多厂家PTN技术原理及应用

PTN技术原理及应用12123PTN根本概念PTN技术的标准进展PTN关键技术介绍4PTN主要设备介绍5PTN组网模式及应用介绍PTN技术的根本概念基于硬件的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PacketTransportNetwork——分组传送网PTN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和IP等业务的综合传送技术。PTN是一种独立于其他传送机制的组网架构是电信级以太网业务的最正确实现方式，是以太网承载技术和传送技术相结合的产物IP网络和MPLS网络与SDH的结合的产物PTN伪线4PTN技术的根本概念一类是从IP/MPLS开展来的T-MPLS/MPLS-TP技术。该技术抛弃了基于IP地址的逐跳转发，增强了MPLS面向连接的标签转发能力〔不采用倒数第二跳标签弹出PHP、LSP聚合、等价多路径ECMP等〕，从而具有确定的端到端传送路径，增强了网络保护、OAM和QOS能力。PTN有两类实现技术，即T-MPLS/MPLS-TP和PBB/PBB-TE另一类是从以太网逐步开展而来的PBB+PBB-TE技术。PBB解决了运营商和客户之间的平安隔离并提高了网络扩展性，PBB-TE增加了流量工程〔TE〕从而增强了QOS能力。PBB-TE目前主要支持点到点的传送，多点业务支持需要借助PBB和PLSB技术。1、由于T-MPLS/MPLS-TP天然具有和核心网IP/MPLS互通的技术优势等，目前T-MPLS/MPLS-TP已成为PTN的主流实现技术。2、国内外现有七个设备商发布了基于T-MPLS/MPLS-TP技术的PTN设备。从2021年7月至今，7个设备商先后都参加了中国移动组织的城域传送网IP化的实验室阶段测试。3、标志着PTN技术进入根本成熟阶段，到达了较为可观的产业规模。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PTN技术的根本概念-新的挑战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空口技术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PTN技术的根本概念-新的挑战多场景接入是未来承载的开展趋势HSPA/LTEWiMAXL2VPNMicrowavePDH/SDHλPTN2G/3G

Eth/IPxDSLL3VPNLeaseLineBSCRNCSGSNGGSNPTN技术的根本概念-新的挑战现有承载技术难以满足未来大带宽IP化业务的承载需求IPCorePEPEPPxPONNodeBResidentialPCPhoneMobileTerminalBSCRNCBRASMSCGSPOPIPMetroIPAccessGE/FEDSLAMBusiness？BTSPTN技术的根本概念-新的挑战9SDH/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PTN技术的根本概念-演进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Packet1013PTN技术的根本概念PTN关键技术介绍2PTN技术的标准进展4PTN主要设备介绍5PTN组网模式及应用介绍11PTN技术的标准进展--MPLS-TP标准进展MPLS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ITU－T于2005年5月开始开发T-MPLS技术标准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2月，ITU－T和IETF成立JWT〔联合工作组〕；2021年4月18日，推荐T-MPLS和MPLS技术进行融合，IETF扩展现有MPLS技术为MPLS-TP(MPLSTransportProfile〕以增强其对ITU-T传需求的支持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…12PTN技术的标准进展—PTN的应用前景展望前景展望基于MPLSTP技术的PTN应用定位是满足城域会聚、接入层的IP化转型需求。重点承载3G无线基站回传和企事业以太网专线/专网业务。实现IP/MPLS核心网互通。相信基于MPLS-TP技术的PTN可以较好的满足3G无线基站回传、高品质数据业务及企事业专线/专网等电信级业务承载需求，实现城域传送网从传统TDM机制向分组化的演进。特别是受我国运营商3GRANIP化市场需求的推进，PTN产业链将走向成熟，设备性价比不断提高，逐渐到达与现有MSTP相当的价格水平，在我国运营商的城域传送网中进入“大规模应用〞阶段。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。1312PTN技术的根本概念43PTN技术的标准进展PTN主要设备介绍PTN关键技术介绍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关键技术介绍—PTN的特征PTN分组传送网类似SDH网络PTN关键技术介绍—PTN的根本属性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/PWE3ATMPWE3NativeEthEthPWE3UnifiedPacketSwitchCoreSyncSolutionTDMSyncServiceAgnosticSwitchPlatformIEEE1588v2SyncEthPTN关键技术介绍—PTN设备原型17PTN关键技术介绍—MPLS-TP分层传送模型TMC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-PseudoWireEmulationEdgetoEdge〔伪线仿真技术〕，PTN网络中的仿真技术主要采用IETFPWE3技术组制定的相关标准。PTN通过将一个仿真业务从一个PE运载到另一个或多个其他PEs的机制。通过PTN网络上的一个隧道〔IP/MPLS〕对多种业务〔ATM、FR、HDLC、PPP、TDM、Ethernet等〕进行仿真，PTN可以传输多种业务数据净荷。PWE3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。PWE3PTN关键技术介绍—仿真技术〔PWE3〕PTNPTNTunnel1Tunnel2Tunnel3user1PEPTNPTN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PTN关键技术介绍—QoS技术基于硬件处理的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EthPTNCECEPTNPTNEthPTN关键技术介绍—类似SDH的OAM&PMPTN关键技术介绍—1588V2实现时间同步IEEE1588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PTN关键技术介绍—网管2312PTN技术的根本概念34PTN技术的标准进展PTN关键技术介绍PTN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25华为PTN910设备及其技术指标442mm(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产品系列华为PTN950设备及其技术指标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PTN1900设备及其技术指标华为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产品系列华为PTN3900设备及其技术指标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ZXCTN6100设备及其技术指标ZXCTN6100小容量PTN

接入设备中兴PTN产品系列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ZXCTN6200设备及其技术指标中小容量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ZXCTN6300设备及其技术指标中容量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ZXCTN9004设备及其技术指标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ZXCTN9008设备及其技术指标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

烽火PTN产品系列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)烽火PTN产品系列烽火CiTRANS620设备及其技术指标小容量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〕烽火PTN产品系列烽火CiTRANS640设备及其技术指标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〕烽火PTN产品系列烽火CiTRANS640设备子架结构及槽位说明CiTRANS640单板类型列表

CiTRANS640槽位分配图

烽火PTN产品系列烽火CiTRANS660设备及其技术指标大容量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〕；烽火PTN产品系列烽火CiTRANS660设备子架结构及槽位说明CiTRANS620单板类型列表

CiTRANS660槽位分配图

5212PTN技术的根本概念35PTN技术的标准进展PTN关键技术介绍PTN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联合组网模式会聚层以下采用PTN组网，核心层那么充分利用IPOVERWDM/OTN将上联业务调度至PTN网络所属业务落地机房。该模式下，业务在会聚接入层完成收敛后，上联到核心机房大容量PTN落地设备。适合于网络规模较大的大中型城域网、及有WDM/OTN资源的区域。PTN组网模式介绍-模式三混合组网模式