《PTN技术介绍》

1、ALL IP发展趋势-PTN,Page 2,目 录,PTN概念 PTN设备简介 PTN关键技术简介 PTN维护特性,Page 3,RAN,无线标准组织 3GPP/3GPP2 已经明确无线网络架构向ALL IP方向发展. 无线新业务和新特性需要 ALL IP架构 的承载网提供大带宽和高扩展性支持,CN,RAN,IP 承载网络时代已经来临,Page 4,PTN产品的产生背景,挑战1：移动业务需要更大的带宽需求,3G移动宽带时代，数据业务的发展对带宽提出了更高的需求，同时每bit的收益在下降 移动承载网络引入分组技术的关键目的就是要提高网络的效率，同时降低每bit的成本,Page 5,PTN产品的产

2、生背景,骨干网,全IP化,运营商 等级,挑战2：ALL-IP的转型趋势 统一的全IP骨干网使得 成本低, 带宽高效, 更加灵活, 强扩展性,挑战4：高质量的业务保障 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,挑战3：多业务接入是承载网的发展趋势 支持多种业务 (TDM/ATM/Ethernet) 提高传输效率 降低租用线成本,Page 6,PTN 技术,Packet：分组内核，多业务处理，层次化QOS能力 Transport： 类SDH的保护机制：快速、丰富，从业务接入到网络侧以及设备级的完整保护方案；类SDH的丰富OAM维护手段；综合的接入能力、

3、完整的时钟同步方案 Network：业务端到端，管理端到端,Page 7,Native 业务,本地 业务,本地 业务,PW,PW,LSP,链路层,链路层,LSP,PTN多业务承载协议栈,PTN,Native 业务,本地 业务,本地 业务,PW,PW,PTN,PTN,本地 业务,净荷封装,PW,LSP,链路层,物理层,TDM/ATM/Ethernet/IP,本地 业务,净荷封装,PW,LSP,链路层,物理层,PTN,MPLS PW,MPLS LSP,Ethernet/VLAN/MLPPP,10GbE/GbE/FE/POS,NodeB,RNC,Page 8,移动IP-RAN解决方案,Multi-S

4、ervice Transport,E1/FE,FE,Microwave,Fiber,MGCF,IP Core,Cell sites,E1/FE,CSCF,GMSCe,MSCe,Hub-Agg sites,Core-Agg sites,统一的汇聚网络&丰富的接入技术融合，在同一产品平台实现，降低网络建设成本Capex 端到端的网络管理、维护方案，降低网络操作维护成本Opex,Fiber,Fiber,DSL,E1/FE/IMA,Page 9,BSC,RNC,Node B,SR,BRAS,VPN,BTS,LTE/WIMAX,PTN电信级IP城域网端到端解决方案由PTN 3900/1900/950/9

5、10/912等产品组成, 覆盖了由接入到城域核心的整个城域网络 ALL IP: 面向未来的分组架构 All Services: TDM/ATM/Ethernet/IP 业务同一平台和网络统一承载 All Mode: 2G/3G/HSPA/LTE/Wimax/WIFI等各种无线网络制式的无缝多模统一承载 All Media: 全媒体的业务接入方式，包括光纤、铜线、电缆、DSLAM、微波等，统一承载,PTN电信级IP承载网端到端解决方案,Page 10,目 录,PTN概念 PTN设备简介 PTN关键技术简介 PTN维护特性,Page 11,PTN 产品系列,3G,8G,160G,320/640G,

6、PTN 3900,PTN 1900,PTN 950,PTN 910,40G,PTN 2900,PTN 980 （规划中,Page 12,PTN3900产品规格,尺寸 (mm)：495(W)x290(D)x825(H) 适合ETSI 300/600 Rack(2.0m/2.2m/2.6m) 、23inch开放架 可提供16个业务处理插槽、16个接口插槽 架构兼容NGSDH,NGWDM,11 SCA/XCS/PIU保护、FANs冗余设计 Smart E1：1:N TPS 交换容量(单向)： 320Gbps 标配功耗：900W,Page 13,PTN1900 产品规格,尺寸 (mm): 436(W)

7、X258(D)X220(H) 适合ETSI 300/600 rack(2.0m/2.2m/2.6m)、19inch 机柜、19/23inch开放架。 可提供2个业务处理插槽（CXP）、4个业 务处理子卡、5个接口插槽,1+1 CXP Board 保护 1+1 Power (PIU)保护、Fans 冗余 Smart E1：1:1 TPS 交换容量：10Gbps，可扩展到40Gbps 标配功耗：190W,Page 14,PTN 950 产品规格,物理尺寸 高：88.9mm 深：220mm 宽：442mm 交换容量 8G 模块 主控交叉合一单板，集成时钟 公务单板 8口10/100M以太网电口接口板

8、 2口1000M以太网光口接口板 16口E1模块，支持(MLPPP/IMA/CES) 1口IF模块 支持xDSL模块 支持G.SHDSL模块,保护冗余 电源备份 主控/交叉/时钟单板主备 MPLS LSP1:1/1+1 同步 支持外时钟同步 同步以太 IEEE1588v2 散热 风扇散热,Page 15,PTN 910 产品规格,物理尺寸 高：44.45mm 深：220mm 宽：442mm 交换容量 3G 模块 主控交叉合一单板，集成时钟、16口smart E1和4口FE电口 8口10/100M以太网电口接口板 2口1000M以太网光口接口板 16口E1模块，支持(MLPPP/IMA/CES)

9、 1口IF模块 支持xDSL模块 支持G.SHDSL模块,保护冗余 电源备份 MPLS LSP1:1/1+1 同步 支持外时钟同步 同步以太 IEEE1588v2 散热 风扇散热,Page 16,OptiX PTN 设备外形,OptiX PTN 3900设备外形,OptiX PTN 1900设备外形,Page 17,机柜,ETSI 300/600 机柜,Page 18,设备功耗,直流电源输入 输入电源值： -48V 或 -60V 输入电源范围值： -48V20%（或 -60V20,考虑到列头柜保险（断路器、熔断器）的工作电流可能受温度等因素影响，因此在配电设计时必须降额使用。 保险丝选择原则：

10、保险额定工作电流设备最大工作电流/0.8,Page 19,OptiX PTN 3900子架,业务处理板区,电源板区,主控板区,接口板区,风扇区,风扇区,交换网板区,Page 20,OptiX PTN 3900子架,业务交换能力：320G,走线区,S l o t 12,S l o t 18,S l o t 11,S l o t 1,S l o t 2,S l o t 3,S l o t 4,S l o t 5,S l o t 6,S l o t 7,S l o t 8,X C S S l o t 10,X C S S l o t 9,S l o t 13,S l o t 14,S l o t 1

11、7,S l o t 15,P I U S l o t 2 7,风扇 Slot 40,S l o t 16,S l o t 1 9,S l o t 2 0,S l o t 2 1,S l o t 2 2,S l o t 2 3,S l o t 2 4,S l o t 2 5,S l o t 2 6,S l o t 3 1,S l o t 3 2,S l o t 3 3,S l o t 3 4,S l o t 3 5,S l o t 3 6,风扇 Slot 39,S l o t 3 7,S l o t 3 8,S C A S l o t 2 9,P I U S l o t 2 8,S C A S

12、l o t 3 0,走线区,10 Gbit/s,10 Gbit/s,10 Gbit/s,10 Gbit/s,10 Gbit/s,10 Gbit/s,10 Gbit/s,10 Gbit/s,10 Gbit/s,10 Gbit/s,10 Gbit/s,10 Gbit/s,10 Gbit/s,10 Gbit/s,10 Gbit/s,10 Gbit/s,1 19、20 2 21、22 3 23、24 4 25、26 15 31、32 16 33、34 17 35、36 18 37、38,槽位对应关系,Page 21,OptiX PTN 1900子架,接口板区,电源板区,主控、交叉、多协议处理板区,风扇

13、区,业务子卡,Page 22,OptiX PTN 1900子架,SLOT,10,FANB,SLOT,11,FANA,SLOT 8 (PIU,SLOT 9 (PIU,SLOT 4 2Gbit/s,SLOT 5 2Gbit/s,SLOT 6 2Gbit/s,SLOT 7 2Gbit/s,SLOT 1,SLOT 2,SLOT 1-1 2Gbit/s,SLOT 1-2 2Gbit/s,SLOT 2-1 2Gbit/s,SLOT 2-2 2Gbit/s,SLOT 3 2Gbit/s,槽位对应关系,业务交换能力：10G,Page 23,OptiX PTN硬件系统架构,XCS Packet-based 1+

14、1 redundancy,接口板,风扇,电源,SCA,本地 PDH,XCS Packet-based 1+1（备份,本地 TDM,接口板,MP1,PIM,以太网 LPU,WDM,ETH/TDM/PDH Clock,以太网 LPU,接口板,网 络 侧,客户侧,Page 24,OptiX PTN 3900/1900支持的业务类型,以太网业务OptiX PTN 3900/1900支持多种形态的以太网业务，提供了完善的L2VPN解决方案。 ATM业务OptiX PTN 3900/1900在以包交换为核心的传送网络中，以PW的方式提供ATM仿真业务。 CES业务（TDM） CES电路仿真技术在分组传送网

15、络上实现TDM电路交换数据的业务透传。OptiX PTN 3900/1900支持对TDM E1业务和通道化STM-1业务的仿真透传,Page 25,OptiX PTN 3900/1900业务模型,根据对接设备的不同，PTN设备的业务在UNI侧和NNI侧具有不同的层次模型,Page 26,MSTP+ 介绍,MSTP+ = MSTP + PTN 就是MSTP设备通过平滑升级的方式增加PTN特性，即：MSTP平滑演进到PTN。 其核心是改造现有MSTP设备的交叉板 在维持TDM特性不变的同时，新交叉板同时集成了PTN设备交叉板使用的核心芯片，实现了一块板、两个核，完成MSTP质的飞越！ MSTP源自

16、MSTP，完全兼容当前MSTP的所有特性 主备交叉交替升级（更换）可实现平滑演进；同时支持分组平面，数据业务可直接上分组平面，解决SDH刚性管道不能统计复用的不足,双核： TDM内核PTN内核，实现TDM/分组业务同时处理 一心(EOD)：数据业务自由流动，演进过程TDM/PACKET双平面无缝互通,Page 27,MSTP+产品的价值,实现和完善IP RAN的解决方案 面对移动网络的宽带化 实现低成本的实现大带宽数据业务的传送 实现移动网络的电信级传送，如时钟、QOS等 继承积累多年的承载网维护经验 解决承载网的ALL-IP转型、2G/3G/LTE 90共站 利用规模部署的MSTP设备完成A

17、LL-IP转型，保护现有投资 将要采购的MSTP应该具有何种架构来支持演进，适应ALL-IP转型 在传统MSTP产品上叠加PTN特性，实现产品的平滑演进,Page 28,Native Packet,Native TDM,端到端的管理和控制,整个生命周期的低TCO,支持TDM和分组双内核,平滑升级能力 兼容MSTP,端到端管理TDM平面和分组平面 基于GMPLS的统一控制平台 统一网管,完美兼容NGSDH、内置微波、内置波分,平滑升级,在原有TDM内核基础上增加分组内核，分组内核可基于MPLS处理分组业务 TDM及分组业务可通过任一内核调度,支持 native FE/GE/10GE 支持MPLS

18、，分组传送提升效率 支持分组同步时钟解决方案 分组传送性价比最优,支持native E1/T1/STM-1 /4/16/64 TDM传送整体TCO最低,TDM+PKT Swtich,PWE3,ATM/EOS,Ethernet,MSTP+ 架构,MSTP的PTN特性（MSTP+）特点,TDM/Packet双交叉矩阵 统一平台,双钟校准,多种接入 端到端ASON/GMPLS,TDM,ATM/EOS,MSTP+ 产品特点,Page 29,MSTP+组网TDM与分组平面共存,OSN 3500,OSN 3500,随着全网IP化的完成，MSTP设备可以进一步改造为纯分组设备，满足新业务传送需求,汇聚节点,

19、OSN 1500 Metro1000,OSN 1500 Metro1000,新的分组业务对传送网的带宽利用效率、业务管理、保护、设备维护提出新的要求，传送网络需要进行分组化改造,新老业务共存，现网MSTP设备升级为双平面设备形态，既保证现网SDH业务不受影响，同时为新业务提供更优的承载,Page 30,在现网部分设备不适宜升级的情况下，可以进行部分设备升级，和新增PTN设备混合组网： 汇聚层设备升级为具有分组内核的MSTP设备，扩容10GE单板，可与PTN 3900一起组建10GE环网。 接入层可采用OSN 1500 Metro1000、PTN910/950/1900设备组建GE环网接入汇聚层

20、。 PTN与MSTP可以共网管T2000,MSTP+组网与PTN混合组网,STM-1/4,STM-16/64,E1,GE Ring,FE,OSN 3500,PTN 3900,FE,OSN 1500 Metro1000,PTN 950/1900,PTN 910/950/19000,RNC,BSC,OSN 3500,OSN 1500 Metro1000,E1,网管/T2000,FE,OSN 1500 Metro1000,Page 31,Synchronization Module,System Control,TDM & Packet Switch Fabric,MSTP+产品硬件总体结构,TDM

21、 & Packet Switch Fabric,TDM/ATM,EoS,TDM,TDM,TDM/ATM PWE3,Ethernet,Ethernet,Ethernet,Synchronization Module,纯TDM处理板,纯分组特性处理板,Packet & TDM混合板,采用双平面的交叉单板，同时完成TDM业务的交叉和分组业务的交换； 在TDM平面和分组平面上完成时间和频率同步,System Control,Auxiliary Unit,Page 32,分组特性单板结构关系,PKT,TDM,Switch Fabric,PEFS8,PEGS2,PEG16,PETF8,EOD41,GE,F

22、E,STM-1/STM-4,PEX1,10GE,GE,FE,PEX1,PEG16,PEGS2,10GE,GE,GE,客户网络,承载网络,OSN1500,OSN3500,Page 33,TDM特性单板结构关系,Switch Fabric,TDM,SL1/SLQ4,EAS2,10GE,STM-16/STM-64,STM-1/STM-4,SL64,SL4,STM-64,STM-16,STM-4,SL16/64,SL16,EFF8,FE,EMS4,FE,GE,ETF8,D12S,E1,PQ1,E1,D75S,PKT,客户网络,承载网络,Page 34,平滑演进方法以OSN3500为例,T D M,T

23、D M,P & T,P & T,G S C C,G S C C,E 1,E O S,G E,F E,F E,G E,10 G E,10 G E,C E S,S M A R T E 1,P I U,P I U,A U X,W,P,第1步: 在备用交叉槽位插入P&T双核交叉板, 将原TDM交叉板的业务倒换至双核交叉板上,第2步: 主用槽位插入 双核交叉板, 业务倒换至主用交叉板，倒换时间小于50ms,根据需要，插入PTN业务处理板即可组建PTN网络,对现网TDM业务没有影响,S T M - n,S T M - n,S M A R T E 1,S T M - n,1、在进行更换交叉板之后，要将整个网

24、元其他单板软件升级到R9C03版本； 2、对于OSN3500可以不更换主控板，与更换主控板的区别在于产品规格； 3、需要根据实际功耗情况更换大功耗PIU单板（可选,Page 35,OSN3500槽位带宽图,分组交换容量: 80G,TDM 交叉容量: 200G,Page 36,目 录,PTN概念 PTN设备简介 PTN关键技术简介 PTN维护特性,Page 37,PTN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,Page 38,MPLS,MPLSMulti-Pro

25、tocol Label Switching 多协议标签交换 Multi-Protocol：支持多种三层协议，如IP、IPv6、IPX等 Label Switching：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,Page 39,MPLS的基本概念,LSR：Label Switch Router（标签交换路由器） LER：Label Edge Router（标签边缘交换路由器） LSP：Label Switch Path（标签交换路径,Page 40,

26、MPLS的转发过程,核心LSR,IP,IP,传统IP转发,传统IP转发,标签转发,边缘LSR,边缘LSR,Page 41,PWE3,PWE3: Pseudo Wire Emulation Edge to Edge. （端到端的伪连线仿真） PWE3是在IP或MPLS等PSN包交换网络上模拟如以太网，ATM，TDM等电信业务的关键技术,FE/GE/10GE STM-N OTN WDM,TDM E1,ATM E1,ML-PPP E1,Tunnel,PW 10,PW 14,PW 15,Page 42,PWE3,为了使两个客户CE设备能够在PSN网络上面通信，两个PE设备（PE1、PE2）之间需要提供

27、一个或者多个PW伪连线通道。对于核心网络来说，PW是不可见的，对于CE设备来说，核心网络也是透明的。原始数据单元（比如比特、信元、数据报文等等）通过AC传送而到达PE，并且被封装进PW报文，然后通过下层PSN网络承载。PE设备的功能是对PW报文进行封装、解封装，以及其它象报文顺序或者定时等PW伪连线技术需要的功能,PWE3 网络模型,Page 43,2G/3G/LTE统一承载：Everything over PWE3,ALL IP内核设计，高效业务传送，灵活资源调度，强扩展性. PWE3技术：将传统业务（Ethernet、ATM、TDM、IPoE1）统一传送，多网合一，保证网络平滑演进，节省O

28、PEX,Page 44,VPN定义,出差员工,公司分部,合作商,公司总部,VPN：Virtual Private Network 是利用公共网络来构建的企业专用网络 专用性：VPN资源只能被该VPN的用户使用，不能被网络中其他用户所使用，并且可以提供QoS功能，对VPN用户提供不同等级的服务质量保证。 安全性：VPN数据受到安全保护，不会受到窃听和攻击破坏。 虚拟性：VPN用户内部的通信是通过一个公共网络进行的，而公共网络不是专用的,Internet,Page 45,L2VPN,L2VPN就是在PSN（IP/MPLS）网络上透明传送用户的二层数据。从用户的角度来看，这个PSN网络就是一个二层的

29、交换网络，通过这个网络，可以在不同站点之间建立二层的连接,PE,PE,Tunnel,PW,客户设备,客户设备,客户设备,客户设备,Page 46,HQoS (Heirarchical QoS,BW = 16 Mb/s,User1 VLAN BW=16Mb/s,Voice (COS = EF,BW = 20 Mb/s,BW = 2Mb/s,Video/BTV (COS = AF4,Data (COS = BE,GE POS SDH OTN,QoS可以在单个层次上得到保证。 不同的业务具有不同的带宽和优先级。 用户带宽可以被共享并且可以被管理,User2 VLAN BW=50Mb/s,BW = 2

30、0 Mb/s,Voice (COS = EF,BW = 40 Mb/s,BW = 2Mb/s,Video/BTV (COS = AF4,Data (COS = BE,用户带宽整体保证,用户不同业务之间的服务策略,Page 47,QoS的基本概念,Qos: Quality of Service（服务质量）是指网络通信过程中，允许用户业务在丢包率、延迟、抖动和带宽等方面获得可预期的服务水平。 QoS目标： 避免并管理网络拥塞 减少报文的丢失率 调控网络的流量 为特定用户或特定业务提供专用带宽 支撑网络上的实时业务,Page 48,CES电路仿真业务,MPLS隧道,PW,TDM链路,通道化STM-1

31、链路,TDM,M,PW,PDU,TDM,Page 49,PPP协议的定义：PPP协议提供了一种标准的方式在点对点的链路上传输多种网络层协议的数据包,PPP协议,Page 50,ML-PPP,为了增加带宽，可以将多个PPP链路捆绑使用，称为MultiLink PPP，简称MP,ppp,ppp,ppp,ppp,链路捆绑,Page 51,IMA简介,ATM反向复用（IMA：Inverse Multiplexing for ATM ），是在发送端把一条传输链路上的ATM 信元流分拆到多条传输链路上进行传输，在接收端把多条传输链路上过来的信元流重新汇聚成一条信元流,自动调整传输带宽, 提高了传输利用率,

32、Page 52,IMA业务组网3G的传输需求,NodeB,RNC,NodeB,IMA,IMA,NodeB,IMA,n*E1,1,3,4,2,n*E1,n*E1,n*E1,ATM STM-1,PTN,PTN,PTN,PTN,Page 53,目 录,PTN概念 PTN设备简介 PTN关键技术简介 PTN维护特性,Page 54,告警、性能分析法 环回法 替换法 经验处理法 OAM/PING调试法 TRACEROUTE调试法,故障处理基本思路和方法,Page 55,NB 1,IMA/ATM,CES,NB2,PTN,PTN,层次化故障维护结构,ETH,NB3,PTN,SDH or ETH,PTN,PT

33、N,SDH or ETH,PTN,RNC,CoreNetwrok,PTN,RNC,STM-X,GE/FE,STM-1,GE,MLPPP,物理层：单板 / ETH端口 / SDH端口 / E1口,链路层： MLPPP / STM / LAG,隧道层：Tunnel / PW / MPLS APS,业务层：ETH / CES / IMA / ATM,MLPPP,Page 56,PTN OAM特性概述,PTN 1900&3900支持下列OAM特性： 链路层：ETH Link layer OAM、ATM OAM 承载层：MPLS OAM 业务层：ETH Service OAM、ATM OAM 各种OAM

34、的应用场景图示如下,承载层 OAM (MPLS OAM,PTN,业务层 OAM (ATM OAM / ETH Service OAM,CE,CE,PTN,PTN,链路层 OAM (ATM OAM/ETH Link OAM,链路层 OAM (ATM OAM/ETH Link OAM,ATM or ETH,ATM or ETH,Page 57,类似于SDH的OAM & 性能监控,基于硬件的OAM功能 传输性能与告警管理 类似SDH的告警，如LOS，RDI，AIS 传输级别的端到端性能监控 多层次的OAM：Ethernet，ATM，MPLS， Ethernet Server,IEEE 802.3ah

35、,接入链路 OAM,接入链路 OAM,ITU Y.1731 OAM,连接层 OAM,FE,PTN,IEEE 802.1ag /ITU Y.1731,业务层 OAM（UNI to UNI,ITU Y.1730 OAM,LSP,PW,CE,CE,PTN,PTN,Page 58,ETH Link Layer OAM,ETH Link Layer OAM实现了以太网链路(FE、GE)的故障发现和故障定位，PTN1900&3900基于802.3ah实现的功能包括: 链路发现 链路监视 远端故障指示 远端环回,Page 59,ETH Link Layer OAM,Page 60,ATM OAM概述,ATM

36、 OAM模块是ATM业务的重要组成部分，属于维护范畴，它提供了基于VP/VC连接的检测功能，如:CC信元连通检测，LB信元环回测试，段/端级别的告警上报以及检测。为连接的稳定性提供了有效的维护手段，方便开发和测试人员的准确定位。 协议参考模型分为五个OAM层。按照功能将其分为F1，F2，F3，F4，F5五个双向的OAM流。ATM层的OAM功能分为F4（VP级）流和F5（VC级）流两种，这两种OAM流都可分为两个层次：端到端（end-to-end)的OAM流，段(segment)OAM流,Page 61,PTN产品实现了其中的AIS、RDI、CC、LoopBack等功能,ATM OAM功能,Page 62,MPLS OAM功能概要,MPLS OAM功能主要是进行MPLS LSP的维护和管理，主要包含 CV(Connectivity Verification) /FFD(Fast Failure Detection )，用于进行预设的LSP连通性检查（ proactive con