中國移動城域網(wǎng)總體網(wǎng)絡架構.ppt

中國移動城域網(wǎng)總體網(wǎng)絡架構,總部計劃部、研究院 2009年9月,2,集團客戶,IP over WDM,采用PTN、IP RAN，積極跟蹤增強以太網(wǎng),基站,TDM/FE/GE,SR/BRAS,家庭客戶,/,/,OLT,ONU,/,無源 光分路器,分組化城域傳送網(wǎng),PON網(wǎng)絡,光纜網(wǎng)絡,IP城域網(wǎng),城域核心路由器,城域網(wǎng)總體網(wǎng)絡架構,城域核心層,城域匯聚層,城域接入層,以PON為主（GPON/EPON兩者并重，優(yōu)選GPON），熱點區(qū)域采用WLAN,將基站接入及各類客戶接入光纜有機結合，統(tǒng)籌規(guī)劃，建設”一張光纜網(wǎng)絡”,。,中國移動全業(yè)務城域傳送網(wǎng)包括分組化城域傳送網(wǎng)、城域光纜網(wǎng)絡和PON網(wǎng)絡： 專題一 “分組化城域傳送網(wǎng)”的概述、PTN技術原理 、IP RAN技術原理、建設方案 專題三 “城域光纜網(wǎng)絡”建設方案 專題四 “PON”技術原理和建設方案 IP城域網(wǎng) 專題二 “IP 城域網(wǎng)”建設方案,3,城域網(wǎng)邏輯架構,基站,高檔住宅小區(qū)客戶,集團客戶,WDM/ SDH/MSTP,IP專網(wǎng),WDM,SDH/MSTP,分組化城域傳送網(wǎng),SDH/MSTP,分組化城域傳送網(wǎng),干線傳送網(wǎng),城域傳送網(wǎng),核心層,城域傳送網(wǎng),匯聚層,城域傳送網(wǎng),接入層,IP骨干網(wǎng),IP城域網(wǎng),分組化城域傳送網(wǎng),CMNET,IP/MPLS,PON/WLAN,接入網(wǎng),傳送網(wǎng),IP承載網(wǎng),接入網(wǎng),專題一：分組化城域傳送網(wǎng) 第一部分：概述,總部計劃部、研究院 2009年9月,5,主要內容,業(yè)務驅動力分析 分組化城域傳送網(wǎng)技術概述 測試情況,6,業(yè)務IP化和大顆?；?，導致城域網(wǎng)將由主要 承載現(xiàn)有E1/STM-1(2M/155M速率)TDM業(yè)務逐漸 轉向承載FE/GE(10M/100M/1000M速率)IP業(yè)務。 城域網(wǎng)技術需要由現(xiàn)有“以TDM電路交換為內核” 向“以IP分組交換為內核”演進 3G和全業(yè)務競爭，導致城域網(wǎng)不僅承載2G/3G 語音和數(shù)據(jù)業(yè)務，還需承載集團客戶和家庭業(yè)務。 城域網(wǎng)需要擴大規(guī)模并考慮多業(yè)務統(tǒng)一承載 對于基站和高價值集團客戶等高價值業(yè)務和 普通集團客戶和家庭寬帶等低價值業(yè)務，需要 合理選擇組網(wǎng)技術 增強對于大規(guī)模數(shù)據(jù)業(yè)務的控制和管理 TD-SCDMA空口精確時鐘和時間同步需求，導致 城域網(wǎng)需要提供更高精度的同步信號傳送能力。 改造現(xiàn)有MSTP/SDH網(wǎng)絡成本較高 新建分組化城域網(wǎng)應考慮1588v2等同步功能,路由器+傳輸組網(wǎng)，GE及以上顆粒業(yè)務逐漸采用IP over WDM，小顆粒業(yè)務仍采用SDH環(huán)網(wǎng),以MSTP/SDH環(huán)網(wǎng)為主，承載2G基站和少量集團客戶業(yè)務；,主要采用城域傳送網(wǎng)MSTP/SDH，承載以小顆粒 TDM業(yè)務為主的2G基站和少量集團客戶業(yè)務 缺乏集團客戶和家庭業(yè)務，城域數(shù)據(jù)網(wǎng)規(guī)模較小,現(xiàn)狀,需求 和 挑戰(zhàn),二三層交換機星型組網(wǎng)，接入少量家庭和中小企業(yè)用戶,城域網(wǎng)現(xiàn)狀和面臨的挑戰(zhàn),7,3G對城域網(wǎng)帶來的挑戰(zhàn),TD回傳網(wǎng)絡的需求,業(yè)務IP化，以承載分組業(yè)務為主,TD回傳網(wǎng)絡的現(xiàn)狀,OAM和保護等電信級能力,以承載TDM/ATM電路業(yè)務為主,TD回傳網(wǎng)絡的挑戰(zhàn),傳輸接口和內核IP化,平滑演進,城域網(wǎng),接口速率和帶寬需求加大,接口速率小、帶寬需求小,大容量傳輸，提高帶寬效率,對不同業(yè)務有不同QoS保證,對所有業(yè)務都保證高QoS,區(qū)分QoS傳輸,提供精確頻率和時間同步,支持頻率同步，不支持精確 時間同步（目前傳輸都不提供）,精確頻率和時間同步傳輸,2G和3G共傳輸,平滑演進,新技術？,SDH/MSTP,OAM和保護等電信級能力,2G和3G共傳輸,8,主要內容,業(yè)務驅動力分析 分組化城域傳送網(wǎng)技術概述 測試情況,9,MSTP,增強以太,MPLS/ PWE3,Ethernet,IP,PBT,SDH,以太環(huán)網(wǎng)保護，提高可擴展性(QinQ),面向連接，MacinMac，增強OAM和可靠性,以太網(wǎng)接口、GFP、L2交換、虛級聯(lián),提高轉發(fā)效率、有連接分組交換、 QoS保證、支持多業(yè)務、IGP收斂、FRR,Layer 1 ITU-T,Layer 2 IEEE,Layer 3 IETF,WDM,分組傳送網(wǎng)(PTN),L1/L2/L3技術爭奪城域市場，同時各種技術也在互相借鑒,OTN,成本太高 OAM太弱,不滿足電信級,非分組化,MPLS-TP,10,SDH/MSTP和PTN設備的交換方式,各種技術都具備完善的保護機制、組網(wǎng)靈活、網(wǎng)管能力強 現(xiàn)網(wǎng)96%的設備支持MSTP功能，滿足接口IP化，但內核仍為TDM 為適應分組業(yè)務承載，MSTP正向傳送IP化技術演進,11,SDH/MSTP和PTN設備的架構,引入PTN的必要性 業(yè)務IP化，網(wǎng)絡設備以太網(wǎng)接口越來越普及 EoS的代價總是存在 業(yè)務量增加，統(tǒng)計復用提高帶寬效率 MSTP與PTN有明確的定位 MSTP定位以TDM業(yè)務為主、分組業(yè)務為輔 PTN在分組業(yè)務占主導時（約70）才體現(xiàn)優(yōu)勢,核心差別是交換方式和統(tǒng)計復用能力,12,優(yōu)勢 繼承MPLS的轉發(fā)機制和多業(yè)務承載能力(PWE3) 支持分組交換、QoS和統(tǒng)計復用能力（IP化） 采用面向連接技術，提高業(yè)務端到端性能保證 繼承傳送網(wǎng)的OAM和保護能力 去除了IP的復雜的路由協(xié)議和面向非連接的特性，更適應城域網(wǎng)環(huán)網(wǎng)結構和匯聚型業(yè)務需求 去除了SDH的TDM交換和同步 不足 暫不支持L3 VPN業(yè)務，后續(xù)可演進 靜態(tài)配置方式給網(wǎng)絡調整帶來復雜度 國際標準未成熟，導致產(chǎn)品成熟度不高，目前僅部分廠家支持環(huán)網(wǎng)保護,PTN(MPLS-TP)是針對城域網(wǎng)應用場景，結合IP/MPLS和傳送網(wǎng)技術而做的優(yōu)化,13,最初，由ITU-T定義T-MPLS，后續(xù)由IETF/ITU-T JWT工作組負責標準制定，命名為MPLS - Transport Profile（MPLS-TP） 一種面向連接的分組交換網(wǎng)絡技術 利用MPLS標簽交換路徑，省去MPLS信令和IP復雜功能 支持多業(yè)務承載，獨立于客戶層和控制面，并可運行于各種物理層技術 具有強大的傳送能力（QoS、OAM和可靠性等）,取消IP 增加雙向LSP 增加OAM和保護,簡化和增強,IP header,IP Payload,IP,Encapsulation,PHY,MPLS header,IP payload,IP header,Encapsulation,PHY,MPLS,(opt),Encapsulation,T-MPLS,MPLS header,payload,Encapsulation,PHY,(opt),Encapsulation,PTN實現(xiàn)方式I：MPLS-TP/T-MPLS技術,MPLS-TP = MPLS - L3復雜性 + OAM + 保護,14,IP/MPLS,T-MPLS,2005,2006,2007,2008,200602: 路由器廠商加入T-MPLS架構標準（ G.8110.1 ）的討論,200606：IETF專家介入T-MPLS標準制訂,200709：Q12/15 采納Option 1,200711：IETF 成立MPLS interoperability Design Team,JWT,200710: Q9/Q11/15采納Q.12/15決議,200704： G.8113/G.8114受阻,MPLS-TP,200802： ITU-T成立T-MPLS adhoc group ITU-T和IETF聯(lián)合工作組(JWT) 成立,200801: Q5/13采納SG 15的決議 G.8113修訂為Y.Sup4，G.8114 AAP關閉,更新截至200901,2009,200811: IETF 73次會議后，4篇MPLS-TP drafts成為WG,2009Q2：IETF WG LC,200910： ITU-T SG15 consent,200807: IETF 72次會議，10篇 MPLS-TP drafts (v00)發(fā)布,200804: MPLS-TP overview,200903：IETF 74次會議,200905：ITU-T Q10/15&Q12/15聯(lián)合中間會議，開始修訂現(xiàn)有T-MPLS標準,200812: ITU-T SG15全會審閱MPLS-TP WG草案,MPLS-TP主要標準預計2009年底可以成熟，全部標準預計2010年成熟,MPLS-TP/T-MPLS標準的演進,15,T-MPLS,MPLS-TP,T-MPLS/MPLS-TP演進原因,ITU-T提出T-MPLS的初衷是擴展IETF MPLS的功能子集用于滿足傳送網(wǎng)絡的面向連接的需求（如OAM、保護等）。 隨后IETF發(fā)現(xiàn)這些擴展與現(xiàn)有MPLS標準不兼容 最終ITU-T和IETF決定成立聯(lián)合工作組（JWT）重新評估T-MPLS的需求，得出結論ITU-T傳送需求可擴展IETF MPLS架構實現(xiàn)，這些擴展被稱為Transport Profile for MPLS（即MPLS-TP）,16,PBT（運營商骨干網(wǎng)傳送） 利用現(xiàn)有以太網(wǎng)的封裝和轉發(fā)機制 建立面向連接的網(wǎng)絡，取消了MAC地址學習、生成樹和泛洪等以太網(wǎng)無連接特性 增強了OAM能力，實現(xiàn)了基于業(yè)務和網(wǎng)絡的層次化管理 采用主備隧道的線性保護，實現(xiàn)電信級保護,PBT = MACinMAC L2無連接 + OAM + 保護,增強以太網(wǎng),PBB,PBT,PTN實現(xiàn)方式II：PBT/PBB-TE技術,17,PTN的兩種實現(xiàn)方式的共性和差異,關鍵技術,實現(xiàn)方式,PTN的兩種實現(xiàn)方式差異不大，技術選擇主要由產(chǎn)業(yè)鏈情況決定。目前，MPLS-TP更占優(yōu)勢， PBT僅北電主推。中國移動建議選擇基于MPLS-TP的實現(xiàn)方式。,18,優(yōu)勢 具有很強的靈活性、智能性 分組交換、QoS和統(tǒng)計復用能力強 技術成熟，在核心層應用廣泛 支持三層業(yè)務（如L3 VPN） 不足 動態(tài)路由功能在匯聚型業(yè)務模型和環(huán)網(wǎng)環(huán)境下無法發(fā)揮動態(tài)優(yōu)勢 電路仿真大多數(shù)采用外掛方式 在幾千個節(jié)點的網(wǎng)絡環(huán)境下，路由和LSP收斂慢，存在可擴展性問題 目前路由器多采用基于軟件的OAM，在大網(wǎng)環(huán)境下能否保證性能和保護倒換時間還需要進一步驗證；缺乏對線路性能劣化故障管理；網(wǎng)管常采用命令行方式，維護人員要求較高 三層安全隱患比二層相對高，需通過相應手段加強安全 不支持1588v2時間同步技術 投資成本和設備功耗較高,標志外層隧道路徑,標志內層VPN信息,IP/MPLS路由型業(yè)務模型下的典型組網(wǎng)技術，多業(yè)務和組網(wǎng)能力強、但網(wǎng)管和OAM能力弱,19,優(yōu)勢 引入QinQ，提高以太網(wǎng)的可擴展性 引入以太環(huán)網(wǎng)保護和鏈路線性保護能力，提高網(wǎng)絡可靠性 存在以太的成本優(yōu)勢 不足 電路仿真大多數(shù)采用外置方式，E1往返時延偏大（要求16ms，實測46ms） 不支持L3 VPN業(yè)務 QoS能力不足 以太網(wǎng)OAM機制不夠完善，增強以太設備對于線路系統(tǒng)的性能監(jiān)控和管理能力不足 目前多采用基于軟件的OAM，在大網(wǎng)環(huán)境下能否保證性能和保護倒換時間還需要進一步驗證；缺乏對線路性能劣化故障管理；網(wǎng)管常采用命令行方式，維護人員要求較高 不支持頻率同步和1588v2時間同步技術 保護協(xié)議均為私有協(xié)議，跨廠家互通組網(wǎng)時存在問題,增強以太網(wǎng)在傳統(tǒng)以太基礎上進行增強的以太網(wǎng)技術,20,各類IP化技術之間的關系,IP/MPLS,IP域內/域間動態(tài)路由和信令協(xié)議 面向無連接特性 L3業(yè)務承載，如L3 VPN業(yè)務、L3組播業(yè)務,SDH/MSTP,TDM電路交換和同步,PTN（MPLS-TP）,MPLS幀格式、協(xié)議棧、轉發(fā)機制,電路業(yè)務承載 面向連接特性，保證端到端業(yè)務性能 OAM，線性保護和環(huán)網(wǎng)保護 網(wǎng)管靜態(tài)配置,分組同步（同步以太網(wǎng)、IEEE 1588v2等）,增強以太,QinQ 私有以太環(huán)網(wǎng)保護協(xié)議,IP RAN,核心/匯聚層：IP/MPLS 接入層：增強以太,分組交換 L2分組業(yè)務承載，如以太網(wǎng)業(yè)務、L2 VPN業(yè)務、L2組播業(yè)務 QOS策略和統(tǒng)計復用,21,主要內容,業(yè)務驅動力分析 分組化城域傳送網(wǎng)技術概述 測試情況,22,測試情況,集團公司于2008年上半年啟動了城域傳送網(wǎng)IP化相關研究工作，目前已開展了實驗室測試、試點測試及規(guī)范編制等工作 單廠家實驗室測試（2008.72009.1）：PTN、增強以太網(wǎng)、IP/MPLS和IP RAN的技術摸底測試，承載基站業(yè)務和寬帶業(yè)務測試 單廠家試點測試（2009.22009.6）：PTN、增強以太網(wǎng)、IP/MPLS和IP RAN承載基站業(yè)務及寬帶業(yè)務的現(xiàn)網(wǎng)試點測試，涉及8個省、9個廠家的20個測試，重點驗證在現(xiàn)網(wǎng)復雜環(huán)境下承載實際基站業(yè)務的能力，長期運行性能和穩(wěn)定性，以及故障定位等網(wǎng)管運維能力 多廠家組網(wǎng)實驗室測試（2009.42009.6）：對PTN、增強以太網(wǎng)、IP/MPLS、IP RAN等多廠家多技術組網(wǎng)進行實驗室測試，重點驗證不同廠家設備的互通性以及不同技術混合組網(wǎng)可行性 中國移動城域傳送網(wǎng)IP化設備規(guī)范（2009.12009.6），共5冊,23,單廠家單技術組網(wǎng)試點測試,24,試點測試拓撲,本次試點拓撲采用4個匯聚節(jié)點（10GE匯聚環(huán)）和10個接入節(jié)點（GE接入環(huán)），承載TDM/IP化2G基站、ATM/IP化3G基站回傳和集團客戶接入,專題一：分組化城域傳送網(wǎng) 第二部分：PTN技術原理,總部計劃部、研究院 2009年9月,26,主要內容,PTN技術原理 PTN分層模型 PTN設備功能 封裝 保護 OAM QoS 同步 PTN設備規(guī)范制定,27,類似SDH的PTN（MPLS-TP）分層模型,高階通道層 (HO-VC),低階通道層 (LO-VC),再生段層 (RS),復用段層 (MS),TMP通路層(LSP/Tunnel),TMC通道層 (PW),物理媒介層 (Fiber /Copper),TMS段層 (以太網(wǎng)/SDH),為一個或多個客戶業(yè)務提供更大的傳送網(wǎng)通路 提供傳送網(wǎng)隧道的連接建立和監(jiān)控 提供對TMS段層的適配 等效于MPLS的隧道層（Tunnel），而TunnelLSP唯一標識相同源宿的標簽交換路徑,為客戶提供端到端的傳送網(wǎng)業(yè)務 將業(yè)務凈荷適配封裝，實現(xiàn)最貼近業(yè)務層的監(jiān)控 封裝后映射到TMP通路層承載 等效于MPLS的PWE3協(xié)議的偽線層（PW）,在物理媒介上，實現(xiàn)對比特流的傳送，并具備對網(wǎng)絡物理故障的監(jiān)測和定位能力 可以是光媒介或電媒介，例如光纖、銅纜甚至無線等,保證傳送網(wǎng)通路上相鄰節(jié)點間信息完整性傳遞的物理連接 完成對固定傳送網(wǎng)通路的承載和支撐連接的建立，并對鏈路的質量好壞進行監(jiān)控 例如以太網(wǎng)、SDH、OTH、波長通道等數(shù)據(jù)鏈路層,業(yè)務凈荷 TDM,業(yè)務凈荷 以太網(wǎng)、TDM、ATM,SDH,PTN,28,主要內容,PTN技術原理 PTN分層模型 PTN設備功能 封裝 保護 OAM QoS 同步 PTN設備規(guī)范制定,29,PTN設備基本功能,傳送平面：實現(xiàn)各種業(yè)務的傳送處理功能，如封裝、轉發(fā)、流控、交換等，并實現(xiàn)保護和OAM開銷處理 管理平面：完成設備拓撲管理、配置管理、告警性能管理、安全管理 控制平面：通過信令和路由協(xié)議實現(xiàn)業(yè)務的建立、保護恢復,MPLS-TP/T-MPLS,PWE3,IP、Ethernet、ATM、SAN E1/T1、STM-N,Ethernet/SDH/OTH,傳送平面,傳 送 平 面,控制平面,管理平面,控 制 平 面,管 理 平 面,30,OAM,分組交換矩陣,TDM CES,同步處理,設備管理監(jiān)控,Ch STM-1,IMA/TDM E1,控制平面,ATM CES,EMS,保護,PTN,MSTP,Router,基站,CPE,ETH 通道,ETH通道,流量管理,PTN,Router,10GE/GE/FE,10GE/GE/FE,TDM EOS,ATM STM-1,ETH通道,ETH通道,ETH通道,UNI,NNI,PTN設備功能框圖,傳統(tǒng)業(yè)務預處理，如SDH映射、TDM業(yè)務的電路仿真等,故障定位 性能監(jiān)控,故障檢測時間3.3ms310ms 保護倒換時間50ms,報文處理 標記交換,業(yè)務交換（熱備）,流量調度 基于業(yè)務流的QOS策略,拓撲管理 配置管理 告警性能管理 安全管理,路由和信令 保護恢復,1588v2時間同步 同步以太,31,PTN（MPLS-TP）為實現(xiàn)類似SDH的面向連接的端到端OAM，去除了IP/MPLS眾多無連接的特性,PTN（MPLS-TP）與IP/MPLS設備功能差異,32,主要內容,PTN技術原理 PTN分層模型 PTN設備功能 封裝 保護 OAM QoS 同步 PTN設備規(guī)范制定,33,T-MPLS/MPLS-TP的幀格式,34,T-MPLS/MPLS-TP幀頭格式,數(shù)據(jù)幀結構 TMP標簽域 TMC標簽域,35,以太網(wǎng)業(yè)務封裝格式,MAC DA,MAC SA,C-tag(optional),Data,PW Label,Tunnel Label 1,Ethernet Header 1,MAC DA,MAC SA,C-tag(optional),Data,PW Label,Tunnel Label 2,Ethernet Header 2,MAC DA,MAC SA,C-tag(optional),Data,MAC DA,MAC SA,C-tag(optional),Data,Provider Network,MAC DA n,MAC SA n,0x8847,Ethernet Header n,36,TDM業(yè)務封裝格式,37,主要內容,PTN技術原理 PTN分層模型 PTN設備功能 封裝 保護 OAM QoS 同步 PTN設備規(guī)范制定,38,MPLS-TP的保護倒換技術：線性保護,線性保護倒換：G.8131定義的路徑保護 主要包括無協(xié)議的11方式和基于協(xié)議的1：1/1：N方式，可以對端到端路徑或者端到端路徑上的每個區(qū)段（節(jié)點或鏈路）進行保護，其中11和1：1為獨享保護，1：N為共享保護。 采用11時工作路徑和保護路徑都承載業(yè)務并采用雙發(fā)選收的模式 采用1：1時在網(wǎng)絡正常情況下僅工作路徑承載業(yè)務，備用路徑空閑（也可運行其他較低優(yōu)先級的業(yè)務），在網(wǎng)絡故障情況下，通過協(xié)議切換到備用路徑承載業(yè)務（可搶占其他較低優(yōu)先級的業(yè)務） TE FRR是基于協(xié)議的區(qū)段1：1方式，屬于1：1線性保護的一種實現(xiàn)方式。一般對端到端路徑上的每個區(qū)段分別做1：1線性保護。,39,線性1+1保護,工作原理,技術特點： 采用MSTP的通道保護原理，雙發(fā)選收； 倒換時間最短； 保護路徑不能傳送業(yè)務； LSP標簽占用大、帶寬利用率低； 主用、備用 LSP應配置相同標簽來減少標簽數(shù),40,線性1:1保護,工作原理,技術特點： 采用SDH的通道保護原理，源宿節(jié)點兩端橋接； 倒換時間相對1+1長，小于50ms； 保護路徑可實現(xiàn)次要業(yè)務傳送； LSP標簽占用大、帶寬利用率低； 主用、備用 LSP應配置相同標簽來減少標簽數(shù),41,MPLS-TP的保護倒換技術：環(huán)網(wǎng)保護,環(huán)網(wǎng)保護倒換：G.8132定義的環(huán)網(wǎng)保護 環(huán)網(wǎng)保護是基于協(xié)議的區(qū)段共享方式。一般對環(huán)網(wǎng)上的每個區(qū)段分別做保護，不同區(qū)段的備用路徑可以共享。 在網(wǎng)絡正常情況下，端到端路徑經(jīng)過的各個區(qū)段的備用路徑空閑（也可運行其他較低優(yōu)先級的業(yè)務）；在某個區(qū)段故障時，有兩種實現(xiàn)方式，一種是wrapping （環(huán)回）方式，故障區(qū)段的相鄰節(jié)點通過協(xié)議切換到該區(qū)段的備用路徑，另一種是steering方式（轉向） ，源宿節(jié)點通過協(xié)議切換到備用路徑。 由于環(huán)網(wǎng)保護為共享方式，在資源利用率方面比11和1：1線性保護更有優(yōu)勢，因此在各種保護方式成熟情況下，應優(yōu)選環(huán)網(wǎng)保護（例如，現(xiàn)網(wǎng)MSTP以復用段共享環(huán)網(wǎng)保護為主）。 環(huán)網(wǎng)保護的跨環(huán)問題可考慮與其他保護方式結合,42,環(huán)網(wǎng)保護倒換技術Wrapping,Wrapping,技術特點： 屬于段層保護，類似SDH的復用段保護原理，在故障處相鄰兩節(jié)點進行橋接； 采用TMS層OAM中的APS協(xié)議，實現(xiàn)小于50ms 倒換； 段層保護，節(jié)省大量LSP條目數(shù)和配置工作量； 無需每條LSP 3.3ms間隔的開銷幀，大幅提高業(yè)務通道的傳送帶寬； 在分布型業(yè)務模型下，環(huán)網(wǎng)帶寬利用率更高。,43,環(huán)網(wǎng)保護倒換技術Steering,技術特點： 屬于段層保護，故障處相鄰兩節(jié)點通過APS協(xié)議分別告知所有經(jīng)過故障點的業(yè)務的源、宿節(jié)點，源、宿節(jié)點在各自節(jié)點處倒換； 受影響網(wǎng)元較多，倒換協(xié)議復雜，倒換時間難以保證50ms； 段層保護，在節(jié)省LSP條目數(shù)和配置工作量、提高傳送帶寬方面的優(yōu)勢同Wrapping。,Steering,44,其他保護方式,LAG（鏈路聚合） DNI（雙節(jié)點互連） 基于GMPLS控制平面功能實現(xiàn)網(wǎng)絡保護和恢復技術的結合,45,主要內容,PTN技術原理 PTN分層模型 PTN設備功能 封裝 保護 OAM QoS 同步 PTN設備規(guī)范制定,46,PTN的OAM功能,PTN的OAM機制可實現(xiàn)類似SDH豐富開銷的能力，以滿足電信級網(wǎng)絡管理維護的要求。 PTN的OAM主要功能特征： 支持層次化OAM功能，提供了最多8層（07），并且每層支持獨立的OAM功能，來應對不同的網(wǎng)絡部署策略。一般分為TMC、TMP、TMS和接入鏈路層面 提供與故障管理相關的OAM功能，實現(xiàn)了網(wǎng)絡故障的自動檢測、查驗、故障定位和通知的功能 在網(wǎng)絡端口、節(jié)點或鏈路故障時，通過連續(xù)性檢測，快速檢測故障并觸發(fā)保護 在故障定位時，通過環(huán)回檢測，準確定位到故障端口、節(jié)點或鏈路 提供與性能監(jiān)視相關的OAM功能，實現(xiàn)了網(wǎng)絡性能的在線測量和性能上報功能 在網(wǎng)絡性能發(fā)生劣化時，通過對丟包率和時延等性能指標進行檢測，實現(xiàn)對網(wǎng)絡運行質量的監(jiān)控，并觸發(fā)保護 提供告警和告警抑制相關的OAM功能 告警機制可以保證在網(wǎng)絡故障時產(chǎn)生告警，從而及時、有效關聯(lián)到故障影響的業(yè)務 網(wǎng)絡底層故障會導致大量的上層故障，上游故障會導致大量的下游故障，AIS/FDI等告警抑制可以屏蔽無效告警 提供用于日常維護的OAM功能，包括環(huán)回、鎖定等操作，為操作人員在日常網(wǎng)絡檢查中提供了更為方便的維護操作手段。,47,P,P,MEP,MIP,MIP,MEP,MEP,MEP,MIP,MIP,PTN域1,PTN域 2,NNI,TMP通路層OAM (域間),CE,CE,接入鏈路OAM,TMP通路層OAM (域 2),TMP通路層OAM（LSP） (域 1),接入鏈路OAM,PE,TMC通道層OAM（PW）,P,MIP,UNI,UNI,PE,PE-S,PE-S,MEP,MEP,MEP,MEP,MEP,TMS段層OAM,TMS段層OAM,基于PTN分層模型的層次化OAM機制,業(yè)務OAM,48,OAM幀結構,OAM信息包含在特定的OAM幀，并以幀的形式進行傳送。 OAM幀：由OAM PDU 和外層的轉發(fā)標記棧條目組成。 轉發(fā)標記棧條目內容同其它數(shù)據(jù)分組一樣，用來保證OAM幀 在路徑上的正確轉發(fā) Lable：20bit，值為13表示OAM幀 發(fā)送周期3種不同應用 故障管理：缺省周期1s（1幀/秒） 性能監(jiān)控：缺省周期100ms（10幀/秒） 保護倒換：缺省周期 3.33ms（300幀/秒）,49,Function Type類型（常用),50,OAM類型介紹-CC/CV,連續(xù)性檢測和連通性驗證：該功能工作在主動模式，源端MEP周期性發(fā)送該OAM報文，宿端MEP檢測兩維護端點間的連續(xù)性丟失（LOC）故障，以及誤合并、誤連等連通性故障?？捎糜诠收瞎芾?、性能監(jiān)控、保護倒換。檢測相同MEG域內任意一對MEP間的信號連續(xù)性。 CC- Continuity and Connectivity Check 傳送CC信息的幀是CV幀，其主要參數(shù)有： MEG ID 本身MEP ID 所有目標MEP ID 發(fā)送周期：3.3ms/10ms/100ms/1s 3倍發(fā)送周期內收不到CV幀，產(chǎn)生LOC告警（loss of continuity),51,OAM類型介紹-AIS、RDI,告警抑制：該功能用于服務層檢測到故障后，在服務層MEP向客戶層上插該OAM報文，并轉發(fā)至客戶層MEP，實現(xiàn)對客戶層的告警進行壓制，避免大量冗余告警。 AIS：Alarm Indication Signal 在服務層檢測到故障時，通知客戶層 使用FDI幀傳送 發(fā)送周期1s 在3倍的接收周期內未再收到AIS消息，清除AIS告警 遠端故障指示：該功能用于將MEP檢測到故障這一信息通告給對端MEP。 RDI：Remote Defect Indicator,52,OAM類型介紹-LB、Trace Route,環(huán)回檢測：該功能工作在按需模式，源端MEP發(fā)送該請求OAM報文，宿端MIP或MEP接收該報文并返回相應應答OAM報文。用于驗證MEP與MIP或對端MEP間的雙向連通性，以檢測節(jié)點間及節(jié)點內部故障，進行故障定位。 LB：LoopBack MEP是環(huán)回請求分組的發(fā)起點，環(huán)回的執(zhí)行點可以是MEP或者MIP 用于驗證MEP之間或者MEP和MIP之間的連接性 在MEP之間進行雙向的在線或非在線的診斷，測試帶寬吞吐量、比特誤碼率等 LBM和LBR 蹤跡監(jiān)視：該功能工作在按需模式，源端MEP發(fā)送該請求OAM報文，所有MIP及MEP接收該報文并分別返回相應OAM報文。用于驗證MEP與MIP及MEP間的雙向連通性，以檢測節(jié)點間及節(jié)點內部故障，進行故障定位。 Trace Route,53,OAM類型介紹-LCK、CSF、TST,鎖定指示：該功能用于為管理維護目的。中斷業(yè)務后，源端MEP發(fā)送該OAM報文，將該信息通告宿端MEP，并上插客戶層，進行告警壓制，避免引起不必要的冗余告警。 LCK：Lock 用于通知對端MEP，本端MEP出于管理上的需要，已經(jīng)將正常業(yè)務中斷 對端MEP可以判斷業(yè)務中斷是預知的，還是由于故障引起的 客戶信號故障：該功能用于在客戶層自身不支持告警壓制/故障通告機制時，發(fā)送該OAM報文，將客戶層信號故障信息轉發(fā)至對端MEP，實現(xiàn)客戶層故障信息傳遞。 CSF：Client Signal Fail 通告遠端，本端出現(xiàn)入口客戶信號失效 TST：Test 一個MEP向另一個MEP發(fā)送的測試請求信號 單方向的在線或非在線的診斷測試,54,OAM類型介紹-LM、DM,LM：Frame Loss Measurement 用于測量從一個MEP到另一個MEP的單向或雙向丟失率 采用CV幀來測試SD（性能劣化） DM：Packet Delay and Packet Delay Variation Measurement 用于測量從一個MEP到另一個MEP的分組傳送時延和時延變化 單向：收發(fā)兩端時鐘同步，源端發(fā)送DM幀，宿端在收到DM幀時計算單向時延，使用DM幀測試 雙向：源端發(fā)送DM請求幀，宿端在收到DM時回送DM響應幀給源端，源端在收到響應的DM幀后計算雙向時延，使用DMM和DMR,55,OAM類型介紹-APS、MCC、SCC、SSM,APS : Automatic Protection Switching 由G.8131/G.8132 定義，發(fā)送APS幀 MCC: Management Communication Channel 發(fā)送MCC管理通道信息 SCC : Signalling Communication Channel 用于一個MEP向對等MEP發(fā)送控制平面信息 SSM：Synchronisation Status Message 由G.8261定義，發(fā)送SSM幀,56,主要內容,PTN技術原理 PTN分層模型 PTN設備功能 封裝 保護 OAM QoS 同步 PTN設備規(guī)范制定,57,PTN的QoS機制,58,QoS處理,業(yè)務3,業(yè)務2,業(yè)務1,TMP/TMC,CIR,PIR,業(yè)務安全 同一板卡的多類業(yè)務可分別獨立成邏輯子網(wǎng) 子網(wǎng)之間相當于完全物理隔離，廣播包僅限子網(wǎng)內，偽造包也不可能跨子網(wǎng) QoS 業(yè)務1、業(yè)務N可按端口、VID、或者MAC地址來劃分 每類業(yè)務可分別設置QoS 以64K/1M為步長，設置CIR（保證帶寬）、PIR（峰值帶寬） 每類業(yè)務還可設置CoS（服務等級） 制定CIR以外業(yè)務服務優(yōu)先等級 出口可實現(xiàn)SP（嚴格優(yōu)先級）、WFQ（加權平均）等隊列調度,59,主要內容,PTN技術原理 PTN分層模型 PTN設備功能 封裝 保護 OAM QoS 同步 PTN設備規(guī)范制定,60,頻率同步和時間同步的區(qū)別,61,RAN對同步的需求,GSM/WCDMA采用異步基站技術，此時只需要做頻率同步，精度要求0.05ppm（或者50ppb） TD-SCDMA/CDMA2000采用同步基站技術，除了頻率同步外，還需做時鐘相位同步（等效于時間同步），目前主要采用基站GPS解決,62,GPS實現(xiàn)時間和頻率同步的缺陷,加大天饋施工難度和成本 GPS天線對安裝站址環(huán)境有特殊要求，如120的凈空要求 饋線距離超過110米需增加中繼放大器 GPS天線饋線較粗 增加設備不穩(wěn)定因素 每臺基站都須安裝GPS接收機模塊，增加基站成本 目前GPS時鐘模塊已成為基站損耗率較高的主要模塊 戰(zhàn)爭等特殊情況下對TD-SCDMA整網(wǎng)運行帶來安全隱患,TD-SCDMA系統(tǒng)高精度時間同步需求，導致嚴重依賴GPS，為建設和運維帶來一定困難,63,同步以太技術：解決頻率同步問題,采用類SDH的時鐘同步方案，通過物理層串行比特流提取時鐘，實現(xiàn)網(wǎng)絡時鐘（頻率）同步 源站點通過以太物理層的Bit流攜帶從BITs或其它源獲得的高精度時鐘信息，接收節(jié)點可以從以太物理層中恢復出數(shù)據(jù)和時鐘信息 同步以太網(wǎng)時鐘精度由物理層保證，與以太網(wǎng)鏈路層負載和包轉發(fā)時延無關 以太信號以 8B/10B 的長度編碼， 它的好處是不會出現(xiàn)連續(xù)的1 或者0 (不超過8位). 這個有利于提高時鐘恢復的精度 時鐘的質量等級信息可以通過專門的SSM幀進行傳送 PTN的同步以太時鐘具有高穩(wěn)定度，精度達到15ppb，相關標準為G.8261,64,IEEE 1588v2同步技術：解決時間同步問題,IEEE 1588全稱是 “網(wǎng)絡測量和控制系統(tǒng)的精密時鐘同步協(xié)議標準” IEEE 1588定義了一個在測量和控制網(wǎng)絡中，與網(wǎng)絡交流、本地計算和分配對象有關的精確同步時鐘的協(xié)議（PTP: Precision Time Protocol） IEEE 1588 v2(PTP)協(xié)議：通過主從設備間消息傳遞，計算時間和頻率偏移以及中間網(wǎng)絡設備引入的駐留時間，從而減少定時包受存儲轉發(fā)的影響，實現(xiàn)主從時鐘和時間的精確同步。,65,1588v2兩種實現(xiàn)方式：BC和TC,PTN時間同步主要有兩種方式：BC（邊界時鐘）和TC（透明時鐘）,BC模式特點： 每個同步鏈上的相鄰節(jié)點逐跳運行主從時鐘模式（上游為主、下游為從），逐級同步，最終PTN全網(wǎng)同步 時間樹的中間轉發(fā)節(jié)點運行PTP協(xié)議，按照主從方式逐跳轉發(fā)精確時間,TC模式特點： 每個同步鏈上僅首末兩個節(jié)點運行主從時鐘模式，中間節(jié)點運行TC模式 時間樹上的中間轉發(fā)節(jié)點不運行PTP協(xié)議，只對時戳包補償節(jié)點轉發(fā)延時,66,主要內容,PTN技術原理 PTN設備規(guī)范制定,67,PTN設備規(guī)范內容,國內首次制定PTN設備規(guī)范,統(tǒng)計復用、流分類、隊列調度、帶寬控制,線性保護和環(huán)網(wǎng)保護，設備級保護,配置管理、性能監(jiān)控、故障定位、安全管理等,動態(tài)路由和信令、UNI和E-NNI接口,CES業(yè)務承載同步、頻率同步傳送、時間同步傳送,層次化OAM，故障管理、性能監(jiān)視、通信通道,68,組網(wǎng)模型和應用場景,匯聚節(jié)點,SR,BRAS,Abis STM-N/GE,Iub STM-N/GE,GE/10GE,GE/10GE,接入層,匯聚層,家庭,集團,Iub ATM/IMA,Iub ETH/IP,Abis TDM,FE/GE,FE/GE,Abis ETH/IP,PTN主要用于2G TDM/IP基站、3G ATM/IP基站以及未來的LTE基站回傳的應用場景，也用于重要集團客戶業(yè)務接入和承載的應用場景 當基站周邊普通集團客戶和家庭客戶業(yè)務接入的總帶寬較小時，也可利用基站內的PTN設備接入,GE,10GE,接入節(jié)點,核心節(jié)點,69,PTN功能和性能指標（一）,設備能力 多業(yè)務承載功能和性能 支持以太網(wǎng)專線和專網(wǎng)業(yè)務的承載 支持TDM CES業(yè)務的非結構化仿真（SAToP）方式和ATM業(yè)務透傳,70,PTN功能和性能指標（二）,網(wǎng)絡可擴展性指標 QoS要求 支持8級優(yōu)先級，支持流分類、與本地優(yōu)先級映射、隊列調度、擁塞控制、帶寬控制和層次化QoS 網(wǎng)絡可靠性要求 支持線性保護和環(huán)網(wǎng)保護 保護倒換時間/業(yè)務中斷時間50ms,71,PTN功能和性能指標（三）,OAM要求 支持PW、LSP、段層、以太網(wǎng)業(yè)務和接入鏈路OAM 故障管理（連續(xù)性檢測、告警抑制、遠端故障指示、環(huán)回檢測、蹤跡監(jiān)視等）、性能監(jiān)視（丟包率、時延測量）、通信通道 網(wǎng)絡管理要求 拓撲管理、配置管理、故障管理、性能管理、安全管理 物理接口要求 支持E1、STM-N、FE、GE接口 互通要求 支持多廠家設備在轉發(fā)平面互通，后續(xù)支持在控制平面互通 支持基于UNI接口的業(yè)務互通和保護互通，后續(xù)支持基于NNI接口的業(yè)務互通和保護互通 同步要求 支持CES業(yè)務同步 支持基于同步以太網(wǎng)的頻率同步 支持基于1588v2的時間同步,72,端到端業(yè)務時延指標要求,話音業(yè)務端到端指標要求和分配 3GPP（移動通信國際標準組織）規(guī)定250ms（推薦150ms），其中 IP骨干網(wǎng)為50ms 城域核心層為單向25ms