PTN技术和网络应用

1、设计院有线所2010年3月PTN技术和网络应用1背景3PTN组网和建设方案目 录2PTN技术4PTN设备和招投标情况传统业务PSTN在全球范围内升级为 NGN，实现VOIP2G等传统基站也在一些发达运营商中开始IP化大客户专线业务IP化份额也越来越大，二层VPN业务盛行IP新型业务3G/WiMAX等移动核心网、Backhaul 在R5版本全面实现IP化IPTV等视频业务是天然的IP业务Ethernet 商业应用和IP化存储类业务VoIP & Internet大客户专线宽带接入IPTV3GIP SAN2GALL IP业务网发展趋势业务IP化的主要驱动力： 统一网络协议，简化网络层次，降低TCO

2、便于提供各种类型的新业务，实现综合业务运营业务向All IP转型对承载网的需求接口兼容性以太网接口为主，兼容TDM/ATM业务业务分组化基于分组的交换和传送，具备统计功能QoS机制业务感知、端到端区分服务同步 电信级的时钟/时间同步方案网络可用性电信级的OAM和保护利润最大化降低CAPEX/OPEX核心层承载网接入汇聚层业务应用TGSG核心调度管道Packet应用平台MSTP承载IP化业务InternetVoIPPSTNvoicedatavideo 完善的 网络保护 多业务 承载能力刚性管道 一定的带宽统计复用能力 物理隔离 安全性高MSTP出现最初就是为了解决IP业务在传送网的承载问题，遗憾

3、的是这种改进不彻底，采用刚性管道承载分组业务，汇聚比受限，统计复用效率不高。传统以太网承载IP化业务缺乏快速可靠的网络保护和OAM故障检测机制。无实现时钟、时间同步传送的有效机制。难以提供多业务的接口，尤其是TDM接口IP核心骨干网SRSR无连接的业务路径，延时、抖动、丢包率无法保证由于OAM有效的检测机制的缺失，导致保护无法快速有效的完成。缺乏有效的维护手段，网络监控困难传统以太网在电信级保护、多业务承载、OAM、网络管理等方面存在较明显的缺陷，无法满足电信级网络管理的要求。CoreAccessswitch路由器承载IP化业务COREMetroSR SR Broadband business

4、BTSNodeBNodeBRoutersIP核心骨干网传统路由器对TDM/ATM等传统业务的支持能力仍然较弱 保护路由无节制的灵活，网规和网优困难，成本高；缺乏端到端的业务配置和完善的OAM手段缺乏对于时间同步的充分支持各自为政式的选路方式，低效，实现复杂；导致设备和维护复杂度高、成本高IP RAN承载IP化业务IP RAN是针对基站回传应用场景进行优化定制的路由器/交换机整体解决方案，具备电路仿真、同步等能力，提高了OAM和保护能力IP RAN承载方案指在城域内汇聚/核心层采用IP/MPLS技术，接入层采用二层增强以太与IP/MPLS技术相结合的方案接入核心业务节点汇聚BSC/RNCBSC/

5、RNC核心环汇聚环汇聚环接入环接入环接入环TD RNCGSM BSCE1FEFEIP/MPLS增强以太网+IP/MPLSIP RAN具备一定的L2和L3，较传统的路由器、交换机组网有一定的提升，但在线路故障定位等OAM功能及1588V2支持能力仍存在一定问题PTN融合传送平台承载IP化业务包交换核心端到端QOS,OAM和网管多协议、多技术支持多业务支持IEEE1588Native IP transportMPLSG.8261L2/L3 VPNPWE3MPLS-TPEthernet switchingGMPLSNetworkPlanning ToolNMSVPLST-MPLSBFDMetro E

6、thernet是结合了分组技术与SDH/MSTPOAM、网络体验优点的产物；以分组业务为核心并支持多业务提供，具有更低的总体使用成本 (TCO)；秉承SDH的传统优势，包括快速的业务保护和恢复能力、端到端的业务配置和管理能力、便捷的OAM和网管能力、严格的QOS保障能力等；高精度的时钟同步和时间同步解决方案。Packet Transport Network-分组传送网：是一种以分组作为传送单位，承载电信级以太网业务为主，兼容TDM、ATM等业务的综合传送技术1背景3PTN组网和建设方案目 录2PTN技术4PTN设备和招投标情况1、PTN的两种实现技术最初，由ITU-T定义T-MPLS，后续由I

7、ETF/ITU-T JWT工作组负责标准制定，命名为MPLS - Transport Profile（MPLS-TP）一种面向连接的分组交换网络技术利用MPLS标签交换路径，省去MPLS信令和IP复杂功能支持多业务承载，独立于客户层和控制面，并可运行于各种物理层技术具有强大的传送能力（QoS、OAM和可靠性等）MPLS头LSP, LDP, 流量工程PWE3, BFD/FRR 增强取消IP增加双向LSP增加OAM和保护 简化和增强IP headerIPPayloadIPEncapsulationPHYMPLS headerIPpayloadIP headerEncapsulationPHYMPL

8、S(opt)EncapsulationT-MPLSMPLS headerpayloadEncapsulationPHY(opt)EncapsulationPTN实现方式I：MPLS-TP/T-MPLS技术MPLS-TP = MPLS - L3复杂性 + OAM + 保护C-DAC-SAPayloadS-VIDC-VIDIEEE802.1adEthertypeEthertypeEthertypeQinQIEEE802.1ahC-DAC-SAPayloadI-SIDS-VIDC-VIDEthertypeEthertypeEthertypeB-DAB-SAB-VIDEthertypeEthertyp

9、eMAC in MACC-DAC-SAPayloadI-SIDS-VIDC-VIDEthertypeEthertypeEthertypeB-DAB-SAB-VIDEthertypeEthertypePBB-TEIEEE802.1QayC-DAC-SAC-VIDIEEE802.1qEthertypeEthertypeVLANPayloadC-DAC-SAIEEE802.1EthertypeEthernetPayloadPBT（运营商骨干网传送）利用现有以太网的封装和转发机制建立面向连接的网络，取消了MAC地址学习、生成树和泛洪等以太网无连接特性增强了OAM能力，实现了基于业务和网络的层次化管理采

10、用主备隧道的线性保护，实现电信级保护PBT = MACinMAC L2无连接 + OAM + 保护增强以太网PBBPBTPTN实现方式II：PBT/PBB-TE技术PTN的两种实现方式的共性和差异PTN实现方式国际标准化组织设备商MPLS-TPIETF、ITU-T、MEF阿朗、华为、中兴、烽火、爱立信、UT斯达康、诺西、富士通、新邮通PBTIEEE、MEF、ITU-T北电MPLS-TPPBT共性内核以分组交换为内核承载业务天然支持分组业务承载，采用内嵌电路仿真方式承载电路业务QoS支持QoS区分和统计复用OAM和网管支持电信级OAM和网管能力，以及图形化界面安全性采用面向连接技术保证业务的安全

11、性可靠性支持线性保护同步支持精确频率同步和基于1588v2的时间同步能力标准化在环网保护、同步、OAM、与路由器互通等方面的标准尚不成熟差异互通与MSTP兼容性较好与以太网兼容性较好关键技术实现方式PTN的两种实现方式差异不大，技术选择主要由产业链情况决定。目前，MPLS-TP更占优势， PBT仅北电主推。中国移动目前选择基于MPLS-TP的实现方式。2、PTN的结构类似SDH的PTN（MPLS-TP）分层模型高阶通道层(HO-VC)低阶通道层(LO-VC)复用段/再生段层(MS/RS)TMP通路层(LSP/Tunnel)TMC通道层(PW)TMS段层(以太网/SDH)为一个或多个客户业务提供

12、更大的传送网通路提供传送网隧道的连接建立和监控提供对TMS段层的适配等效于MPLS的隧道层（Tunnel），而TunnelLSP唯一标识相同源宿的标签交换路径为客户提供端到端的传送网业务将业务净荷适配封装，实现最贴近业务层的监控封装后映射到TMP通路层承载等效于MPLS的PWE3协议的伪线层（PW）保证传送网通路上相邻节点间信息完整性传递的物理连接完成对固定传送网通路的承载和支撑连接的建立，并对链路的质量好坏进行监控例如以太网、SDH、OTH、波长通道等数据链路层业务净荷TDM业务净荷以太网、TDM、ATMSDHPTN通道层（电路层），TMC（T-MPLS Channel）：等效于的伪线层。表

13、示业务的特性，例如连接的类型和拓扑类型、业务的类型等。提供T-MPLS传送网业务通路，一个TMC连接传送一个客户业务实体（包括一个单个的客户业务或一组客户业务）。通路层，TMP（T-MPLS Path）：类似于MPLS中的隧道层，表示端到端逻辑连接的特性，提供传送网连接通道，一个TMP连接在TMP域的边界之间传送一个或多个TMC信号。段层，TMS（T-MPLS Section）：表示相邻的虚层连接，提供两个相邻T-MPLS节点之间的OAM监视。由于TMS实例与服务层路径之间是一对一的，所以，它不需要标签。PTN的结构传送平面：实现各种业务的传送处理功能，如封装、转发、流控、交换等，并实现保护和

14、OAM开销处理管理平面：完成设备拓扑管理、配置管理、告警性能管理、安全管理控制平面：通过信令和路由协议实现业务的建立、保护恢复MPLS-TP/T-MPLSPWE3IP、Ethernet、ATM、SANE1/T1、STM-NEthernet/SDH/OTH传送平面传送平面控制平面管理平面控制平面管理平面OAM分组交换矩阵TDM CES同步处理设备管理监控Ch STM-1IMA/TDM E1控制平面ATM CESEMS保护PTNMSTPRouter基站CPEETH 通道ETH通道流量管理PTNRouter10GE/GE/FE10GE/GE/FETDM EOSATM STM-1ETH通道ETH通道E

15、TH通道UNINNIPTN功能框图传统业务预处理，如SDH映射、TDM业务的电路仿真等故障定位性能监控故障检测时间3.3ms310ms保护倒换时间= Sum (PWi CIR)Tunnel EIR = Max (PWi EIR)PW1PW2tunnel1PW1PW2tunne2PW1PW2tunnel3弹性带宽机制 不同的tunnel可以有不同的优先级别，并可设 置有保障的CIR以及非保证的PIR，某个tunnel 的CIR带宽没有占用时，其他tunnel的PIR可以 占用这部分带宽，这样可以提高带宽利用率。 对于同一个tunnel中，每个PW也有不同的优先 级，同样可设置有保障的CIR以及非

16、保证的PIR。 完善的QoS：高质量统计复用的基础PTN的QoS机制流量分类流量监控流量整形拥塞控制队列调度Eth接口Eth接口分组交叉内核IP流分类及标记是QoS执行服务的基础，报文分类使用ACL和IP优先级技术，根据分类结果交给其它模块处理或打标记（着色）供系统分类使用对流量进行控制整形使业务流输出的速率符合业务模型的规定；根据特定规则丢弃分组，打标记设置报文的DS域（或IP优先级）对报文的流量进行限制,对超出流量约定的报文进行缓冲，流量整形可能会增加延迟，CAR/CIR等技术根据队列状态进行有选择性的丢包（尾丢弃算法或WRED算法），缓解和避免网络拥塞。在网络拥塞时，保证不同优先级的报文

17、得到不同的QoS待遇。将不同优先级的报文进入不同队列，不同队列将得到不同的调度优先级、概率或带宽保证（SP/WFQ/DWRR等算法） PTN端到端的QoS解决方案基于面向连接的MPLS，对PW & LSP的端到端 QOS 设置： 提供端到端的SLA, 保证分组业务高质量传送。 基于业务的端到端QOS解决方案，而非基于单站汇聚核心层GE/ ATM STM-1RNCNodeBBTS接入层BSCN x E1 / ch-STM-1TDM PWE3 TDM PWE3 IMA E1/FEE1ATM PWE3 ATM PWE3Priority 1Priority 2Priority 1Priority 2P

18、TN的HQoS差异化调度铜牌基站组银牌基站组金牌基站组WFQ13610GEPTN 可实现5级HQOS调度：1、基站各业务；2、基站间；3、各级基站组间；4、子接口/LSP；5、物理接口。PTN支持层次化QoS，能够区分不同的基站组和基站业务，对不同基站组和业务提供差异化服务；HQoS机制为VIP基站提供了专用通道：即使发生网络拥塞，也不会出现关键业务掉线事故，如：政府机关，灾难现场的基站业务等；VoiceTV铜牌基站GameDataWFQPQVoiceTV银牌基站GameDataWFQPQVoiceTV金牌基站GameDataWFQPQNBNBNB6、层次化的OAMOAM帧结构12341234

19、56781234567812345678123456781label(13)MELSTTL5Function TypeResVersionFlagsTLV OffsetOAM PDU payload arealastEnd TLVOAM信息包含在特定的OAM帧，并以帧的形式进行传送。OAM帧：由OAM PDU 和外层的转发标记栈条目组成。转发标记栈条目内容同其它数据分组一样，用来保证OAM帧 在路径上的正确转发Lable：20bit，值为13表示OAM帧发送周期3种不同应用如：故障管理：缺省周期1s（1帧/秒）性能监控：缺省周期100ms（10帧/秒）保护倒换：缺省周期 3.33ms（300帧

20、/秒）OAM简介分为预置OAM、按需OAM和通信通道OAM三种 预置OAM是一种主动式的OAM，它通过周期性地检验电路、通道或者段的连续性和性能，在故障条件下自动告警，如RDI（远端故障指示）、AIS（告警指示与抑制）等。 按需OAM是一种请求式的OAM，它通过请求者向目标点发送请求信息的方式来检测电路、通道或者段的连续性和性能，以便单端维护、定位错误和监测信号质量，如TST（测试）、LT（链路跟踪）等。 通信通道OAM是一种专用通信式的OAM，主要用于信号劣化或失效条件下触发的自动保护倒换指令、同步状态消息以及通用目的的通信，如APS（自动保护倒换）、SSM（同步化状态信息）和MCC（管理通

21、道维护）等支持OAM的嵌套机制；TypeNameTypeName01CV29MCC02FDI2ALMR20LBR2BLMM21LBM2D1DM23LCK2EDMR25TST2FDMM27APS35SSM28SCC37CSF其余字段：Reserved采取了与传统传送网相类似的基于OAM功能的错误管理、性能检测体系。T-MPLS/MPLS-TP大量增加了OAM协议数据单元(PDU)种类，每种PDU完成一个功能，这些功能突出实现了支持差错管理和性能管理，尽量最小化服务中断、恢复时间及操作资源等特点。T-MPLS、MPLS-TP这些功能基本与传统传送网OAM 功能相当， 这就使得该技术的OAM具有了提

22、供电信运营级业务的能力。硬件OAM，大规模组网和快速倒换基础PTN内部集成OAM芯片3.3ms6.6ms3.3ms快速：OAM 报文由硬件转发 (CPU不需参与处理），检测速度比快速BFD快3倍，每报文间隔为3.3ms（而非10ms），确保业务50ms 保护倒换；海量：上千条业务同时倒换性能不劣化，基于硬件，8k保护组同时在50ms内倒换；无中断倒换： APS 协议由线路板卡处理， 独立于控制板，控制板不在位仍可完成倒换；可根据线路告警（误码门限等）触发业务倒换，避免线路污损后的丢包问题。硬件ASIC实现PTN OAM层次化的OAM MEP MIP OAM原子功能 Client Service

23、Client Service OAM(UNI to UNI)PW OAMTunnel OAMSegment OAMAccess Link OAMAccess Link OAMPTN802.3ahMEF/ITU-T Y.1731ITU-T G.8114 / Y.1730 / Y.1731 / 802.1agITU-T G.8114ITU-T G.8114PW OAMTunnel OAMSegment OAMPTNPTN OAM 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 多个层次检测，可靠性高，发生故障时合理启动相应层级的保护机制；7、各种保护技术MPLS-T

24、P的保护倒换技术线性保护倒换：G.8131定义的路径保护无协议的11方式；基于协议的1：1/1：N方式TE FRR是基于协议的区段1：1方式，属于1：1线性保护的一种实现方式。环网保护倒换：G.8132定义的环网保护环网保护是基于协议的区段共享方式。一般对环网上的每个区段分别做保护，不同区段的备用路径可以共享。wrapping （环回）方式；Steering(转向)方式LAG（链路聚合）基于GMPLS控制平面功能实现网络保护和恢复技术的结合线性1+1保护工作原理工作路径和保护路径都承载业务并采用双发选收的模式；技术特点：采用MSTP的通道保护原理，双发选收；倒换时间最短；保护路径不能传送业务；

25、LSP标签占用大、带宽利用率低；主用、备用 LSP应配置相同标签来减少标签数线性1:1保护工作原理1：1时在网络正常情况下仅工作路径承载业务，备用路径空闲（也可运行其他较低优先级的业务）；在网络故障情况下，通过协议切换到备用路径承载业务（可抢占其他较低优先级的业务）技术特点：采用SDH的通道保护原理，源宿节点两端桥接；倒换时间相对1+1长，小于50ms；保护路径可实现次要业务传送；LSP标签占用大、带宽利用率低；主用、备用 LSP应配置相同标签来减少标签数环网保护倒换技术WrappingWrappingwrapping （环回）：故障区段的相邻节点通过协议切换到该区段的备用路径技术特点：属于段

26、层保护，类似SDH的复用段保护原理，在故障处相邻两节点进行桥接；采用TMS层OAM中的APS协议，实现小于50ms 倒换；段层保护，节省大量LSP条目数和配置工作量；无需每条LSP 3.3ms间隔的开销帧，大幅提高业务通道的传送带宽；在分布型业务模型下，环网带宽利用率更高。环网保护倒换技术Steeringsteering方式（转向） ，源宿节点通过协议切换到备用路径技术特点：属于段层保护，故障处相邻两节点通过APS协议分别告知所有经过故障点的业务的源、宿节点，源、宿节点在各自节点处倒换；受影响网元较多，倒换协议复杂，倒换时间难以保证50ms；段层保护，在节省LSP条目数和配置工作量、提高传送带

27、宽方面的优势同Wrapping。Steering以太网主备链路保护技术LAG每台设备本地配置主备保护链路，无需其他设备参与，实现简单保护链路端口无需打开传统STP协议应能实现基于VLAN的负载分担主备链路保护主用链路保护链路主备链路保护主用链路保护链路RNCPTN2Link 1 ActiveLink 2 Hot-Standby PTN1RNCPTN2PTN1Link 1 DownLink 2 Active OAMOAMOAMAPS保护倒换：50ms,基于硬件OAM3.3ms6.6msOAM10 msAPSAPSOAM EngineOAM EnginePacket EnginePacket En

28、gineLineCardLineCardLineCardPacket EngineW TunnelP TunnelAPS ProtocolAPS ProtocolFabric大规模组网： 8k保护组，海量基站接入， 配合 MS-PW，网络扩展性更强NNINNIUNI可靠性强，倒换时间 50ms) OAM 报文由硬件转发 APS 基于硬件，不需主控板参与.10GE/POSNNINNIUNIBSC/RNCSGSNMGWaGWMSCBTSeNBCTN 6100/6200 E1E1/FEE1/FEGEMMET-MPLS(MPLS-TP) 环网保护配置简单，效率高，尤其是LSP数量庞大时，更体现出优势倒

29、换时间快（50ms），安全可靠，类似SDH复用段保护，避免因光纤中断引起的大量LSP保护拥塞。OAM开销小，节省带宽，设备负荷小。段层的多个LSP弹性保护通道LSP1+1 的OAM业务流环网保护 的OAM业务流NodeBNodeBPTN端到端可靠的业务保护方案PTN PTN PTN PTN PTN PTN RNCRNC网络内部保护机制E1的 保护： 1:N TPS LSP /PW的保护： APS 1+1/1:1双归保护、MPLS 环保护网络边缘保护机制E1保护：TPSSTM-N保护： LMSP 1+1/1:1双归保护：LAG/LMSP设备级保护主控/交换单元时钟处理单元风扇单元网络边缘保护机制

30、E1保护： TPS、IMA、MLPPPSTM-N保护： LMSP 1+1/1:1Ethernet保护：LAGNodeB BTSNodeBNodeB方案实现简单，由于不同的基站在不同的VLAN内，广播域严格隔离；快速故障定位，根据LSP状态检测，提供节点和链路级50MS故障保护；海量的LSP保护组（8k），满足大规模组网的保护倒换需求。8、频率同步和时间同步频率同步和时间同步时间同步：两个表每时每刻的时间都保持一致;频率同步：两个表的时间不一样，保持一个恒定的差TD要求时间同步：1.5us；传输为1us频率同步：0.05ppm同步以太技术：解决频率同步问题采用类SDH的时钟同步方案，通过物理层串

31、行比特流提取时钟，实现网络时钟（频率）同步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恢复出数据和时钟信息同步以太网时钟精度由物理层保证，与以太网链路层负载和包转发时延无关以太信号以 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时钟的质量等级信息可以通过专门的SSM帧进行传送PTN的同步以太时钟具有高稳定度，精度达到15ppb，相关标准为G.8261Node B从时钟GE主时钟GE物理层MACMAC物理层以太网SSMSSMIEEE 1588v2同步技术：解决时间同步问题IE

32、EE 1588全称是 “网络测量和控制系统的精密时钟同步协议标准” IEEE 1588定义了一个在测量和控制网络中，与网络交流、本地计算和分配对象有关的精确同步时钟的协议（PTP: Precision Time Protocol） IEEE 1588 v2(PTP)协议：通过主从设备间消息传递，计算时间和频率偏移以及中间网络设备引入的驻留时间，从而减少定时包受存储转发的影响，实现主从时钟和时间的精确同步。 偏移校正传输延时测量1588v2两种实现方式：BC和TCPTN时间同步主要有两种方式：BC（边界时钟）和TC（透明时钟）BC模式特点：每个同步链上的相邻节点逐跳运行主从时钟模式（上游为主、下

33、游为从），逐级同步，最终PTN全网同步时间树的中间转发节点运行PTP协议，按照主从方式逐跳转发精确时间TC模式特点：每个同步链上仅首末两个节点运行主从时钟模式，中间节点运行TC模式时间树上的中间转发节点不运行PTP协议，只对时戳包补偿节点转发延时1背景3PTN组网和建设方案目 录2PTN技术4PTN设备和招投标情况1、建设指导意见分组化城域传送网建设指导意见组网结构分组化城域传送网按照核心层、汇聚层、接入层三层结构组建。核心层、汇聚层可主要采用环形结构，接入层以环形结构为主，也可采用链形结构。分组化城域传送设备与现网SDH/MSTP设备应独立组网技术选择近期策略为“采用PTN、IP RAN技术

34、，积极跟踪、推进增强以太网技术成熟”。PTN（分组传送网技术）现阶段可在各种规模城域网组网。IP RAN（IP化无线接入网承载方案）近期可在一定规模下城域网组网，后续可根据应用情况扩大组网规模。网管应遵循网管集中化建设原则，建设网元层和子网层厂家网管，要求厂家开放北向接口，便于接入传输网综合网管。TD四期网络建设原则充分利用现有2G传输网络的空余资源。采用光缆接入方式，对于确实实施困难的少量基站，可适当采用微波等方式作为过渡。以PTN设备为主进行传输网络建设。对于新选站址的TD基站，应新建PTN传输设备；对于共址基站，在原有MSTP设备空余传输容量不能满足本期工程需求时，应新建PTN传输设备，

35、对于原有MSTP设备的空余容量能满足本期需求的基站，可以通过插板进行扩容。对于新建PTN传输系统，在满足近期业务发展需要的基础上，应适当超前，预留业务发展余量和设备端口。从安全可靠性出发，接入层系统尽量采用环网结构，在地理条件和光缆建设确有困难的情况下可少量采用链型结构。对于不具备后备电源条件的基站，宜单独组织传输系统。接入层光缆传输系统的建设需要综合考虑2G、TD、大客户等接入带宽需求、节点布局、光缆情况和网络安全等多种因素，合理安排系统制式和环上节点数量。接入层光缆传输系统的组织可以参考如下：密集市区：PTN方式主要采用GE 传输系统，每个环38个节点；一般市区：PTN方式采用GE传输系统

36、，每个环510个节点，最多不能超过15个。管道、光缆和杆路是城域传送网的基础设施，应继续按照“租、购、建相结合，以租为主”的原则开展管线资源建设，完善城域光缆网络。充分利用其他电信运营商和社会资源，优先利用铁通公司资源，借助“共建共享”和地方政府支持TD建设的契机，积极获取城市核心区域稀缺管线资源。合理规划，积极获取汇聚节点局房资源。管道、光缆建设应提前进行，根据建设可能性有重点地扩大自有管线规模。本期主要覆盖城市主要区域，新建光缆线路应采取管道方式为主、架空和其它敷设方式为辅的思路。以G.652光缆为主，光缆芯数可结合地理分布、系统组织、业务大小等因素选用，不宜低于24芯。在同路由有多个传输

37、系统经过、或潜在用户较多的主干区域，为提高管道资源利用效率，应适当增大纤芯数量PTN网络架构新建按照核心、汇聚、接入三层考虑；原则上PTN和SDH/MSTP独立组网；核心层：核心层负责提供核心节点间的局间中继电路，并负责各种业务的调度，核心层应具有大容量的业务调度能力和多业务传送能力。可采用10GE组环，节点数量26个；也可采用mesh组网（业务量较大时）汇聚层： 汇聚层负责一定区域内各种业务的汇聚和疏导，汇聚层应具有较大的业务汇聚能力及多业务传送能力。采用10GE组环，节点数量宜在48个。接入层：接入层应具有灵活、快速的多业务接入能力。采用GE组环，PTN：为了安全起见节点数量不应多于15个

38、；对于IP RAN，不应多于10个。原则上PTN和SDH/MSTP独立组网10GE10GE10GE10GE10GE10GE业务业务10GE业务业务10GE10GE10GE10GE10GE业务业务10GE10GE10GE10GE10GE10GEWDM/光纤10GE业务业务10GE业务业务中小型城域网大中型城域网核心层汇聚层接入层2、PTN与SDH/MSTP的异同PTN与SDH/MSTP的差异和共同点SDH/MSTP为硬管道；PTN具备的“带宽统计复用”和“差异化服务”能力SDH/MSTP：有少量L2功能；PTN：支持L2功能，部分具有少量L3功能SDH 硬管道PTN 弹性管道VC1VC2VC3S

39、DHVC Tun1Tun2Tun3 Flexible Tunnel Free BandwidthPTN和MSTP建网在L1层面较为相似，但其还包含L2/L3层面的需求，业务开通和配置管理方面更侧重与L2/L3。PTN与MSTP建网差异和关注重点建网项目MSTPPTN业务支持点到点点到点，点到多点，多点到多点网络规划依据时隙通道进行规划，强调端到端硬管道带宽保证；采用核心、汇聚、接入三层架构；依据业务模型规划带宽收敛，支持端到端弹性管道，提高带宽利用率；网络规划和控制复杂化；采用核心、汇聚、接入三层架构；网络组网支持环形、链形组网；采用光口直接组网；网络组网需考虑低阶容量支持环形、链形、MESH

40、灵活组网；需要配置链路IP地址、VLAN等；网络组网需要考虑设备的PW/LSP数量网络可靠性通过MSP或SNCP方式实现静态保护，主要支持NNI侧保护；通过LSP、环网、LACP等实现静态、动态保护，支持UNI侧、NNI侧的保护，性能依据设备OAM、QOS等硬件网络扩容通常以环为单位进行扩容，开环加点需重新配置保护系统；按需以链为单位扩容，扩容链路需改变配置，增加PW/LSP网络维护静态链路，支持告警、路径、业务三者关联；电路采用端到端调度方式；采用标准成帧，维护只看网管静态链路维护同SDH，还支持动态链路；电路支持端到端调度或端到端调度动态链路组合，更加符合分组业务需求，维护主要依靠设备和网

41、管的OAM设计能力3、建设方案原则：独立组网，尽量不新增MSTP设备网络规划需充分考虑传送未来三年的业务发展需求，网络建设能够满足后期TD基站和2G基站的统一承载需求。 PTN的引入和演进需因地制宜、全盘考虑，应以新建为主，确保网络建设的合理性、经济性。MSTP和PTN共存，MSTP保持存量，PTN满足新增需求：城域网接入层面MSTP网络和PTN网络将长期共存。其中MSTP主要承载TDM业务，PTN主要承载分组业务；在网络演进期间，业务流向可能会存在跨不同网络的情况。组网策略核心汇聚层：新建PTN第二平面，全部新建或随着业务延伸情况逐步新建。接入层：原则上TD基站、新增站点、IP化业务宜采用分

42、组化设备承载，可先在业务需求密集的城区先组建第二平面，向郊县扩展。仅对于个别局站的E1需求，可通过MSTP插盘扩容或利旧设备解决。PTN引入原则和组网策略PTN建设方案接入层方式一MSTPPTN设备图例：现有MSTP汇聚环叠加组网（方式一）新增PTN汇聚环接入层三种建设方式，优选方式一方式一：叠加组网。在原有的环网结构上新增PTN设备。大中型城市，由于3G、集团客户需求发展较快，直接叠加组网可满足快速发展需求，可避免网络频繁扩容和调整；适用于接入环网上新增站点较多或近几年新增带宽需求较大的场景；要求接入站点配套资源（如机房、电源、光纤等）充足的情况；叠加组网优点是对已有业务影响较小；缺点是配套

43、资源要求较高，初期投资较高。PTN建设方案接入层方式二MSTPPTN设备图例：现有MSTP汇聚环新增PTN汇聚环三种建设方式方式二：替换组网。将有新增需求的站点替换为PTN设备。适用于光缆资源、机房、电源等受限的场景。在方式一情况下，由于机房、电源、光缆等配套资源限制，也可采用替换方式，在已有的MSTP局站替换为PTN设备；适用于接入环网上新增站点较多或近几年新增带宽需求较大且接入站点配套资源受限的场景；优点是满足各种资源条件的限制，对现有资源改造较少；缺点是电路需要割接，网络需要调整，工程实施复杂。PTN建设方案接入层方式三三种建设方式方式三：插盘扩容/利旧调整MSTP。对于个别已有局站：有

44、少量新增E1需求，且环网容量足够时，可通过MSTP插盘扩容解决；对于个别新增局站：环网上只有少量新增节点，业务需求为E1且环网容量足够时，通过开环加节点方式解决，该新增设备可利旧已有设备（如搬迁、替换）。适用于郊县或小型城域网。优点：初期投资小，网络改造小；缺点：不适应网络发展和演进。MSTPPTN设备图例：现有MSTP汇聚环新增PTN汇聚环新增少量E1开环加节点PTN建设方案其它其它建设方式MSTP混合组网方式：接入层先建设PTN，汇聚和核心层采用MSTP，注意VLAN的配置接入层和汇聚采用PTN，核心采用MSTP（有容量）；接入和核心采用PTN，汇聚采用MSTP；全网采用PTN，只是在核心

45、点下2M外挂MSTP部署方式全网建设：最优，但最难；分区分域规划部署：对于密集地区先部署，边远地区后期再建设；分层建设：核心汇聚先部署，接入据情况而定；接入全部部署，核心汇聚据情况而定4、业务流量规划和节点设备配置业务及流量规划-业务模型业务模型：2G：420M3G:20M100M(包括话音和数据)重要集团客户:30100M采用分组化城域传送网承载的业务较大带宽估算如下，可根据实际需求进行规划设计业务类型收敛比峰值带宽实际估算带宽备注2G基站收敛比1:120M20M室外站：900M/1800M各36载频，室内分布站：900M12载频3G基站收敛比1:1.5100M67MA、B、C频段满配，开通

46、HSDPA重要集团客户收敛比1:1100M100M业务及流量规划容量需求PTN网络容量分析接入层为GE，核心汇聚层为10GE，在配置为1：1保护时，资源利用率为50%报文的封装效率报文与开销的比例，报文的平均长度越长，传输效率越高考虑各种封装，有效带宽约为80%；如果考虑OAM等管理开销，链路有效传输效率一般按照70%计算。基本的流量规划沿用以前MSTP的方式：定义每条业务和承载管道的CIR/PIR；物理管道做为最大承载能力（可设置网络中每跳的最大负荷，如不超过链路带宽的80%）；业务管道的CIR 为固定承载带宽（相当于以前的VC12/VC4 的绑定）。10GE汇聚环GE接入环RNCRNC考虑

47、统计复用和保护方式改变带来的变化：容量分层规划接入环：按照接入节点的实际上传容量(n Mb/s)、未来扩容预期指数（a）、800M 的环网带宽（1Gx80%）容量限制，规划接入环节点数量（800/(axn)）。结合实际拓扑，规划节点：在业务密集区域一般不超过8 个接入节点，业务稀疏区域不超过15个节点，以保证业务时延性能（特别是仿真业务）和时间传送精度性能。需要注意的是，实际上接入GE 环网可提供2G 的带宽，如果所有业务都需要保护，则按照1G 带宽计算。如果存在部分业务无需保护，则相应网络带宽可增加一倍。业务及流量规划容量分层规划IP基站GbETDM基站2M接入层汇聚层核心层GbEFERNC

48、BSC10GbEGEcSTM-1考虑统计复用和保护方式改变带来的变化：容量分层规划核心/汇聚环：在双节点互联的情况下，一般将接入环网流量平均分配在两个核心/汇聚节点上，避免接入环单节点故障时接入环所有业务都发生倒换。汇聚环一般为10GE 环网，按每个接入环800M 计算，汇聚节点交叉容量应能够满足接入环数量nx800M+线路交叉容量。汇聚层进行复杂网络组网（如Mesh 组网）下，流量选择路由较多，规划时考虑以下因素：（1)各接入环区域业务流量就近（最近的汇聚节点）接入，在向上层传送时按照各节点分流的方式，应避免过多业务路径（包括保护路径）经过同一中间汇聚节点，避免保护路径和主用路径在中间某一节

49、点相交。（2)统计每一条管道的CIR，逐跳验证每个物理连接在正常情况和保护倒换下的带宽占用情况。业务及流量规划容量分层规划业务及流量规划带宽计算（以3G为例）带宽需求NodeB(Mbit/s)接入环(Mbit/s)汇聚环 (Mbit/s)核心节点(Mbit/s)RNC2020M*10个基站*2（LSP APS保护）=40020M*100个基站*2（LSP APS保护）=4000M20M*200个基站*2（LSP APS保护）=8000MRNC基站最大容量500个，实际部署250个若要考虑收敛比，则实际上接入环和汇聚环上的业务流量小于规划带宽。收敛比：需根据实际业务情况来确定，初期可不考虑收敛，

50、实际运营一段时间后根据经验值取定。 BTSNodeB BTSRNC10GE 环GE 环10GE 环10GE 环RNC BTS带宽计算（如果都是E1接入，没有统计复用）接入环带宽环上站点基站带宽2汇聚环带宽所有接入环上站点基站带宽2RNC业务及流量规划端口需求GE10GE10GE汇聚层核心层接入层RNC / BSC业务接口TDM/IMA E1cSTM-1FE接入环链路GE汇聚环链路10GE业务接口TDM/IMA E1cSTM-1GEETHPW/LSPETH保护路径工作路径端口配置：2G GSM基站接口为nxE1；3G ATM基站接口为nxE1、IP化基站接口为FE，LTE基站接口为FE/GE；集

51、团客户接口为E1、FE、GE；xPON接口为GE；RNC接口为cSTM-1、GE；BSC接口为cSTM-1、E1；BRAS和SR接口为GE；设备采用GE/10GE组网。业务流量规划设备配置考虑因素：根据业务流量和未来的发展趋势，考虑设备的可用业务槽位资源（为考虑网络的可扩展性，建议对设备槽位和交换容量等开展一定预留）合理配置业务处理办板和业务接入板的配合关系；根据保护的需求对业务板位等考虑保护关系和硬件冗余；根据传输距离等合理选择接口类型。设备配置：根据流量规划核算环网带宽，估算设备的交换容量和环网数量；其中，接入层主要满足接入点需求，核心/汇聚层需考虑中远期需求；根据业务需求配置设备端口系统

52、能力单子架单向交换容量接入容量最大接入容量业务槽位数量支持LSP数量线卡线速能力开销字节处理能力OAM能力支持OAM的实例数量CC、CV、AIS、RDI、CSF、LM、DM、LT支持层次化OAM能力（PW OAM、LSP OAM、Section OAM、业务层OAM、接入链路OAM）节能减排尺寸、重量、功耗设备配置需考虑的参数6、网络可靠性规划可靠性设计网络侧： LSP 1:1/1+1保护环网保护双归保护接入链路GE链路：LACP保护cSTM-1链路：11E1端口：TPS N:1,IMA保护设备级保护电源板1+1保护；主控板1+1保护；交换板1+1保护可靠性设计PTN网络保护 RNCBSC/M

53、SCSRRNCBSC/MSCSR10GE 汇聚环10GE 汇聚环GE 接入环GE接入环核心层 汇聚层WDMPTN设备与RNC之间采用LACP保护RNCBSC/MSCSR核心节点PTN向所属每个RNC节点的2端交叉PTN设备分别建立主备用通道设置2端大型PTN设备：可负荷分担终端到不同的RNC；也可采用类似SDH的DNI保护双节点下挂汇聚环，设置2端大型PTN设备，主备用路由通过2端设备互联汇聚节点以双节点下挂接入环，主备用选用不同路由NodeB业务保护：采用基站PTN到PTN交叉机的全程1+1LSP保护的模式，配置主备各1条LSP路径，路由分开。WDM层面可采用光通道保护或线路OLP保护 接入

54、层汇聚环也可采用环网保护10GE 核心环核心环可采用环网保护接入环也可采用环网保护保护方式：全程采用LSP1:1/1+1保护环网保护，双归保护6、频率同步和时间同步规划 同步解决方案可选同步源：线路STM-N 接口 支路E1接口 同步以太网接口（FE/GE） 1588v2时间同步接口 外部定时接口 GPS同步接口 工作模式 跟踪 保持 自由振荡 支持SSM、BMC算法 对设备的要求 经过的设备均需支持选用G.8261同步以太为频率同步，1588 v2为时间同步Slave ClockMaster Clock1588 透传和边界 ClockIEEE 1588 v2采用主从时钟方案，对时间进行编码传

55、送，利用网络链路的对称性和延时测量技术，实现主从时钟的频率、相位和绝对时间的同步。G.8261类SDH的时钟同步方案，通过物理层串行比特流提取时钟，实现频率同步，由物理层保证，与以太网链路层负载和包转发时延无关。SSMMACPhysical LayerMACSynchronous Ethernet NetworkNodeBFE/GEMaster ClockSlave ClockSSMPhysical LayerFE/GE全网统一部署同步网全网统一部署频率同步和时间同步采用1588结合同步以太网技术，硬件实现1588协议中精确时戳的插入和提取，有效提高时间同步精度为了便于维护管理，频率同步和时间

56、同步应规划一致不论BC还是TC，经过的传输节点均需支持1588V2；结合时间服务器提供商的需求，建网时为了保证时间精度，建议采用BC模式 支持带外 1PPS+TOD接口：基站无需支持1588v2协议，满足当前基站的需求支持带内以太网接口：业务和时间信息通过同一接口传递，满足后续基站的 采用SSM或BMC的协议，实现时间链路的自动保护倒换，保证时间的可靠传送需求 NodeB同步路径PTN、OTN/ 北斗卫星接收机基本与SDH/MSTP类似，全网统一部署时钟同步和时间同步时钟/时间源采用主备方式。通过带外1PPS+TOD接口或者1588v2接口注入PTN网络。由核心节点或高可靠性节点提供时钟/时间

57、源，合理规划时钟同步网，避免时钟互锁、时钟环。 线路时钟跟踪应遵循最短路径要求：小于6个网元组成的环网，可以从一个方向跟踪基准时钟源，大于或等于6个网元组成的环网，线路时钟要保证跟踪最短路径。即N个网元的网络，应有N/2个网元从一个方向跟踪基准时钟，另N/2个网元从另一个方向跟踪基准时钟源。对于时钟长链要给予时钟补偿：传送链路中的G.812从时钟数量不超过10个，两个G.812从时钟之间的G.813时钟数量不超过20个，G.811，G.812之间的G.813的时钟数量也不能超过20个，G.813时钟总数不超过60个。在穿通15个节点时，承载网的时间精度累计偏差不超过1000ns。不配置SSM信息时不要在本网元内将时钟配置成环，SSM信息的接收需要在一定的衰减范围内，超过衰减范围，SSM信息无法接收。CES业务时钟同步方案，优选重定时方式，次选自适应方式。同步规划设计原则7、网络安全PTN设备安全措施BSC/RNCSGSNMGWAGWMSCBTSeNBTDM E1IMA E1/FEIMA E1/FEGENMS用户登陆鉴权认证分级用户命令管理权限丰富的协议加密机制，针对协议进行认证加密NodeBNodeB网络安全措施BSC/RNCSGSNMGWAGWMSCBTSeNBTDM E1IMA