开题报告《全业务承载的PTN技术研究》

1、中国移动集团级重点研发项目（含联合项目）开题报告一、 项目编号及名称 2011_lh_12 全业务承载的ptn技术研究 二、 项目组联合项目组成员单位承担课题名称成员单位负责人负责人联系方式（手机和邮箱）研究院宽带智能光网络研究(2011年)-面向td/lte和全业务承载的ptn技术研究王磊、王敏学wangleiyj、wangminxue北京适应全业务应用场景的ptn产品形态研究虞春鸣、金峰yuchunming 、cs_jinfeng浙江ptn网络优化策略研究1吴晓峰、喻浩、彭鹏、沈周晖pp浙江ptn多业务快捷部署与一键式应急的网管解决方案研究1吴晓峰、喻浩、郭卫华、彭鹏、沈周晖guowh广东

2、ptn承载l3研究及应用李学敏lixuemin江苏ptn组网、业务接入模型及安全负荷研究林茂、王嘉wangjiajie江苏ptn和mstp共存形态研究张彝、高康宁gaokn江苏ptn与rnc双归对接方式研究和实践张彝zhangyinj上海ptn网络qos策略对业务质量影响的研究陈炜chenw辽宁ptn网络的dcn组网研究张建城域传送网演进中的sdh与ptn网络互联互通研究张建面向td-lte需求的ptn回传解决方案研究、测试和试点张南ptn网络与mstp/gpon网络的业务互通测试和研究（原

3、名：多厂家mstp分组业务的互通以及ptn网络与mstp/gpon网络的互通测试和研究）王玉燕wangyuyan三、 课题背景和意义2009年，伴随td-scdma ip化和全业务发展，分组城域传送网完成了ip化改造和新技术引入的研究和测试，包括分组化城域传送网技术选择、5轮测试和试点、6本体制规范的制定等，并已开始现网规模引入和建设分组传送网（ptn）。2010年，中国移动规模应用ptn技术进行城域网ip化建设，在全国31个地市采购部署约20万端ptn设备。项目组在推进ptn标准化进程，面向td-lte规模试验网建设需求，研究td-lte基站回传网络解决方案并进行测试验证和解决ptn应用元年

4、的现网实际问题，提高ptn网络运营效率和盈利能力三方面都做出了。立项前期，ptn网络面临的问题主要表现在以下四个方面：一是ptn现网需求先于国际标准制定，oam、保护等已有功能但尚未标准化，缺乏互通技术规范约束；二是需引入新功能满足td-lte关于高带宽、低时延、横向转发等新需求；三是ptn产业链已逐渐成熟，但具体的功能需求等仍需中国移动引领和推进，四是ptn现网可运营能力亟待加强。四、 课题研究目标1） 继续进行ptn oam新标准引入研究和试点，以及td对接保护、互通的研究和测试2） 继续研究面向td-lte回传的核心层ptn支持l3功能传输解决方案，配合td-lte规模试验网的建设和试验

5、 3） 结合现网运维情况，解决网络维护方面的问题，满足现网运营和应用的要求，主要包括研究适应全业务应用场景的ptn产品形态，研究和制定ptn组网、业务接入、安全、qos、dcn组网方案、研究和制定ptn网络优化策略、 ptn多业务快捷部署与一键式应急的网管解决方案、ptn与sdh/mstp/pon互联互通方案4） 继续推进ptn在ietf的标准化进程，在itu-t和ccsa进行主导，组织制定工信部td-lte 传输系列规范及中移动ptn企业标准 5） 推进ptn专用仪表和芯片发展，引领ptn产业链发展，加强国际合作五、 课题研究内容本课题主要研究内容可分为三个部分：全业务承载的ptn关键技术和

6、问题研究、ptn的标准化以及ptn产业推进。在关键问题研究部分，主要研究oam新标准引入，td-lte回传，ptn多厂家互通，td对接保护，ptn现网运维五大部分；标准化研究部分，主要主导参与itu-t/ietf国际标准，ccsa国内标准，工信部lte系列标准以及中国移动企业标准；产业推进部分，主要推动ptn产业链推进和ptn产业联盟。主要内容和框架如下图所示。图1 课题主要研究内容和框架1. 全业务承载的ptn关键技术研究a） ptn oam新标准引入与试点待添加的隐藏文字内容2ptn oam是ptn电信级网络的核心和保证。目前国际上对ptn 的标准争论较大，焦点在于oam实现机制，传输厂家

7、希望基于成熟的以太网oam标准(y.1731)，路由器厂家希望通过扩展bfd实现。中国移动前期已决策采用基于y.1731的mpls-tp oam方案作为现网的目标方案。方案优缺点及演进路线如下图所示：图2 中国移动ptn oam演进策略研究院2010年6月组织了对主流ptn设备提供商中兴、华为、烽火的ptn设备oam升级的实验室测试，实验室测试结果三厂家设备均能平滑升级至g-ach+y.1731 oam。2010年8月，研究院组织了对华为、中兴、烽火的现网升级试点，积累和总结了大量经验，如下图所示，主要业务损伤在升级盒式设备和全网启用控制字两部分，其中升级盒式设备仅造成本地业务中断，不会影响全

8、网；启用控制字时全网业务中断仅为10s以内。2011年将对主流ptn设备提供商进行大规模的试点及引入升级工作。研究院将承担方案评审及升级试点的总体技术支撑工作。图3 ptn oam升级步骤图b） 面向td-lte的回传方案研究td-lte无线回传网现阶段可通过如下两种方案实现： 统一采用ptn，核心层ptn支持l3功能，如图4所示。方案优势在于核心层one box，成本低，便于统一运维，不足在于暂无国际标准，大规模组网下的产品成熟度待验证。 采用ptn+ce路由器，核心层ptn与核心网网元设备之间设置ce路由器。方案优势在于产品成熟度高，l3支持好，劣势在于核心层two box，成本较高，需跨

9、专业维护，并且ptn+ce的应用方式并无成熟的应用案例，需要进一步验证。图4 核心层ptn支持l3功能场景本项目主要研究核心层ptn支持l3功能方案，重点涉及单厂家功能性能，多厂家三层互通，组网及时间同步研究。 单厂家功能性能：包括l2到l3桥接功能性能 ；l3vpn功能和性能 ；dhcp -relay功能 ；保护和oam功能 ；l3vpn网管功能 多厂家三层互通：包括基于uni接口native ip对接互通和保护 ；基于nni接口对接互通和保护 组网性能：包括传输性能 ；保护压力 时间同步性能：包括ptn端到端组网的时间同步性能；ptn和otn联合组网的时间同步性能本项目将进行td-lte回

10、传的传输试点测试，验证核心层ptn支持l3功能方案的成熟度。c） ptn与rnc对接保护解决方案研究图5 ptn与rnc对接保护场景ptn与rnc对接保护的研究主要是为了解决因ptn核心节点失效或ptn与rnc相连链路失效，而导致td基站大面积瘫痪问题，如图5所示。主要目标方案有两个：方案1：一端ptn和rnc间采用一组以太网接入链路相连，接入链路之间相互备份或流量分担（即以太网接入链路保护）方案2：一对ptn通过不同以太网接入链路分别连接到同一rnc，ptn节点对之间提供备份或流量分担（即双归保护）。项目将研究并规范两种方案的具体方式，并明确现网使用的保护方式，推进ptn与rnc对接保护的现

11、网试点和应用。d） ptn 互通研究ptn设备互通主要是明确异厂家ptn设备互通涉及业务、保护、oam、qos、同步等层面。在业务互通方面，tdm/以太网业务可采用uni接口互通模型或nni接口互通模型。在保护互通方面，uni侧，stm-1接口采用1+1 msp保护，以太网接口采用lag/mc-lag保护；nni侧，采用1：1 lsp线性保护。在oam互通方面，uni侧，stm-1接口采用sdh oam方式互通，以太网接口遵循ieee 802.3ah标准或itu-t y.1731协议实现互通；nni侧，主要采用以太网接口互通，遵循g-ach+y.1731标准实现oam互通。在qos映射方面，基

12、于diffserv模式的端到端qos，支持dscp、vlan pri、tc相互映射，并采用一致的qos优先级映射表。在同步互通方面，基于同步以太网、sdh实现频率同步互通，基于ieee 1588v2、1pps+tod方式实现时间同步互通。2011年1月研究院已经组织了第一轮ptn厂家的lsp层oam的互通，华为、阿尔卡特朗讯、中兴、烽火和瑞斯康达家ptn设备商及思博伦、ixia、calnex等仪表公司参加了本次测试，通过10个组合共78项测试，对ptn业务、oam和保护的互通进行了验证，测试结果充分体现了基于g-ach+y.1731的ptn oam方案较高的产业成熟度。后续还将组织大规模的pt

13、n 互通测试，全面验证ptn的互通功能性能。e） ptn现网运营和维护研究由省公司牵头完成，主要针对现网运维管理的实际问题，研究四大方面内容：ptn现网组网方式、网管功能及dcn、网络优化以及ptn设备新功能，具体见下表。表1 ptn现网运营和维护研究内容框架现网组网ptn组网、业务接入模型及安全负荷研究ptn和mstp共存形态研究城域传送网演进中的sdh与ptn网络互联互通研究ptn网络与mstp/gpon网络的业务互通测试和研究网管及dcnptn多业务快捷部署与一键式应急的网管解决方案ptn网络的dcn组网研究网络优化ptn网络优化策略研究ptn网络qos策略对业务质量影响的研究设备新功能

14、适应全业务应用场景的ptn产品形态 ptn现网组网研究从业务接入、ptn组网两方面入手，研究ptn设备组网、业务接入模型及相应业务配置的规则，研究ptn流量监控规则及告警阈值规则。重点研究和解决当前部署的ptn与传统sdh/mstp如何合理共存并发挥最大效用的问题，并给出多元化的业务承载模型。ptn与sdh/mstp互通以研究和测试相结合方式进行，分为五大研究点：ptn和mstp共存组网构架分析、跨网络互通性研究、两张网络互补性研究、网管融合方式探讨、业务承载模型制定和分析。 ptn网管及dcn研究针对现网业务开通及优化操作复杂，效率低下，不能满足大规模组网下的业务开放及网络优化的问题，通过开

15、发ptn多业务快捷部署系统减少网络变动带来的人工操作，从根本上减少优化调整对ptn承载业务的影响。针对业务中断的情况下进行应急调度抢修的时间不能满足目前运维的要求，影响客户感知的问题，通过开发ptn一键式应急系统，梳理典型的应急场景，研究新网络下的快速应急模型，改变应急预案数据因网络频繁变动维护困难的被动局面，实现一键式恢复。针对现网网管通道dcn网络的安全可靠性不高，规划仍依靠传统sdh网络的情况，进行ptn 网络的dcn设计方案的研究，包括带内dcn和带外dcn；并进一步研究dcn网的各种保护机制方案，进一步提高可靠性和安全性。 ptn网络优化研究针对ptn 大规模应用的快速增长背景下，如

16、何保证ptn网络高效最优运转的问题，通过对ptn网络的架构模型、业务分析、qos管理与应用、软件及备件管理等方面的研究，力争总结出一套有指导性的优化方案，达到全面优化ptn网络的目的。本课题重点研究多种保护方式的共存与应用以及qos具体指标规划与应用两个方面。解决不同环境下的保护最佳选择与混合应用和保护多处断纤与保护节点失效无法共存的问题；针对qos量化各种类型业务的质量要求，加强对各种业务的流量数据统计，分析特点，制定有指导性的qos规划方案，给出配置依据。 ptn设备新功能研究为拓展ptn技术的生命力，促进ptn产品的发展和成熟。从业务需求、组网需求、运维需求三个纬度出发，系统研究现网对p

17、tn产品的新功能的需求，包括研究在全业务应用场景下，各种承载业务对ptn设备提出的功能需求；研究在不同的组网场景下，各种组网方式对ptn设备提出的功能需求；研究在ptn设备开局和维护的环节中，从提高网络开通速度和便于维护角度对ptn设备提出的新的功能需求。2. ptn的标准化将继续延续“企标带动国标，国标影响国际”的思路，在已有企标，国标的基础上，推进国际标准化，主要是推进ptn oam在itu-t进展；在已有企标的基础上牵头制定ptn国内标准化及工信部标准；并进一步完善ptn企标体系。具体标准名称见下表：表2标准化研究内容标准化研究内容国际标准化推进ietf mpls-tp国际标准、主导it

18、u-t g.ptneq、g.tpoam等规范制定国内标准化主导ptn总体技术规范，牵头ptn设备技术规范、ptn设备互通规范、基于分组的移动承载技术要求工信部标准td-lte规模技术试验设备规范传输功能、td-lte规模技术试验六城市测试传输功能测试规范ptn支持l3分册企标ptn设备互通规范ptn设备互通测试规范3. 产业推进中国移动是全球首家决策、部署和运营ptn的运营商，并且引领了国内外运营商、设备商、仪表、芯片整个产业链的发展。研究院将在2011年进一步将中国移动需求推向国内外运营商，并推进设备商、仪表、芯片提供满足中国移动需求的设备、仪表和芯片产品。到目前为止，我们已推进ptn阵营运

19、营商8家，设备商7家，仪表厂家8家，芯片厂家4家，其中2011年将重点推进ptn仪表和芯片产业的发展，具体厂家如下图所示：图6 ptn产业推进示意图在我国ptn产业蓬勃发展而mpls-tp、ptn的国际标准受阻的背景下，为了促进ptn技术标准开发、推进移动回传网络应用和完善ptn产业链，迫切需要联合国内科研院所、电信运营企业、设备制造企业和高等院校等单位成立ptn产业联盟，并以此为平台与国外运营商和设备商开展交流合作，研究技术标准、网络应用和互联互通方案，发布相关规范，引领我国ptn技术和应用产业发展，促进mpls-tp和ptn的国际标准化，扩大我国ptn产业的国际影响力。目前研究院已经联合工

20、信部电信研究院向工信部提出申请，整个ptn产业联盟事宜在推进和筹备中。六、 专利检索情况专利检索以检索日期（2011.04.06）在国家知识产权局中根据指定的关键字检索结果为准，对于此日期以后的新公开专利未涵盖在本报告中。没有检索到他人必要专利，不存在专利风险。专利号名称专利权人200410042594.9用于sdh/sonet网络的路径/通道保护阿尔卡特公司02116799.0一种基于同步数字系列复用段保护环的业务时隙分配方法华为技术有限公司200880114229.0链路聚合组上的固定和保护维里逊专利及许可公司201010142584.8双归保护倒换方法、装置和系统隙分配方法中兴通讯股份有

21、限公司200810216203.9一种流量工程链路信息的处理方法及网络设备华为技术有限公司200910259516.7ptn中lsp线性保护倒换方法烽火通信科技股份有限公司02150136.x一种实现智能光网络保护和恢复的方法华为技术有限公司200880120444.1使用以太网oam的ip网络和性能监视北方电讯网络有限公司200410037015.1多协议通用线路传输方法及其装置华为技术有限公司200510103022.1以太网和多协议标签交换网络的oam功能实现系统及方法华为技术有限公司200680012311.3实现以太网和多协议标签交换网络的oam功能互通的装置及方法华为技术有限公司2

22、00510114398.2网络中操作维护的实现方法及系统华为技术有限公司200510058937.5检测混合网络中端到端节点间链路故障的方法华为技术有限公司200510103022.1以太网和多协议标签交换网络的oam功能实现系统及方法华为技术有限公司200510090861.4一种ethernet和mpls互通网络中故障管理及性能管理的方法华为技术有限公司200810239905.9一种实现t-mpls与对等的mpls网络oam功能互通的机制北京邮电大学七、 已有的研究工作积累和取得的研究成果2009年城域网发展策略和相关技术研究项目，已取得研究成果:策略和组网研究报告：11份;技术体制：1

23、本;企业规范：3本;测试方案和报告：11本;测试项：1.3万项;专利：4篇;itu-t/ietf标准化文稿：9篇;2010年面向td-scdma、lte和全业务承载的ptn发展策略研究和规范制定项目，已取得研究成果:策略和组网研究报告：18份；体制和规范：技术体制1本，企业规范5本；测试：方案和报告6本，测试项5千余项；专利：2篇；标准化文稿：itu-t/ietf5篇，牵头国内行标2本。表1 分组传送网企标体系序号标准名称1中国移动分组城域传送网技术体制2中国移动分组化城域网传送设备功能需求规范3中国移动城域传送网ptn设备技术规范4中国移动城域传送网ptn设备测试规范5中国移动城域传送网pt

24、n设备互通规范（待发布）6中国移动城域传送网ptn设备互通测试规范（待发布）八、 本课题的创新点和专利点本课题的创新点如下：1. 面向td-scdma回传，提出ptn与rnc对接的lag保护和双归保护方案2. 面向lte回传，提出ptn支持静态l3功能及相关组网策略，以及ptn与路由器联合组网方案、ptn与otn联合组网方案等3. 针对ptn现网应用和维护，研究适应全业务应用场景的ptn产品形态，研究和制定ptn组网、业务接入、安全、qos、dcn组网方案，研究和制定ptn网络优化策略、 ptn多业务快捷部署与一键式应急的网管解决方案、ptn与sdh/mstp/pon互联互通方案本课题的专利点

25、如下：1. 面向lte回传，核心层 ptn支持静态l3功能方案。九、 外部合作伙伴委托方案均为自主研发，只涉及厂家设备测试。十、 预期研究产出项目研究产出预期产出内容承担单位研究成果：包括研究报告、形成的软硬件平台研究报告共9本1. 全业务承载的ptn技术研究报告2. ptn标准化研究报告研究院3. ptn承载l3研究及应用报告研究院、北京、广东、福建4. ptn与rnc双归对接方式研究和实践研究报告研究院、江苏5. ptn组网及与sdh/mstp互通研究及测试报告江苏、福建、河南6. ptn网管新功能及dcn组网研究报告浙江、辽宁7. ptn网络优化策略研究报告浙江、上海8. 适应全业务应用

26、场景的ptn产品形态研究报告9. 企标中国移动分组传送网设备技术规范修订建议北京标准成果：形成的企业标准及标准化组织成果企标2本 1. 中国移动分组传送网设备互通规范2. 中国移动分组传送网设备测试规范国内行标及研究报告3本1. ptn设备技术要求2. ptn设备互通技术要求3. 基于分组的移动承载技术要求 工信部标准2本 1. td-lte规模技术试验设备规范传输功能2. td-lte规模技术试验六城市测试传输功能测试规范ptn支持l3分册标准化文稿2篇研究院专利成果：专利申请计划专利1项研究院试验成果：开展的相关试验室及外场测试工作中形成的试验报告td-lte传输试点测试报告1本研究院、广

27、东、福建、北京ptn多厂家互通测试报告 1本研究院、河南十一、 课题研究分工研究类工作，研究院牵头oam新标准引入，td-lte回传，ptn多厂家互通，与td对接保护四方面工作，省公司协助进行现网试点配合和技术落地；省公司牵头ptn现网运维研究，研究院协助进行方案指导、总体协调工作。标准化和产业推进两类工作，主要以研究院牵头开展进行相关工作。具体分工及研究成果如下:承担单位研究oam新标准引入研究院、江苏、浙江td-lte回传研究院、广东、福建、北京ptn多厂家互通研究院、河南td对接保护研究院、江苏ptn现网运维现网组网研究ptn组网、业务接入模型及安全负荷研究江苏、福建、河南ptn和mst

28、p共存形态研究城域传送网演进中的sdh与ptn网络互联互通研究ptn网络与mstp/gpon网络的业务互通测试和研究网管功能ptn多业务快捷部署与一键式应急的网管解决方案浙江、辽宁ptn网络的dcn组网研究网络优化ptn网络优化策略研究浙江、上海ptn网络qos策略对业务质量影响的研究设备新功能适应全业务应用场景的ptn产品形态北京标准化itu-t/ietf标准 ccsa标准 工信部标准 企标研究院产业推进ptn运营商、设备、仪表、芯片推进ptn产业联盟研究院十二、 项目研究计划进度2011年3月：成立联合项目工作组，明确各单位任务分工, 调查归纳现网共同需求，汇集共享各单位以往研究成果。2011年4月：联合项目开题。2011年47月：开展面向td-lte互传的ptn承载试点测试。2011年8月：开展ptn 互通测试，组织与省公司交流，了解各分项目进展情况。2011年9月10月：组织与省公司交流，通报各分项目研究成果