PTN技术原理及应用

12021-102123PTN根本概念4PTN主要设备介绍5PTN组网模式及应用介绍基于硬件的OAM和可靠网络保护E2E的网络管理及业务部署精确的时钟传送能力统一的业务承载T-MPLS/MPLS-TPPBB/PBTSDHIP/MPLSEthernet端到端的弹性管道＋统计复用分组交换PTN伪线4未来业务和网络正在向ALLIP转型基于IP的控制、信令、O&M使控制和管理更加简单具有更高的质量、更低的OPEX基于IP的各种移动制式接入具有更大的带宽、并使投资得到了充分保护更低的CAPEX和OPEX基于IP的传送和承载更高的可扩展性、更大的弹性大幅节省CAPEX和OPEX基于IP的融合的移动终端丰富的多媒体业务体验PresenceMSCGSNHLRCSCFO&MPacketTransportNetworkPoCIMConferenceGamingUMTS/HSPA/LTEGPRS/EDGECDMA/UMBWiMAX基于IP的丰富业务平台开放式系统架构新业务、商业机会挖掘3G移动业务对承载网络的带宽提出了挑战2002-200364-144Kbps2003-20042005-20062006-20072021-20212021-202164-384Kbps384K-5Mbps3-20Mbps10-50Mbps20-100Mbps业务带宽视频移动流媒体移动多媒体宽带Internet

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高质量的移动体验多场景接入是未来承载的开展趋势HSPA/LTEWiMAXL2VPNMicrowavePDH/SDHλPTN2G/3G

Eth/IPxDSLL3VPNLeaseLineBSCRNCSGSNGGSNIPCorePEPEPPxPONNodeBResidentialPCPhoneMobileTerminalBSCRNCBRASMSCGSPOPIPMetroIPAccessGE/FEDSLAMBusiness？BTS9SDH/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E1NodeBNodeBBTSBTSRNCRNCBSCBSCE1STM-NSTM-NSDHE1大客户专线SDH组网EOS方式解决以太业务VCGEBTSNodeBBTSNodeBRNC/BSCRNC/BSCBRASBRASE1/FE/ATMEthernetEthernetMSTPE1/FE大客户专线SDHÐ网络双平面宽带X内核STM-NSTM-NGEBTSNodeBBTSNodeBRNC/BSCRNC/BSCBRASBRASE1/FE/ATMEthernetEthernetPTNE1/FE大客户专线ETH组网PWE3方式解决宽带Packet101324PTN主要设备介绍5PTN组网模式及应用介绍11MPLS的演进－T-MPLS/MPLS-TP2005202120212021200720002021年2月ITU-T和IETF成立联合工作组〔JWT〕，来共同完成讨论T-MPLS和MPLS标准的融合问题。12月在融合工作上达成一致，即：1〕由ITU-T提供分组传送需求，IETF负责开发协议，2〕当协议稳定后，ITU-T更新已有T-MPLS标准〔包括更名为MPLS-TP〕或开发新的标准，在此之前，ITU-T停止与T-MPLS相关的工作，已有的T-MPLS标准不变，叫法也不变。IETE组织推出了MPLS协议2007年底发布和制定了T－MPLS：框架G.8110.1网络接口G.8112设备功能G.8121线性保护G.8131环网保护G.8132OAMG.8114标准2021年3月，IETF：MPLS-TP标准取得了较大进展，多篇草案根本稳定，在5月25至29日ITU-T在法国组织审阅了最新草案，并提出修改意见。2021年6月，开始了PTN设备标准G.PTNeq的开发工作。方案10年完成MPLS等框架；11年完成保护及OAM开发…12前景展望PTN的应用定位MPLS-TP的应用前景为满足城域网业务转型和网络融合的趋势，需要采用灵活、高效和低本钱的分组传送平台来实现多业务统一承载。131243PTN主要设备介绍5PTN组网模式及应用介绍PTN的特征：适合分组业务的传送更低的TCO类似SDH的OAM&PS支持已有以及未来分组业务面向连接的分组核心PacketTransportNetwork端到端管理同步定时解决方案分组传送网络是基于连接的，支持多业务提供，分组核心的，具有电信级OAM&PS以及更低的TCO的网络设备。PTN分组传送网类似SDH网络SDH/MSTP系统PTN系统多业务接入PDH/SDH/以太/IP/ATM/波分PDH/SDH/以太/IP/ATM/波分交换技术时隙交叉技术UniversalSwitch（TDM/包统一交换）业务调度面向连接，端到端刚性管道VC调度面向连接，端到端弹性管道LSP调度业务隔离和QOS网络侧基于时隙隔离，时隙独享的端到端QOS保证网络侧基于LSP和PW隔离，端到端LSP的QOS保证端到端OAM层次化OAM，包括POH/RSOH/MSOH通过OAM开销字节进行监控管理层次化OAM，包括以太/PW/LSP，通过OAM报文进行监控管理网络保护SNCP/PP/线性MSP，MSPRINGLSP1＋1/1：1，LSP-RING,MSP1＋1/1：1，兼容SDH/MSTP所有保护PTN设备原型分组交换核心同步系统设计架构TDM/ATM/Eth(IP)业务与接口更强的网络能力E1/E3/STM-1IMA/ATME1/STM-1FE/GE/10GESTM-NGE/10GENativeTDM/PWE3ATMPWE3NativeEthEthPWE3UnifiedPacketSwitchCoreSyncSolutionTDMSyncServiceAgnosticSwitchPlatformIEEE1588v2SyncEth17TMC通道〔Channel〕层：表示业务的特性，比方连接的类型和拓扑类型〔点到点、点到多点、多点到多点〕，业务的类型等，等效于PWE3的伪线层〔或虚电路层〕。TMP通路〔Path〕层：表示端到端的逻辑连接的特性，等效于MPLS中的隧道层。TMS段层(Section)(可选)：表示物理连接，比方SDH、OTH、以太网或者波长通道。物理媒介层：表示传输的媒介，比方：光纤、铜缆或无线等。TDME1AbisPWE3TDMAbisE1TDMAbisIMAE1ATMAAL2/5IubPWE3ATMAAL2/5IubSTM1ATMAAL2/5IubETH802.1QIPIubETHPWE3802.1QIPIubETH802.1QIPIubTDME1IMAE1EthernetATMSTM-1TDME1EthernetTunnelTunnelTunnelPHYPHYPHYPTNCEPE1PE2CETDM/ATM/EthernetTDM/ATM/EthernetPWE3可使多业务会聚到统一的PTN；在PTN上提供统一适配，仿真FR、Ethernet、ATM、TDM等传统的L1和L2层专线业务;PW所承载的内部数据业务对核心网络是不可见的，也可以说核心网对CE数据流是透明的。PWE3PTNPTNTunnel1Tunnel2Tunnel3user1PEPTNPTN在用户侧：通过层次化H-QoS控制小管道网络侧：大管道基于规划控制DS-TE，类似SDHVC的刚性管道消耗更少的资源〔如队列〕，更低的本钱以及简化操作user2usernInternetVoIPVideoMobileCEuser3端到端、层次化的QoS设计基于硬件处理的OAM功能传送层性能和告警管理类似SDH的告警，如LOS,RDI,AIS传送层端到端的性能监视基于流/VLAN/端口等的帧丧失率/帧延时/帧延时抖动性能多层OAM：以太网,MPLS〔PW/LSP〕等IEEE802.3ah接入LinkOAM接入LinkOAMITUY.1731OAMConnectivityLayerOAMIEEE802.1ag/ITUY.1731业务LayerOAM〔UNItoUNI〕ITUY.1730OAMLSP类似SDH的OAM&PMPW什么才是类似SDH？必须是类似SDH的端到端必须是类似SDHRSOH,MSOH,POH等多层的必须有远端反响机制，类似SDH的RDI等EthPTNCECEPTNPTNEthIEEE1588的全称是：网络测量和控制系统的精密时钟同步协议标准。IEEE1588协议设计用于精确同步分布式网络通讯中各个结点的实时时钟。其根本构思为通过硬件和软件将网络设备〔客户机〕的内时钟与主控机的主时钟实现同步；频率同步时间同步IEEE1588V2OK各种空中接口对时钟的要求

无线制式时钟频率精度要求时钟相位同步要求GSM0.05ppmNAWCDMA基站0.05ppmNATD-SCDMA0.05ppm±1.5usCDMA20000.05ppm3us时间同步（频率+相位）频率同步端到端业务管理端到端业务管理，简单，高效，低本钱端到端OAM管理，提供更可靠的业务端到端QoS管理，提供灵活业务类型端到端快速业务提供，可以跨越PTN,NG-WDM,NG-SDH网络支持带内和带外DCN管理网关PTNNG-WDMOSSNG-SDHRTN网关网关网关网关231234PTN主要设备介绍5PTN组网模式及应用介绍E1FE/GExDSLIPRadiochSTM-1E1/POSFE/GECh/ATMSTM-1IPRadioE1/POSFE/GEchATMSTM-110GEIPRadioWDMFETDME1IMAE1FE/GE(e)TDME1GE/FE(o)ATM155MBSCRNCNodeBAccessMetroEdgeMetroCoreGESRBRASE1FE/GExDSLIPRadiochSTM-11U5U2U18UChSTM-1VPNiManagerT2000/U2000BTSLTE/WIMAXPTN910PTN1900PTN950PTN3900PTN电信级IP城域网端到端解决方案由PTN3900/1900/950/910等产品组成,覆盖了由接入到城域核心的整个城域网络

ALLIP:面向未来的分组架构

AllServices:TDM/ATM/Ethernet/IP业务同一平台和网络统一承载

AllMode:2G/3G/HSPA/LTE/Wimax/WIFI等各种无线网络制式的无缝多模统一承载

AllMedia:全媒体的业务接入方式，包括光纤、铜线、电缆、DSLAM、微波等，统一承载华为PTN产品系列25442mm(W)*220mm(D)*44mm(H)

小容量PTN

接入设备核心交换矩阵：容量:3G业务槽位：系统主板综合和核心交换单元、控制单元、时钟单元和业务接入能力2个业务处理槽位业务处理模块：MainCard：16*smartE1(IMA/CES/ML-PPP)+4*FE(e)/cardGE：2*GE/cardFE(e)：8*FE/cardFE(o)：8*FE/cardSmartE1(IMA/CES/ML-PPP)：16*E1/cardChSTM-1：1*ChSTM-1/cardADSL2+：2*ADSL2+/cardSHDSL：4*SHDSL/cardIF：1*IF/card设备可靠性：电源单元:1+1冗余备份其他：供电方式：-48V功耗：最大功耗95W〔不带微波〕；最大功能114〔带微波〕OptiXPTN910华为PTN910华为PTN产品系列华为PTN910设备子架结构及槽位说明I2设备图片I2设备典型配置例如

华为PTN产品系列442mm(W)*220mm(D)*89mm(H)

中小容量PTN会聚/接入设备核心交换矩阵：容量:8G业务槽位：6个业务处理槽位业务处理模块：GE：2*GE/cardFE(e)：8*FE/cardFE(o)：8*FE/cardSmartE1(IMA/CES/ML-PPP)：16*E1/cardChSTM-1：1*ChSTM-1/cardADSL2+：2*ADSL2+/cardSHDSL：4*SHDSL/cardIF：1*IF/card设备可靠性：核心交换/控制/时钟综合处理单元:1+1冗余备份电源单元:1+1冗余备份其他：供电方式：-48V功耗：最大功耗218W〔不带微波〕；最大功能495〔带微波〕OptiXPTN950华为PTN950华为PTN产品系列华为PTN950设备设备子架结构及槽位说明

华为PTN产品系列华为PTN1900436mm(W)*258mm(D)*220mm(H)

中小容量PTN会聚设备核心交换矩阵：容量:10G/40G业务槽位：2个核心交换/控制/时钟综合处理槽位4个业务子处理槽位,每个综合处理槽位上带2个子处理槽位5个业务接口槽位业务接口槽位必须配合业务处理槽位工作业务处理模块：GE：2*GE/card(接口槽位)FE(e)：12*FE/card(接口槽位)FE(o)：8*FE/card(接口槽位)SmartE1(IMA/CES/ML-PPP)：16*E1/card(接口槽位)ChSTM-1：2*ChSTM-1/card(子处理槽位)ATMSTM-1：2*ATMSTM-1/card(子处理槽位)POSSTM-1/4：2*POSSTM-1/4percard(接口槽位),每个端口可由软件灵活配置为STM-1或STM-4设备可靠性：核心交换/控制/时钟综合处理单元:1+1冗余备份电源单元:1+1冗余备份TPS保护:2组1:1TPS其他：供电方式：-48V设备重量：设备子架17.2Kg〔说明：需配置机柜最大重量60Kg〕功耗：最大功耗450W〔不带微波〕；最大功能700〔带微波〕OptiXPTN1900华为PTN产品系列华为PTN1900设备设备子架结构及槽位说明华为PTN产品系列华为PTN1900设备设备子架结构及槽位说明华为PTN产品系列495mm(W)*290mm(D)*825mm(H)

大容量PTN会聚设备核心交换矩阵：容量:160G/320G业务槽位：16个业务处理槽位，每个槽位20G带宽16个业务接口槽位，每个业务处理槽位对应两个业务接口槽位业务接口槽位必须配合业务处理槽位工作业务处理模块：10GE:2*10GE/card(处理槽位)GE:16*GE/card(处理槽位),2*GE/card(接口槽位)FE(e):12*FE/card(接口槽位)FE(o):8*FE/card(接口槽位)SmartE1(IMA/CES/ML-PPP):32*E1/card(接口槽位)ChSTM-1:2*ChSTM-1/card(处理槽位)ATMSTM-1:2*ATMSTM-1/card(处理槽位)POSSTM-1/4:2*POSSTM-1/4percard(接口槽位),每个端口可由软件灵活配置为STM-1或STM-4设备可靠性：核心交换和时钟单元:1+1冗余备份核心控制单元:1+1冗余备份电源单元:1+1冗余备份TPS保护:2组1:4TPS其他：供电方式：-48V设备重量：设备子架60Kg〔说明：需配置机柜最大重量60Kg〕功耗：最大功耗3456WOptiXPTN3900华为PTN产品系列华为PTN产品系列华为PTN3900设备设备子架结构及槽位说明华为PTN产品系列华为PTN3900

设备子架结构及槽位说明CoreNetworkSRBSC/RNCBASResidential3-playBB3G2GZXCTN6200ZXCTN6100ZXCTN9008ZXCTN9004ZXCTN6300端到端的组网和业务调度灵活、开放的架构设计绿色环保设计中兴PTN产品系列中兴PTN产品系列交换容量3Gbps包转发率4.5Mpps电源交流240V+/-20%

直流:-48V+/-20%1+1冗余备份最大功耗

30W槽位数/线卡槽位1主控槽位（2GE+8FE+时间接口+时钟接口）2线卡槽位，每槽位2xGE/16xE1/4xFE/1xSTM-1尺寸及重量尺寸：480mmX43.6mmX225mm(W×H×D）；重量：2.5KgZXCTN6100小容量PTN

接入设备中兴PTN产品系列单板名称单板描述槽位备注SMB主板SMB固定槽位E1TE-75E1非平衡75Ω电支路子板1、2E1TE-120E1平衡120Ω电支路子板1、2FEx44光口快速以太网子板1、2CPSAx2双光口通道化POS-GFPSTM-1子板1、2PWA-48V电源板电源槽位电源槽位只能同时插一块PWA或PWBPWB110V/220V电源板电源槽位ZXCTN6100单板类型列表ZXCTN6100设备子架结构及槽位说明

ZXCTN6100槽位分配图中兴PTN产品系列交换容量

20Gbps包转发率30Mpps电源交流240V+/-20%，1+1冗余备份直流:-48V+/-20%，1+1冗余备份最大功耗200W槽位数/线卡槽位2主控槽位（时间接口+时钟接口+管理接口）4线卡槽位：每槽位8xGE/4xSTM-1/1xSTM-4/16xE1尺寸及重量尺寸：444mmX130.5mmX240mm

(W×H×D）；重量：7.5Kg中小容量PTN会聚/接入设备ZXCTN6200中兴PTN产品系列ZXCTN6200设备子架结构及槽位说明ZXCTN6200单板类型列表

ZXCTN6200槽位分配图中兴PTN产品系列交换容量

80/160Gbps包转发率120Mpps电源交流240V+/-20%，1+1冗余备份直流:-48V+/-20%，1+1冗余备份最大功耗500W槽位数/线卡槽位2主控槽位（时间接口+时钟接口+管理接口）6低速槽位：每槽位8xGE/4xSTM-1/1xSTM-4/16xE14高速槽位：每槽1x10GE尺寸及重量尺寸：441mmX352.8mmX240mm(W×H×D）；重量：12.5Kg中容量PTN会聚设备ZXCTN6300中兴PTN产品系列ZXCTN6300设备子架结构及槽位说明ZXCTN6300单板类型列表

ZXCTN6300槽位分配图中兴PTN产品系列交换容量400Gbps包转发率600Mpps电源交流240V+/-20%，2+1冗余备份直流:-48V+/-20%，1+1冗余备份最大功耗

1500W每槽位交换容量40G(now)100G(future)槽位数/线卡槽位2主控槽位，4线卡槽位尺寸及重量尺寸482.6mm×399.3mm×540mm(W×H×D）;重量：26.5Kg(另配置机柜重量为110Kg)ZXCTN9004大中容量PTN核心/会聚设备中兴PTN产品系列ZXCTN9004设备子架结构及槽位说明ZXCTN9004单板类型列表

ZXCTN9004槽位分配图

中兴PTN产品系列交换容量800Gbps包转发率1200Mpps电源交流240V+/-20%，2+1冗余备份直流:-48V+/-20%，1+1冗余备份最大功耗

3200W每槽位交换容量40G(now)100G(future)槽位数/线卡槽位2交换网2主控，8线卡槽位尺寸及重量尺寸：482.6mm×888.2mm×540mm(W×H×D）；重量：60Kg(另配置机柜重量为110Kg)ZXCTN9008大容量PTN

核心设备中兴PTN产品系列ZXCTN9008设备子架结构及槽位说明ZXCTN9008单板类型列表

ZXCTN9008槽位分配图

46CiTRANS640CiTRANS660CiTRANS620CiTRANS680交叉容量

240G~640G业务槽位/总槽位数量

26/32应用场景

本地、城域骨干核心机械尺寸923mm(H)×496mm(W)×248mm(D)交叉容量

160G、320G业务槽位/总槽位数量

24/32应用场景

城域骨干会聚节点机械尺寸923mm(H)×496mm(W)×248mm(D)交叉容量

20G~90G业务槽位/总槽位数量

8/12应用场景

城域会聚接入节点机械尺寸173mm(H)×440mm(W)×245mm(D)交叉容量

5G~20G业务槽位/总槽位数量

1/1应用场景

城域边缘接入节点机械尺寸44mm(H)×440mm(W)×380mm(D)小容量PTN

接入设备CiTRANS620CiTRANS620

核心交换矩阵：容量:5~10G接口类型：电接口：E1、FE；光接口：FE、GE；设备可靠性：核心交换和时钟单元:1+1冗余备份核心控制单元:1+1冗余备份电源单元:1+1冗余备份其他：供电方式：-48V设备重量：设备子架4.3Kg〔说明：需配置机柜最大重量61Kg/66Kg/76Kg/；600*300*2000/2200/2600〕功耗：最大功耗50W子架尺寸:440mm〔宽〕×380mm〔深〕×44mm〔高〕CiTRANS640中容量PTN会聚设备CiTRANS640

核心交换矩阵：容量:40~88G业务槽位：8个业务处理槽位，其中10GE带宽2个，6GE带宽2个，2GE带宽4个。设备可靠性：核心交换和时钟单元:1+1冗余备份核心控制单元:1+1冗余备份电源单元:1+1冗余备份其他：供电方式：-48V设备重量：设备子架7.85Kg〔说明：需配置机柜最大重量110Kg/118Kg/334Kg/；600*600*2000/2200/2600〕功耗：最大功耗124W子架尺寸:600×300×160〔长*宽*高〕风扇

单元

XGE/4GE/8FE/STM-1

2GE/8FE/32E1/STM-1

XGE/4GE/8FE/STM-12GE/8FE/32E1/STM-1XCU2GE/8FE/32E1/STM-1XCU2GE/8FE/32E1/STM-12GE/8FE/STM-1NMUK1&NASK12GE/8FE/STM-1NMUK1&NASK1CiTRANS640单板类型列表

CiTRANS640槽位分配图

大容量PTN

核心设备CiTRANS620CiTRANS660

核心交换矩阵：容量:160-320G业务槽位：24个业务处理槽位，其中10GE带宽6个，20GE带宽4个，2GE带宽6个，GE带宽8个设备可靠性：核心交换和时钟单元:1+1冗余备份核心控制单元:1+1冗余备份电源单元:1+1冗余备份其他：供电方式：-48V设备重量：设备子架38Kg〔说明：需配置机柜最大重量61Kg/66Kg/76Kg/；600*300*2000/2200/2600〕功耗：最大功耗800W子架尺寸：993mm×496mm×248mm(W×H×D〕；CiTRANS620单板类型列表

CiTRANS660槽位分配图

521235PTN组网模式及应用介绍4PTN主要设备介绍PTN与SDH/MSTP混合组网模式BSCRNCBTSMSTPMSTPNodeBMSTPPTN/GEMSTPBTS大客户大客户大客户

依托原有的MSTP网络，从有业务需求的接入点发起，由SDH和PTN混合组环逐步向全PTN组网演进。适合于基站IP化和全业务启动初期PTN组网模式介绍—模式一核心节点会聚层接入层2G基站大客户IP化基站RNCRNCRNCMSTPMSTPMSTPPTNPTNPTN大客户BSCBSCBSCCMNETIP专网

省际/省干光传送网

PTN与SDH/MSTP独立组网模式网络结构非常清晰，易于实现端到端业务管理和维护。符合无线网络IP化开展需求从接入层至核心层全部采用PTN设备，新建分组传送平面，和现网MSTP长期共存、单独规划、共同维护的模式；该模式下，传统的2G业务继续利用原有MSTP平面，新增的IP化业务那么开放在PTN中。PTN单独组网模式的网络结构和目前的2GMSTP网络相似。PTN组网模式介绍—模式二RNCRNCRNCRNCRNCRNC…

…WDM/OTN核心节点会聚层接入层10GE环GE环IP化基站大客户IP化基站大客户PTNPTNPTNPTNPTN与WDM/OTN联合组网模