PTN技术及组网架构

PTN技术及组网架构集团客户IPoverWDM采用PTN、IPRAN，积极跟踪增强以太网基站TDM/FE/GESR/BRAS家庭客户////OLTONU//无源光分路器分组化城域传送网PON网络光缆网络IP城域网城域核心路由器城域网总体网络架构城域核心层城域汇聚层城域接入层以PON为主（GPON/EPON两者并重，优选GPON），热点区域采用WLAN将基站接入及各类客户接入光缆有机结合，统筹规划，建设”一张光缆网络”。城域网逻辑架构基站高档住宅小区客户集团客户WDM/SDH/MSTPIP专网WDMSDH/MSTP分组化城域传送网SDH/MSTP分组化城域传送网干线传送网城域传送网核心层城域传送网汇聚层城域传送网接入层IP骨干网IP城域网分组化城域传送网CMNETIP/MPLSPON/WLAN接入网传送网IP承载网接入网Agenda业务驱动力分析分组化城域传送网技术概述

测试情况电信业务及网络的发展趋势骨干网全IP化运营商等级统一的全IP骨干网支持移动宽带发展端到端的QoS，可靠性支持多种业务(TDM/ATM/Ethernet)提高传输效率降低租用线成本移动宽带时代即将来临移动数据业务导致了基站带宽的迅速增长，骨干网面临着带宽增长需求和成本之间的矛盾冲突。多种业务（TDM/ATM/Ethernet）将在很长一段时间内共存。全IP化的骨干网应该具有运营等级的能力，以保证移动业务平滑发展。业务IP化和大颗粒化，导致城域网将由主要承载现有E1/STM-1(2M/155M速率)TDM业务逐渐转向承载FE/GE(10M/100M/1000M速率)IP业务。城域网技术需要由现有“以TDM电路交换为内核”向“以IP分组交换为内核”演进3G和全业务竞争，导致城域网不仅承载2G/3G语音和数据业务，还需承载集团客户和家庭业务。城域网需要扩大规模并考虑多业务统一承载对于基站和高价值集团客户等高价值业务和普通集团客户和家庭宽带等低价值业务，需要合理选择组网技术增强对于大规模数据业务的控制和管理TD-SCDMA空口精确时钟和时间同步需求，导致城域网需要提供更高精度的同步信号传送能力。改造现有MSTP/SDH网络成本较高新建分组化城域网应考虑1588v2等同步功能IPoverSDH/WDM城域网核心层MSTP/SDH城域网汇聚/接入层路由器+传输组网，GE及以上颗粒业务逐渐采用IPoverWDM，小颗粒业务仍采用SDH环网以MSTP/SDH环网为主，承载2G基站和少量集团客户业务；主要采用城域传送网MSTP/SDH，承载以小颗粒TDM业务为主的2G基站和少量集团客户业务缺乏集团客户和家庭业务，城域数据网规模较小现状需求和挑战二三层交换机星型组网，接入少量家庭和中小企业用户城域网现状和面临的挑战3G对城域网带来的挑战TD回传网络的需求业务IP化，以承载分组业务为主TD回传网络的现状OAM和保护等电信级能力以承载TDM/ATM电路业务为主TD回传网络的挑战传输接口和内核IP化平滑演进IPoverFiber/SDH/WDMBSCBTSNodeBTDME1IMAE1RNC核心层汇聚层接入层E1E1/STM-1E1/Ch-STM-1622M/155MSDH/MSTP2.5G/622M城域网接口速率和带宽需求加大接口速率小、带宽需求小大容量传输，提高带宽效率对不同业务有不同QoS保证对所有业务都保证高QoS区分QoS传输提供精确频率和时间同步支持频率同步，不支持精确时间同步（目前传输都不提供）精确频率和时间同步传输IPoverFiber/SDH/WDMBSCBTSNodeBFE/E1FE/POSRNCFEGE/STM-1GE/POS2.5G/GE/622M10G/2.5G/GE？2G和3G共传输平滑演进新技术？SDH/MSTPOAM和保护等电信级能力2G和3G共传输Agenda业务驱动力分析分组化城域传送网技术概述

测试情况MSTP增强以太MPLS/PWE3EthernetIPPBTSDH以太环网保护，提高可扩展性(QinQ)面向连接，MacinMac，增强OAM和可靠性以太网接口、GFP、L2交换、虚级联提高转发效率、有连接分组交换、QoS保证、支持多业务、IGP收敛、FRRLayer1ITU-TLayer2IEEELayer3IETFWDM分组传送网(PTN)L1/L2/L3技术争夺城域市场，同时各种技术也在互相借鉴OTN成本太高OAM太弱不满足电信级非分组化MPLS-TPSDH/MSTP和PTN设备的交换方式E1、STM-N、ATMVC交叉连接（TDM）E1、STM-N、ATM、FE、GE客户侧接口E1、STM-N、ATM、FE、GE分组交换客户侧接口客户侧接口VC交叉连接（TDM）SDHMSTPPTN各种技术都具备完善的保护机制、组网灵活、网管能力强现网96%的设备支持MSTP功能，满足接口IP化，但内核仍为TDM为适应分组业务承载，MSTP正向传送IP化技术演进内核承载业务类型技术特点和现状SDH设备TDM交换（VC交叉）TDM业务无法承载分组业务MSTP设备TDM业务和分组业务在分组业务比重较大时承载效率较低PTN设备分组交换在分组业务比重较大时承载效率较高SDH/MSTP和PTN设备的架构

MSTP组网PTN组网统计复用刚性管道，无统计复用弹性管道，有统计复用，带宽规划可按收敛比、提高带宽利用率速率核心层10G，汇聚层10G/2.5G，接入层622/155M组网核心层、汇聚层10GE，接入层GE组网组网环形、链形、MESH保护复用段保护、通道保护、SNCP保护环网Wrapping/Steering保护、

1+1/1:1LSP线路保护保护性能50ms电信级保护控制平面可升级支持引入PTN的必要性业务IP化，网络设备以太网接口越来越普及EoS的代价总是存在业务量增加，统计复用提高带宽效率MSTP与PTN有明确的定位MSTP定位以TDM业务为主、分组业务为辅PTN在分组业务占主导时（约70％）才体现优势核心差别是交换方式和统计复用能力分组传送网(PTN)技术的概念和分类优势继承MPLS的转发机制和多业务承载能力(PWE3)支持分组交换、QoS和统计复用能力（IP化）采用面向连接技术，提高业务端到端性能保证继承传送网的OAM和保护能力去除了IP的复杂的路由协议和面向非连接的特性，更适应城域网环网结构和汇聚型业务需求去除了SDH的TDM交换和同步不足暂不支持L3VPN业务，后续可演进静态配置方式给网络调整带来复杂度国际标准未成熟，导致产品成熟度不高，目前仅部分厂家支持环网保护PTN(MPLS-TP)是针对城域网应用场景，结合IP/MPLS和传送网技术而做的优化可靠性可扩展性多业务承载OAM和管理QoS和统计复用高精度同步定时最初，由ITU-T定义T-MPLS，后续由IETF/ITU-TJWT工作组负责标准制定，命名为MPLS-TransportProfile（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IPheaderIPPayloadIPEncapsulationPHYMPLSheaderIPpayloadIPheaderEncapsulationPHYMPLS(opt)EncapsulationT-MPLSMPLSheaderpayloadEncapsulationPHY(opt)EncapsulationPTN实现方式I：MPLS-TP/T-MPLS技术MPLS-TP=MPLS-L3复杂性+OAM+保护IP/MPLST-MPLS2005200620072008200602:路由器厂商加入T-MPLS架构标准（G.8110.1）的讨论200606：IETF专家介入T-MPLS标准制订200709：Q12/15

采纳Option1200711：IETF

成立MPLSinteroperabilityDesign

TeamJWT200710:Q9/Q11/15采纳Q.12/15决议200704：G.8113/G.8114受阻MPLS-TP200802：

ITU-T成立T-MPLSadhocgroupITU-T和IETF联合工作组(JWT)成立200801:Q5/13采纳SG15的决议G.8113修订为Y.Sup4，G.8114AAP关闭更新截至2009012009200811:IETF73次会议后，4篇MPLS-TPdrafts成为WG2009Q2：IETFWGLC200910：ITU-TSG15consent200807:IETF72次会议，10篇MPLS-TPdrafts(v00)发布200804:MPLS-TPoverview200903：IETF74次会议200905：ITU-TQ10/15&Q12/15联合中间会议，开始修订现有T-MPLS标准200812:ITU-TSG15全会审阅MPLS-TPWG草案MPLS-TP全部标准预计2010年成熟MPLS-TP/T-MPLS标准的演进T-MPLSMPLS-TPT-MPLS/MPLS-TP演进原因ITU-T提出T-MPLS的初衷是扩展IETFMPLS的功能子集用于满足传送网络的面向连接的需求（如OAM、保护等）。随后IETF发现这些扩展与现有MPLS标准不兼容最终ITU-T和IETF决定成立联合工作组（JWT）重新评估T-MPLS的需求，得出结论——ITU-T传送需求可扩展IETFMPLS架构实现，这些扩展被称为TransportProfileforMPLS（即MPLS-TP）C-DAC-SAPayloadS-VIDC-VIDIEEE802.1adEthertypeEthertypeEthertypeQinQIEEE802.1ahC-DAC-SAPayloadI-SIDS-VIDC-VIDEthertypeEthertypeEthertypeB-DAB-SAB-VIDEthertypeEthertypeMACinMACC-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。中国移动建议选择基于MPLS-TP的实现方式。优势具有很强的灵活性、智能性分组交换、QoS和统计复用能力强技术成熟，在核心层应用广泛支持三层业务（如L3VPN）不足动态路由功能在汇聚型业务模型和环网环境下无法发挥动态优势电路仿真大多数采用外挂方式在几千个节点的网络环境下，路由和LSP收敛慢，存在可扩展性问题目前路由器多采用基于软件的OAM，在大网环境下能否保证性能和保护倒换时间还需要进一步验证；缺乏对线路性能劣化故障管理；网管常采用命令行方式，维护人员要求较高三层安全隐患比二层相对高，需通过相应手段加强安全不支持1588v2时间同步技术投资成本和设备功耗较高二层报头隧道标签VC标签二层/三层用户数据标志外层隧道路径标志内层VPN信息IP/MPLS－路由型业务模型下的典型组网技术，多业务和组网能力强、但网管和OAM能力弱优势引入QinQ，提高以太网的可扩展性引入以太环网保护和链路线性保护能力，提高网络可靠性存在以太的成本优势不足电路仿真大多数采用外置方式，E1往返时延偏大（要求16ms，实测46ms）不支持L3VPN业务QoS能力不足以太网OAM机制不够完善，增强以太设备对于线路系统的性能监控和管理能力不足目前多采用基于软件的OAM，在大网环境下能否保证性能和保护倒换时间还需要进一步验证；缺乏对线路性能劣化故障管理；网管常采用命令行方式，维护人员要求较高不支持频率同步和1588v2时间同步技术保护协议均为私有协议，跨厂家互通组网时存在问题802.1adProviderBridges(PB)SADAPayloadS-VIDC-VID802.1qSADAPayloadVID802.1SADAPayloadS4MS2S3S6L1L2L3L5L6L4BS5客户侧客户侧CPEE-NTUCPE运营商A运营商B实现端到端服务控制和监控

接入链路OAM802.3ah-EFME-NTU增强以太网－在传统以太基础上进行增强的以太网技术各类IP化技术之间的关系IP/MPLSIP域内/域间动态路由和信令协议面向无连接特性L3业务承载，如L3VPN业务、L3组播业务SDH/MSTPTDM电路交换和同步PTN（MPLS-TP）MPLS帧格式、协议栈、转发机制电路业务承载面向连接特性，保证端到端业务性能OAM，线性保护和环网保护网管静态配置分组同步（同步以太网、IEEE1588v2等）增强以太QinQ私有以太环网保护协议IPRAN核心/汇聚层：IP/MPLS接入层：增强以太分组交换L2分组业务承载，如以太网业务、L2VPN业务、L2组播业务QOS策略和统计复用Agenda业务驱动力分析分组化城域传送网技术概述

测试情况测试情况集团公司于2008年上半年启动了城域传送网IP化相关研究工作，目前已开展了实验室测试、试点测试及规范编制等工作单厂家实验室测试（2008.7～2009.1）：PTN、增强以太网、IP/MPLS和IPRAN的技术摸底测试，承载基站业务和宽带业务测试单厂家试点测试（2009.2～2009.6）：PTN、增强以太网、IP/MPLS和IPRAN承载基站业务及宽带业务的现网试点测试，涉及8个省、9个厂家的20个测试，重点验证在现网复杂环境下承载实际基站业务的能力，长期运行性能和稳定性，以及故障定位等网管运维能力多厂家组网实验室测试（2009.4～2009.6）：对PTN、增强以太网、IP/MPLS、IPRAN等多厂家多技术组网进行实验室测试，重点验证不同厂家设备的互通性以及不同技术混合组网可行性中国移动城域传送网IP化设备规范（2009.1～2009.6），共5册测试技术测试厂家PTN（7）增强以太网（1）IP/MPLS（1）IPRAN（1）单厂家单技术组网试点测试地点广东福建浙江江苏湖北湖南甘肃山东PTNMPLS-TP华为(4)YYYY中兴(3)YYY烽火(3)YYY阿朗(3)YYYUT斯达康(2)YY泰勒(1)YPBT北电(1)Y增强以太烽火(3)YYYIP/MPLS爱立信(1)YIPRAN思科(2)YY配合基站厂家2GTDM爱立信诺西诺西阿朗摩托华为爱立信2GIP诺西诺西爱立信3G中兴中兴大唐华为中兴中兴大唐中兴试点测试拓扑本次试点拓扑采用4个汇聚节点（10GE汇聚环）和10个接入节点（GE接入环），承载TDM/IP化2G基站、ATM/IP化3G基站回传和集团客户接入AgendaPTN技术原理PTN分层模型PTN设备功能封装保护OAMQoS同步PTN设备规范制定类似SDH的PTN（MPLS-TP）分层模型高阶通道层(HO-VC)低阶通道层(LO-VC)再生段层(RS)复用段层(MS)TMP通路层(LSP/Tunnel)TMC通道层(PW)物理媒介层(Fiber/Copper)TMS段层(以太网/SDH)为一个或多个客户业务提供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Tunnel＋LSP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）在物理媒介上，实现对比特流的传送，并具备对网络物理故障的监测和定位能力可以是光媒介或电媒介，例如光纤、铜缆甚至无线等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、ATMSDHPTNAgendaPTN技术原理PTN分层模型PTN设备功能封装保护OAMQoS同步PTN设备规范制定PTN设备基本功能传送平面：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TDMCES同步处理设备管理监控ChSTM-1IMA/TDME1控制平面ATMCESEMS保护PTNMSTPRouter基站CPEETH通道ETH通道流量管理PTNRouter10GE/GE/FE10GE/GE/FETDMEOSATMSTM-1ETH通道ETH通道ETH通道UNINNIPTN设备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3.3ms×3＝10ms保护倒换时间<50ms报文处理标记交换业务交换（热备）流量调度基于业务流的QOS策略拓扑管理配置管理告警性能管理安全管理路由和信令保护恢复1588v2时间同步同步以太PTN（MPLS-TP）为实现类似SDH的面向连接的端到端OAM，去除了IP/MPLS众多无连接的特性不同项MPLS-TPIP/MPLS标签分配集中的网管配置或GMPLS控制平面MPLS控制信令自动分发标记，包括RSVP/LDP等保护1：1/1＋1线性、环网保护TEFRR/IGPOAMCC/AIS/RDI/LM/DM…BFD/PingLSP双向单向PHP（倒数第二跳弹出）不支持支持，降低边缘设备的复杂度LSP聚合不支持支持，相同目的地址的流量可以使用相同的标签，增强网络可扩展性ECMP（等价多路径）不支持支持，一条LSP的流量可以分担到多个等价的网络路径中转发PTN（MPLS-TP）与IP/MPLS设备功能差异分组传送网的特征“EVC”以太网虚电路实现以太网流的透明传输严格的面向连接，可预知的传送路径电信级以太网业务－E-Line，E-LAN，E-Tree，仍然支持TDM业务更加适合于IP业务特征的“柔性”传输管道传输级别的业务保护和恢复继承自SDH的操作、管理和维护机制(OAM)可利用各种底层传输通道：SDH/Ethernet/OTN…业务QoS的区分和保证，灵活提供SLA严格的业务隔离，保证了业务安全性增强的网络同步，可同时支持高性能的频率与时间同步结合控制平面实现资源的自动配置及网状网的高生存性强大的网络管理平台，对于分组传送业务的完全控制PTN设备是融合多种传送层技术的设备CIR=100MEIR=100MEthorODUT-MPLS

TunnelT-MPLS

PWEVCorIP/MPLSGE10GEClientDClientAClientCClientBClientCPTN管道模型ClientBClientAClientD业务层:可以是任何二层信号(Ethernet,ATM,FR,TDMCES…)采用IETFPWE3或IP/MPLS方式映射物理段层:可以是任何的一层信号(Ethernet,SDH,OTN+WDM…)逻辑链路层:T-MPLS定义了两个层面

channel通道(IETFMS-PW)

path

管道(

IETFMPLStunnel)T-MPLS设备(具备对通道和路径的交换能力)PTN的业务模型业务类型：TDMCESE1帧E1帧以太网接口DS1/E1RTPHeaderSAToPCWPWLabel802.1QVLAN802.3MACE1E1

SAToP(RFC4553)非结构化封装

CESoPSN(RFC5086)结构化封装

CEP(RFC4842)CES业务保护

同步：通过1588提供差分定时的普通时钟CES仿真方式比较SAToP仿真(RFC4553）CESoPSN仿真(RFC5086)非结构化E1仿真支持不支持结构化E1仿真支持支持帧结构标准PWE3封装，直接封装TDM码流。标准PWE3，需要额外开销标识每个64K的时隙号带宽占用可根据时延要求按需配置每个以太网帧包封的E1帧的个数，调整仿真带宽占用比例。可对idle时隙指定不仿真，但必须识别结构化E1帧结构，且节约带宽相对GE/10GE管道几乎可忽略。仿真处理机制复杂度仿真完整的TDM流，不需要考虑成帧或者64kbps时隙问题，处理机制快速简洁。需要按照成帧方式对每个64-kbps进行仿真。IWF需要配置帧发生器来重建完整的E1本地帧结构，处理机制复杂。大客户租线承载大客户租线业务需严格保证带宽，SAToP不压缩时隙，无论结构还是非结构化TDM信号均保证带宽透传。CESoPSN需要运营商对其E1中的帧结构和信令进行识别，不能满足高端大客户租线业务透传的要求PacketcorePacketNetworkIWFIWFCE1CE2PseudowiresPSNtunnelAttachmentcircuitAttachmentcircuitSAToP是PTN网络中性价比最佳的适合回传和大客户租线的仿真技术AgendaPTN技术原理PTN分层模型PTN设备功能封装保护OAMQoS同步PTN设备规范制定T-MPLS/MPLS-TP的帧格式项目含义描述与作用PA前同步码7个字节，1和0交互使用，使接收节点进行同步并做好接收数据帧的准备SFD帧起始标志符一个字节0xAB，它标识着以太网帧的开始FCS帧校验序列4个字节，采用32位CRC循环冗余校验对从"目标MAC地址"字段到"数据"字段的数据进行校验DA目的地址6个字节，目标站点的物理地址SA源地址6个字节，发送帧的站点的物理地址PAD填充位用以填充当数据段的数据不足64字节时Type以太网帧类型2个字节，被各个公司分配来用于建立系统以及用于遵循国际标准的软件（如X.25）。Label标签值字段20比特，用于转发的指针（0到15是保留的），从16开始可配EXPEXPerimental3比特，保留，用于试验，现在通常用做CoS（ClassofService）SStack1比特，栈底标识。MPLS支持标签的分层结构，即多重标签，S值为1时表明为最底层标签TTL生存周期8比特，和IP分组中的TTL意义相同T-MPLS/MPLS-TP帧头格式数据帧结构TMP标签域TMC标签域

DASA0x8847TMP标签域TMC标签域数据净荷CRC6字节6字节2字节4字节4字节4字节TMPlableEXPS比特=0TTL20比特3比特1比特8比特TMClableEXPS比特=1TTL20比特3比特1比特8比特以太网业务封装格式PE1PPE2CE1CE2MACDAMACSAC-tag(optional)DataPWLabelTunnelLabel1EthernetHeader1MACDAMACSAC-tag(optional)DataPWLabelTunnelLabel2EthernetHeader2MACDAMACSAC-tag(optional)DataMACDAMACSAC-tag(optional)DataProviderNetworkMACDAnMACSAn0x8847EthernetHeadernTDM业务封装格式PE1PPE2NodeBRNCTDMDataPWLabelTunnelLabel1EthernetHeader1ControlWordRTPHeader(optional)TDMDataPWLabelTunnelLabel2EthernetHeader2ProviderNetworkControlWordRTPHeader(optional)TDMDataTDMDataAgendaPTN技术原理PTN分层模型PTN设备功能封装保护OAMQoS同步PTN设备规范制定MPLS-TP的保护倒换技术：线性保护线性保护倒换：G.8131定义的路径保护主要包括无协议的1＋1方式和基于协议的1：1/1：N方式，可以对端到端路径或者端到端路径上的每个区段（节点或链路）进行保护，其中1＋1和1：1为独享保护，1：N为共享保护。采用1＋1时工作路径和保护路径都承载业务并采用双发选收的模式采用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）TEFRR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。一般对端到端路径上的每个区段分别做1：1线性保护。线性1+1保护工作原理技术特点：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；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MPLS-TP的保护倒换技术：环网保护环网保护倒换：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。在网络正常情况下，端到端路径经过的各个区段的备用路径空闲（也可运行其他较低优先级的业务）；在某个区段故障时，有两种实现方式，一种是wrapping（环回）方式，故障区段的相邻节点通过协议切换到该区段的备用路径，另一种是steering方式（转向），源宿节点通过协议切换到备用路径。由于环网保护为共享方式，在资源利用率方面比1＋1和1：1线性保护更有优势，因此在各种保护方式成熟情况下，应优选环网保护（例如，现网MSTP以复用段共享环网保护为主）。环网保护的跨环问题可考虑与其他保护方式结合环网保护倒换技术——WrappingWrapping技术特点：属于段层保护，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LSP3.3ms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——Steering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、提高传送带宽方面的优势同Wrapping。Steering分层保护组网提高网络保护效率分层保护组网特别适合于PTP汇聚回传场景10GE汇聚环GE接入环网接入环业务归并入一条PTN传送管道，进入汇聚层。GE环网环内倒换快速(<50ms)恢复接入层故障，对汇聚层无任何影响。汇聚层对每条归并好的PTN管道进行保护，不受接入层故障影响。可采用1:1的保护方式，环网保护成熟后，进一步提高保护倒换效率。到达汇聚层业务出口的PTN管道数量远远小于接入节点数量，设备管理压力较小，轻松应对保护倒换。到达汇聚层业务出口的PTN管道数量与接入节点数目相同，PTN管道管理压力较大，保护倒换性能下降，效率降低。从接入层节点开始构建端到端PTN管道，每个接入节点对应一条PTN管道。接入PTN管道穿通汇聚接入交汇节点，汇聚层只做管道透传。接入层任何节点或线路故障，将导致汇聚层联动发生PTN管道保护倒换。汇聚层任何节点或线路故障，将导致所有下挂接入层节点发生PTN管道保护倒换。保护倒换效率低。端到端通道组网每次保护倒换都在全网范围内发生保护倒换位置VSI全程LSP/PW分段LSP/PW（分层保护）层次化VPLSCEUNIUNICECEPEMPLS-TP/T-MPLS网络PEPPTN管道（LSP/PW）汇聚能力PW与LSP全程帮定，无管道汇聚能力，适用于端到端保护方式。PW与LSP分段帮定，汇聚层可对接入层的PW进行归并，从而实现分层保护方式，特别适合移动回传场景。PW与LSP可由VSI终结，实现层次化的VPLS，适合构建多点到多点二层VPN。汇聚层接入层Alcatel-LucentPTN设备可同时支持以上三种管道汇聚方式倒换情况比较

分层保护（分段LSP/PW）vs

端到端保护（全程LSP/PW）端到端保护方式汇聚层接入层汇聚层发生故障时所有管道（LSP）发生倒换，接入层与汇聚层同时受影响，倒换效率低，性能受到很大影响。汇聚层发生故障时仅在归并好的管道（LSP）发生倒换，对接入层不受影响，倒换效率高，有效保证倒换性能。PW与LSP全程帮定LSP对PW进行归并分层保护方式开环加点情况比较

分层保护（分段LSP/PW）vs

端到端保护（全程LSP/PW）端到端保护方式（汇聚层）PE1PE2PE3分层保护方式（汇聚层）PE1PE2PE3由于每条PW都帮定相应的LSP，需重新配置的LSP数量等同于PW数量，网络维护配置工作量极大。业务开通速度受到很大影响由于对接入层的PW进行了有效归并，需重新配置的LSP数量大幅减少，网络维护配置工作量小。业务开通速度快PTN承载业务和管道描述应先规划好每条业务的属性，提供一张业务属性分配表备案，以便进行业务配置和业务调整时参考。具体业务属性分配表应至少包括如下信息：业务标识名称（包括所属业务大类或大客户）业务类型（仿真或以太网业务E-Line/E-LAN/E-Tree）UNI客户侧业务描述：VLANID/VLAN优先级（或DSCP优先级）业务PTN承载描述（包括PTN网络中的优先级和CIR/PIR）业务起点和业务终点业务路径描述（包括工作路径和保护路径）PW标识和Tunnel标识层次化QoS考虑层次化QoS一般作用于汇聚层，因为只有汇聚层节点需要同时汇聚来自各个接入环的各种类型的业务，并且有可能产生阻塞，需要对不同用户不同大类的业务内部进行优先级调度。而在接入层每个接入节点业务流向比较单一，基本按照GE环网保证物理带宽设计流量，在进入汇聚层之前不存在阻塞调度问题。层次化QoS一般2层即可，第一层用于区分业务大类或客户，主要体现在网络带宽分配上。第二层用于区分某一业务大类或客户内部不同业务流的优先级，主要体现在优先级（时延性能）分配上。基于这样的架构比较清晰，不宜采用更多层次，否则将产生非常复杂的业务管理。过深的层次不仅体现不出传输层的传送效率（承载颗粒传送，非精细化业务流处理），而且会降低整个网络的转发性能。其他保护方式LAG（链路聚合）DNI（双节点互连）基于GMPLS控制平面功能实现网络保护和恢复技术的结合AgendaPTN技术原理PTN分层模型PTN设备功能封装保护OAMQoS同步PTN设备规范制定PTNOperations,AdministrationandManagement(OAM)Toolstoallowoperatorstoremotelymanagethenetwork电信级的OAM主要功能:

故障定位和故障通知故障抑制故障检测保护倒换维护PW(伪线)/LSP(隧道)PTN业务层OAM(ETHServiceOAM)CECEPTNPTNUNI链路层OAM(ETHLinkOAM)ＵＮＩ链路层OAM(ETHLinkOAM)ETHETHＬＳＰ段层OAM-PTNOAMbasedonhardwarePerformanceandalarmmanagementSimilartoSDH:LOS，RDI，AISEndtoendPMOAMlevel：Ethernet，T-MPLS/MPLS-TPIEEE802.3ahLinkOAMLinkOAMITUY.1731OAMConnectionlayerOAMFEPTNIEEE802.1ag/ITUY.1731ServiceOAM（UNItoUNI）LSPPWCECEPTNPTNT-MPLS/MPLS-TPOAMPTNOAM提供的功能类型功能SectionOAMLSPOAMPWOAM业务OAM链路OAM主动故障管理连通性验证√√√√√告警抑制√√√√远端故障指示√√√锁定指示√√客户信号故障√√

链路事件√性能监测丢包测量√√按需故障管理,定位环回监测√√√√踪迹监视√√√性能监测丢包测量√√√√时延测量√√√√其他保护自动保护倒换√√管理管理控制通道√信令信令控制通道√同步同步状态信息√MPLSTransportProfileandPWframework

MPLS-TPfullysupportPWmodelandLSPforwardingMPLS-TPandT-MPLScorrespondentconcepts:PWareaclientlayerPWcorrespondingTM-Channel,whileLSPcorrespondingtoTM-PathMulti-nodePSNcloudPseudo-wirePW1EmulatedServiceAttachmentCircuitPE1PE2CE1CE2AttachmentCircuitBi-directionalLSPandConnectionorientedPSectionbetweenAdjacentMPLS-TPnodesITU-T/IETFOAMFramework:

ManagementEntitiesandPointsMaintenanceEntity(ME):aphysical/logicalentitythatrequiresmanagementTrafficflowbetweeningressandegressofaServiceProviderorNetworkOperatordomainMaintenanceEntityGroup(MEG):asetofMEsthatExistwithinthesameadministrativeboundaryBelongtothesameconnectioninstance:p2p{1xME}ormultipoint{asmanyasNx(N-1)/2MEs}MEP:MEGEndPointEnd-pointofanME,attheedgeofadomainGenerates/terminatesOAMPDUsMIP:MEGIntermediatePointBetween2MEPs,orinthemiddleofanME(insideadomain)CanonlypassorinterceptandreplytoOAMPDUsfromMEPCommonOAMFrameworkadoptedbyITU-TandIETFLSRALSRBLSRCMEPMIPMEMEPMIPITU-T/IETFOAMFramework:

MPLS-TPSectionMEMPLS-TPSectionME AnMEintendedtomanagealinkbetweentwoadjacentMPLS-TPenabledLSRs:Scopestrictlylimitedtoa“linkconnection”NotadataplaneswitchableentityImplementedviaarawMPLS-TPGAL*ME1LSRALSRBLSRCME2*SeeITU-TY./Sup4and

IETFdraft-vigoureux-mpls-tp-gal-00.txtITU-T/IETFOAMFramework:

LSPMEMPLS-TPLSPME AnMEintendedtomanageaUni/bi-directionalpoint-to-pointLSPsbetweentwoLSRsUnidirectionalpoint-to-multipointLSPbetweenthreeormoreLSRsMEPMIPLSPMELSRALSRBLSRCITU-T/IETFOAMFramework:

Pseudo-WireME

PseudowireME AnMEintendedtomanageapseudowirebetween:TwoTerminatingPEs(T-PE),orAT-PEandaSwitchingPE(S-PE),orTwoS-PEsMEPMIPPseudowireMELSRA(T-PE)LSRBCEXCEYLSRC(T-PE)DomainYDomainXITU-T/IETFOAMFramework:

LSPTCMMELSPTandemConnectionMonitoringME(LSPTCMME) AnMEintendedtomanagea“segment”ofapoint-to-pointLSPbetweentwoLSRspoint-to-multipointLSPbetweenthreeormoreLSRsMEPMIPLSPMEADLSRALSRBLSRCLSRDLSPTCMMEABLSPTCMMECDITU-T/IETFOAMFramework:

Pseudo-WireTCMMEPseudowireTandemConnectionMonitoringME(PWTCMME) AnMEintendedtomanageapseudowiresegmentbetween:AT-PEandaSwitchingPE(S-PE),orTwoS-PEsMEPMIPCEXCEYDomainYDomainXLSRALSRCLSRBPWMEXYT-PES-PES-PELSRDT-PEPWTCMMEABPWTCMMECDEthernetOAM–IEEE

LinkLayerOAM:IEEE802.3ahIEEE802.3ahEthernetintheFirstMile(EFM)OAMScope:PhysicalLinkLayerOAMMonitorandtroubleshootapoint-to-pointfull-duplexlinkParticularlyvaluableinthelast-mileconnectiontonetworkdemarcationdevice(actingasCE),wheremostlinkfailurestypicallyoccurIEEE802.3ahOAMPDUsuseSlowProtocolMAC@,TPID=8809anddonotpropagatebeyondasinglehop

StandardizedinIEEE802.3ah,nowClause57ofIEEE802.3-Ed2005Features:Discoveryandauto-negotiationofOAMcapabilitiesLinkMonitoringviaEventnotificationEventscanbecollectedintoL1/2PMNear-endandfar-endcounters:

BSyE(erroredsymbolcount),ES,SES,UAS,erroredframes/s,etcRemoteFailureIndication(unidirlinkfault,dyinggasp,criticalevent)RemoteLoopbacks(asymmetricalPECEintrusiveloopback,usedtotestintegrityofthelinkatinstallationortroubleshooting)OrganizationspecificenhancementPECEPE802.3ahEFMOAMPDUFrame&TLVFormatsSAMAC=TransmitPortMACAddressDAMAC=0x01-80-C2-00-00-02EtherType=0x88-09noVLANTagSub-type=0x03以太网业务OAMHierarchicalModel

MEGLevelsModelallowsformultipleOAMlevels,viaMEGLevels:Customer(5,6,7)Serviceprovider(3,4)NetworkOperator(0,1,2)Themodelappliestoanend-to-endEthernetservice.SinceeachMEPandMIPcanbeindividuallyidentified,end-user,serviceproviderandoperator(s)caninsertandinterceptOAMsignaltomonitoraparticularsegmentMEPMIPEnd-usersite1End-usersite2OperatorAOperatorBClientlevelProviderlevelOperatorlevelSectionlevel以太网业务OAM:802.1ag&Y.1731802.1agandY.1731KeyElementsContinuityCheckMessages–CCMsPeriodicframessentfromsourcetodest.AbsenceindicatespresenceoffaultSentbetweenManagedEndPoints(MEPs)TakenoutofstreambydestinationMEPRatesfrom300framespersecondto1every6hoursLinkTraceMessage-LTMOn-demandfromsourcetoalldestinationsActivenodesareManagedEndPoints(MEPs)ManagedInteriorPoints(MIPS)RespondwithLinkTraceReply(LTR)InitiallyUsedtodiscoverMACsonservicepathLaterUsedtoidentifyfaultlocationsWhodidnotrespond?PeriodicCCMsCustomerTrafficMEPMEPLTMLTRMEPMEPMIPMIPLinkTraceMessage(LTM)&LinkTraceReply(LTR)Areyouthere?Whodidnotrespond?以太网业务OAM:802.1ag&Y.1731802.1agandY.1731关键点MEPMEPMIPMIPLoopBackMessage(LBM)&LoopBackReply(LBR)LBMLBRLBMLBR–noresponseFaultIsolationStepLoopBackMessagesLBMor‘MACPing’Senton-demandfromsourcetospecificdestinationDestinationfromLTRdiscoveryDestinationsendsbackaLoopBackReply(LBR)CanbesentbetweenMEPsandMIPsUsedtoidentifyfaultlocationNoresponsepastbreakPotentialuseforPMandthroughput(RFC-2544)Where’sthefault?以太网业务OAM:Y.1731onlyKeyElementsinY.1731onlyDelayMeasurement-1DM(Optional)PeriodicorondemandOne-waydelaymeasurementRequiresSynchronizedclocksIEEE1588v2GPSLowlatency,symmetricOAMCoSDelayMeasurementMessage–DMM(Mandatory)PeriodicorondemandMeasuresroundtripdelayDoesnotrequiresynchronizationofclocksDividedby2forone-waydelayestimationEitherresultgivesyouFrameDelayMEPMEPMIPMIPDMOnewaydelaySynchronizedclocksMEPMEPMIPMIPRoundtripdelayDMMDMRNosynchronizationneeded以太网业务OAM:Y.1731onlyY.1731only…FrameDelayVariation-FDVVariationinFrameDelay(FD)YoucanALWAYSdoonewayFDVEvenifclocksarenotsynchronizedAndyoucan’tdoonewayFDTwodistinctinterpretationsofFDVMEF&IETF

SameasInterPacketDelayVariation(RFC-3393)MeasurementisonlypackettopacketThisisNOTjitterITU

DifferencebetweenminandmaxFDoverintervalTypicallyconsideredjitterYoucareaboutbuffersizeforPDHCES–Thisisaresultofjitter!NotIPDVFDMeasurementFrameDelayTimeMEF/IETFFDVMEF/IETFFDV

[+1,-1]IPDV–notJitterITUFDVJitter=FDMAX–FDminITUFDV5MeasurementsAreDifferent以太网业务OAM:Y.1731onlyY.1731only…FrameLossRate(FLR)SeveraloptionsareavailableContinuousCountCCMsmissingas%‘Synthetic’framelossrateWorksforE-LineorE-LANSampledframelossrateUseCCMstocountcustomerframesCountseverycustomerframelossWorksonlyonE-Line(E-pipe)onlyRealframelossrateUseDMMFrames(MEF–Inworks)Synthetic’framelossrateWorksforE-LineorE-LANSampledframelossrateOn-DemandEthernetLossMeasurement(ETH-LM)Senton-demandMakessamemeasurementsasaboveITU-TY.1731EthernetOAMFunctions

GeneralPrinciplesFaultManagement&Diagnosticfunctionsareusedforfastdetection,verification,localizationandnotificationoffailuresFaultManagementfunctionsareproactiveDiagnosticfunctionsareon-demandanduseaTransactionIDBothpoint-to-pointandmultipointAlarmsuppressionforserverlayersourceddefectsPerformanceManagementPoint-to-pointonlyOAMFiltering&Transparency(nestedMEs)PasstransparentlyOAMframesbelongingtohigherlevelMEGsacrosslowerlevelMEGs

FilterOAMframesfromlowerlevelMEGRespondtoOAMframesfromsame-levelMEPOAMframesforwardedonsamerouteasuserpayloadETHflowIndependentofCPoranyspecificserverorclientlayernetwork(Animated)ExampleCC,LB,LTSwitchPortMIPMEP1)ConnectivityCheck(CCM)LBMLBRCCMCCMLossofCC

(LOC)LossofCC

(LOC)2)Loopback(LBM/LBR)3)LinkTrace(LTM/LTR)LTMLTRABPTN的OAM机制，可以实现类似SDH丰富开销的能力实现分层（业务、管道）的网络故障自动检测，保护倒换，性能监控，故障定位，信号的完整性等功能业务的端到端管理，和级联监控支持连续和按需的OAMPTN的OAM机制T-MPLSChannelT-MPLSSectionClientService(e.g.Ethernet)TransportServiceClientServiceT-MPLSPathDomainADomainBT-MPLSDomainAT-MPLSDomainB现有的MPLS-TP的OAM定义PTN的OAM功能PTN的OAM机制可实现类似SDH丰富开销的能力，以满足电信级网络管理维护的要求。PTN的OAM主要功能特征：支持层次化OAM功能，提供了最多8层（0～7），并且每层支持独立的OAM功能，来应对不同的网络部署策略。一般分为TMC、TMP、TMS和接入链路层面提供与故障管理相关的OAM功能，实现了网络故障的自动检测、查验、故障定位和通知的功能在网络端口、节点或链路故障时，通过连续性检测，快速检测故障并触发保护在故障定位时，通过环回检测，准确定位到故障端口、节点或链路提供与性能监视相关的OAM功能，实现了网络性能的在线测量和性能上报功能在网络性能发生劣化时，通过对丢包率和时延等性能指标进行检测，实现对网络运行质量的监控，并触发保护提供告警和告警抑制相关的OAM功能告警机制可以保证在网络故障时产生告警，从而及时、有效关联到故障影响的业务网络底层故障会导致大量的上层故障，上游故障会导致大量的下游故障，AIS/FDI等告警抑制可以屏蔽无效告警提供用于日常维护的OAM功能，包括环回、锁定等操作，为操作人员在日常网络检查中提供了更为方便的维护操作手段。

P

PMEPMIPMIPMEPMEPMEPMEPMEPMEPMEPMIPMIPPTN域1PTN域2NNITMP通路层OAM(域间)

CE

CE接入链路OAMTMP通路层OAM(域2)TMP通路层OAM（LSP）(域1)接入链路OAM

PETMC通道层OAM（PW）

PMIPUNIUNI

PE

PE-S

PE-SMEPMEPMEPMEPMEPMEPMEPMEPMEPTMS段层OAMTMS段层OAM基于PTN分层模型的层次化OAM机制MEGMaintenanceEntityGroup维护实体组MEPMEGEndPointMEG的端点MIPMEGIntermediatePointMEG的中间节点业务OAMOAM帧结构1234123456781234567812345678123456781label(13)MELSTTL5FunctionTypeResVersionFlagsTLVOffsetOAMPDUpayloadarealastEndTLVOAM信息包含在特定的OAM帧，并以帧的形式进行传送。OAM帧：由OAMPDU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/秒）FunctionType类型（常用)TypeNameTypeName01CV29MCC02FDI2ALMR20LBR2