PTN产品技术方案

PTN产品技术方案PTN设备整体框架E1/STM-1IMA/ATME1/STM-1FE/GESTM-1/STM-4GE/10GE/MLPPPE1NativeTDMTDMPWE3ATMPWE3NativeEthEthPWE3统一的分组交换核心单元同步方案TDM/SDH同步业务类型无关的交换平台IEEE1588v2同步同步以太100%分组交换核心，采用电信级高可靠设计理念领先的同步系统设计架构支持TDM/ATM/Eth(IP)等多业务与接口更强的网络组网能力XDSL/microwave创新的高性能电信级分组架构设计创新的PTN电信级分组架构，具备信元cell交换处理、报文转发(DP)、流量调度(TM)等基础模块，可确保设备和网络的电信级性能得到可靠保障：信元Cell交换平面－信元cell交换比包packet交换阻塞率更低、时延/抖动更小，时钟和时间同步精度更高

DP－报文分析和处理；PTN采用容量较大的缓存，提高查表/转发性能，减小拥塞

TM－流量调度，报文的缓存和按照优先级的调度，保障QOS的关键VSPacket-SwitchFabricPacket-SwitchFabricI/FTMI/FTMI/FTMPHYPHYPHYNP报文转发NP报文转发NPPTN的电信级分组架构GEFETDM/IMA/ATMTMTMTMI/FI/FI/FPHYPHYPHYNP报文转发NP报文转发NPDSPDSPGEFETDM/IMA/ATM基于信元Cell交换基于信元Cell交换I/F:InterfacePHY:PhysicalprocessorNP:NetworkProcessorDSP:DigitalSignalProcessorTM:TrafficManagementLSW:LanswitchI/F报文转发LSWFE/GEPacket-SwitchFabricPacket-SwitchFabric增强型交换机分组架构FE/GEFE/GEFE/GE基于包package交换基于包package交换I/F报文转发LSW报文转发LSW报文转发LSWI/FI/F领先的均衡无阻塞的电信级分组交换设计PTN的电信级分组交换架构设计（1:1主备，信元交换）：

正常工作时，只有一块交换板在工作，另一块备用双倍交换容量保证倒换时性能不下降流量均衡Cell信元交换，业务无阻塞路由交换机的通用交换架构设计（1:1负荷分担，包交换）：

主备交换板同时工作，每块20G线卡处理芯片把业务分别送给主备交换板交换板倒换时性能下降一半Package包交换，存在流量均衡和拥塞错序问题VS主交换板备交换板线卡线卡处理芯片交换芯片交换芯片路由交换机的交换架构（1:1负荷分担）10G总线

Package线卡处理芯片10G总线

PackagePTN的电信级分组交换架构设计（1:1主备）主交换板备交换板线卡线卡处理芯片交换芯片交换芯片20G总线Cell20G总线CellPTN设备VS交换机&路由器六大特点FE/GE基于报文的转发交换机设备架构FE/GE基于信元的转发路由器设备架构报文切片与重组报文切片与重组流量调度转发引擎FE/GEFE/GE流量调度转发引擎FE/GEFE/GE转发表项转发表项PTN设备架构报文切片与重组报文切片与重组流量调度转发引擎FE/GEFE/GE流量调度多业务仿真IMAATM转发表项电信级保护系统级同步方案一：转发的包长长短不一，会造成高优先级短包（如时钟报文）受长包影响，造成抖动报文编辑报文编辑FE/GEFE/GE二：针对于管道化传送，优化了转发表项电信级业务监控管理三：新增了硬件实现的电信级业务监控，可以10ms检测到业务中断四：新增了硬件实现的电信级业务保护倒换，上千条业务同时倒换满足50ms要求五：新增了系统级同步方案，包含TOP、同步以太，1588V2TDM基于信元的转发六：新增了多业务仿真处理，实现移动多业务管道化传送基于信元的转发一：基于信元的交换，交换粒度是短包等长的，可以保证高优先级的优先通过，解决抖动问题，PTN在信元交换的基础上，增加了主备保护配置，完全符合传输的习惯和电信级可靠性要求宽带和移动承载的需求对比移动承载需求宽带承载需求TDM/ATM/Ethernet多业务承载系统级同步时钟解决方案电信级业务级和设备级保护倒换网管上端到端的业务配置和告警性能管理百万级路由表完整的路由协议路由协议之间的转换比三层更加深入的处理二层专线业务二层专网业务三层专线业务三层专网业务路由器PTN

路由器是为了宽带而起，而PTN是专注于移动承载丰富多样的业务接入手段FESTM-nTDME1GEATMBSCRNCSRBRASFESTM-nIMAE1SHDSLTDME1BTSXPONMicrowavePTN网络XDSLGENodeBMSCGPTN内嵌Cable,Fiber,Microwave等各种业界主流接入技术，可以更加灵活的实现快速部署，适应环境能力更强，同时充分利用现有资源，保护已有投资

Cable：TDME1/IMAE1/xDSL/G.SHDSL/FE/GEFiber：FE/GE/10GE/POSSTM-n/chSTM-nMW：PacketMicrowave独有的分组微波/分组光纤OneBox承载方案OneBox集成交换、IDU，降低OPEX端到端PWE3业务承载，高效处理分组业务和TDM/ATM业务自适应调制极大提高了空口带宽能力，同时明显提升了频谱资源的使用效率分组微波/分组光传送一体化，贴近租用微波向自建光纤的演进过去:传统微波，空口带宽严重受限站点多个盒式设备的堆叠复杂的电缆/光纤连接和操作维护现在:空口带宽提升n倍多功能继承onebox减少了电缆/光纤互连极大简化了操作维护和网络管理DSL辅助接入方式使末端部署方案更加灵活IMAE1TDME1RNCADSLGEGEBSCSTM-1/E1ATMSTM-1ClockSourceNMSFE/GE/POS/E1L2/L3L1/L2/L3FEGENodeBBTSNodeBDSLAMDSL辅助接入方式，可充分利用现有Cable资源，保护已有投资，同时更加快捷的部署业务，是光纤传送方案在末端的有力补充NodeBG.SHDSLTDMATMPOSTDMIMA/ATMMLPPP(E1)PTNNetworkPOC3POC1ATMETHTDMETHATMTDMETHATMATMETHPWE3TunnelPWE3提供TDM，ATM/IMA，ETH的统一承载；通过统一的承载架构可实现Capex和Opex的节约；利用TE技术实现流量的规划和QoS保障;实现端到端OAM和保护。PTN对E1业务的PWE3协议处理（TDM，ATM，MLPPP）软件灵活可配置；TDM:可实现64kbps空闲时隙的压缩；ATM/IMA:VPI/VCI交换和空闲ATM信元去除；NodeBNodeBBTSBSCRNC采用PWE3技术实现对传统业务的承载WhyPWE3专线仿真，为运营商提供高回报的网络业务专线的服务质量、安全性广为用户接受，每比特回报高;PSN支持任意长度的网络流，具有执行优化的网络流量工程的能力，并对网络业务流具有分类、执行流量管理控制和按QoS优先等级的保障机制;通用标签，提供统一的多业务网络数据传送平台，减少运营费用PWE3可使多业务汇聚到统一的PSN；在PSN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;运营商希望不同业务均能以统一的方式会聚，减少网络数量、配置维护的复杂度和链路上的费用。保护投资，提供网络业务的前后向兼容性PSN需要使用PW与现有巨大的非IP/MPLS网络设备后向地兼容;可灵活支持新业务，是L2/L3层间业务会聚的基础单元;FE/GE/10GESTM-NOTNWDMTDME1ATME1ML-PPPE1TunnelPW10PW14PW15SmartE1解决方案极大降低用户投资ChSTM-1CardTunnelCESChSTM-1IMAChSTM-1ML-PPPChSTM-1E1TDMAbisE1lubUPAAL2ATMIMAPWE3Payload2GTDME12GTDME13GIMAE13GIMAE1E1Electric

InterfaceCardE1TDMChSTM-1AbisE1lubUPAAL2ATMIMAChSTM-12GTDME13GIMAE1E1HDLCPPP/ML-PPPMPLSPWE3CESE1IMAE1ML-PPPE1ChSTM-1HDLCPPP/ML-PPPMPLSPWE3通道化的STM-1支持CES/IMA/ML-PPP多种协议灵活可配灵活的E1业务，支持CES/IMA/ML-PPP多种协议灵活可配单块单板支持多各种协议业务，根据端口灵活可配网络的演进更加平滑、更加容易，保护既有投资2GTDME13GIMAE1完善的ATM业务处理能力IMAE1IP/MPLSRNCRNCIMAE1ATMTCPVCSwitchATMOAMATMPWE3IMAE1PSNPolicing：符合rfc2514与TM41标准拥塞控制：精细的控制，提供全局/业务类型/连接丢弃策略AAL5丢弃/WRED/尾丢弃perCLP连接调度：基于连接的ShVC/WRR调度Shaping：符合TM41标准ATM

PSN方向：支持基于连接的Policing、ATM交换、OAM处理PSNATM方向：支持基于连接的Policing、ATM交换、OAM处理、拥塞控制、连接调度、Shaping功能支持对空闲ATM信元的压缩符合I.610与I.732标准内嵌虚拟ATM交换机，降低网络投资，简化网络层次NodeBNodeB针对TDM业务的64k时隙压缩提高E1传送效率BTSBSC0123…303101233031…BTSBTSE1内并不会全部装满载频：业务量不大的地区，基站出1个E1，而且只承载了少量的载频业务量大的地区，基站会出多个E1；但是很多情况下，还大量存在E1装不满的情况对于未装载频的TS（TimeSlot），基站输出固定的pattern，PTN可以进行识别后进行丢弃，在宿端恢复出pattern。01233031…PW0231PW0131PW0123节省带宽就是节省投资灵活的ATM信元处理能力提升带宽效率VCI1VCI2VCI3VCI4VPI2VPI3VPI1VPI2VPI3VPI5VPI1VPI4端口1端口2端口3VCI1VCI2VCI1VCI2VP交换VC交换VCI3VCI4VCI1VCI2ATM信元结构PTN对ATM信元的处理方案PTN提供完善的ATM业务处理能力，包括对ATM信元内部的处理，以及ATM到Packet

的仿真处理

PTN通过对ATM信元中VP/VC的处理，在多端口的业务调度中，进行VPI/VCI的合并或重新规划指配，减少非净荷对端口带宽的占用，充分提高线路的承载效率全面提供ATM仿真各种封装模式的压缩方案多条PVP/PVC映射到一条PW时，VPI/VCI值均需要在PW中传送。能有效利用PW头资源，但不能区分执行每条PVC/PVP的QOS和网络故障恢复处理。在封装时，VPI和VCI信息都可以省略不封装到PW净荷中，在对端根据PW进行恢复VPI和VCI，以提高传送效率。可以区分执行每条VCC的QoS和网络故障恢复处理。VPI值不需要在PW中传输，但VCI值需要在PW中传输，在出口根据PW找到对应的PVP。可以区分执行每条VCC的QoS和网络故障恢复处理。ONE-to-ONEVPCATM信元封装模式ONE-to-ONEVCCATM信元封装模式N-to-ONEATM信元封装模式ATMSTM-1(x+y)*IMAy*IMAx*IMAATMPWE3AC(RecoveryATM)POC2POC1POC3AC(ATM)IP/MPLSRNCRNCPTNTUNNELNodeBNodeB深度IPoverE1处理最大化提升IP业务承载效率MLPPPRFC1990提供E1级别多路径保护IPHCRFC2507IP和UDP头的压缩，从28个字节压缩到6个字节PPP-MuxRFC3153N*IPoE164KTSSwitch64K级别的时隙调度和压缩N*E1STM-1GE/FE深度的IPoE1处理，各个处理层面都进行充分的时隙调整优化、报文头压缩，最大化的减少非业务数据对带宽的占用针对E1电路，提供ML-PPP保护提高业务的可靠性多个PPP帧共用同一个PPP头部业界最完善分组网络OAM实现方案,SDH-LikePTN具备类似SDH网络的操作、管理、维护能力,什么是SDH-Like:分层架构，如SDH的RSOH、MSOH、POH，等等..端到端的OAM理念，如SDH的端到端OAM监控反馈机制，如SDH的RDI机制等基于硬件的OAM，如SDH的OAM由硬件检测和处理……IEEE802.3ahEFMITUY.1731OAMConnectivityLayerOAMIEEE802.1ag/ITUY.1731ServiceLayerOAM（UNItoUNI）ITUY.1730/ITUY.1711OAMLSPPWEFMPTNSRPTNPTNNodeBBTSRNCMSCGSDH-like的层次化OAM架构高阶通道层(HO-VC)低阶通道层(LO-VC)再生段层(RS)复用段层(MS)Tunnel层PW层物理层(Fiber/Copper)数据链路层(Ethernet)提供传送通道或Tunnel管道的连接建立和监控，并提供对上一层数据链路段层或ETH层的适配多低阶业务映射到一个高阶或多个PW映射到一个Tunnel对客户业务净荷进行适配封装，实现最贴近业务层的监控封装后映射到上一通道层或Tunnel层进行承载在物理媒介上，实现对Bit流传送，可以是光媒介/电媒介……，同时具备对网络物理故障的监测和定位能力在物理层和所建立连接的中间层面，完成对固定传送通道VC或弹性管道Tunnel的承载和支撑连接的建立，并对链路的质量好坏进行监控E1/E3/E4业务净荷TDM/ATM/Ethernet业务净荷SDHPTNPTNOAM具备像SDH一样的分层架构的管理维护能力分层监控，实现快速故障检测和故障定位多个层次的保护共存，可靠性高，发生故障时合理启动相应层级的保护机制SDH-like基于硬件OAM的网络体验OAMEngine保护倒换主要由OAM检测和保护倒换两个动作完成，倒换速度的主要决定因素是OAM检测，PTN固定3.3ms的OAM协议报文插送和监控，3个协议报文周期完成故障检测，可确保50ms完成保护倒换全过程硬件实现OAM避免因软件性能问题导致的，因处理OAM业务条数增加而导致的性能下降硬件实现的OAM的可靠性优于软件实现SDH技术,OAM基于硬件实现,监控周期固定为

125μs路由交换技术，OAM基于软件实现，如以太网OAM报文插送的时间一般为秒级，最快不超过几十msPTNOAM仿照电信级能力更强的SDH设计，OAM引擎由硬件ASIC实现，可实现固定3.3msOAM协议报文监控SDH-Like基于硬件实现的OAM引擎优点：PTN为分组网络带来保护能力的革命性提升IPoEIPoE1TDME1E1cSTM-1GEPOSATMSTM-1IMAE1PTNPTNPTNML-PPPE1/FE/POSLeasedLinePTNPTNPTNPTNGE/POS10GE设备级保护控制单元备份交换单元备份时钟处理单元备份风扇单元备份网络边缘保护机制STM-N保护：LMSP1+1/1:1Ethernet保护：LAG网络内部保护机制E1的保护：TPS,IMA/MLPPPGroupSTM-N保护：LMSP1+1/1:1LSPtunnel的保护：LSP1+1/1:1节点和链路级保护：TEFRR全面的网络级保护、网络边缘保护、设备级保护；针对不同业务提供不同保护机制：E1、STM-N，Ethernet；NodeBBTSNodeBBSCRNCPTN对业界现有OAM&P方案所进行的重要改进RouterPTNOAMFaultdetectionBFDCV/FFDFaultnotificationMessageFDI/BDIFaultlocationPing/TraceRouteLB/LTAlarmsuppression--FDI/AISPerformancemonitoring--LM/DMOAMidentification1/TTLexpiry/CWTunnellabelProtection&Switchprotocol--APSProtectionEnd-to-Endlinearprotection--√1+1--√1:1√√Unidirectional√√Bidirectional--√LinearMSP--√SNCFRRTE-FRR对OAM和保护方案的重要改进是PTN能够达成分组网络电信级承载能力的关键OAMOAMOAM3.3ms6.6msOAM10msAPSAPSOAMEngineOAMEnginePacketEnginePacketEngine网络侧线卡网络侧线卡用户侧业务接口卡PacketEngineWTunnelPTunnelAPSProtocolAPSProtocol背板更加可靠：

APS协议由线路板卡处理(独立于控制板).更加快速：(<50ms)OAM报文由硬件转发(CPU不需参与)

不需经由路由表处理NNINNIUNI基于硬件的OAM处理PTN改进OAM和保护方案后应用举例1:1APS业界领先的同步设计架构ETH/IP线卡PHYFE/GE/10GEPOS/SDH线卡PHYSTM-NE1支路卡PHYE1SelectorASelectorBSETGT5外部定时接口PHY定时模块1588158815881588时戳处理

工作模式跟踪保持自由振荡无损时钟源切换满足时钟标准G.812/813/823/824/825O.172等

可选时钟源：支路E1接口(TDM/IMA/ML-PPP)同步以太网接口外部定时接口1588v2时间同步接口ACR时钟同步接口EXT系统时钟输出同步源选择1588时间信息外时钟输出IEEE1588V2同步解决方案同时支持相位同步和频率同步.

需要所有网元支持IEEE1588V2协议.主时钟TimeStampTimeStamp从时钟BTSNodeB业界最佳时间传送质量的1588V2解决方案RNC/BSCE1fSource(2Mhz)fRecovery(2Mhz)PHYGE/FE/E1/STM-1MasterclockSlaveclockEthernetMACMACPHY8B/10BCoding类似SDH物理层可靠同步的同步以太解决方案BTS

源站点通过以太物理层的Bit流携带从BITs或其它源获得的高精度时钟信息，接收节点可以从以太物理层中同时恢复数据和时钟信息;

以太信号以8B/10B的长度编码，它的好处是不会出现连续的‘1’或者‘0’(不超过8位).这个有利于提高时钟恢复的精度;

同步以太时钟具有高稳定度，需要传送路径上的全部设备都支持。NodeBE1/FERNC/BSC能跨越异步网络实现同步的TOP/ACR解决方案E1RNC/BSCPTNPTNPTNAsynchronousnetworkBTSNodeBPTNFE

利用已有的异步ME网络解决移动传送需求，时钟信息通过PTN的TOP/ACR

解决方案跨越异步网络实现NodeB/BTS与RNC/BSC的同步

TOP/ACR为非标准协议，所跨越的异步网络两侧的设备必须为同一厂商跨越异步ME网络的解决方案无论业务还是时钟报文的传送都和中间网络的质量有关，需要作为高优先级进行转发分组时钟技术和解决方案的比较技术优点注意事项适合场景IEEE1588V2支持高精度的同频同相,标准即将完成,之后可以实现互联互通需要全网节点支持在PSN网络支持频率同步和相位同步同步以太简单成熟的技术,结构方式和时钟质量接近SDH不支持相位同步,需要全部网络节点支持在PSN网络支持频率同步TOP/ACR定时信息可以跨网传递,不需全部节点支持不支持相位同步,易受PSN网络抖动和漂移的影响,缺少标准的支持,难于互联互通在PSN网络支持频率同步

当前~09Q4，支持与传送设备的统一管理

09Q4~之后与接入、数据设备的统一管理全网统一拓扑、告警、性能、安全、北向接口T2000PTNWDM/SDH/MWOSSDSLAM/MSAN/FTTXU2000NE/ME/CXRouterE/SSwitch统一的网络管理系统端到端的LSPTunnel创建：只需要选择管道的源和宿节点，同时指定所经过的节点或策略，LSPTunnel就可以自动的建立起来端到端的业务创建：只需要选择在网络中需要创建业务的入端口和出端口，同时指定业务在哪条LSP上承载，业务就可以被快速的自动创建完成BTSiManagerT2000BSCRNC

静态LSPCES

动态LSPATM端到端的业务创建简单/快速/准确地完成部署NodeB针对移动语音业务双向性的特点，可以选择实现在创建一条LSPTunnel的同时完成对其反向LSP的创建，相同的正反向路径保证了移动用户的延时等方面的感受.同时也可以选择单向LSPTunnel的创建同时支持静态和动态的LSPTunnel自动创建将正向和反向LSP联系起来作为一组进行创建、管理、维护，极大的简化了对整个网络的管理iManagerT2000PositiveLSPReverseLSPBTSNodeBBSCRNC可选择一次性同时完成对语音的双向业务创建便捷地管理LSPtunnel及其保护FastRe-Route(FRR)WorkingBypassWorkingProtectionAutomaticProtectionSwitching(APS)2实时的状态显示1便捷的创建和保护配置3显示实际业务路由iManagerT2000电信级的Tunnel