分组传送网简介(PTN)
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∑CIR（B管）≤ W PIR ≤ W
第 18 页
分组网的参照理解
改进： 在流量较小的时候，空间有富余，一般不会出现相互挤占。 流量较大时，会出现2个层面相互挤占：B管道之间、C管道之
间 由于资源有限，为保证其中的某些重要流量，可以做差异化服
务（Diffserv、DS-TE）： 在C管道内做流量分类，定优先级（ Diffserv ） B管道分优先级（ Diffserv ） 重要B管道资源预留（RSVP-TE） B管道空间分类并反映流量类型，协调流量类型动作（DS-TE
分组（Packet）
说明： 如果数据包长度超过网络的MTU，要进行分片 一个分组可以是一个完整的数据报，也可以是数据
报的一个分片。
第 5页
VPN与隧道
VPN可以理解为：通过隧道技术在公众IP/MPLS网络上 仿真一条点到点的专线 。
隧道是利用一种协议来传输另外一种协议的技术，共涉 及三种协议，包括：乘客协议、隧道协议和承载协议。
EIR
PIR
CIR
无带宽保证业务（完全弹性），不设置；对于固定带宽业务，可设置 CIR=PIR=BW（链路带宽）;一定弹性业务设置PIR>CIR
对CIR的两种理解： （有待进一步落实） 刚性，不能被抢占，即使自己不用或未用够 当有业务时，带宽被保证，直至CIR；无业务或有部分业务时，多余带宽
亦可被抢占 当资源不够时，根据优先级设置，带宽受到挤压，业务会逐渐被丢包。
第 16 页
分组网的参照理解
假定一个模型： 在一根硬管道（A，尺寸为W）里敷设2层软管道（B、C），即A中有多
根B，B中有多根C。在最内层软管道（C）里可以有水流过。 没水的时候，软管会塌下来，完全不占空间（忽略管壁的尺寸），空出来
S1、X2对承载延迟有严格要求
（S1-MME: 100-300ms，S1-U: 5-10ms，X2: 10-20ms)
组网
省中心 MME
（1-N个）
MME、aGW早期全省集中设置（1个或多个省
SGW/PGW
中心），需要IP承载网提供支持，后期随着业 务发展（如视频）可能向地市下沉
IP承载网
无管控、无分类、无优先级、自由抢占
第 17 页
分组网的参照理解
改进： 如果有流量需要始终完全保证。我们可以把相应的C
管道换成硬管道。（CIR=PIR) 如果某根管道里的流量只需保证一部分。我们把相
应管道换成具有一定弹性的管道，能优先保证一定 空间的水流通过。但当大水流来的时候，可以被充 满到更大空间。（CIR<PIR） 保证措施：∑CIR（C管）≤ CIR（B管）
随着网络规模的不断扩大、承载业务不断增加、网络技术 的不断更新，必须坚持统一规划、分步实施的策略，采取 “将就”和“一劳永逸”的思路都是不可取的。
第3 页
传送方式变革
TDM 组网
业务IP化 宽带化 多样化
分组 传送
第 4页wenku.baidu.com
什么是分组
数据包（Datagram）
最大传送单元（ MTU ）
第 22 页
LTE核心网元
MME 是核心网唯一的控制面设备，主要功能是接入控制、移动性管理、会话
管理、网元选择和存储用户承载信息 控制和承载分离使MME集中设置成为可能，不会给骨干面引入过多流
量： 具有更好的扩展能力，实现快速扩容 具有更好网络性能，通过POOL组网能进一步提升业务范围，降低
LTE无线的链路预算要比现有体制低，导致覆 盖同样的区域需要更多的基站
LTE需要时间同步
本地网
本地网
面对视频业务（如移动TV），需要支持组播
Node B
Node B
设备要支持IPV6升级
第 26 页
S1-U S1-C
LTE传输需求
关注： 业务策略对网络的影响 由于目前数据业务多为互联网业务，能在本地终结的业务占比很少。aGW
（双归，MC-LAG,VRRP等） ---------- （具备双重出口）
+Diffserv ---------- 分类、排队、高优先级先行
+TE
----- 排除塞车，提前预留安排好线路
+QoS
------------分优先级，提供差别化服务
分组传送网 ---------------优化方式，灵活、低价、
弹性
业务的互补性（可以汇聚收敛的根源所在） 当不在同一时间产生峰值需求，即具有互补性 可以根据业务对时延的不同要求来调整，增强业务的互补性 业务突发性越大、互补性越强、量越多，收敛收益越高
第 8页
弹性
网络的弹性 传统SDH：无
MSTP：部分 接口 板卡
分组网：完备的弹性 接口 板卡 内核 通道
）享受这“最短时延优先转发”的特权，这需要两个前提条 件： （1）对业务进行准确分类，精确识别实时业务； （2）控制实时业务所占比例。
如果不能对业务进行准确分类，为了保证服务质量，会把跟 实时业务混在一起的业务都定义为“高等级”业务，这导致 分组网的能力不能得到充分发挥
第 14 页
分组网的效率
在资源一定的前提下，分组网主要靠加强资源的管理、对业 务分类适配，进行合理分配资源来提高其利用率
S1接口采用FLEX连接方式，基 站不固定连接某个核心网元，由 系统根据负荷分布等因素控制
基站之间有互联需求（X2）， 近期支持相邻站间切换，以后可 能支持站间互通
第 25 页
LTE传输需求
接口
S1接口传输带宽可达300Mbps以上，X2接口带宽约10Mbps，后期可能 会有所增长
集中设置需要IP承载B网支持，分散下沉到地市，则需要IP承载A网的支持 视频业务对网络有较大影响，当业务量较大时，需要在本地设置节目源，
aGW也需要相应下沉到地市
延时要求较高，尤其是S1-U：5-10ms对组网有较大压力。 该指标的适用条件和环境有待进一步落实； 如果SGW分散设置，下沉到地市，对减少S1-U延时有利； 如果LTE不开放话音类业务，延时指标是否可放松、可放松到多少?（这需
的CT映射） B管道制定“建立优先级和保持优先级”
第 19 页
业务与管道分类
IP DSCP
以太网POR
MPLS EXP
IP DSCP
L2通道
IP DSCP
以太网POR
L3通道 MPLS EXP IP DSCP
经传送后还 原提交业务
不同的层面有不同的分类标记位； MPLS标签可以嵌套，外层对应隧道，内层对应业务； 封装点是否做分类映射取决于传送策略； 通常要求业务分类可内层透传； 技术的处理与成熟度与设备技术有关
处理能力 ------------- 管控能力（如收费速度）
注：目前分组设备主要关注了带宽和端口等外部特性，而默认了设备的内 部性能。
第 12 页
分组网的效率
分组设备“直观”解读 分组在分组节点被转发，类似要经过一道“门”转入到相应“
出路”，但“门”的宽度有限（受制于芯片速度、背板总线等 ），流量较大时，分组需要“等候处理”通过
第 10 页
传送方式变革
类比
传统IP方式 -------------------------- 散装托运
+MPLS
-------------------------- 预选运输路线
（FRR）
-------------------- （绕开障碍点或短线路，尽快回原线路）
（LSP）
--------------------- （换另外新线路）
原始数据包 经过封装后
承载封装 承载协议
隧道封装 被封装的原始数据包
隧道协议
乘客协议
（如IP、以太网、ATM等）
第 6页
弹性
业务的弹性 业务的突发性 业务的分类：具有不同
的敏感性
业务分类：不同业务有 不同的敏感因素
第 7页
*部署MPLS 和Diffserv 机制， 为不同用户和不同业务提供 不同QOS 等级的服务
MME间位置更新和切换频率，适当集中部署并不会影响业务的接续速 度 每个物理设备支持多个逻辑MME，其虚拟化支持“集中部署，分散运 营”
第 23 页
LTE核心网元
SGW 主要功能是进行会话管理、路由选择和数据转发、QOS控制、计费及存
储信息 对每一个接入的UE，一次只能有一个SGW为之服务 需要综合考虑网络组织、容量、发展和周边配套等选择单独设置或与
分组传送网与LTE传输 简介
广州杰赛通信规划设计院
演讲人：刘仲明
目录
1
• 分组传输简介
2
• LTE传输需求
3
• 分组传送网方案
4
• 流量工程等技术介绍
第 2页
传输网定位
传输网是一切网络和业务的基础，稳定、可靠、扩展、先 进、经济是传输网追求的目标
尽管传输网通常不直接产生效益，但传输网投入大、建设 期长、影响深远，需要站在战略高度来规划传输网的布局 和发展方向，采用战术手段，配合、协调各业务网发展策 略进行分期建设和储备。保证适度的超前性，同时加大对 战略资源的储备。
传统IP网的这一过程是不受控的（ Best effort），分组设备则可以让 流量排队，并对“队列”进行控制 管理，只有一定数量的分组能够得 到最短延迟转发（目前厂家建议的 实时业务占比通常在20%左右）
优先队列、短队列可小延时通过
第 13 页
分组网的效率
分组设备“直观”解读 理想情况下，必须保证让“对延时敏感”的业务（实时业务
PGW合设
PGW 主要功能是用户IP地址分配、会话管理、PCRF选择、路由选择、数据
转发、QOS控制、计费、策略等 是面向PDN终结于SGi接口的网关，如果UE访问多个PDN，UE将对应
一个或多个PGW
第 24 页
LTE传输需求
结构 传输重点在解决S1接口和X2接
口的需求，其中S1是基站与核 心网元的连接，而X2的连接对 象则是其他基站，这是LTE阶段 网络扁平化出现的新需求。
要标准研究支持）
第 27 页
LTE传输需求
关注： X2接口流量到底有多大，早期有说不超过S1的3%，3%-5%，10%的，有
的空间，可以供敷设更多的管道。软管完全充满的时候，可以到一最大空 间（类比峰值PIR）。这样的软管具有完全的弹性（CIR=0）。
B与C能很好的配合（能同步的扩大和缩 小），彼此间可以共享空间，从而达到 最大的空间利用率。
如果B或C的数量较多，且大家同时充满 的时候，将相互挤压，流量会相互影响 ，甚至某些管道会被挤扁（因为一旦有 空间就会被挤占）
面向综合业务，不同等级业务搭配 资源紧张时，依据策略高级业务抢占低级业务资源 高级业务所占比例有一定限制 在只承载高等级业务的情况下，分组网要达到很高的带宽利
用率是不现实的
第 15 页
分组网的效率
关于CIR/PIR
CIR: Committed Information Rate PIR:Peak Information Rate EIR:Excess Information Rate EIR = PIR – CIR
第 20 页
目录
1
• 分组传送简介
2
• LTE传输需求
3
• 分组传送网方案
4
• 流量工程等技术介绍
LTE系统连接
HSS
S6a
MME
S1-MME
Uu
S1-U
UE
eNB
S11
S-GW
PCRF
Gxc Gx
S5
P-GW
Rx
运营商
SGi
IP服务
注： HSS --- Home Subscriber Server/归属用户服务器 PCRF --- Policy and Charging Rules Function/策略和计费规则功能
小结：建设分组网的目地就是为了使网络具有弹性：与业务适配、有效提高资源 使用效率
第 9页
传送方式变革
传送
类比
--------------------------- 货物搬运
TDM方式 --------------------------- 火车运输 （以SDH为代表）
传统IP方式 -------------------------- 散装托运
快速、有保证（可管可控可运营）
第 11 页
分组网的资源
类比
分组网资源 --------------------------- 交通
线路带宽 --------------------------- 路宽
接口
-------------------- 路口（如收费站）
缓存空间 ---------------------- 队列数量及长度
第 18 页
分组网的参照理解
改进： 在流量较小的时候，空间有富余，一般不会出现相互挤占。 流量较大时，会出现2个层面相互挤占：B管道之间、C管道之
间 由于资源有限，为保证其中的某些重要流量，可以做差异化服
务（Diffserv、DS-TE）： 在C管道内做流量分类，定优先级（ Diffserv ） B管道分优先级（ Diffserv ） 重要B管道资源预留（RSVP-TE） B管道空间分类并反映流量类型，协调流量类型动作（DS-TE
分组（Packet）
说明： 如果数据包长度超过网络的MTU，要进行分片 一个分组可以是一个完整的数据报，也可以是数据
报的一个分片。
第 5页
VPN与隧道
VPN可以理解为：通过隧道技术在公众IP/MPLS网络上 仿真一条点到点的专线 。
隧道是利用一种协议来传输另外一种协议的技术，共涉 及三种协议，包括：乘客协议、隧道协议和承载协议。
EIR
PIR
CIR
无带宽保证业务（完全弹性），不设置；对于固定带宽业务，可设置 CIR=PIR=BW（链路带宽）;一定弹性业务设置PIR>CIR
对CIR的两种理解： （有待进一步落实） 刚性，不能被抢占，即使自己不用或未用够 当有业务时，带宽被保证，直至CIR；无业务或有部分业务时，多余带宽
亦可被抢占 当资源不够时，根据优先级设置，带宽受到挤压，业务会逐渐被丢包。
第 16 页
分组网的参照理解
假定一个模型： 在一根硬管道（A，尺寸为W）里敷设2层软管道（B、C），即A中有多
根B，B中有多根C。在最内层软管道（C）里可以有水流过。 没水的时候，软管会塌下来，完全不占空间（忽略管壁的尺寸），空出来
S1、X2对承载延迟有严格要求
（S1-MME: 100-300ms，S1-U: 5-10ms，X2: 10-20ms)
组网
省中心 MME
（1-N个）
MME、aGW早期全省集中设置（1个或多个省
SGW/PGW
中心），需要IP承载网提供支持，后期随着业 务发展（如视频）可能向地市下沉
IP承载网
无管控、无分类、无优先级、自由抢占
第 17 页
分组网的参照理解
改进： 如果有流量需要始终完全保证。我们可以把相应的C
管道换成硬管道。（CIR=PIR) 如果某根管道里的流量只需保证一部分。我们把相
应管道换成具有一定弹性的管道，能优先保证一定 空间的水流通过。但当大水流来的时候，可以被充 满到更大空间。（CIR<PIR） 保证措施：∑CIR（C管）≤ CIR（B管）
随着网络规模的不断扩大、承载业务不断增加、网络技术 的不断更新，必须坚持统一规划、分步实施的策略，采取 “将就”和“一劳永逸”的思路都是不可取的。
第3 页
传送方式变革
TDM 组网
业务IP化 宽带化 多样化
分组 传送
第 4页wenku.baidu.com
什么是分组
数据包（Datagram）
最大传送单元（ MTU ）
第 22 页
LTE核心网元
MME 是核心网唯一的控制面设备，主要功能是接入控制、移动性管理、会话
管理、网元选择和存储用户承载信息 控制和承载分离使MME集中设置成为可能，不会给骨干面引入过多流
量： 具有更好的扩展能力，实现快速扩容 具有更好网络性能，通过POOL组网能进一步提升业务范围，降低
LTE无线的链路预算要比现有体制低，导致覆 盖同样的区域需要更多的基站
LTE需要时间同步
本地网
本地网
面对视频业务（如移动TV），需要支持组播
Node B
Node B
设备要支持IPV6升级
第 26 页
S1-U S1-C
LTE传输需求
关注： 业务策略对网络的影响 由于目前数据业务多为互联网业务，能在本地终结的业务占比很少。aGW
（双归，MC-LAG,VRRP等） ---------- （具备双重出口）
+Diffserv ---------- 分类、排队、高优先级先行
+TE
----- 排除塞车，提前预留安排好线路
+QoS
------------分优先级，提供差别化服务
分组传送网 ---------------优化方式，灵活、低价、
弹性
业务的互补性（可以汇聚收敛的根源所在） 当不在同一时间产生峰值需求，即具有互补性 可以根据业务对时延的不同要求来调整，增强业务的互补性 业务突发性越大、互补性越强、量越多，收敛收益越高
第 8页
弹性
网络的弹性 传统SDH：无
MSTP：部分 接口 板卡
分组网：完备的弹性 接口 板卡 内核 通道
）享受这“最短时延优先转发”的特权，这需要两个前提条 件： （1）对业务进行准确分类，精确识别实时业务； （2）控制实时业务所占比例。
如果不能对业务进行准确分类，为了保证服务质量，会把跟 实时业务混在一起的业务都定义为“高等级”业务，这导致 分组网的能力不能得到充分发挥
第 14 页
分组网的效率
在资源一定的前提下，分组网主要靠加强资源的管理、对业 务分类适配，进行合理分配资源来提高其利用率
S1接口采用FLEX连接方式，基 站不固定连接某个核心网元，由 系统根据负荷分布等因素控制
基站之间有互联需求（X2）， 近期支持相邻站间切换，以后可 能支持站间互通
第 25 页
LTE传输需求
接口
S1接口传输带宽可达300Mbps以上，X2接口带宽约10Mbps，后期可能 会有所增长
集中设置需要IP承载B网支持，分散下沉到地市，则需要IP承载A网的支持 视频业务对网络有较大影响，当业务量较大时，需要在本地设置节目源，
aGW也需要相应下沉到地市
延时要求较高，尤其是S1-U：5-10ms对组网有较大压力。 该指标的适用条件和环境有待进一步落实； 如果SGW分散设置，下沉到地市，对减少S1-U延时有利； 如果LTE不开放话音类业务，延时指标是否可放松、可放松到多少?（这需
的CT映射） B管道制定“建立优先级和保持优先级”
第 19 页
业务与管道分类
IP DSCP
以太网POR
MPLS EXP
IP DSCP
L2通道
IP DSCP
以太网POR
L3通道 MPLS EXP IP DSCP
经传送后还 原提交业务
不同的层面有不同的分类标记位； MPLS标签可以嵌套，外层对应隧道，内层对应业务； 封装点是否做分类映射取决于传送策略； 通常要求业务分类可内层透传； 技术的处理与成熟度与设备技术有关
处理能力 ------------- 管控能力（如收费速度）
注：目前分组设备主要关注了带宽和端口等外部特性，而默认了设备的内 部性能。
第 12 页
分组网的效率
分组设备“直观”解读 分组在分组节点被转发，类似要经过一道“门”转入到相应“
出路”，但“门”的宽度有限（受制于芯片速度、背板总线等 ），流量较大时，分组需要“等候处理”通过
第 10 页
传送方式变革
类比
传统IP方式 -------------------------- 散装托运
+MPLS
-------------------------- 预选运输路线
（FRR）
-------------------- （绕开障碍点或短线路，尽快回原线路）
（LSP）
--------------------- （换另外新线路）
原始数据包 经过封装后
承载封装 承载协议
隧道封装 被封装的原始数据包
隧道协议
乘客协议
（如IP、以太网、ATM等）
第 6页
弹性
业务的弹性 业务的突发性 业务的分类：具有不同
的敏感性
业务分类：不同业务有 不同的敏感因素
第 7页
*部署MPLS 和Diffserv 机制， 为不同用户和不同业务提供 不同QOS 等级的服务
MME间位置更新和切换频率，适当集中部署并不会影响业务的接续速 度 每个物理设备支持多个逻辑MME，其虚拟化支持“集中部署，分散运 营”
第 23 页
LTE核心网元
SGW 主要功能是进行会话管理、路由选择和数据转发、QOS控制、计费及存
储信息 对每一个接入的UE，一次只能有一个SGW为之服务 需要综合考虑网络组织、容量、发展和周边配套等选择单独设置或与
分组传送网与LTE传输 简介
广州杰赛通信规划设计院
演讲人：刘仲明
目录
1
• 分组传输简介
2
• LTE传输需求
3
• 分组传送网方案
4
• 流量工程等技术介绍
第 2页
传输网定位
传输网是一切网络和业务的基础，稳定、可靠、扩展、先 进、经济是传输网追求的目标
尽管传输网通常不直接产生效益，但传输网投入大、建设 期长、影响深远，需要站在战略高度来规划传输网的布局 和发展方向，采用战术手段，配合、协调各业务网发展策 略进行分期建设和储备。保证适度的超前性，同时加大对 战略资源的储备。
传统IP网的这一过程是不受控的（ Best effort），分组设备则可以让 流量排队，并对“队列”进行控制 管理，只有一定数量的分组能够得 到最短延迟转发（目前厂家建议的 实时业务占比通常在20%左右）
优先队列、短队列可小延时通过
第 13 页
分组网的效率
分组设备“直观”解读 理想情况下，必须保证让“对延时敏感”的业务（实时业务
PGW合设
PGW 主要功能是用户IP地址分配、会话管理、PCRF选择、路由选择、数据
转发、QOS控制、计费、策略等 是面向PDN终结于SGi接口的网关，如果UE访问多个PDN，UE将对应
一个或多个PGW
第 24 页
LTE传输需求
结构 传输重点在解决S1接口和X2接
口的需求，其中S1是基站与核 心网元的连接，而X2的连接对 象则是其他基站，这是LTE阶段 网络扁平化出现的新需求。
要标准研究支持）
第 27 页
LTE传输需求
关注： X2接口流量到底有多大，早期有说不超过S1的3%，3%-5%，10%的，有
的空间，可以供敷设更多的管道。软管完全充满的时候，可以到一最大空 间（类比峰值PIR）。这样的软管具有完全的弹性（CIR=0）。
B与C能很好的配合（能同步的扩大和缩 小），彼此间可以共享空间，从而达到 最大的空间利用率。
如果B或C的数量较多，且大家同时充满 的时候，将相互挤压，流量会相互影响 ，甚至某些管道会被挤扁（因为一旦有 空间就会被挤占）
面向综合业务，不同等级业务搭配 资源紧张时，依据策略高级业务抢占低级业务资源 高级业务所占比例有一定限制 在只承载高等级业务的情况下，分组网要达到很高的带宽利
用率是不现实的
第 15 页
分组网的效率
关于CIR/PIR
CIR: Committed Information Rate PIR:Peak Information Rate EIR:Excess Information Rate EIR = PIR – CIR
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目录
1
• 分组传送简介
2
• LTE传输需求
3
• 分组传送网方案
4
• 流量工程等技术介绍
LTE系统连接
HSS
S6a
MME
S1-MME
Uu
S1-U
UE
eNB
S11
S-GW
PCRF
Gxc Gx
S5
P-GW
Rx
运营商
SGi
IP服务
注： HSS --- Home Subscriber Server/归属用户服务器 PCRF --- Policy and Charging Rules Function/策略和计费规则功能
小结：建设分组网的目地就是为了使网络具有弹性：与业务适配、有效提高资源 使用效率
第 9页
传送方式变革
传送
类比
--------------------------- 货物搬运
TDM方式 --------------------------- 火车运输 （以SDH为代表）
传统IP方式 -------------------------- 散装托运
快速、有保证（可管可控可运营）
第 11 页
分组网的资源
类比
分组网资源 --------------------------- 交通
线路带宽 --------------------------- 路宽
接口
-------------------- 路口（如收费站）
缓存空间 ---------------------- 队列数量及长度