PTN分组传送网介绍

8865
8865
100G x WDM 核心
8865
8865
IP 核心网
Wi-Fi AP
8803A
8804A
SDN 控制器
10G 接入, 100G 汇聚 and 100G WDM 核心网
城域网100G技术 传输网100G技术 ● 10G接入和100G汇聚/核心越来越有价格竞争优势 ● 根据Light Counting Datacom 预测从2015到2021, 100G光模块发货量将达到250万支 ● QSFP28封装和短距离(<10km)光模块占绝大多数 ● 受限于少量40km的100G 光模块需求, CFP2 ER4-lite和ER4 封装任将长期存在于市场
高效率平台
支持MPLS-TP/CE； 多服务类型， 电信级模块设计；高扩展性；高 保护级别；场测高可靠。
丰富的功能集
多接口多服务支持； 同步性； QoS；多层级OAM；NMS。
SDN/NFV
可变带宽服务； 自动化网络部署, 操作和服务处理；服务编排， PCE；保护性。
容量
支持1/10/100GE； 高交换容量； 高网络扩展性。
MSTP (SDH/SONET)
PTN的核心技术：MPLS-TP
Байду номын сангаас
分组网络
+
传输网
居民
DSLAM
城市
xPON
政企
GE/FE
计算机、手机
Wi-Fi
移动终端
2.5G, 3G, HSPA, LTE
光分组汇聚网络
TDM PW ATM PW
Eth PW
TDM PW ATM PW
Eth PW
PAN MPLS-TP LSP MPLS-TP
不具备二层业务收 敛特性
适用于城域骨干核 心大颗粒业务的调 度
注：MPLS（多协议标签切换）
PTN与OTN对比
1 2 OTN主要应用在图中框1所示的位置，即骨干网部分；PTN主要应用在图中框2所 示的位置，即接入网与汇聚网
注：PTN（分组传送网） OTN（光传送网）
PTN与MSTP网络架构对比
组网模式 速率 组网 保护
城域接入网
城域汇聚/核心网
IP核心网
eNB Wi-Fi AP 8803A
8803A xPON
eNB
10G 8803A 接入
8804B/ 8805E
8803A
eNB GE/10GE
eNB
8803A
GE/10GE 8804A
xPON
8803A
GE/10GE
8804B/ 8805E
100G 汇聚
10G x N 汇聚
传输通道 (POS/ Eth PHY)
MPLS-TP LSP
MPLS-TP
LSP
LSP
TDM PW ATM PW
Eth PW
TDM PW ATM PW
Eth PW
基于分组的融合多服务连接导向传输
取分组网络和传 输网两者优点
网络核心
PTN的核心技术：MPLS-TP
MPLS-TP是 MPLS的一个子 集，去除了与IP 无连接业务相关
3G 基站接入
NGN/PSTN
Router
PTN
GE/FE、SDH、 OTN
PTN
FE/GE
STM -1
IP Hotel
商业用户接入
PTN典型应用
服务类型
接入/用户端
城域边缘/汇聚/核心
2.5G, 3G, HSPA, LTE
移动网络
路由器
微站
交换机
政企网络
城区
郊区
家庭宽带
8803A 8803A 8801B
TDM业务为主， 数据业务为辅
刚性带宽分配， 带宽利用率低
满足50ms电信 级的保护要求
技术成熟，网 络规模庞大
内核IP化，面 向分组业务
带宽动态分配， 带宽利用率高
层次化的QoS 机制，提供差异 化的服务
满足50ms电信 级的保护要求
面向大颗粒IP化业 务，实现超大带宽、 超长距离的传输
刚性带宽分配，带 宽利用率低
分组网络:
高效和灵活性
● 统计复用
● 灵活传输容积
● 服务感知
● 先进的 QoS ● 高扩展性
IP, Ethernet
● 高成本效益 (Ethernet-based)
传输网:
高性能和电信级特征 ● 面向连接 ● 低延时、低抖动 ● 高时钟精度 ● 恢复性 (50ms 转换时间) ● 综合OAM ● 多服务支持
保护性能 升级能力
MSTP 组网
PTN 组网
三层组网或二层组网
三层组网或二层组网
骨干层、汇聚层采用10G、10G/2.5G 组网， 骨干层、汇聚层采用10GE 组网，
接入层采用、622/155M 组网
接入层采用GE 组网
环形、链型、MESH
环形、链型、MESH
复用段保护、SNCP 保护
环网Wrapping/Steering 保护、 1+1/1:1 链型端到端保护
扩容至10G/100G/WDM 带宽短缺 ● 云、数据和移动业务急剧增长带来的带宽需求。 ● 因为无线 LTE/WiFi，以及FTTx宽带接入, 数据中心接入和数据中心互联等高速增长，移动网络面临带宽紧缺。 ● 多数运营商回传网络任基于或低于GE和10G汇聚，因此不能满足当今速率要求，急需数据速率提升
➢ 同时兼顾传统2G基站TDM E1 和3G 早期版本的ATM IAM2M/STM-1的传送
1 5
PSTN
MSC Server
MSC Server UMTS CN
RNC
MGW
GGSN
IP/MPLS
SGSN
SGSN
PTN
PTN
PTN
Node E1 B
CiTRANS620
RAN
FE
Node B
FE
Node B
PTN 技术基于分组的架构，继承了MSTP（多协议标签切换）的理念， 融合了Ethernet 和MPLS的优点，是下一代分组承载的技术。
PTN概念 Packet Transport Network（PTN）-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（时分复用）、 ATM（异步传输模式）和FC（光纤信道）等业务的综合传送技术。 ➢ 是一种独立于其他传送机制的组网架构 ➢ 以分组为主要承载对象，也以分组为网络运行机制 ➢ 是电信级以太网业务的最佳实现方式，是以太网承载技术和传送技术相结合的产 物 ➢ 有利于现有的传输网络资源向分组化传送演进的平滑过渡 ➢ IP网络和MPLS（多协议标签切换）网络与SDH（同步数字体系）的结合的产物
2G, 3G和 4G移动终端数量 **
面向IP化的分组传送技术——PTN应运而生
分组技术
➢ L2/L3分组转发技术
（MPLS/增强以太网）
➢ 统计复用与QOS
➢ 业务隔离与安全
PTN
PTN
（分组传送网）
SDH 传输体验
➢ E2E业务提供与管理 ➢ 精确时钟同步 ➢ OAM与保护
PTN (Packet Transport Network)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FC等业务的综合传送技术。
全球 IP 通信预测, Exabytes per Month* 2017年吞吐量增量等于整个2015年移动吞吐量!
• 仍有大量的2G/3G用户
• LTE-A, LTE-A-Pro, 5G, IoT, M2M等硬性需 求
• 主导的分组通信Ethernet/IP网 • QoS需求
移动数据通信, Exabytes per Month**
的功能特性
MPLS-TP具有良 好的统计复用功 能和完善的QoS
机制
MPLS-TP具有兼 容基于分组交换、 时分复用（TDM） /波长技术的通用
分布控制平面
MPLS-TP使用传送 网的OAM机制， 保留了强大的网络
安全特性
MPLS-TP=MPLS+OAM-IP
基于分组 面向连接 具有电信级OAM（运维管理） 多业务支持能力 协议标准、产业链相对完善
提供无论何时何地的服务
PTN提出背景：业务全IP化
传统业务向IP转型，新型业务天然IP血统
VoIP & Internet
大客户专线
IP
宽带接入
2G 3G
IP SAN
IPTV
业务IP化的主要驱动力： 统一网络协议，简化网络层次，降低TCO 便于提供各种类型的新业务，实现综合业务运营
传统业务 PSTN（公共电话交换网）在 全球范围内升级为 NGN，实 现VOIP 2G等传统基站也在一些发达 运营商中开始IP化 大客户专线业务IP化份额也越 来越大，二层VPN业务盛行
PTN核心网络承载方案
下一代分组传送网
1. 承载网现有技术 2. PTN提出背景 3. PTN发展概况 4. PTN设备关键参数 5. PTN组网策略 6. 部署案例分析
承载网现有技术
传统 以太网
MSTP
PTN
OTN
数据业务为主
网络成本低廉 网络扩展性好
不能达到50ms 电信级的保护要 求
缺乏有效的 OAM机制
8825B
城域边缘 /汇聚 10G
8805B
SDN 控制器
8865 城域核心/汇聚 100G
8865
xPON DSLAM 8803B
8805B
城域边缘 /汇聚 10G
8805E
8825B
8865E BRAS
核心
BSC
RNC/aGW
移动网络核心
数据中心
视频/视频通话 软交换
视频源
IPTV 媒体站
下一代光分组网路
• 延迟/抖动/损耗敏感应用（包含金融, IoT, M2M, 机器人, 同步通信等）
• 任存在许多依托于TDM的SONET/SDH网络
• 承载网迁移到分组交换
• 带宽效率 * Source: Cisco VNI G•loba新l IP服Tra务ffic Forecast, 2015–2020. ** Source: Cisco VNI Mobile, 2016
交 叉
核
多业务接口
心
线路接口 线路接口 线路接口
管理平面 控制平面
传送平面 SDH/MSTP DWDM/OTN
Router
PTN设备定位
➢ 在IP化的网络中，PTN设备主要 定位于城域的汇聚接入层
➢ 主要用于解决未来RAN IP化后 的基站FE（灵活以太网）的无 线回传
➢ 承载全业务运营中的大量高品 质以太网/IP 专线业务
MPLS-TP LSP
TDM PW ATM PW
Eth PW
MPLS-TP LSP
TDM PW ATM PW
Eth PW
可靠性 高效率 低成本 面向未来
SDN软件定义网络:
先进的网络功能和自动化功能
NFV网络功能虚拟化:
高 HW/SW 灵活性和互用性
100GE:
高数据吞吐量和效率
支持SDN和NFV下一代PTN网络
50ms 电信级保护
50ms 电信级保护
骨干层面可升级ASON（自动交换光网络） 可全面升级ASON
无本质区别，核心的差别交换方式和颗粒上
PTN提出背景
技术背景：从电路交换到分组交换的迁移
➢ 从SDH（同步数字体系）消退到Ethernet（以太网）盛行 ➢ 基于All IP的控制与各种应用 ➢ WDM是透明的大容量长距离传输管道
业务需求背景：全业务运营与业务融合
➢ 运营商需要提供全业务，包括无线和有线 ➢ 运营商不能接受根据一种技术建设一个网络
• ATM, SDH, IP, SAN, Frame Relay, Ethernet网络… ➢ 业务融合意味着网络先要融合，以及对最终用户提供多样的灵活的服务
• 网络融合提供了统一的，管理相对简单的网络 ➢ 灵活多样的业务可以包括语音，视频，图像，电子邮件，搜索，Web，移动TV，
简单而高效的，适用于承载汇聚型接 入业务的优良技术
MPLS-TP为目前PTN设备的主流的 技术之一
注：1. T-MPLS/MPLS-TP （面向传送的多协议标签切换） 2. MPLS（多协议标签切换）
PTN产品示意图
网元管理单元 控制平面协议引擎
TDM/RAN VPN专线 IP数据
多业务接口
分
组
多业务接口
MPLS Ethernet
QoS管理 ACL
多播 分组交换
伪线
SDH
时钟 保护倒换
网络管理
层网络架构 OAM
（运维管理）
PTN T-MPLS/MPLS-TP
注：T-MPLS/MPLS-TP （面向传送的多协议标签切换）
PTN特点
光分组汇聚网络汇集分组网络与传输网络两者的优点，具有高性能、灵活、 高效和电信级特征等
新型业务 3G/WiMAX等移动核心网、 Backhaul 在R5版本全面实现 IP化 IPTV等视频业务是天然的IP 业务 Ethernet 商业应用和IP化存 储类业务
PTN提出背景：高带宽驱动
• 分组交换网必要性
• 数据流快速增长
• 海量视频传输
• 云服务
• 无线数据流快速增长 • 手机通信以基于LTE的IP通信为主 • 大量Wi-Fi接入
分组网络:
高效和灵活性
光分组网络
MPLS-TP / Carrier Ethernet
灵活性 扩容性 高性能 安全性
下一代 分组汇聚
网络
传输网:
高性能和电信级特征
TDM PW ATM PW
Eth PW
MPLS-TP LSP
TDM PW ATM PW
Eth PW
MPLS-TP LSP
Transport Path (POS/ Eth PHY)