PTN网络范文（精选10篇）

PTN网络 第1篇

1.1技术 (标准) 发展现状

2012年11月世界电信标准化全会 (WTSA-12) 上, 分组传送网MPLS-TP操作维护标准 (G.8113.1) 和深度包检测标准 (Y.2770) 在全会上顺利批准。同时G.8113.1标准获得了IETF分配的正式协议标识代码, 即G-ACh+Y.1731方案顺利通过, 意味着以中国为主导的PTN OAM标准得到了国际认可[2]。

1.2 PTN网络应用和不同厂商设备互联现状

按照今后的专线以及移动承载的发展来看, PTN设备的部署因此同样适合专线业务发展需求, 尤其在TDM、ATM等设备老化的情况下, 在MSTP刚性颗粒和资源紧张的矛盾下, PTN设备部署将更加迫切。

从国际和国内电信运营商部署PTN设备的情况分析, 目前多数运营商在城域网建设中普遍采用单厂商设备进行组网。但若在同一城域网中存在2个厂商的设备时, 这个问题就会变得相对复杂了。

二、PTN设备UNI接口互联的实现

PTN华为中兴设备UNI接口互连的实现方式分为两种, 一种是接口间无保护方式 (单中继) , 另一种是跨设备UN接口互连方式。

2.1传统UNI接口互联的方式 (单中继互联)

单中继的互连实现UNI互通的优缺点明显。厂商间以单中继方式实现UNI互通后的优点是业务配置比较简单。但是缺点也是明显的, 互连点无保护, 一旦互连中继中断, 造成大量业务中断, 存在单点隐患。

2.2跨设备UNI接口互联的方式

以华为和中兴PTN设备互连为例, 华为侧使用的是跨设备的MC-LAG保护方式, 中兴侧则采用业务保护模式, 业务倒换时间达到了毫秒级:

2.2.1点对点电路的实现

点对点电路的实现方式:华为侧采用一源二宿PW-APS保护的ELINE业务, 中兴侧采用一源二宿VLL保护的ELINE业务实现, 互连点之间采用VLAN互通

2.2.2点对多点电路的实现

点对多点的实现方式同样分为两种, 一种为用户总头有异地保护, 一种为用户总头无异地保护。无异地保护总头的点对多点线路实现方式:使用多条点对点电路的方式实现。有异地总头保护的点对多点电路实现分两种情况。

1) 总头在华为网内的实现方式, :华为侧采用叠加4点VPLS的业务方式, 中兴分点侧采用一源二宿的VLL保护方式实现。

2) 总头在中兴网内的实现方式:中兴侧使用VPLS的业务, 华为侧采用一源二宿的PW-APS+MC-LAG的方式实现互连点间通过VLAN实现互通。

2.2.3 ELAN电路的实现

ELAN电路的实现方式:分别在华为PTN和中兴PTN网内给以VPLS业务实现本网内的ELAN业务, 并将互连端口也作为一个用户分点接入本网内的VPLS, 互连点间采用VLAN进行互通。

2.2.4实现优缺点

从上述实现方式中发现, 厂商间以跨设备接口实现UN互通后的优点是业务保护模式完备, 不存在单点, 经过测试确认, 业务切换时间可以达到毫秒级。缺点是业务实现模式比较复杂, 用户申请的业务与各互连厂商实际配置的业务类型不同, 在流程和后期维护方面较为复杂。

三、PTN华为中兴设备NNI接口互联的实现

PTN华为与中兴设备间的互连端口采用NNI方式连接, 在互连端口处建立直连TUNNEL, 使不同厂商的设备在网络层面上成为一张网络。

3.1 NNI接口业务互通的实现

3.1.1点对点或点对多点电路的实现

点对点或点对多点的电路是以多条点对点电路的方式实现。互连点间以PW进行互通。业务保护模式中兴与华为均为PW-APS。业务无法利用网管进行全局配置, 只能使用单站方式配置。

3.1.2 ELAN电路的实现

ELAN电路以一个VPLS业务方式实现, 互连点间以PW进行互通。业务保护模式华为侧为PW-APS, 中兴侧为LSP-APS叠加PW-APS方式。业务无法利用网管进行全局配置, 只能使用单站方式配置。

3.1.3实现优缺点

从NNI互通的业务分析, NNI互连方式的优点有:业务模型实现方式简单;业务保护倒换时间稳定, 均在50MS以下。但是NNI互通的缺点也是非常明显的:业务配置复杂, 均需在单站方式下完成, 效率低;暂不支持一源两宿的PW-APS业务;障碍检测手段缺乏, 无法精确定位故障点;华为与中兴任何一家厂商进行版本更新均需要另外厂商配合测试, 升级复杂。

3.2 NNI接口业务QOS的实现

在PTN中通常使用DiffServ模型的DiffServ域 (又称DS域) 由一组提供相同服务策略, 实现相同PHB的网络节点 (DS节点) 组成[1]。DS节点可分边缘节点和内部节点。在PTN边缘NNI互连的节点通常是内部DS节点, 意味着PTN互连节点主要负责对网络内的业务流进行流量控制。接入侧层次化的Qos机制, 可以对接入端口、V-UNI、PW、TUNNEL等进行Qos调度配置。

3.3 NNI接口OAM互通的实现

PTN网络的业务保护特性是非常突出的, 而起到关键作用的就是PTN的OAM。因此在PTN网络NNI互连过程中, OAM更是一个核心的内容。

3.3.1接入链路OAM实现

PTN网络间端口链路都启用802.3ah、802.3ae等协议。启用802.3ah协议时, 华为和中兴设备间分别设置主动模式和被动模式时, 均能发送连接请求和被连接, 能通过环回测试。在单纤中断的时候也能通过协议检测到故障信息。

3.3.2业务OAM的实现

在PTN的不同厂商设备间的NNI互连中, 关键的就是业务层面的OAM。首先CC检测, 由MEP周期性地发送CCM PDU, 相同MA的其它MEP接收该报文, 并由此获知远端状态。华为中兴设备互连的时候, CC报文能够互相识别, 但是其他OAM检测时, 出现不能识别的情况。因此在NNI模式时, 业务OAM在不同厂商间的协议报文还存在差距。

四、互联技术分析

4.1 UNI和NNI技术特点分析。

UNI是用户网络接口的意思, NNI是网络和网络接口的意思。PTN网络中的UNI和NNI主要的特点如下:

从技术分析上比较, NNI占据了很大的优势。

4.2现网部署分析

在二层专线、传输领域因网管等特殊性, 以UNI接口形式组建互连接口为主。PTN网络在现网部署时也需要考虑以下几个方面:设备和业务是否通过网管系统管理;不同厂商的设备互连点是否是网络边缘;不同厂商的设备间有没有相互穿插。

当设备与设备间进行反复相互穿插时, NNI接口形式才能真正起到一定效果, 而且前提是所有厂商都必须按照国际标准制定。

经测试, 网络上使用NNI互连或者是UNI互连对用户的影响极小, 基本可以忽略, 主要的区别在于设备的运维方面:

所以, 在现网部署设备与设备之间互连接口时, 主要需要考虑网管、全业务的支持、设备与网络的维护等等。

五、总结

虽然国际和国内标准已经基本成形, 但是PTN网络中不同厂商设备的NNI互连还是有待设备不断发展和维护手段的提高才能继续推进。在未来一段时期内, PTN网络互连的接口还将是UNI为主要形式。甚至在二层专线领域, UNI接口形式还将继续占据主导地位。

参考文献

[1]徐荣, 任磊, 邓春胜《分组传送技术与测试》北京:人民邮电出版社

PTN网络 第2篇

摘要：随着运营商的业务中心逐渐向IP化发展，PTN承载网已逐渐成为社会的主流。PTN技术自问世以来已得到广泛的推广，成为城域网、局域网的首要之选。如今PTN网络保护技术已在实际中得到广泛的应用，本文就PTN网络技术研究的发展现状做了一定的分析，并探究了PTN保护的相关技术，希望能为PTN技术的发展提供指导。

关键词：PTN网络;保护技术;LAG;TMS环网引言：

PTN是指这样一种光传送网络架构和具体技术：在IP业务和底层光传输媒质之间设置了一个层面，它针对分组业务流量的突发性和统计复用传送的要求而设计，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），同时秉承光传输的传统优势，包括高可用性和可靠性、高效的带宽管理机制和流量工程、便捷的OAM和网管、可扩展、较高的安全性等。

1.PTN网络技术发展现状

3G网络沿用至今，热度不断提升。随着3G牌照的开放，移动、联通和电信公司都不约而同的将工作重点瞄准了全业务的模式。很显然，在互联网技术高度发展的这个阶段，相较于固定网络，互联网化的移动网络意义更大。正是在这样一个需要转变的时候，PTN这项技术出现了。在以往的固定网络的应用过程中，单纯的通过改造SDH和路由器以此来满足运营商的需要是极其困难的。虽然在早期2G时代MSTP可以满足其需求，但是到3G时代则出现了难题。再加上3G后期运营商有更多的投资在接入传输网上，所以当前这个阶段而言，SDH的巡航能力较为薄弱。

从设备商的角度考虑，只有移动承载的传送网功能更大的提高，才足以应付长时间支持全数据业务的网络的要求。而通过增强MSTP或改造路由器这种方式来承载整个业务，在短时间内来看，实现的几率太小，而且也不适宜运营商的长期计划。反之，PTN技术的核心能力则是致力于长期满足运营商的这种需求。如今3G网络已全面部署，而满足其在传输方面的需求则是重中之重。现在因为IP端口的不足，MSTP的传输网络使得运营商花费了许多无意义的成本在了承载数据类业务方面。当前的局势下，为了更高效率的满足网络发展和融合的需要，一项以MPLS技术为基础、增强以太网和PTN等技术、承载IP化的统一的全业务的新新技术产生。

2.PTN网络保护技术

PTN网络中提供了完善的分层保护方式，如TMC、TMP、TMS，下面对其进行具体的介绍：

2.1TMC保护

TMC保护的对象主要是伪线，伪线主要包括主用伪线和备用伪线，而这些伪线主要分布于业务各节点之间，网络在工作时，业务主要依靠主用伪线，当主用伪线出现故障时则采用备用伪线，对于伪线的保护一般与路径保护一起进行。

2.2TMP保护

TMP保护即路径保护，主要针对PTN网络中的T-MPLS传送多协议标签。路径保护主要有两种：1+1型和1：1型，和？SDH网络中的1+1和？1：1保护相比，两者非常类似。1+1型的工作方式主要是双发选收，工作连接和保护连接的位置主要是在保护域的源端，网络工作时，业务主要由工作连接和保护连接同时进入保护域的宿端，业务的发送主要依据一定的准则，比如缺陷指示，宿端主要接受由工作连接和保护连接传来的业务，而有的时候单点会出现问题导致失效，为了避免这种情况，一般工作连接和保护连接应该选择分离的路由进行工作。1+1型对于T-MPLS的路径保护主要是单向倒换，这主要表面只有受到影响的连接方向倒换到保护路径，两端是单独的1+1对于T-MPLS的路径保护的选择器可以是返回的或者是非返回的。1：1型的工作方式主要是单发单收，受保护的业务主要通过工作连接和保护连接其中得到一种进行输送。和1+1型保护一样，工作连接和保护连接也应该选择分离的路由来减少单点出现问题而失效的情况。

其中1：1 T-MPLS的置换类型为双向的，它不管受什么影响，其连接方式最后切换至保护路径，一般而言，双向倒换是基于APS协议之上的，它指向连接协调的两端，而1：1路径保护在操作中是能够返回的。

2.3TMS环网保护

上述的MTP保护，如若广泛应用于PTN网络中，会造成过多的LSP路径被占用，同时每一条单独的LSP都要操作管理系统OMA的保护，其中带宽一般为0.2MHZ。先进PTN业务量逐渐在增加，如若单纯采用这种方式，会造成大量的资源浪费，所用带宽数量会无限增大。环网保护一般是由两个旋转环形成的，其运作方向相反，尽管他们在不同的方向进行数据传输，彼此之间都是紧密联系的。在T-MPLS上，一个跨段应用两个服务层来进行连接，换句话说即是由两个方向相反的服务层来进行传输。按照这样的方式进行连接，即使出现环网故障，另外的服务层也能够承担其业务的正常运作，保障业务安全。

2.4LAG保护技术

LAG保护技术的原理是将大量的以太网的端口进行联合，然后组合成一个接口以达到带宽值的扩大，同时开展链路保护，如若其中一条链路出现了问题，另外的链路都会自动替换发生故障的链路。通过这种手段，还能加大带宽的实际容量。链路保护方式可以独立运作，不需要通知高层的协议以及相关应用程序，它所运作产生的一切数据都与之无关。

LAG链路聚合一般有两种方式，即手工聚合以及静态聚合，两者均有各自的分担方式即负载分担与非负载分担。如负载分担的业务都十分均匀的位于LAG各个成员上进行传送，通常一个LAG组包含16个成员，系统能够根据负荷量的分担算法，把各个报文传输到聚合组上的链路中。当然，这样的模式不能百分百的保证QOS运作。故而在PTN中，这种方式只在用户中使用，而不在网络侧使用，业務通过端口来进行传输，而保护端口不具备该项任务，同时，一个LAG组中只包含两个成员。保护目标：通过以太链路来实现保护。例如，核心PTN设备和RNC之间是用以太网链路配置的。技术的先进性：随着技术的不断成熟，在现代网络中的应用范围也在不断拓展。技术瓶颈：QOS通过负载分担的形式，也不能得到很好的保护;单链路发生故障，在手工聚合形式下也不能被检验出来。配置措施：尽可能采取静态聚合，利用负载分担的形式，无法给予QOS很好的保护，因此该配置应该使用在用户端，相比较而言，网络端达不到这样的效果。

3.结语

PTN网络保护技术不断在发展与完善，形成了独特的网络保护技术，来实现网络保护。当发生故障以后，能够快速自愈，在网络保护上能和SDH在同一层次上，同时和客户层能够和谐与共，协调发展。PTN网络中提供了完善的分层保护方式，TMC、TMP、TMS技术都对网络保护作出了重大的贡献。只有做好网络保护工作相关业务才能平稳的运行下去，尽可能的利用有效的技术手段保护宽带，促进的信令工作的简化。网络保护已成为当今世界必不可少的一部分，要加强对PTN网络保护技术的研究，使之更加专业、更加科学，这样才能保障网络的安全可靠运行。（作者单位：中国电信股份有限公司陕西分公司客户支撑中心）

参考文献：

[1]郭雄飞，张优训.PTN组网的保护技术选择[J]. 移动通信，2010，24：32-36.

[2]丁秀锋，顾丁烽. PTN网络保护技术研究[J]. 电信快报，2011，07：14-16+34.

PTN技术与网络架构 第3篇

1 PTN技术探讨

1.1 PTN技术概述

PTN技术的设计思想是为了解决当前移动网络分组业务分组处理的问题,构建一种满足新形势下网络发展趋势要求的业务传送网络,主要朝着一种有连接的、支持类似SDH端到端性能管理的网络方向发展。PTN技术可以看作是对MSTP技术的一种演进,其主要是对分组业务进行传送(IP)等。当前的PTN技术发展正朝着总体使用成本较低、端到端的QoS得到保证、支持多种业务、拓扑结构更强大等方向发展,提升了业务的安全性。当前使用的PTN分组传送网技术,对于当前的传送网络演进而言,是最有效的技术,既具备满足需要的分组特性,也具备运营级的网络特性。

1.2 PTN 的关键技术

PTN作为一种面向连接的网络技术,其核心思想就是面向分组的通用交叉技术。这种技术对于传统的SDH/SONET的功能和特性有着极好的支持,这种技术主要适用于传送环境属于大业务的任务。PTN技术对分组的Qo S机制有着深入的借鉴,而且具备TDM/ATM等业务的接入支持、汇聚和传送。在PTN技术中,为了实现上述功能,主要采取了如下几种关键技术。

1.2.1 通用分组交叉技术

在PTN技术中,由于采用的通用分组交叉技术能够对传统的TDM业务,如SDH/SONET等有着很好的支持,同时,对于运营级的以太网的分组业务的交换有着很好的支持。这种技术的采用,能够满足各种传送设备为完成各种交换功能需要的技术支持,实现真正的交叉连接转向到各种Qo S级别的统计复用。由于PTN中采用了通用分组交叉技术,对传统的MSTP设备在运行时,能够有效解决大颗粒业务的吞吐量较低的不足和传输速度较慢的问题。

1.2.2 多种业务承载和接入技术

对于通信过程中的ATM、FR、IP/MPLS等数据传输业务,采用端到端的伪线仿真技术进行数据业务的统一承载;对于TDM电路的传送则采用电路仿真技术予以实现。

1.2.3 服务质量 Qo S 技术

PTN技术作为为通信服务的技术,在整个网络中采用了服务质量Qo S技术,实现端到端的Qo S,在网络中依据业务需求对带宽进行预先合理的分配,在转发的节点上,则依据业务的优先级按照相关响应机制进行调度处理。

2PTN网络架构探讨

对于PTN技术而言,为了满足长庆油田数字化办公的发展需要,需要与其他技术进行融合。目前,在传输技术发展过程中,由于OTN技术已经发展成熟,这一技术具有天然的优势,因此,要重点考虑PTN技术与OTN技术的结合。在这两种技术结合的过程中,重点需要探讨的就是如何结合,这也是PTN架构搭建需要重点考虑的问题。由于当前高宽带移动通信的要求越来越高,结合长庆油田数字化办公的发展,对于PTN技术与OTN技术的融合可以考虑如下两种网络架构。

2.1 架构一:OTN 核心+PTN 汇聚接入联合组网

对于采用PTN技术与OTN技术进行结合的网络架构,可以采取核心层采用OTN技术进行调度,对大颗粒业务中的大颗粒波进行疏导。对于业务的终结,则会在区域机房、区域联合站、站控以及办公业务密集的落地侧配置PTN设备。对于汇聚层,采用广泛使用的LOGE速率组环技术进行组环,对于接入层,则采用GE速率组环。

对于长庆油田而言,采用这样的网络架构,能够使核心层对波分系统所具备的良好的扩展性进行利用,但是这样的网络结构也存在一个问题,就是对于PTN配置的复杂性和管理难度均会增强,而且还要OTN能够支持1588v2协议。

2.2 架构二: OTN 核心汇聚+PTN 接入联合组网

对于采用PTN技术与OTN技术进行结合的网络架构,还可以采取的另外一种网络架构方式进行组合。这种网络架构要求OTN要沉入汇聚层,在汇聚层中的OTN设置点对PTN设备的汇聚情况进行设置,将接入的节点组成满足需要数量的GE PTN接入环,对汇聚节点汇聚的PTN设备采取双挂接方式,使这些PTN设备能够依据业务流向进行整合,汇聚若干条GE链路,然后经过OTN汇聚换和相关的核心层进行调度,达到落地PTN设备。

3结 语

长庆油田为了自身发展需要正在逐步建立基于DWDM、OTN、PTN、SDH的传输网络,相关人员应加大力度对PTN与现有的SDH网与OTN的关系,对与PTN网络架构关注,构建有效的网络结构,持续推进新形势下油田数字化的发展。

摘要：时代的发展,推动了电信业的发展,长庆油田通信技术正在发生质变。基于此,对长庆油田通信中较为先进的PTN技术进行研究,介绍了其核心技术,然后对其实际应用过程中的网络架构问题进行简要探讨,希望能引起相关人士重视。

PTN组网技术分析与研究 第4篇

随着移动通信业务的发展和移动用户的快速增长，电信业正在发生巨大的变革。为适应移动业务从以电路语音为主的单一业务向多业务转变，移动网络架构从2G到3G，后续向LTE演进，移动网络在向ALL IP化、宽带化发展过程中，对传输网提出新的需求。

SDH/MSTP具备高可靠性、高稳定性、易于管理维护等特点，在2G和3G初期以语音业务为主时，兼有少量数据业务的应用中，SDH/MSTP仍是最佳的传输网解决方案。随着3G/LTE宽带业务的发展，SDH/MSTP传输网存在带宽利用率低下、扩展困难、配置不够灵活等弊端，传输网需要采用灵活、高效和低成本的分组传送平台来实现全业务统一承载和网络融合，分组传输网（PTN）技术应运而生。

2、PTN分组传送网技术概述

PTN（分组传送网，Packet Transport Network）是指这样一种光传送网络架构和具体技术：在IP业务和底层光传输媒质之间设置了一个层面，它针对分组业务流量的突发性和统计复用传送的要求而设计，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），同时秉承光传输的传统优势，包括高可用性和可靠性、高效的带宽管理机制和流量工程、便捷的OAM和网管、可扩展、较高的安全性等。

3、PTN两种典型技术

3.1PBT技术

PBB技术的基本思路是将用户的以太网数据帧再封装一个运营商的以太网帧头，形成两个MAC地址。PBB的主要优点是：具有清晰的运营网和用户间的界限，可以屏蔽用户侧信息，实现二层信息的完全隔离，解决网络安全性问题；在体系架构上具有清晰的层次化结构，理论上可以支持1600万用户，从根本上解决网络扩展性和业务扩展性问题；规避了广播风暴和潜在的转发环路问题：无需担心VLAN和MAC地址与用户网冲突，简化了网络的规划与运营；采用二层封装技术，无需复杂的三层信令机制，设备功耗和成本较低；对下可以接入VLAN或SVLAN，对上可以与VPLS或其他VPN业务互通，具有很强的灵活性，非常适合接入汇聚层应用；无连接特性特别适合经济地支持无连接业务或功能，如多点对多点VPN（E-LAN）业务、IPTV的组播功能等。PBB的主要缺點是：依靠生成树协议进行保护，保护时间和性能都不符合电信级要求，不适用于大型网络；依然是无连接技术，OAM能力很弱；内部不支持流量工程。在PBB的基础上，关掉复杂的泛洪广播、生成树协议以及MAC地址学习功能，增强一些电信级OAM功能，即可将无连接的以太网改造为面向连接的隧道技术，提供具有类似SDH可靠性和管理能力的硬QoS和电信级性能的专用以太网链路，这就是所谓的PBT（网络提供商骨干传送）技术，又称PBB-TE。

3.2T-MPLS技术

T-MPLS（Transport MPLS）是一种面向连接的分组传送技术，在传送网络中，将客户信号映射进MPLS帧并利用MPLS机制（例如标签交换、标签堆栈）进行转发，同时它增加传送层的基本功能，例如连接和性能监测、生存性（保护恢复）、管理和控制面（ASON/GMPLS）。总体上说，T-MPLS选择了MPLS体系中有利于数据业务传送的一些特征，抛弃了IETF（Internet Engineering Task Force）为MPLS定义的繁复的控制协议族，简化了数据平面，去掉了不必要的转发处理。T-MPLS继承了现有SDH传送网的特点和优势，同时又可以满足未来分组化业务传送的需求。T-MPLS采用与SDH类似的运营方式，这一点对于大型运营商尤为重要，因为他们可以继续使用现有的网络运营和管理系统，减少对员工的培训成本。由于T-MPLS的目标是成为一种通用的分组传送网，而不涉及IP路由方面的功能，因此T-MPLS的实现要比IP/MPLS简单，包括设备实现和网络运营方面。T-MPLS最初主要是定位于支持以太网业务，但事实上它可以支持各种分组业务和电路业务，如IP/MPLS、SDH和OTH等。T-MPLS是一种面向连接的网络技术，使用MPLS的一个功能子集。

4、PTN组网原则及策略

某运营商本地网PTN总体建设原则是：移动本地网原则上采用PTN技术组网，按照全程全网的原则整体规划，分布实施，兼顾GSM基站及重要集团客户等全业务接入需求，与现有的MSTP网络共存，统筹建设。

4.1核心层PTN组网原则

核心层应采用大容量或中容量设备，NNI（网络侧接口）接口速率不小于10G，采用环形结构或网状结构，并以GE光接口与核心网对接，负责各种业务IP电路的调度。

4.2汇聚层PTN组网原则

汇聚层PTN网络应采用环形结构，环路节点数量宜为3～6个。PTN网络收敛的TDM（时分复用）电路应在汇聚层以STM-1方式与SDH汇聚层网络对接。

4.3接入层PTN组网原则

PTN网络接入层以环形结构为主，末端接入可采用链形或星形结构。接入层一般组建GE环路，环路节点数一般为4～6个节点；密集城区业务量较大的区域可组建10GE环路，环路节点数一般为6～8个节点。早期原有采用MSTP接入的TD基站，可以结合PTN整体规划，逐步替换为PTN设备承载。

5、PTN技术现状及发展趋势

伴随全球信息化前进步伐的加快，承载网的扩容与平滑升级成为宽带提速的重要工作之一。全业务运营是未来电信运营商发展的必由之路，支持移动、固网、互联网等多业务的传送平台是技术的发展趋势。分组化的传送平台以分组业务为核心并支持多业务提供，同时继承光传输的传统优势，如高可用性和可靠性、便捷的网管、保护和同步、易扩展、业务隔离与高安全性等，满足了全业务运营的要求。正因为如此，PTN作为新一代传送网技术于近两年脱颖而出，在全球各大运营商网络中获得大规模商业部署。随着ALLIP进程的不断加快和全业务运营时代的到来，PTN作为新一代分组传送网技术的发展前景无疑是广阔的。

参考文献

[1]移动本地网PTN组网建设方案及策略.21IC中国电子网.

[2]船夫.PTN未来发展走向值得关注.中国信息产业网-人民邮电报.

[3]魏涛，张宾.OTN+PTN联合组网模式分析[J].电信科学，2010（8）.

PTN网络 第5篇

1 项目概况及分析

1.1 项目概况

该项目致力于面向3G/LTE和全业务承载的PTN组网方案研究、测试和规范制定, 解决PTN应用元年所面临的国际/国内标准化推进和互通规范制定、OAM方案演进以及PTN设备体系、评估技术、运维方案和网关技术等方面的问题。

1.2 项目分析

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、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) 。

PTN网络面临的问题主要表现在以下三个方面: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现网可运营能力亟待加强。

为了解决PTN网络面临的问题, 并更好的迎接TD-LTE新挑战, 本项目确立了以下两方面研究目标:一是推进PTN标准化进程;二是解决PTN应用的现网实际问题, 提高PTN网络运营效率和盈利能力。

2 项目研究的主要技术方案

本次主要建设内容是:共新建五个波分系统, 用于满足PTN10GE环至核心落地层的GE电路的调度, 并为下一步CMnet的建设预留资源;RNC设置在两个核心机房, 每机房初期各初期配置2套PTN落地设备;县市骨干层波分及城域波分平台将PTN10GE汇聚层的GE电路汇聚到PTN交叉落地设备所在的RNC机房。汇聚层组建15个10GE速率环网, PTN除了覆盖了所有传输节点为下一步TD业务、大客户业务及综合信息接入预留了充足的带宽资源。接入层共组建81个GE速率接入环, 辅以少量的支链, 新增的2G/3G节点大都采用PTN解决基站回传问题。

大中型城域网中存在着IP化基站分布区域广泛、数量众多, 以及具有多个RNC机房的复杂情况, 根据PTN技术的特点, 首次提出了适用于现网部署PTN+OTN的联合组网方案。方案综合考虑了OTN的大带宽的特征和PTN包分组灵活及带宽统计复用的能力, 核心层和骨干层采用OTN组网, 以GE颗粒调度骨干节点及核心节点之间的业务, 调度灵活方便, 骨干节点PTN设备只需与相关RNC节点互联, 不需要组建环路。各节点相对独立且通路按需配置, 尤其在多RNC节点的大型城域网中, 显著的降低网络建设和升级成本, PTN组网采用扁平化的组网结构, 汇聚层和接入层分别采用10GE、GE速率组网。

2.1 PTN+OTN联合组网

核心层:核心层每个RNC机房设置2端PTN交叉落地设备;2端PTN负责落地业务的分担和备份;落地设备和RNC之间采用1+1LAG保护;

骨干汇聚层:骨干层组建OTN网络, 利用OTN进行GE颗粒业务的调度和保护;各骨干节点上联至所属PTN落地设备的GE通道数量安需配置, 节约投资;

汇聚及接入层:汇聚层组建10GE汇聚环, 双节点下挂GE速率的PTN接入环;汇聚接入层具备灵活的IP化业务接入能力;汇聚接入层具备电信级的运维和保护。

2.2 可靠性策略

核心层:核心节点与RNC相连采用1+1 LAG保护, 核心层设备2台大容量的PTN设备, 实现业务分担;

骨干传输层:骨干传输层采用基于OTN的SNCP保护, 及基于光缆线路的OLP的双重保护;

汇聚层及接入:汇聚环以双节点下挂核心节点, 接入环以双节点下挂汇聚环, 主备采用不同路由, 全程采用1+1 LSP保护, 主备LSP之间全部不同路由, 从而实现“断纤”及“单节点失效”的保护。

2.3 多业务的承载

统一融合的多业务承载网络:PTN技术一种适合分组传送的多业务承载网络, 在建网初期就考虑了各种业务的融合承载需求:

IP化基站接入:解决了TD基站在内的IP化基站业务的接入。

大客户专线接入:解决了重要客户专线接入以及行业应用客户端到端业务的接入。

普通集团及家庭客户接入:利用GPON设备进行普通集团客户及家庭客户的业务接入和收敛, 随后利用PTN网络传送OLT上联业务, 并提供接入CMNet和IMS的通道。

2.4 回传方案

2.4.1 TD-LTE的基站回传

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。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。

2.4.2 TD室内的回传

方案一:SDH/MSTP承载方案

该方案采用SDH/MSTP设备进行组网承载TD室分站。接入层采用155/622M STM-1/4 MSTP设备进行环型或链型组网, 一般接入4~10个基站 (不区分室分站和宏站) ;BBU通过4~16个E1或FE接口上连到接入层。汇聚层和核心层采用10G/2.5G SDH设备进行环型组网。

方案二:PTN承载方案

该方案采用PTN设备进行组网承载TD室分站。接入层主要采用GE/10GE PTN设备进行环型或链形组网, 一般接入4~10个基站 (不区分室分站和宏站) ;BBU通过4~10个E1或FE接口上连到接入层。汇聚层和核心层主要采用10GE PTN设备进行环型组网。

方案三:宏站PTN设备GE拉远方案

该方案与方案二的主要区别在于该方案在BBU侧不布放PTN设备, 而采用宏站PTN设备的GE光口拉远的方式接入远端BBU, BBU通过GE光口接入到接入层。

方案四:PON承载方案

该方案采用PON设备进行组网承载TD室分站。该方案在每个基站侧配置一台ONU设备, 提供E1或FE接口, 将BBU设备上连到回传网;在汇聚机房部署OLT设备, 通过GE或STM-1接口上连到PTN或MSTP汇聚环, 再上传至RNC。但OLT和ONU之间的最远传输距离不能超过20km, 而且宏站和室分站数量相当, 分布交叠, 故PON承载方案无法解决宏站和室分站统一接入的问题。

2.5 OLT的上联

对于业务量不大的OLT站点可以考虑采用10GE PTN承载业务。

对于承载的OLT上联业务, 需要将业务就近终结, 尽量不要进行统一落地, 并且业务规划时需要做好VLAN规划。

2.6 时钟解决方案

目前TD及下一步的TD-LTE要求时钟同步、时间同步, PTN网络通过1588V2时钟协议为全网提供同步。

目前业界的PTN/OTN设备大都可以很好的支持1588V2协议, 这就为PTN+OTN的联合组网形式时钟全网透传的提供了可能。目前的TD基站全部采用外部的GPS方式进行同步, 暂不需要考虑全网透传。

3 结束语

OTN技术作为高带宽传送技术, 在多业务承载和分组化演进方面符合融合网络的发展方向。随着网络技术的不断发展, 城域网对网络的需求不断提高。OTN技术的发展逐渐为城域网的网络需求提供了解决方案, 对于新一代城域网的构建具有推动作用。近年来, 通信网络业务发生了巨大的变化, 数据宽带业务发展迅猛, All IP成为运营商确定的网络和业务转型的方向, Ethernet (FE、GE、10GE) 成为通用的网络接口, 且消耗绝大部分带宽资源, 从而给传送网络提出了更高的要求:容量更大、成本更低 (CAPEX+OPEX) 、快速灵活的部署和业务调度、扩展能力强、可靠性高及OAM功能完善。传统MSTP设备在灵活性, 端到端业务提供, 管理、运营等方面存在诸多不足, OPEX高, 必须进行改进才能满足运营商Multi Play的需求。另一方面, 随着PTN、OTN等新兴传送技术的兴起, 使部署高带宽、调度灵活的传送网成为现实, 而PTN+OTN的混合组网方式则成为业界广泛认可的下一代城域传送网的发展方向。

摘要：本项目创新性的提出了PTN+OTN联合组网模式, 并将该成果率先应用本地城域网, 试验并总结出业务应用、业务配置和规划、OAM管理维护、同步时钟传送等一系列优秀的网络实践, 对下一代城域传输网的建设具有重要的参考价值。现网运行结果表明PTN+OTN联合组网模式是3G全业务时代, TD基站业务、重要数据业务等IP化业务的有效承载方案, 有利于推动城域传输网向着统一融合的一体化承载网演进。

关键词：PTN网络,OTN网络,融合

参考文献

[1]徐荣, 龚倩.高速宽带互联网技术.北京:人民邮电出版社, 2002.

[2]徐荣, 龚倩, 译.多波长光网络.北京:人民邮电出版社, 2001.

[3]徐荣, 龚倩, 张海光.城域光网络.北京:人民邮电出版社, 2003.

[4]徐荣, 龚倩, 邓春胜, 田沛.电信级以太网.北京:人民邮电出版社, 2009.

[5]徐荣, 龚倩, 李允博, 田沛.分组传送网.北京:人民邮电出版社, 2009.

[6]徐荣, 等.分组传送技术与测试.北京:人民邮电出版社, 2009.

[7]徐荣, 龚倩, 张民, 叶培大.光网络组网与优化设计.北京:人民邮电出版社, 2009.

[8]徐荣.智能光交换.北京:人民邮电出版社, 2003.

[9]徐荣, 舒建军, 任磊.面向3G和全业务的城域网发展探讨.电信科学, 2003.

[10]徐荣.3G移动基站回传:MSTP将会向PTN演进.通信产业报, 2008.

[11]徐荣.基站时间同步解决方案.通信产业报, 2008.

PTN网络保护部署策略研究 第6篇

PTN(Packet Transport Network,分组传送网)作为3G和4G网络的承载方式,除了满足网络带宽、时延、QoS、时间同步等多方面的需求,也需满足网络保护的运营商级需求。

随着3G和4G网络的全面建设,PTN网络规模不断扩大,网络架构也越来越复杂,网络可靠性的关注度越来越高。同时,PTN网络保护技术也在不断发展和完善,因此研究PTN全网网络保护部署就显得十分关键和必要。

2 PTN网络架构

PTN主要用于GSM(Global System for Mobilecommunication,全球移动通信系统)基站、TDS-CDMA(Time Division-Synchronous Code Division MultipleAccess,时分同步码分多址)基站以及LTE(Long TermEvolution,长期演进)基站回传和重要集团客户业务、互联网大客户、WLAN等多种高质分组业务接入和承载的应用场景,主要分为汇聚业务和平衡业务。

对比SDH传送网络,PTN网络也按骨干、汇聚、接入三层组网结构组织,接入、汇聚层以汇聚业务为主,核心层业务包含汇聚业务和平衡业务,接入、汇聚层采用L2-PTN网络,骨干层采用L3-PTN网络[1]。

3 PTN保护技术部署场景

3.1 PTN保护技术分类

PTN采用分组交换技术,通过冗余保护机制,提供快速愈合能力,有效的实现业务保护,PTN网络的保护技术可分为设备级保护与网络级保护。

设备级保护就是对PTN设备的核心单元配置1+1的热备份保护,包括:主控单元1+1热备份、交叉单元1+1热备份、时钟单元1+1热备份、电源与风扇单元1+1热备份。

网络级保护根据保护技术的应用范围不同,可以分为网络边缘互连保护和网络内部组网保护。其中网络边缘互连保护主要有:LAG(Link Aggregation Group,链路聚合组)保护、LMSP(Linear multiplex section,线性复用段)保护和TPS(tributary protect switch,支路保护倒换)保护等;网络内部组网保护主要有:环网保护、LSP(Label Switched Path,线性标签交换通道) APS(Automatic Protection Switching,自动保护切换)保护、VPN(Virtual Private Network,虚拟专用网络) FRR保护和VRRP(Virtual Router RedundancyProtocol,虚路由器冗余协议 )保护[2]。

3.2 PTN保护部署场景

现网部署的主要保护技术及部署场景如表1。

PTN网络保护方案的整体框架如图2。

4 PTN保护部署策略

针对不同的网络架构和不同的业务类型,需要部署不同的网络保护技术。

PTN网络的三层架构中骨干层采用L3-PTN网络,网络保护主要需求为针对三层网络内部连接的保护和三层网络与业务设备侧边缘连接的保护,选用的保护技术为VRRP保护和VPN FRR保护。

汇聚接入层采用L2-PTN网络,为保证网络的统一性和业务开通的便利性,汇聚接入层网络保护技术为统一考虑部署。汇聚接入层网络保护的主要需求为二层网络内部连接的保护和与三层设备侧边缘连接的保护;可选用的保护技术有LSP APS保护和环网保护。目前广泛采用的为LSP APS保护。

4.1 接入汇聚层保护技术

接入汇聚层LSP APS保护的部署方案如图3:

A节点配置A-B-E-F和A-C-D-G-F两条LSP,两条LSP中的PW(Pseudo Wire,虚链路)配置为双归保护;其中A-B-E-F为工作PW,A-C-D-G-F为保护PW。

A节点配置A-B-E-F和A-C-D-G两条LSP,两条LSP配置为LSP APS保护;其中A-B-E-F为主用LSP,A-C-D-G为备用LSP。

正常工作路径为A-B-E-F-I;A-B节点间链路故障,启动LSP APS保护,业务切换至备用LSP,路径为A-C-DG-F;F节点故障时,启用PW双归保护和骨干层VRRP保护,业务切换至保护PW,路径为A-C-D-G-H-I。

但是,采用LSP APS保护时,A-B和C-D间链路同时故障时,业务无法保护。随着PTN网络规模的不断增大,网络也越来越复杂,网络建设时已不可避免的存在接入层和汇聚层光缆同路由的情况。如图3,如果A-B段和C-D段采用同路由的光缆,该段光缆中断时,将引起网络故障,造成网络中断。

另外,传统的线性保护方案要求为每个工作隧道配置相应的保护隧道,即每个保护组需要两条隧道Tunnel,同时还需要配置一个APS实例。也就是说PTN网络业务越多,线性保护组就越多,占用网络设备的隧道和状态机等资源就越多。

针对以上情况,各PTN厂家纷纷引入了PTN环网保护技术。G.8132定义了两种T-MPLS(Multi-ProtocolLabel Switching,多协议标签交换)分组环网保护倒换模式:Wrapping倒换模式和Steering倒换模式。其中Wrapping倒换模式类似于SDH二纤双向复用段保护,倒换由故障检测点发起,采用绕接机制,在故障触发节点处自动环回;Steering倒换模式类似于SDH复用段保护,倒换由业务的源宿节点发起。

PTN环网技术结合分组网络技术的特征,通过在隧道LSP和端口之间抽象出一个独立的逻辑环网保护层,在该层上实现环网保护的功能。每个环包括一个环工作通道和一个反向环保护通道,为每节点单独建立工作和保护通道,工作通道在下环点剥离;保护通道为封闭环,工作和保护通道均只基于通道转发,不需对业务进行感知。

基于环网保护技术的接入汇聚层部署方案如图4。

正常业务路径为:A-B-E-F-I;A-B间链路故障时,业务切换至A-C-B-E-F-I;B节点故障时,业务切换至A-C-BD-E-F-I;A-B和B-E间链路同时故障时,业务切换至A-CB-C-D-E-F-I;A-B和C-D间链路同时故障时,业务切换至A-C-B- -E-F-I。

实际部署时,可在接入层和汇聚层分别部署环网保图4 PTN环网保护方案护,环上每个节点为发向所有节点的业务按顺时针和逆时针分配工作和保护标签(通道),即通过指定通道发往每个节点的业务(Tunnel)都封装上对应的通道标签,通过该通道发往下一个节点;中间节点根据入标签确定该报文将要发往哪个节点,封装上对应的通道标签,再发往下一个节点;下环点收到报文,同样根据入标签即可知道本节点为下环点,将通道剥离后根据业务(Tunnel)进行转发。当发生故障时,仅在单环内倒换,不会影响其它环;从而隔离故障,抗击网络多点故障,有效解决LSP线性保护对多节点故障保护不足的问题[3]。

两者主要的优缺点对比如表2。

通过对比可以发现,对于环形网络结构,相比单一部署LSP APS保护,环网保护方案能够切实的帮助运维人员实现降低业务规划难度、减少维护工作量,提高网络可靠性。但是针对少量存在的链状网络结构,无法部署环网保护,LSP APS保护仍是最优保护方案。

实际部署时,可通过环网保护叠加LSP APS保护,有效实现PTN汇聚接入层业务保护,目前部分地市移动已采用Wrapping倒换模式,完成环网保护部署。

4.2 骨干层保护技术

骨干层按网状结构部署,采用基于L3VPN的网络保护技术,主要采用VPN FRR、LSP APS和VRRP保护技术。骨干层保护方案如图5。

骨干层各节点间配置LSP,同时启动VPN FRR和LSP APS保护;至业务侧设备配置VRRP保护。

正常业务路径为A-B-E;B-E间链路故障时,启动LSP APS保护,业务切换至A-B-C-D-E;B节点故障时,启动VRRP保护和VPN FRR保护,业务切换至A-C-D-E;E故障时,启动LSP APS保护,业务切换至A-B-C-D-E。

4.3 全网网络保护倒换机制

按现网网络架构,PTN网络保护机制可按图6部署。

故障时,网络保护倒换,如表3。

5 结束语

网络安全是网络建设的重要内容,网络保护机制是网络安全的重点和核心内容。PTN网络保护方案远比SDH网络要复杂,且相关保护机制与SDH网络保护机制差别较大,不同层面和架构需部署不同的保护方案,因此有必要在网络建设时对全网保护方案作好规划,结合网络技术特点和组网特点,合理的部署网络保护机制,才能为网络安全提供保证。

摘要：PTN已经规模应用在移动回传网络中,为了提高网络的可靠性、减少管理和维护的工作量,PTN网络的保护技术也在不断发展和演进;随着TD-LTE网络的大规模建设,L3-PTN的引入也对网络保护的合理有效部署提出了更高要求。文章结合现网PTN网络结构,主要对比了PTN环网保护与LSP APS保护的区别,并对PTN全网网络保护技术部署策略和保护机制进行探讨。

PTN网络建设与业务规划探讨 第7篇

在业务All IP的发展趋势下,PTN作为传输与分组技术的融合产物,越来越受到运营商的高度关注。特别是在3G业务高速发展的今天,中国移动率先在国内将这种技术应用起来,从网络规划建设中提前部署,具有重大意义。

PTN网络在规划及建设过程中,需要从网络架构、业务规划、保护方式、DCN、QoS等多方面综合考虑,既要充分兼顾现有资源,又要充分发挥新技术优势。深圳移动始终走在中国移动通信集团网络IP化转型战略的前列,与设备厂商进行了深度合作,共同推进了PTN的现网规模商用,并在网络规划与建设方面积累了一定经验。

整体思路

在网络建设中我们应充分考虑以下因素。

实现业务的部署,支撑业务的高速发展。

简化网络的层次,确保网络的稳定性和健壮性。

依托现有机房、光缆网资源的部署。

对原有传输网运维思路的继承。

结合深圳移动现网情况,整体思路如下:

独立新建汇聚接入层PTN网络,引入PTN同时优化城域网网络结构,调整骨干、汇聚和接入点的配置比例和分布;

充分利用原有MSTP的资源优势,作为对PTN的有效补充;

PTN部署初期,以承载TD-SCDMA (以下简称TD)及集团客户业务为主。

PTN组网部署方案

深圳移动目前在城域接入网部署了大量的SDH/MSTP/WDM,用于承载现网的GSM业务和部分早期TD的El业务。这些原有的SDH/MSTP/WDM存在于网络的各个层次,引入PTN后也将长期存在,PTN与现有网络资源的相互配合也显得尤为重要。这种组网方式如图所示。

深圳移动RNC/BSC数量多,集中放置在若干核心机房,基站跨区域归属到RNC/BSC,需要在核心机房之间组建PTN/OTN核心调度层,实现业务汇聚、调度与保护。汇聚层参照现网的双归模型组网,汇聚层节点跨接在两个骨干机楼的汇聚层局端之间组成环状网。

在光纤资源允许的情况下,接入层尽量选择双归模型连接到汇聚层,实现节点失效保护,增加网络安全性。各基站电路在汇聚层局端设备进行初次整合后,IP化基站业务通过GE业务接口与骨干层波分系统互联,IMA E1类型的基站业务则通过155M光口与SDH骨干调度环互联,并分别经由其调度至RNC所在机楼,在PTN楼内设备和SDH调度楼内环最终整合落地。

业务的电路部署和保护规划

PTN业务的所谓电路实际上是基于分组传输并承载在逻辑隧道中的虚拟电路,这些虚拟电路主要承载的业务种类包括:GSM基站E1业务、TD基站E1业务、TD基站FE业务、大客户E1专线以及FE专线业务等。

PTN业务电路的建立主要是基于端到端的分组隧道,业务电路的走向完全受分组隧道路由决定,用户需要重点关注业务电路的起始点和结束点两端,电路经过的中间节点可以选择指定或自动计算。

为了充分利用PTN设备的全程分组特性,IP化基站业务的主备分组隧道应在接入及汇聚层完全分开,以实现完全意义上的接入到汇聚层双归保护。楼内PTN设备与RNC之间采用GE的LAG保护。

PTN网络的DCN规划

在PTN组网部署中,实际可以选择两种方式进行DCN信令的承载:带外DCN或带内DCN。

带外DCN承载,是指利用PTN业务通道之外的其他通道来传输网络管理信息。其优点是独立于业务通道,业务通道发生故障或进行倒换时不会影响带外DCN通道,用户的网管信息也不会受到影响。同时提供了更为可靠的管理通路。适用于管理信息带宽较大和组网规模较大的网络。

带内DCN承载,是指利用业务通道来承载PTN设备的网络维护和管理信息,与业务报文信息共用同一通路。其优点是部署灵活,不需要额外的设备投资,且DCN通道与业务通道同时部署,网络建设结构简单。

对于PTN单独组网建议采用带内DCN承载方式。对于混合接入方式,建议采用带外和带内两种方式。

业务QoS策略

PTN网络QoS设计原则

保证高优先级业务的优先处理权,同时满足所有业务处理的公平性。在满足业务传送的QoS要求的情况下,尽量简化QoS配置。尽量避免QoS配置降低系统性能,减少对业务传送时延的影响。

具体业务的QoS规划

集团客户业务QoS规划集团客户业务是深州移动的蓬勃发展的新业务。从目前的业务开展情况看来,初期建设的PTN网络对OLT业务的承载将处于轻载的工作状态。从平均流量看,10GE带宽的PTN汇聚环可以满足业务开展的刚性带宽要求,但由于IP业务的突发性和不确定性,所以还是要进行简单的QoS配置。

业务分类方式:通过ACL进行分类,分类方式包括Port、Port+Vlan、Port+Vlan+Pri。

流量监控:启用双令牌桶,采用CIR+EIR方式进行带宽控制,并设置适当的CBS和EBS。

TD基站IP化业务QoS规划在3G业务开展初期,3G流量较小,传送网提供能够确保3G业务开通,QoS规划比较简单:基于VLAN进行流量分类,采用CIR/PIR进行带宽约束,队列调度采用SP,为防止网络可能出现的拥塞,启用RED功能。

在3G业务开展中后期,随着HSPA业务的大量开展,各种3G业务的服务质量差异性得到全面的体现,为保证高优先级业务的传送,需要进行综合QoS规划。

业务分类方式:通过ACL进行分类,分类方式包括Port、Port+Vlan、Port+Vlan+Pri。

流量监控:启用双令牌桶,采用CIR+EIR方式进行带宽控制,并设置适当的CBS和EBS。

队列调度:为满足语音、普通宽带数据、实时视频、非实时视频等多种业务的开展要求,采用SP+WRR的调度方式EF、AF、BF (CS6、CS7)队列间进行SP调度,再在AF(AF1、AF2、AF3、AF4)间采用WRR进行调度。

拥塞避免:经过适当的QoS控制,基本可以保证业务数据在PTN网络中不丢包。为了保证后期业务量膨胀可能产生的网络拥塞,可以启用RED算法。

流量整形:可以不启用Shaping功能。

其它TDM业务QoS规划对于所有TDM业务都按最高优先级的方式进行分类,因此将TDM业务分类为EF,确保业务得到优先处理。

PTN网络Qos技术及其应用研究 第8篇

PTN是以分组业务为核心并支持多业务的承载网络, 除了承载传统业务, 还要承载实时性强、高带宽、低时延的基站回传业务。业务的可靠性和多样性要求PTN能根据业务特性在服务质量和网络带宽耗用上取得平衡, 因此对PTN的Qo S技术应用研究具有十分重要的意义。

二、PTN Qos技术选择

2.1Qo S技术选择

Qo S (Quality of Service) 是指在网络通信过程中, 允许用户业务在丢包率、时延、抖动和带宽方面获得可预期的服务水平。

PTN技术有三种Qo S模型, 分别是: (1) Best-Effort模型:目前Internet的缺省服务模型, 网络尽最大可能发送这些报文, 但对时延, 可靠性等性能不提供任何保障。 (2) Int Serv模型:业务通过信令向网络申请特定的Qo S服务, 网络在流量参数描述的范围内, 预留资源以承诺满足该请求。 (3) Diff Serv模型:当网络出现拥塞时, 根据业务的不同服务等级约定, 有差别地进行流量控制和转发来解决拥塞问题。

Best-Effort模型最简单, 但无法对业务的传输质量提供保障;Int Serv模型能提供有保证的端到端Qo S, 不足之处是要求端到端所有设备支持该协议, 可扩展性差、协议报文开销大, 不适用于大型网络;Diff Serv模型只包含有限数量的业务级别, 实现简单、扩展性好, 不足之处是很难提供基于流的Qo S保证, 域与域之间的资源管理较复杂。IP骨干网往往采用Diff Serv模型, IP边缘网可采用DiffServ模型或Int Serv模型。

基于Diff Serv模型的Qo S技术包括分类和标记、监管和整形、拥塞管理和拥塞避免。

(1) 分类和标记。将数据报文划分为多个优先级或多个服务类, 根据分类结果交给其他模块处理或着色供核心网络分类使用。染色模式分为Color-Blind (色盲模式) 和Color-Aware (色敏感模式) 。两种模式均对报文按照令牌桶的CIR (Committed Information Rate) 和PIR (Peak Information Rate) 与报文的当前速率进行比较, 超过PIR的报文染红色, 超过CIR但低于PIR的报文染黄色, 低于CIR的报文染绿色。区别在于Color-Aware模式下, 如果报文本身带有颜色, 会与报文本身的颜色比较, 取更深的颜色。 (2) 监管和整形。流量监管的作用是限制进入网络的某一连接的流量与突发。如某个连接的报文流量过大, 流量监管就可以对该报文采取不同的处理动作, 例如丢弃报文, 或重新设置报文的优先级等。通常使用CAR (Committed Access Rate) 对染色后的报文是否丢弃进行处理, 默认处理规则为:红色报文丢弃, 黄色、绿色通过。流量整形的作用是限制流出网络的流量与突发, 使报文均匀地向外发送。通常使用令牌桶和队列技术来完成该功能。当有报文的发送速度过快时, 在令牌桶的控制下, 暂时在队列中进行缓存, 再以均匀的速率将这些报文发送出去。 (3) 拥塞管理。拥塞管理是指当网络拥塞时, 将不同优先级的报文缓存进不同的队列, 并采取某种调度算法安排报文的发送次序, 使不同队列得到不同的调度优先级、时延和带宽保证。 (4) 拥塞避免。拥塞避免通过监视网络资源的使用情况, 在拥塞有加剧趋势时, 主动丢弃报文, 调整网络的流量来解除网络过载。设备在丢弃报文时, 并不排斥与源端的流控动作 (比如TCP流控) 的配合, 丢包策略和源端流控机制有效的组合, 使网络吞吐量和利用率最大化, 使报文丢弃和延迟最小化。

2.2HQo S技术选择

PTN设备作为网络边缘节点时, 支持层次化的Qo S (Hierarchical Qo S, HQo S) 控制。PTN设备提供的HQo S具有以下特点: (1) 多级调度机制, 实现了基于端口、业务、PW或Qin Q的调度。 (2) 多级流量控制机制, 实现了基于端口、业务、PW或Qin Q链路的流量控制。 (3) 支持多种Qo S策略, 包括端口Qo S策略、ATM策略、V-UNI Ingress策略、V-UNI Egress策略、PW策略、Qin Q策略、WFQ策略、WRED策略。 (4) 可配置每用户的CIR、PIR。

HQo S在网络边缘侧的设备上完成, 可保持核心网络的简单性, 避免网络中每个设备都进行复杂的Qo S处理。HQo S对于接入的业务: (1) 每业务支持一级CAR, 支持对报文进行染色。 (2) 每业务支持三级调度 (即V-UNI+Co S、PW+Co S、Port+Co S) , 每级调度支持8个队列, 支持shaping, WRED, 其中3个低时延队列, 5个非低时延队列。 (3) 每业务入网元最多支持四级带宽限制, 出网元最多支持四级带宽限制。

三、PTN Qos的应用

网络Qos规划是网络设备设计、流量工程、链路带宽设计等工作中的关键技术之一, 对于提高网络性能、充分利用网络资源起着基础性的支撑作用。主要应用包括:

(1) 业务带宽调整。实时带宽小于物理带宽时不启用Qos策略。若实时带宽远小于收敛比, 可考虑提高各业务配置的保证带宽, 以加大网络的利用效率, 减少丢包数量。若实时带宽已接近物理带宽, 可考虑降低各业务配置的保证带宽, 提高峰值带宽, 以保证优先级高的业务不被丢弃。

实时带宽大于于物理带宽时启用Qos策略, 进行优先级调度。

进行带宽调整时, 不仅要考虑实时流量和收敛比, 还需要根据一段时间内的统计量进行综合分析, 可避免产生较大的误差。

(2) 业务带宽规划。PTN的业务最多可分为8组服务等级, 每个优先级别可设置有保证的CIR和非保证的PIR。假定所传送的数据共有四类, 按照对Qo S的要求从高到低分别为:话音、视频、优先数据和普通数据。如话音的CIR、PIR都是2Mbit/s, 视频的CIR

对启用Qos策略的链路, 当流量低于物理带宽时, 全部业务保证转发。保证带宽的取值应不大于物理带宽, 以保证业务的转发。峰值带宽取值不小于保证带宽, 可能大于物理带宽, 也可能小于物理带宽;当峰值带宽大于物理带宽时, 超出物理带宽的部分要接受Qo S调度, 较高优先级的报文继续转发, 较低优先级的报文被丢弃。

四、结论

Qo S是PTN区别于传统SDH传送网的核心技术, 是PTN中业务服务质量的保障。在传送网资源日益紧张的今天, 随着PTN网络的发展, 其Qos功能将得到进一步的开发和应用。

参考文献

[1]张维奎.PTN城域传输网建设策略探讨[J].电信网技术, 2012 (02) :48-54

PTN-构建高品质城域传送网 第9篇

1 高品质城域传送网的应用定位及技术选择

电信网和互联网的相互促进和融合，带来电信业务类型和业务流量爆发式增长，面对不同业务，运营商运营思路和策略越来越精细化，这给基础传送网的建网思路也带来影响。例如3G网络及应用直接体现运营商的竞争力，这使得面向3G骨干网承载的网络成为了运营商当前的主要关注点，尤其是传送质量的提升和成本的降低；而对于家庭宽带等公众业务，带宽的增长并没有给运营商带来实质的收益增加，运营商对其承载网络的关注焦点就是成本。可以说，差异化的业务运营策略使得承载网络将在融合的前提下进行差异化发展，即根据业务价值的高低和自身的特点，采取不同的运营策略，实现精细化管理，挖掘网络的最大价值。高品质城域传送网正是面向高价值业务传送的差异化网络，主要面向2G/3G/LTE及高价值大客户业务。

技术是决定传送品质的决定性因素，在众多可选技术中，PTN技术融合了SDH和MPLS技术的优势，在标准发展和应用方面得到了业界最多的关注和支持，是面向未来的主流的接入传送技术。但是，PTN当前只能提供10GE和GE二级速率、直接组网距离低于100km，这对大中城型城域网络中PTN端到端组网应用形成了制约，解决方案是采用OTN与PTN联合组网；PTN定位于接入、汇聚及业务落地层，完成业务接入收敛和最终落地；OTN发挥超大容量超大颗粒优势，主要定位于核心骨干层的大颗粒业务调度和疏导，条件成熟的情况下下沉做OLT上行业务传送。

2 高品质城域传送网解决方案

高品质城域传送网组网模型主要参考SDH/MSTP的组网方式，PTN按核心层、汇聚层、接入层三层组网模型进行组网。

2.1 初期组网模型

1）核心层。核心层由OTN调度层、大容量DXC、落地层组成，OTN与大容量PTNDXC设备主要采用10GE为主的方式组网，大容量PTN DXC设备与落地设备间可采用10GE组网，多底层PTN设备采用多GE方式与RNC对接。几类设备的设置原则如下：

OTN调度设备----由于大型城域网中业务量比较大，业务流向比较固定，倾向于直接采用OTN 10GE波长构建多个核心机房的直达组网通道；同时，根据业务需求配置一定数量的GE速率OUT，用于GE及以上颗粒业务的疏导；OTN调度设备要具备按需容量升级的特性。

PTN DXC设备---每核心机房PTN DXC设备按双节点方式成对设置。该设备承担了与大量汇聚层设备组网的需求，建议采用400G以上容量的PTN设备组网，并具备20个以上的10GE组网能力。

PTN落地设备---PTN落地设备作为PTN DXC设备的扩展子架，提供灵活的业务上下功能，一方面可大大缓解PTN DXC设备的接口压力，另一方面增加了楼内系统部署的灵活度。PTN DXC设备与PTN落地设备共同组成了PTN楼内调度系统。

2）汇聚层。汇聚层分为普通汇聚节点和骨干汇聚节点，普通汇聚节点用来挂接接入环并汇聚接入环业务；骨干汇聚节点向下汇聚接入环所挂接的所有接入节点的业务，并作为与核心层OTN连接的出口。每汇聚环上骨干层汇聚节点按双点成对设置，普通汇聚点的数量保持在4-6个。

3）接入层。接入层组网分为单归型、同汇聚环双归型、不同汇聚环双归型，部分光缆不成环的区域存在环带链组网，接入环组网节点数量建议保持在10个左右，不超过15个。在热点区域，优先选择可升级提供10GE组网的接入层设备来支撑业务高速发展的传送需求。

2.2 业务调度及保护

1）基站业务承载及保护方案。基站业务属于典型的集中型业务，传送网的作用是在NodeB/BTS与RNC/BSCPTN之间提供可靠的业务和信令传送通道。

业务保护方面，在网络侧，业界通常采用LSP 1:1方式提供保护，为了提高保护的可靠性，工作LSP与保护LSP应该尽量分布在完全隔离的物理通道上。为了避免PTN核心设备单节点失效对大量业务的影响，提供双归保护方案。在客户侧（基站或RNC/BSC/SR侧），提供标准的LAG保护、IMA保护等保护方式。

2）大客户业务承载及保护方案。大客户业务属于分散型业务，按业务覆盖区域划分，可分为本区域业务和跨区域业务，按业务类型划分，可分为L2 VPN业务和L3 VPN业务，对于本区域L2 VPN业务，可直接通过PTN网络L2 VPN提供（E-LINE或E-LAN）；对于跨区域VPN业务，提供客户设备与核心业务设备之间的L2 VPN透传通道。

对于大客户业务，PTN通过采用LSP1:1进行保护。

3 时钟时间同步方案

纵观业界分组传送网同步方案，大多采用IEEE1588v2来实现时间同步，但1588报文经过复杂的数据网络，抖动和非对称性不可控，导致恢复时钟和时间精度难以保证。相应提出的时间同步以太网方案，即在同步以太网基础上实现1588 v2时间同步，通过硬件实现1588协议中精确时戳的插入和提取，有效提高时间同步精度。

PTN和OTN设备目前均能提供IEEE 1588 v2和ITU-T G.8261同步以太网功能，OTN采用带外方式传送，PTN设备采用业务接口与OTN设备专用的同步接口对接。为了对同步路径进行保护，全网运行BMC协议。

4 方案优势

1）有效解决了当前业务发展的瓶颈问题。本方案在业务带宽、业务传送质量两方面满足3G/2G业务长期传送需求，并有助于运营商快速拓展新兴分组化大客户业务，为其提供物美价廉的服务。

2）平滑升级，有序投资，减低CAPEX。解决方案中，PTN网络可以平滑升级提供更高的组网速率，包括接入层GE向10GE升级、汇聚核心层10GE向40GE/100GE升级；OTN电交叉组网维度可以从二维向四维、八维平滑升级，随之带来电交叉容量从800G向3.2T升级；OTN光交叉通过ROADM方式可以平滑升级提供最大32T的节点容量。以上特性可以按业务发展和投资进行规划，实现分期有序投资，降低总体建网成本。

3）平滑升级满足LTE承载需求。后期演进中，PTN和OTN可按需部署控制平面功能，可通过PTN设备提供的L3功能满足LTE网络的S1-flex和X2接口承载要求，实现2G/3G/LTE的统一承载。

PTN网络中同步技术的应用探讨 第10篇

时钟同步技术就是基于PTN网络同步技术的一种类型, 它同时具有时间和频率同时同步的的技术特征。而且两者对时钟的同步性要求很高, 但是有差异的是频度在相同的前提下, 要求时间间隔也必须是相同的, 而时间同步需要更高的精度要求, 不仅需要相同的时间间隔, 还需要相同的时间起始点。如今, 时钟的承载有着不同的需求, 这就需要不同的制式的无限技术, 例如, GSM/WCDMA采用的技术是异步基站技术, 其频率同步的精度要达到0.05ppm, 而TD-SCDMA/CDMA2000则是采用, TD-SCDMA的精度要求为±1.5μs的时间同步。

在2004年国际电信联盟就可是逐步修订和规范分组网同步技术的系列建议书, 并设立的专门的部门进行管理和监督, 其主要的建议书分别从总体需求, 如何对设备的时钟进行定义, 以及对定义体系的结构和同步功能的模块, 其实已在2001年, IEEE就可是发布了针对局域网组播环境的IEEE1588标准, 这项标准定义了精确时间同步协议 (PTP) 。然而在复杂的电信网络环境下, 此项标准未能得到很好的应用。因此2008年IEEE又发布了能够与电信网络应用相适应的技术特点的IEEE1588v2标准 (以下简称1588v2) 。另外, 因特网的协议满足了客户与实践服务器间的时间同步条件, 其协议是工程任务组和网络时间同步之间进行的, 因而在一些分组的网络前提下, 其技术可以通过一些协议来完成, 主要是通过太网G.8261和精确时间同步协议。

1.1 同步以太网技术G.8261

同步以太网技术是具有很多优势的, 他不仅可以获得更高的精确度, 可以通过以以太网物理层芯片冲串行数据流码中恢复发送端的时钟的同步以太网技术G.8261的时钟恢复在方式和SDH相同。其同步质量也很高而且网络速度和很快, 可以达到SDH的水平, 在传输给过程中国极可能会发生丢包以及不能高效信息传输的原因出现, 会影响到时钟的同步质量, 由于目前的同步以太网技术有限, 在传送类型上只支持频率信号的传送, 而不支持时间信号的传送, 所以如果只是使用以太网同步的技术, 就只能在不需要时间同步的条件下进行使用。

1.2 时间同步技术IEEE1588v2

采用主时钟方式来表达时间信息的编码是IEEE1588v2的时间同步核心所在, 为了实现报文的双向交互, 和主从时间的同步技术, 必须通过网络的延时测量和对称性技术来实现, 为了在今后将时间和频率的同步技术统一起来, 可以使用IEEE1588v2的时间同步技术, 这种方式不仅将信号在不同的传送平台进行传送, 这样不仅可以在IEEE1588v2的基础上以时间为标准进行传送而且还可以以分组的方式进行单向的频率传递, 还可以利用IEEE1588v2协议进行时间同步。这种方法的完善可以在今后的PTN设备中得到广泛的发展与应用。

2 PTN在移动网络同步应用中的意义

为了更好的解决用户在基站工作的切换过程中出现掉线的问题或者出现其他负面影响时, 移动网络对同步精度性做出了严格的要求, 尤其是基站、漫游等的高精度时间控制。

2.1 PTN技术的发展

PTN技术成就了新一代传送网络的业务, 其技术是在分组传送的基础上对分组业务进行高效的传送, 并且兼容性很好, 可以与传统的TDM和ATM进行兼容。

PTN在分组架构的基础上吸收SDH完善的保护倒换以及丰富的OAM、良好的同步性, 同时不断的融合MPLS/Ethernet技术分组交换、QoS管理以及统计复用方法, 从而实现了面向连接的传送的功能。从而解决了运营商在传送网建设中的可管理、可运维的统一问题。

2.2 同步网络的战略意义

虽然中国移动现在仍使用TD-SCDMA网络, 在解决移动网络同步问题上也是运用的GPS技术, 但是这项技术在关键的位置还存在一些局限性, 迫切需要科研人员的解决。例如, 首先GPS天线的安装要在满足120°的净空条件下;其次, 它的成本高, 维护的成本也相应的上升。所以, 中国移动希望可以研发出代替GPS的新技术。使得中国移动不仅可以在有限传输网络中实现传送精确时间同步信号, 而且可以在利用我国的北斗卫星作为时间信号源和使用北斗卫星与GPS卫星双模授基础上, 达到时间信号来源和传输相结合的功能。而PTN技术的发展对业界无疑是一个福音, 他们希望借助PTN分组网络技术解决同步的高精度问题, 达到代替GPS的目标。而作为PTN同步技术之一的IEEE1588v2有效解决了GPS技术的成本以及安装等问题, 成为TD-SCDMA/LTE网络的关键技术之一。

3 PTN同步技术的应用

随着PTN同步技术成熟发展, 而作为PTN同步技术的以太网技术以及IEEE1588v2协议都将正式的投入到商业用途当中。并且IEEE1588v2协议在应用过程中, 发挥其自身的优势解决了替代基站GPS和频率恢复等问题

3.1 替代基站GPS

为了确保不同TD-SCDMA基站间的时间偏差在3μs以内, 中国移动的TD-SCDMA基站之间需要保持高度的时间同步。而当前TD-SCDMA基站获取时间同步信号的方式主要还是通过加装GPS天线模块, 但是这种方式目前还是存在安装, 安全以及成本等问题。所以我们应考虑应用PTN技术来实现替代基站GPS。

3.2 频率恢复

以TOP方式进行频率恢复是1588v2技术的一个主要用途。但是以及投入成本和技术使用成熟度来考虑, 运营商现网环境中并不支持同步以太网而更多的是使用普通的数据网络。随着PTN技术的发展, 我们只需要穿越普通网络, 并获取其时钟频率就可以使用1588v2技术。

4 PTN网络同步技术应用中存在的“三性”问题

4.1 精度性

一般而言, 基于物理同步的G.8261虽然可以为我们提供高品质的参考时钟, 它却不能实现时间同步。然而基于PTN同步技术的IEEE1588v不仅可以实现频率同步, 还可以实现时间同步, 但存在不足之处在于1588报文要经过复杂的数据网络, 从而导致了难以保证时钟的恢复以及时间的精度, 所以我们将研究两种同步方式如何在实际应用中结合。为此我们将在G.8261基础上不仅完成精确的频率同步而且还要实现1588v2时间同步, 并且在1588协议中硬件完成精确时戳的插入与提取, 提高时间的同步, 加快其速度, 从而减少1588报文发包频率。

4.2 补偿性

由于PTN可以通过带外电缆的方式, 可以将1PPS和TOD传递基站, 实现时间源的同步。在现今大多数网络基站并不具备1588的延时测量功能, 而时间源和基站在不具备延时补偿能力的情况下。就需要PTN引入部分的延时补偿, 并使得TOD信息在补偿结果中得以呈现。

4.3 可靠性

由于PTN传送路线一般采用的是环形组网, 汇聚层和接入层的相交或相切, 而每个外时间源则是通过环形链路中接入主用链路和备用链路。我们必须设计一套能够对输入时间源和传输链路实行可靠保护, 以保证PTN网络对时间信息传输的可靠性。首先, 我们在保证系统可以在确定的时间内可以稳定的运行的条件下, PTN设备通过1PPS+TOD接口采用高精度时间源进行授时。其次, 因为在PTN网络中采用的是BMC算法, 这种算法不仅可以选择帮助时钟质量选择最优的时间源还可以减少它的累加误差, 并且提高时间源冗余备份能力。所以, 可以在条件允许情况下, 采用两个高精度时间源进行授时来提高时间源冗余备份能力。

5 结语

随着社会进步与业务的需求, PTN技术所起到的商业化作用越来越突出。然而, 同步技术作为影响PTN的一个重要因素, 我们需要更深入了解和研究PTN时钟同步技术。现今, IEEE1588v2协议的同步精度达到了TD-SCDMA/LTE网络对时钟同步的精度要求。因此我们利用PTN时钟同步技术可以替代TD-SCDMA基站的GPS并且还可以恢复其频率。综上所述, 在未来的网络建设中, PTN同步技术的研究以及应用, 都可以在其成本, 投资, 维护以及扩展等方面发挥重要的作用。

参考文献

[1]张先娥.关于城域传送网OTN与PTN融合组网应用的探讨[J].通信管理与技术, 2011.04:18-20.

[2]何诗嘉, 刘栋, 徐维益, 梅仪国, 于俊婷.城域传送网中PTN的引入策略探讨[J].移动通信, 2011.12:27-29.

[3]马文涛, 郭宝.基于PTN的IEEE1588v2时间同步技术替代GPS方案[J].电信工程技术与标准化, 2010.04:16-17.

[4]牟永红.PTN时间同步解决方案在移动网络中的应用[J].电信技术, 2009.11:22-24.