PTN技术性基本原理详解

2020-10-08

1、甚么是PTN

PTN(排序传输网,PacketTransportNetwork)是指这样1种光传输互联网构架和实际技术性:在IP业务流程和最底层光传送媒质之间设定了1个层面,它对于排序业务流程总流量的突发性和统计分析复用传输的规定而设计方案,以排序业务流程为关键并适用多业务流程出示,具备更低的整体应用成本费(TCO),另外秉持光传送的传统式优点,包含高能用性和靠谱性、高效率的带宽管理方法体制和总流量工程项目、方便快捷的OAM和网管、可拓展、较高的安全性性等。

PTN技术性关键是为IP排序业务流程而设计方案,也便是以太网业务流程,另外也能适用别的的传统式业务流程,例如大家当今的ATM、TDM等业务流程。PTN适用多种多样根据排序互换业务流程的双重点对点联接安全通道,具备合适各种各样粗细颗粒物业务流程、端到端组网工作能力,出示了更为合适于IP业务流程特点的“柔性”传送管路;具有丰富多彩的维护方法,遇到互联网常见故障时可以完成根据50ms的电信级业务流程维护倒换,完成传送级別的业务流程维护和修复;承继了SDH技术性的实际操作、管理方法和维护保养体制(OAM),具备点对点联接的完善OAM管理体系,确保互联网具有维护切换、不正确检验和安全通道监管工作能力;进行了与IP/MPLS多种多样方法的互连互通,无缝拼接承载关键IP业务流程;网管系统软件能够操纵联接信道的创建和设定,完成了业务流程QoS的区别和确保,灵便出示SLA等优势。

此外,它可运用各种各样最底层传送安全通道(如SDH/Ethernet/OTN)。总而言之,它具备健全的OAM体制,精准的常见故障精准定位和严苛的业务流程防护作用,最大程度地管理方法和运用光纤資源,确保了业务流程安全性性,在融合GMPLS后,可完成資源的全自动配备及网状结构网的高存活性。

2、PTN规范发展趋势历程

承载网技术性的发展趋势是受外界要求的发展趋势而持续演进的,从最开始选用的PDH/SDH到MSTP(根据SDH的多业务流程传输服务平台),再到的PTN。另外伴随着要求的进1步推进,PTN的规范也在持续的发展趋势。

PTN提出了1种承载网的传送方法,可是实际能够根据不一样的技术性加以完成,在PTN技术性规范的制动系统中,国际性3个机构以前各有推出了自身的规范。

IEEE(InsTItuteofElectricalandElectronicsEngineers):电气设备和电子器件工程项目师研究会,致力于电气设备、电子器件、测算机工程项目和与科学研究相关的行业的开发设计和科学研究

IETF(InternetEngineeringTaskForce):互联网技术工程项目每日任务组,创立于1985年末,是全世界互联网技术最具权威性的技术性规范化机构,关键每日任务是负责互联网技术有关技术性标准的产品研发和制订,当今绝大部分国际性互联网技术技术性规范出自IETF。

ITU(InternaTIonalTelecommunicaTIonUnion):国际性电信同盟,维持和发展趋势国际性协作,推动各种各样电信业务流程的产品研发和有效应用;促进电信设备的升级和最合理的运用,提升电相信务的高效率,提升运用率和尽量做到大家化、广泛化;融洽各国工作中,做到相互目地,这些工作中可分成电信规范化、无线网络电通讯标准和电信发展趋势3个一部分。

IEEE提出了PBB/PBB-TE(经营商技术骨干桥接),可是因为当今适用的厂商和经营商愈来愈少,中国已基础上把PTN和ITU-T、IETF相互推出的MPLS-TP画到了等号。

在PTN规范制订全过程中,IETF趋向是竟将会重用现有MPLS体制,而ITU则期待承继现有的SDH等传输网技术性的特性,根据网管开展业务流程指配,不依靠于IP转发等。ITU-T提出T-MPLS的初衷是拓展IETFMPLS的作用非空子集用于考虑传输互联网的朝向联接的要求(如OAM、维护等)。接着IETF发现这些拓展与现有MPLS。

规范兼容问题,最后ITU-T和IETF决策创立协同工作中组(JWT)再次评定T-MPLS的要求,在综合性考虑到各层面要素后得出MPLS-TP规范。

根据比照大家能够看出,MPLS-TP融合了T-MPLS在传统式传送上重视OAM和维护的特性,另外也重视同IP/MPLS互联网的互通设计方案,更好的适用与经营商的IP/MPLS关键网互通。

MPLS-TP是1种朝向联接的排序互换互联网技术性

--运用MPLS标识互换相对路径,省去MPLS信令和IP繁杂作用

--适用多业务流程承载,单独于顾客层和操纵面,并可运作于各种各样物理学层技术性

--具备强劲的传输工作能力(QoS、OAM和靠谱性等)

MPLS-TP能够看作是MPLS的1个非空子集,去掉了无联接根据IP的转发,提升端到端OAM作用。能够用1个简易公式描述:MPLS-TP=MPLS+OAM–IP

OAM和维护是传输网的关键特点,PTN技术性涉及到传输和数据信息技术性,反映了传输行业和数据信息行业市场竞争结合的发展趋势发展趋势。

3、PTN技术性的特性

1、出示QoS确保:PTN适用多种多样根据排序互换业务流程的双重点对点联接安全通道,具备合适各种各样粗细颗粒物业务流程、端到端组网工作能力,出示了更为合适于IP业务流程特点的“柔性”传送管路。

2、靠谱性:点对点联接安全通道的维护切换能够在50毫秒内进行,能够完成传送级別的业务流程维护和修复。

3、电信级的维护保养管理方法:承继了SDH技术性的实际操作、管理方法和维护保养体制,具备点对点联接的详细OAM,确保互联网具有维护切换、不正确检验和安全通道监管工作能力;网管系统软件能够操纵联接信道的创建和设定,完成了业务流程QoS的区别和确保,灵便出示SLA(Service-LevelAgreement服务级别协议书)等优势。

4、可拓展性:进行了与IP/MPLS多种多样方法的互连互通,无缝拼接承载关键IP业务流程;此外,它可运用各种各样最底层传送安全通道(如SDH/Ethernet/OTN)。

5、安全性性:具备健全的OAM体制,精准的常见故障精准定位和严苛的业务流程防护作用,最大程度地管理方法和运用光纤資源,确保了业务流程安全性性;在融合GMPLS后,可完成資源的全自动配备及网状结构网的存活性。

6、规范化:统1的组织领导制订规范,便于不一样厂商机器设备的互联互通。

 

4、PTN的关键重要技术性

1.PWE3(端到端伪线仿真),1种业务流程仿真体制,期待以尽可能少的作用,依照给定业务流程的规定仿真路线,顾客机器设备觉得不到关键互联网的存在,觉得解决的业务流程全是当地业务流程。

2.多业务流程统1承载

TDMtoPWE3:适用透传方式和净荷提取方式。在透传方式下,不认知TDM业务流程构造,将TDM业务流程看作速度稳定的比特流,以字节为企业开展TDM业务流程的透传;针对净荷提取方式认知TDM业务流程的帧构造/定帧方法/时隙信息内容等,将TDM净荷取下后再次序装入排序报文格式净荷传输。

ATMtoPWE3:适用单/多信元封裝,多信元封裝会提升互联网延迟,必须融合互联网自然环境和业务流程规定综合性考虑到。

EthernettoPWE3:适用无操纵字的方法和有操纵字的传输方法。

3.端到端层级化OAM

根据硬件配置解决的OAM作用;完成分层的互联网常见故障全自动检验,维护倒换,特性监管,常见故障精准定位,数据信号的详细性等作用;业务流程的端到端管理方法,和联级监管适用持续和按需的OAM。

4.智能化认知业务流程

业务流程认知有助于依据不一样的业务流程优先选择级选用适合的生产调度方法。

针对ATM业务流程,业务流程认知根据信元VPI/VCI标志投射到不一样伪线解决,优先选择级(含抛弃优先选择级)能够投射到伪线的EXP字段;针对以太网业务流程,业务流程认知可根据外层VLANID或IPDSCP;对延迟比较敏感性较高的TDME1即时业务流程按固定不动速度的迅速转发解决。

5.端到端QoS设计方案

互联网通道:在客户侧根据H-QOS出示细致的差别化服务品质,鉴别客户业务流程,开展接入操纵;在互联网侧将业务流程的优先选择级投射到隧道施工的优先选择级;转发连接点:依据隧道施工优先选择级开展生产调度,选用PQ、PQ+WFQ等方法开展;互联网出口:弹出隧道施工层标识,复原业务流程本身携带的QOS信息内容。

6.全程电信级维护体制

5、PTN运用未来展望分析

1、中国PTN检测状况

(1)我国挪动检测状况

我国挪动在2008—2009年前后机构了3轮PTN技术性检测,检测內容包含全业务流程适用、管理方法维护保养、数字时钟、工作压力检测、机器设备与互联网安全性等,检测厂家包含烽火通讯、华为、zte中兴、阿朗、泰乐和UT等。

第1轮:2008年8~9月,由工业生产和信息内容化部电信传送科学研究所主持人对PTN技术性与商品的摸底检测,包含全业务流程适用,OAM,QoS,维护倒换,同歩等详尽內容;2008年10月,PTN与MSTP和路由器器互通检测;2008年11月,PTN与2G/3G基站互通检测。

第2轮:2009年3月中旬~4月底,为现网检测。又可分成两个环节,第1环节是认证各种各样排序城域网技术性在单厂家组网方法下的可行性和差别性,关键认证现网繁杂自然环境下,互联网承载具体基站业务流程和全业务流程的工作能力,和互联网的经营和管理方法维护保养工作能力,并为下1步互联网演进和布署出示组网思路和计划方案,为将来我国挪动城域传输网的基本建设出示根据;第2环节关键认证多厂家互联互通和多技术性混和组网的可行性。

第3轮:2009年5~6月,各厂家PTN互联互通检测。2009年9月,我国挪动开展PTN集采前选型检测,提升满配备LSP数量下工作压力检测、双归维护等一部分新项目及功耗检测;2009年10月,我国挪动开展PTN与基站時间同歩互通检测;2009年12月,我国挪动开展時间同歩互通检测。

2010年5月,我国挪动机构了2010年PTN机器设备集采检测。

(2)我国电信检测状况

2009年7~8月,我国电信机构了PTN检测,检测內容包含全业务流程适用,OAM,QoS,维护倒换,同歩等详尽內容,参测厂家为烽火通讯、华为、zte中兴、阿朗和UT等;2009年10月~2010年1月,开展现网试点。

(3)我国联通检测状况

2009年11~12月,我国联通第1环节检测;2010年1月,第2环节检测;2010年4月,重新启动互联互通检测。参测厂家为烽火通讯、华为、zte中兴、阿朗和UT等。

我国联通检测包含作用与特性检测、互通与业务流程情景检测等两绝大多数。在其中,前者包含业务流程承载,业务流程特性,标识解决工作能力,互联网维护,QoS作用,OAM作用,机器设备工作能力,排序数字时钟作用,网管,操纵平面作用检测共10个一部分的內容;后者包含PTN机器设备互通检测,PTN与MSTP机器设备互通检测,PTN与IP数据信息机器设备互通组网检测,PTN与WCDMA互联网互通组网检测计划方案,PTN综合性业务流程承载检测计划方案共5个一部分。

(4)烽火通讯通讯PTN系列商品参测状况

烽火通讯通讯CiTRANS全系列PTN商品报名参加了以上各经营商机构的所有检测,作用和特性均考虑规定,并在各检测中主要表现优良,得到各经营商普遍认同。

2、PTN中国现网运用状况

(1)我国挪动

大中型当地或城域承载网典型组网如图1所示:3G基站业务流程根据FE光/电口接入PTN接入环,一般PTN接入环以GE速度组网。在有标准的互联网中,GE接入环一般以双连接点与会聚环跨接,会聚环以GE/10GE插口根据关键/技术骨干层的OTN透传到关键层PTN机器设备。关键层机器设备以GE光插口与RNC连接,完成基站到RNC的回传承载。

  图1大中型当地或城域承载网组网示用意

这类组网方法可以使用全程LSP1+1/1:1端到端维护,相近MSTP的全程安全通道维护方法,完成承载网全网的互联网维护。关键/技术骨干层PTN机器设备和RNC间也可根据双归维护完成PTN与RNC连接的维护。3G和专线业务流程根据PTN接入机器设备上的FE光/电插口立即接入PTN互联网;2M或STN⑴等业务流程则根据PTN接入机器设备上的仿真盘接入PTN互联网。

在小型的当地或城域承载网中,还可以沒有关键/技术骨干层的OTN机器设备,PTN会聚环立即和关键层PTN连接。

(2)我国电信和我国联通

我国电信、我国联通在积极主动机构检测的另外,也已在全国各地积极主动推动试商用,全是以PTN承载3G和专线业务流程等。

图2所示为PTN机器设备用于我国电信或我国联通另外承载基站回传和固定不动接入业务流程时的组网示用意,由图可见,PTN机器设备可另外接入基站E1电源电路,基站FE电源电路,AG业务流程,OLT视频语音业务流程,网吧基本数据信息业务流程和顾客专线业务流程等,能够很好地考虑我国电信、我国联通现网和后续互联网发展趋势的必须。

  图2基站回传、固定不动接入并重的全业务流程承载网示用意

3、PTN运用中的网络热点难题

(1)時间同歩

PTN互联网中,现阶段均选用IEEE1588v2完成時间同歩。IEEE1588v2界定了3种数字时钟方式:一般数字时钟OC(OrdinaryClock)、界限数字时钟BC(BoundaryClock)和全透明数字时钟TC(TransparentClock)。OC一般是互联网始端或终端设备机器设备,该机器设备仅有1个1588端口号,该端口号只能做为SLAVE(从端口号)或MASTER(主端口号);BC是互联网正中间连接点数字时钟机器设备,该机器设备有好几个1588端口号,在其中1个端口号可做为SLAVE,机器设备系统软件数字时钟的频率和時间同歩于上1级机器设备,别的端口号做为MASTER,能够完成逐级的時间传送;TC是互联网正中间连接点数字时钟机器设备,可分成E2ETC(EndtoEndTC)和P2PTC(PeertoPeerTC)两种。

在PTN互联网中,IEEE1588v2完成時间同歩关键有两种方式,即BC方式和TC方式。但依据检测状况和技术性完成繁杂度看来,现阶段更趋向于选用BC(BoundaryClock)方式,烽火通讯企业PTN系列商品默认设置适用BC方式,在各经营商机构的各次检测中特性优良,得到毫无疑问,彻底考虑3G对時间同歩的要求。

(2)L3VPN(VirtualPrivateNetwork,虚似专用网)

以便考虑将来LTE的S1多归属和邻近X2插口通讯的承载要求,PTN机器设备必须具有L3VPN的演进工作能力。

大家了解,LTE引进了两个新的插口S1和X2,S1-Flex体制可让1个eNB联接到好几个SGW/MME(地区池),它是从eNB到EPC的动态性插口,关键用于提升互联网冗余性和完成负载平衡,目地是完成灵便的业务流程生产调度和维护;X2是邻近eNB间的遍布式插口,它承载信令和小量切换数据信息,关键用于挪动性管理方法有关信息内容的传送,用以改进客户跨基站的挪动切换時刻的体验。

现阶段,业界趋向于规定关键层PTN机器设备适用L3VPN以处理LTE无线网络业务流程的回传。

(3)互联网维护

PTN互联网适用的维护方法实际以下:

●PTN互联网内的维护方法

PTN互联网内的线形维护包含单边/双重1+1相对路径维护、双重1︰1或1︰N(N》1)相对路径维护、单边/双重1+1SNC/S维护和双重1︰1SNC/S维护。

PTN互联网内的环网维护包含Wrapping和Steering两种维护体制,现阶段基础选用Wrapping维护体制。

●排序传输网与别的互联网的双归维护

PTN互联网内维护和接入路由协议维护般配合,完成在接入路由协议或PTN接入连接点无效状况下的端到端业务流程维护。

图3所示为连接点A到RNC之间的业务流程用双归维护方法完成业务流程的维护。业务流程主用相对路径为连接点A-B-C-D-RNC,备用相对路径为连接点A-G-F-E-RNC。

  图3双归维护

常见故障状况下(见图4),当PTN互联网一部分主用相对路径产生常见故障,且连接点D和RNC之间也产生常见故障时,业务流程的相对路径变成连接点A-G-F-E-RNC。

  图4常见故障状况

4、PTN技术性朝气蓬勃发展趋势的现况

PTN技术性的发展趋势历程是T-MPLS到MPLS-TP的历程。早在2005年,国际性电信同盟电信规范单位(ITU-T)SG15就刚开始了T-MPLS的规范化工厂作。T-MPLS是在MPLS技术性的基本上,根据传输网的互联网构架对MPLS开展了简化,去掉了与朝向联接不相干的技术性內容和繁杂的协议书族,提升了传统式传输网设计风格的OAM和维护层面的內容。2006年,ITU初次根据了有关T-MPLS的构架、插口、机器设备作用特点等3个规范提议,接着OAM,维护,互联网管理方法等层面的规范提议陆续制定。

2007年,IETF出于MPLS权益之战和适配性难题,刚开始阻止ITU-T根据T-MPLS有关规范;2008年2月,ITU-T愿意和IETF创立协同工作中组(JWT)来相互探讨T-MPLS和MPLS规范的结合难题。协同工作中组(JWT)由ITU-T的T-MPLSAdHoc组和IETF的MPLS互实际操作性设计方案组(MEAD)构成,专业做T-MPLS的评定工作中;2008年4月,JWT历经1系列的大会探讨,决策ITU-T与IETF协作开发设计有关规范,ITU-T将传输的要求出示给IETF,并根据IETF的规范程序流程拓展MPLS的运作维护保养管理方法、互联网管理方法和操纵平面协议书等,使之考虑传输的要求,技术性名字变更为MPLS-TP,由IETF界定MPLS-TP,MEAD负责。

截止到现阶段,IETF已根据好几个RFC(见图5),并在转发体制,OAM,存活性,网管和操纵平面等5一部分再次发展趋势健全中,也有很多的草案有希望之际将来临的IETF大会上得到根据。

  图5PTN技术性发展趋势历程



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