道优先级进行调度 PE PE P PE PE P 内部公开 /webmoney PE PE P P 端到端的 QoS Classifier Drop EF AF BE 在网络入口，识别用户业务，进行接入控制； 将业务的优先级拷贝到隧道的优先级； COS等级 说明 优先级 EF 快速转发业务， CIR参数 高 AF 承诺转发业务， CIR+EIR参数 中 BE 尽力而为业务， EIR参数 低 Queue 0 Queue 1 Queue 2 Queue N WRR DWRR PQ WFQ CBWFQ EF AF BE 在网络的转发路径每个节点，根据隧道优先级进行调度，采用 PQ、 PQ+WFQ等方式进行； 在网络的出口，可以采用隧道层的信息进行 QOS调度处理（管道模式）或者根据业务层的信息进行 QOS调度处理（短管道模式） POP BSC RNC Agenda 承载网的业务 PTN的关键技术 基本特征 业务模型和 Qos模型 保护 OAM 时间同步和相位同步 承载网 PTN方案 PTN网络 与 MSTP对接 内部公开 /webmoney 1+1 unidirectional/1:1 bidirectional path protection NodeB RNC NodeB RNC 1+1/1:1 sub-network connection protection NodeB RNC Ring protection ITU-T G.8131 ITU-T G.8031 ITU-T G.8131 ITU-T G.8132 PTN保护技术 内部公开 /webmoney 1+1/1:1 保护 保护路径 工作路径 当前业务路径（双向） 需要在工作通道和保护通道都检测告警，并根据告警来触发自动倒换 支持与 SDH类似的 1+1保护功能。 小于 50ms的业务倒换时间， 提供 1： 1保护功能。 支持与 SDH通道保护类似的手工倒换功能，包括闭锁，强制，人工等。 返回式保护， WTR时间到 内部公开 /webmoney T-MPLS环网保护 -Wrapping 需要在环上的每两个相邻站点之间都检测段级告警，并根据告警来触发自动倒换 支持与 SDH类似的 Wrapping保护功能。 小于 50ms的业务倒换时间。 支持与 SDH环网保护类似的手工倒换功能，包括闭锁，强制，人工等。 Agenda 承载网的业务 PTN的关键技术 基本特征 业务模型和 Qos模型 保护 OAM 时间同步和相位同步 承载网 PTN方案 PTN网络 与 MSTP对接 内部公开 /webmoney PTN OAM相关标准 BTS1 PWE3 NB2 ATM PWE3 NB2 HSDPA PWE3 Bidirectional Tunnel BTS1 PWE3 NB2 ATM PWE3 NB2 HSDPA PWE3 物理层 OAM: SDH(ITU-T G.783) 以太网 (IEEE 802.3ah) 段层 OAM： T-MPLS(ITU-T G.8114) PBT(ITU-T Y.1731, IEEE 802.1ag) Tunnel层 OAM： T-MPLS: ITU-T G.8114 PBT ITU-T Y.1731 IEEE 802.1ag PW层 OAM： T-MPLS: ITU-T G.8114 PBT ITU-T Y.1731 IEEE 802.1ag 内部公开 /webmoney OAM示意图 两个维护域 P P M E P M I P M I P M E PM E P M E PM E P M E P M E P M E P M I PM I PM D 1M D 2N N Ie n d t o e n d T u n n e l O A Ms e g m e n t T u n n e l O A M( i n t e r c a r r i e r )C E C E A t t a c h m e n t c i r c u i ts e g m e n t T u n n e l O A M( c a r r i e r 2 )s e g m e n t T u n n e l O A M( c a r r i e r 1 )A t t a c h m e n t c i r c u i tP E M E P M E PP W O A M ( e n d t o e n d n o s w i t c h i n g )P M I PU N IU N IP EP E P E 所有的 CE， PE， P之间的链路均可能支持链路层的 OAM 内部公开 /webmoney PTN OAM功能 OAM T-MPLS PBT 故障 管理 CC CV CC FDI/AIS FDI/AIS AIS RDI RDI RDI LoopBack (LB) Test (TST) LCK CSF 性能 管理 Dual-ended LM、 Single-ended LM One-way DM、 Two-way DM 其他 OAM APS、 MCC、 EX、 VS SCC、 SSM Agenda 承载网的业务 PTN的关键技术 基本特征 业务模型和 Qos模型 保护 OAM 时间同步和相位同步 承载网 PTN方案 PTN网络 与 MSTP对接 内部公开 /webmoney MAC Physical Layer MAC Physical Layer Synchronous Ethernet Network 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 ， 实现网络时钟同步 。 时钟的质量等级信息可以通过专门的 SSM帧进行传送； 同步以太网时钟精度与网络负载和时延无关 SSM SSM NodeB RNC GE GE STM-1 Master Clock Slave Clock 频率同步以太网 内部公开 /webmoney 基于同步以太网 ， 实现相位同步 扩展同步以太网的 SSM， 传递时钟的相位信息； 保证频率同步链路和相位同步链路一致； Phase bit ESSM Position of the phase bit Reference bit NodeB RNC GE GE STM-1 Master Clock Slave Clock 相位同步以太网 内部公开 /webmoney G.8261 分组交换网络同步定时问题 G.8262 同步以太网设备时钟 （ EEC）定时特性 G.8263 分组交换设备时钟（ PEC）与分组交换业务时钟（ PSC）的定时特性（待起草） G.8264 分组交换网络的定时分配 IEEE 1588 精确时钟协议 （ PTP） 时钟同步相关标准 Agenda 承载网的业务 PTN的关键技术 基本特征 业务模型和 Qos模型 保护 OAM 时间同步和相位同步 承载网 PTN方案 PTN网络 与 MSTP对接 内部公开 /webmoney PTN多业务平台架构 P-t-P TDM, P-t-MP ATM E-Line, E-LAN, E-Tree PW Adaptation Segment layer (ETY, SDH, OTN) CO-PS Tunnel Transport UNI: Eth 分组交换的核心，多业务的支持 支持面向连接业务 独立的传送、控制、管理平面 Control Plane（ ASON，GMPLS） Management Plane UNI: E1, IMA E1, ATM STM-1, Ch. STM-1 内部公开 /webmoney 2G 大客户专线 3G 初期 WLAN 企业 VPN 3G后期 Triple Play 面向连接的电信级业务传送 良好的 OAM功能 电信级 50ms保护 支持高精度时钟传送 支持业务感知 区分服务功能 带宽统计复用功能 支持组播业务 初期需求主要体现为电信级要求 业务感知及带宽统计复用处理需求逐步增强 TIME 业务网络对承载网的需求 内部公开 /webmoney PTN解决方案 BSC RNC Aggregation Ring GE/10GE/STM-N Aggregation Layer Fiber Access Ring GE/STM-N Access Layer F