传输网技术概述.ppt

传输网络技术概述中国联通四川分公司网建部2015年年01月月12日定稿日定稿目录目录1基础知识概述2传输技术概述1.1 传输网络的概念传输网络的概念传输系统作用：为需要进行信息交互的设备之间提供信息传递的通道Ø广义：连接各种终端设备和交换设备之间的通道（例如：至交换局之间所有的路径）Ø狭义：只包括传输设备和传输线路设备：如MSTP设备、光电收发器等；不含路由器，网络交换机等线路：光缆、管道、杆路等传传输输系系统统用用户户终终端端交交换换系系统统1.2 传输网络在电信网络中的位置传输网络在电信网络中的位置接入网接入网CPNCPN 用户所在地网 络交换机交换机传输网用户所在地网 络1.3 传输网络的演进历史传输网络的演进历史DWDM 开始建设开始建设SDH逐步成为逐步成为传输主力设备传输主力设备DWDM规模建规模建设，全光网试验设，全光网试验 SDH标准完善，标准完善，PDH仍为主力仍为主力PDH产品开始产品开始规模使用规模使用实用化实用化产品出现产品出现高锟提出高锟提出光传输理论光传输理论196680年代年代94年年99年年90年代初年代初98年年1976城域网兴起、城域网兴起、OADM、、OXC、、ION将会逐渐使用将会逐渐使用2002年以后年以后PDH：准同步数字传输系统；￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿SDH：同步数字传输系统；DWDM：密集波分复用系统；￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿OADM：光分插复用系统；OXC：光交叉连接系统；￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿ION：智能光网络大容量、宽带大容量、宽带化化1.4 传输网络的发展方向传输网络的发展方向光传送网络向大容量、宽带化发展：￿￿￿￿￿传输业务激增，导致光网络速率不断提升，由PDH--SDH，由SDH的155/622--2.5G--10G--320G(波分)---更高。

目前的骨干网基本是基于波分复用的传输网络多种业务接入MSTP：￿￿￿￿￿数据业务的迅速增加，使SDH/DWDM与ATM/IP技术日趋融合，光网络成为统一的多业务传送平台，不同的业务采用不同的组网方式统一的网络管理平台￿￿￿￿提供分层分级的网管管理平台网络保护机制完善，兼容不同的同步数字传输体制￿￿￿￿￿PP、MSP、SNCP、DNI多种网络保护方式并存￿￿￿兼容SDH/SONET体制，全球适用光传送网络向智能化、全光化发展的特征日趋明显￿￿￿￿￿OADM、OXC、IONPDHSDH 传统SDH MSTPWDM DWDM CWDMOTNPTNASON......1.5 同步和异步的概念同步和异步的概念同同步步复复用用：：所有被复接支路信号的时钟来自同一个时钟源，而且被复接的各支路信号与本机定时信号是同步的（即同一时钟源），这样的支路复接称为同步复用采用同步复接的系统称为同步数字系列异异步步复复用用：：如果被复接的支路信号的时钟来自不同的时钟源（即各自有自己独立的时钟），各支路信号与本机定时信号是异步的，这样的复接称异步复用对异源信号，各支路信号的数码率都可以在标称值上下有偏差，所以又称准同步信号。

￿￿￿￿现在通信中使用的时分多路复用传输系统主要有两类，：即￿￿￿￿准同步数字系列（PDH：Pseudo￿chronous￿Digital￿Hierarchy）￿￿￿￿同步数字系列（SDH：Synchronous￿Digital￿Hierarchy）1.6 面向连接和非连接的概念面向连接和非连接的概念非连接：多路径面向连接：单一路径1.7 二层和三层的概念二层和三层的概念物理层数据链路层网络层传输层会话层表示层应用层静态到动态二层三层二层：对应于OSI网络参考模型的数据链路层和物理层，或IP网络参考模型的网络接口层，主要功能是提供信息编码及可靠的数据传输三层：对应于OSI网络参考模型的网络层，或IP网络参考模型的网际层，主要功能是负责网络间的寻址和路由，通过综合考虑来决定最佳路径静态，面向连接动态，非连接1.8 为什么需要三层？为什么需要三层？￿￿￿1、业务加速IP化，包括业务动态化、业务池组化、未来的业务不再是静态的点到点，点到多点的连接￿￿￿2、从网络建设的角度考虑，三层引入，使得多业务承载成为可能￿￿￿3、从维护的角度考虑，三层的引入可降低配置的复杂程度，从而快速调整业务路由。

￿￿￿4、LTE的X2接口和S1接口，都需要IP化￿￿￿5、3G基站IP化，有利于基站归属调整￿￿￿6、城域网内L3VPN用户接入的需求￿￿￿7、IPTV需要核心网CS到边缘ES之间路由可达，实现三层组播￿物理层数据链路层网络层传输层会话层表示层应用层1.9 .1.1三种交换方式：电路交换（三种交换方式：电路交换（circuit Switching））（1）通信双方线路独用，数据直达，时延小2）通信一旦建立，双方可随时通信，实时性强3）既可以传输模拟信号，也可传输数据信号4）交换设备及控制简单包括呼叫建立、传送数据（通话）、释放连接三个过程（1）呼叫建立时间长2）物理通道独占，资源利用率低3）不同类型，不同速率的终端无法互通，难以进行差错控制4）有呼损建立过程￿￿￿￿优点￿￿￿缺点￿￿TDM（Time￿DivisionMultiplexing）：就是时分复用，就是将一个标准时长（1秒）分成若干段小的时间段（8000），每一个小时间段（1/8000=125us）传输一路信号；1.9.1.2三种交换方式：电路交换示意图三种交换方式：电路交换示意图交换节点交换节点交换节点交换节点终端终端￿￿电路独占1.9.2.1三种交换方式：报文交换三种交换方式：报文交换（1）不需建立专用的通信线路，用户可随时发送报文。

2）通信双方不固定占有一条通路，线路利用率高以报文为数据交换的单位，报文携带有目标地址、源地址等信息，在交换结点采用存储转发的传输方式1）数据需要存储转发，时延加大，实时性差2）只适用于数字信号3）由于报文没有长度限制，要求结点有较大的缓冲区建立过程￿￿￿￿优点￿￿￿缺点￿￿1.9.2.2 三种交换方式：报文交换示意图三种交换方式：报文交换示意图交换节点交换节点交换节点交换节点终端终端123456789101112131415报文在交换节点存储转发，走不同的路由到达目的地1.9.3.1三种交换方式：分组交换（三种交换方式：分组交换（Packet Switching））（1）带宽可变动态分配传输带宽，对通信链路是逐段占用2）统计复用、资源利用率高3）可提供多种速率4）无阻塞(业务量大时，时延长）（5）由于分组较短，更适合于采用优先级策略，便于及时传输一些紧急数据1）在发送端把要发送的报文分隔为较短的数据块2）每个块增加带有控制信息的首部构成分组（包）3） 依次把各分组发送到接收端4） 接收端剥去首部，抽出数据部分，还原成报文1）分组在各节点存储转发需要排队，会造成时延，Qos无保障2）协议和控制比较复杂。

3）分组必须增加一个分组“头包”，从而增加一部分开销，降低了通信效率4）可能出现失序、丢失或重复分组建立过程￿￿￿￿优点￿￿￿缺点￿￿1.8.3.2 三种交换方式：分组交换过程示意三种交换方式：分组交换过程示意数 据数 据数 据数 据分组11010011101 •11010011101 • • • • • • • • 00101001110 • • • • • • • 00101001110报文发送端首部分组数 据首部分组首部数 据发送发送发送接收端数 据首部数 据首部数 据首部11010011101 •11010011101 • • • • • • • • 00101001110 • • • • • • • 001010011102、加包头4、去包头1、拆报文3、传送5、还原1.8.3.3 三种交换方式：分组交换示意图三种交换方式：分组交换示意图交换节点交换节点交换节点交换节点终端终端123456789101112131415将报文分成若干数据包，并加上包头，走不同的路由到达目的地1.9.3.4 三种交换方式：分组交换的两种方式三种交换方式：分组交换的两种方式 用户传输数据前,先发送呼叫请求建立端到端的虚电路。

虚电路不同于电路交换的物理连接,而是逻辑连接￿￿￿虚电路并不独占线路,在一条物理线路上可以同时建立多个虚电路,以达到资源共享（1）线路利用率低2）当网络中线路或设备出现故障时，可能导致虚电路中断，需要重新连接缺点缺点（1）面向连接方式2）呼叫期间路由固定3）时延小，控制简单，不需排序优点优点1、虚电路VC（Virtual￿￿Circuit）：适用于两端需长时间的交互式数据通信1.9.3.5 三种交换方式：分组交换的两种方式三种交换方式：分组交换的两种方式不需预先建立逻不需预先建立逻辑连接，而是按辑连接，而是按每个分组头的目每个分组头的目的地址独立地寻的地址独立地寻找路由找路由（1）控制复杂2）时延大需要排序，不能保障顺序到达3）在目的地需要重新组装报文缺点缺点（1）无连接方式2）通信期间路由可变3）线路利用率高4）如有故障点可绕过优点优点2、数据报DG（Data￿Gram）:不需要采取可靠性措施或流量控制，不需要预先建立逻辑的连接路径,它在遇到网内拥塞等情况时，可以迅速改变路由，因而适用于各种不同类型的网络1.9.3.6 三种交换方式：分组交换的两种方式三种交换方式：分组交换的两种方式虚电路和数据报的区别分类VCDG分组头包含VC的逻辑信道标志包含详细的目的地址选路每个节点都有映像表，存放着逻辑信道的对应关系对每个分组独立的选路分组顺序属于同一呼叫的分组在同一虚电路上传送，顺序到达各个分组独立选路，从不同路由到达，顺序不同1.10 虚电路交换和电路交换的区别虚电路交换和电路交换的区别虚电路交换电路交换传输数据是否包含路由标记是否传输通道连接不专用专用带宽使用动态静态固定传输时延有基本无连接方式虚连接硬连接复用方式统计时分复用同步时分复用统计时分复属于某个特定用户的信息并不一定在信道上周期地出现,信道上的资源统计复用，动态分配，而同步时分复用会周期性出现1.11 三种交换方式：总结三种交换方式：总结（1）数据量大，传送时间远大于呼叫时间，适合电路交换。

2）端到端的通路由很多段的链路组成，适合分组交换3）报文交换的信道利用率高于分组交换4）分组交换适用于计算机之间突发式的数据通信目录目录1基本知识概述2传输技术概述2.1 帧中继帧中继帧中继特点￿￿￿￿复用方式￿￿￿连接方式￿￿￿采用协议￿￿￿￿概念￿￿￿￿帧中继是在OSI参考模型第二层的基础上采用简化协议传送和交换数据的技术，因第二层数据单元是帧，故称帧中继帧中继采用永久虚电路逻辑连接方式向用户提供面向连接的链路层数据服务帧中继在数据链路层采用统计复用技术帧中继特别适合用于传递突发性和大业务量的高速数据业务（64K~34M），适用于计算机网络互连帧中继采用简化的X.25协议,把其中的分组层省略了，以二层的帧为基础实现统计复用和交换，由于简化了传输处理过程，所以其传输速率数x.25的10倍X.25网是采用X.25协议实现的第一个面向连接的公用数据网X.25协议可以实现在分组层向用户提供可靠地面向连接虚电路2.2.1 ATM技术：基本概念技术：基本概念12345678123788511帧STM：各路原始信号周期性出现ATM：每个信元头表示其所属的信号路数（1）同步STM方式在N路信号复合而成的TDM信号中，各路原始信号都按一定时间间隔周期性出现，接收端只需根据根据时间即可现在接收的信号属于那一路信号。

2）异步ATM方式各路原始信号不是按照固定的时间间隔周期出现，因而需要附加一个标志来表明接收端接收的某段信息属于哪一段原始信号2.2.2 ATM技术：什么是技术：什么是ATMATM适用面广￿￿￿￿特点￿￿￿异步的概念￿￿￿寻址方式￿￿￿￿概念￿￿￿￿ATM（Asynchronous￿￿￿￿￿￿Transfer￿Mode）是指异步传输模式ATM的“异步”是指其统计复用性质，即某一用户的信元不是重复出现不是周期性的ATM采用固定长度（53Byte）的信源为单位进行统计复用、交换和传输，其中前5字节为信元头，48字节为净载荷ATM是一种新的交换方式，适合于语音、数据及其他业务ATM是一种面向连接的技术，根据建立起来的逻辑虚电路中的虚通道标识符（VPI）和虚信道标识符（VCI）进行寻址，可以看做是电路交换和分组交换的结合ATM是电路交换和分组交换技术的结合2.2.3 ATM技术：技术：VPI和和VCI的理解的理解VP：路￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿VPI：￿路名VC：某条路上的车道￿￿￿￿￿￿￿VCI：路上的车道号固定信元长度可使交换效率更高，还可使交换机制的硬件实现更为容易2.2.4 ATM技术：技术：ATM的优缺点的优缺点1、采用统计时分复用技术，实现网络资源的按需分配。

2、吸收了电路交换的优点，具有时延小，实时性好，能满足多媒体通信的要求3、提供多种业务、多种用户接口4、吸收了分组交换灵活性强的优点，接入方式多样，可实现任意速率的接入，改变速率方便灵活5、适合于高带宽、低时延或高数据突发的应用ATM1、信元首部（5字节）开销太大2、硬件异常昂贵3、技术复杂￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿优点优点2.3 面向连接技术演进面向连接技术演进X.25网是第一个面向连接点对点的公共数据网其分组数据包含3个头字节和128字节净荷强调可靠性速率<64KATM在分组包上同X.25有点类似，但ATM的分组包更小，包头更大，更易于管控和实现高速率，可达155Mbps，它吸收了X.25的分组和帧中继的统计复用X.25帧中继ATM在X.25协议基础上省略了其分组层，以可变长度的二层帧数据采用永久虚电路实现面向连接服务，由于简化了传输处理，其速率是X.25的10倍，强调的是高速率速率2.4.1 PDH技术技术PDH上世纪80年代开始商用PDH采用比特填充和码位交织的方法将低速率等级的信号复合成高速信号，它能够独立传送国内长途和市话网业务只有地区性的数字信号速率和帧结构而不存在世界性的标准￿没有世界性的标准光接口规范￿只支持点对点传输￿，进行区段保护￿，无法实现统一工作的多种路由的环状保护￿复用解复用需要逐级进行，结构复杂，硬件数量庞大传统PDH的运行、管理和维护靠人工的数字信号交叉连接和停业务测试￿PDH－准同步数字体系。

PDH采用准同步复接，各支路信号间不完全同步，与标称速率值有一定容差，要先进行码速调整，使各支路信号同步后才能进行复接2.4.2 PDH的缺点的缺点565Mb/s139Mb/s34Mb/s8Mb/s2Mb/s1.6Gb/s400Mb/s100Mb/s32Mb/s6.3Mb/s1.5Mb/s274Mb/s45Mb/s6.3Mb/s×4×4×4×4×4×4×4×4×6×7×3欧洲系列欧洲系列日本系列日本系列北美系列北美系列×5PDH的缺点1：无国际统一的速率标准PDH数字信号在世界上有二大体系（1.5Mb/s和2Mb/s数字体系），三个地区标准三个地区标准在信号速率上互不兼容我国采用欧洲标准我国采用标准2.4.2 PDH的缺点的缺点PDH的缺点2：无国际统一的光接口规范PDH的码型变换种类很多，不同的码率可以采用不同的码型变换方案，即使同一码率也有不同的码型变换方案￿帧结构不一致即使同一码型变换方案，不同厂家的设备，其帧结构以并非完全一致PDH系统的线路码帧结构种类多，要使光接口规范统一，在光路上互通不可能￿如国家间需要互通，必须先进行光/电转换，双边都把信号转换为符合G.703建议的标准电接口，然后在电接口进行互通增加成本、设备复杂、应用不灵活PDH 设备2.4.2 PDH的缺点的缺点PDH的缺点3：上下电路成本高、结构复杂140Mb/s34Mb/s34Mb/s8Mb/s8Mb/s2Mb/s解解解解解解复复复复复复用用用用用用复复复复复复用用用用140Mb/s用用PDH采用异步复用方式（即码速率调整方法）进行，低速信号在高速信号中的位置无规律性，无法直接从高速率信号中识别、提取低速支路信号（即1.5Mb/s和2Mb/s信号）为了上下电路，只能将高速率信号逐级解复用到低速支路信号，在下完电路后再逐级复用到高速信号导致硬件设备数量增加，故障率上升PDH 设备2.4.2 PDH的缺点的缺点PDH的缺点4：￿￿网络运行、管理、维护能力差（OAM）运行维护功能(OAM)——决定设备维护成本与信号帧中开销(冗余)字节的数量有关PCM30/32仅TS0、TS16用于OAM开销，OAM功能弱线路编码时要加nB冗余码进行性能监控无统一的网管接口无法形成统一的TMN￿￿因因此此，，PDHPDH体体制制不不适适应应大大容容量量传传输输网网的的组组建建，，SDHSDH体体制制应应运运而升。

而升￿￿由于在PDH￿中开销比特极少，几乎无法提供网络状态信息，不能用软件进行管理，只能靠大量的硬件支持系统，使得上下电路极不方便又没有标准的光接口，不能做到统一、规范、兼容￿￿PDH￿没有向SDH￿设备那样有众多的网元设备，所以它的实效型和灵活型不佳，因此PDH￿设备无法发展，终将要淘汰出局目前传输网上的PDH传输设备主要使用在接入层,例如大客户等专线接入￿PDH 设备2.5.1 SDH技术技术SDH上世纪90年代SDH开始出现，90年代中后期开始替代了PDH大规模商用SDH是为克服PDH的缺点而产生的，它是先有目标再定规范，然后研制设备￿使北美、日本和欧洲三个地区性的标准在STM-1及其以上等级获得了统一统一的标准光接口能够在基本光缆段上实现横向兼容，允许不同厂家的设备在光路上互通，满足多厂家环境的要求SDH采用同步复用方式和灵活的复用映射结构￿，只需利用软件即可使高速信号一次直接分出低速支路信号￿安排了丰富的开销字节，大大增强了网络进行运行维护管理能力具有前向和后向兼容性，能够兼容PDH和ATM，IP等业务2.5.1 SDH技术技术SDH：同步数字体系，是一种光纤通信系统中的数字通信体系。

￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿它是一整套可进行同步数字传输、复用和交叉连接的标准化数字信号的等级结构￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿由于SDH全网采用统一时钟，当复用成高次群时，无需插入附加比特因此是替代PDH成为基础网的最佳传输复用设备 接口方面：电接口▲￿STM-1是SDH的第一个等级，又叫基本同步传送模块，比特率为155.520Mb/s￿￿￿￿￿￿￿￿￿STM-N是SDH第N个等级的同步传送模块，(N=4n=1，4，16，…)光接口▲￿仅对电信号扰码光口信号码型是加扰的NRZ码，采用世界统一的7级扰码SDH的群速率群次速率STM-1155MbpsSTM-4622MbpsSTM-162.5GbpsSTM-6410GbpsSTM-26540Gbps2.5.2 SDH的技术优势的技术优势nSDH体制的主要优势体现在：1、接口规范，世界统一标准接口规范和同步数字传输速率等级STM-N2、同步复用 ，采用同步字节间插复用和灵活的映射，通过指针定位， 可直接从高速信号中上下低速支路信号3、运行维护管理（OAM）功能强大，STM-N帧结构中5%左右的字节用作开销字节，传送设备和网络操作维护管理信息4、兼容性好，兼容PDH、FDDI、ATM、IP等业务，各厂家的SDH设备可在光路上进行互联互通。

2.5.3 SDH的业务特性的业务特性（1）数字电路网为全透明网，支持数据、话音、图像多种业务，对客户通信协议没有任何要求，客户可自由选择网络设备及协议￿（2）数字电路传输质量高，网络时延小3）速率高，通信速率可根据需要在2Mbit/s、34Mbit/s、155Mbit/s、622Mbit/s、2.5Gbit/s等速率进行选择4）数字电路技术成熟，网络运行管理简便，数字电路将检错等功能放到智能化程度较高的终端来完成，简化了网络运行管理和监控内容，为用户参与网络管理创造了条件5）数字电路网为同步传输网，不具有交换功能，利用交叉连接技术，具有电路交换功能6）数字电路带宽独享，安全性能好￿2.5.4 SDH的设备结构的设备结构1、线路接口￿￿￿￿￿￿完成线路信号STM-N的光-电转换；进行管理单元的指针处理；生成￿/￿终结段开销等2、支路接口￿￿￿￿完成上、下业务信号￿￿￿￿PDH：2M、34M、45M、140M；￿￿￿￿SDH：155M、622M3、交叉矩阵￿￿￿￿￿按需求对线路信号、支路信号中的VC进行交叉连接，实现线路-线路、线路-支路、支路-支路间的交叉连接；满足上、下电路等功能。

4、定时电路￿￿￿￿对内：向设备的各单元提供定时信号；￿￿￿￿对外：外定时；提取定时；保持/自由运行方式；定时基准倒换5、通信与控制￿￿￿￿￿￿采集设备各单元的数据；通过DCC通道传到网关；￿接收网管系统的命令并执行6、公务￿￿￿￿￿提供公务联络2.6.1 MSTP：多业务传送平台：多业务传送平台特点Ø以原有SDH为基础，从单纯支持2Mb/s￿、155Mb/s￿等话音业务接口向包括以太网和ATM等多业务接口演进，将多种不同业务通过VC（虚容器）或VC￿级联方式映射入SDH￿时隙进行处理Ø￿￿SDH￿多业务节点将传送节点与各种业务节点融合在一起，各厂商只是融合程度不同1）多业务接入、处理和传送平台：除了原有的SDH功能外，还具有以太网透传，汇聚和二层交换功能，ATM透传和交换功能2）高效接入数据业务，带宽利用率高3）严格的业务质量保证；良好的安全性4）良好的网络管理特性，多专业集中网管5）良好的传统网络兼容性￿￿￿￿￿定义MSTP2.6.2 MSTP结构图结构图2.6.3.1 MSTP发展阶段发展阶段1第一阶段：上世纪90年代末期开始MSTP，在原有SDH基础上，增加ATM/以太网接口功能，实现数据业务的透明传输功能，如提供数据接口利用ML-PPP映射到SDH虚容器；提供级联接口接入ATM和POS的高速接口等。

需要点对点路由，浪费系统带宽2.6.3.2 MSTP发展阶段发展阶段2第二阶段：在透传的基础上，增加数据业务的处理功能，包括以太网的二层交换，ATM交换等2.6.3.3 MSTP发展阶段发展阶段3第三阶段：采用以逐点转发为基础的环网技术，有效提高带宽利用率，包括弹性分组环技术在此阶段，RPR处理功能已经融入MSTP，可以实现以太网带宽的统计复用、公平的带宽分配、更加严格的CoS和QoS、严格安全的用户隔离功能￿、ATM共享环技术（VP￿Ring）2.6.4 MSTP的多种接口应用的多种接口应用（1）MSTP是对数据网的优化，而不是替代数据设备2）MSTP可以根据数据业务的需要替代少量数据网接入和路由设备3）MSTP适合支持混合型业务量特别是以TDM业务量为主的混合型业务量4）多应用于城域网的接入层和汇聚层，可以为大客户提供内部组网方案SDH接口：￿￿￿－￿STM-1光/电接口（155M）￿￿￿－￿STM-4光接口（622M）￿￿￿－￿STM-16光接口（2.5G)￿￿￿－￿STM-64光接口（10G）￿￿￿－￿E1接口（2M）以太网接口：￿￿￿－￿10M以太网接口（FE）￿￿￿－￿100M以太网接口（FE）￿￿￿－￿1000M以太网接口（GE）ATM接口ABMSTP的接口及应用￿￿￿丰富接口￿￿￿￿AB多种应用￿￿￿2.7 基于基于TDM的传输技术演进的传输技术演进以TDM技术为核心，各自为政形成三套体系的准同步系统，网络管理能力弱。

可以看成是SDH+IP+ATM，在SDH及基础上丰富了接口功能，被称为多业务平台，其构成为TDM%+IP20%+ATM10%，其核心依然是TDM电路交换PDHSDHMSTP核心技术依然是TDM，但形成了全球统一接口标准的同步数字系统，具有接口速率多，网络管理能力强等特点2.8 运营商承载网络面临的挑战及演进方向运营商承载网络面临的挑战及演进方向大带宽全IP化多业务承载电信级保障移动业务需要更大的带宽需求统一网络协议，简化网络层次降低TCO、便于提供各类型的新业务，实现综合营运网络支持多业务（TDM/ATM/IP),传输效率高，用户租用成本低业务的Qos保障，E2E的网络保障方案和维护方案业务IP化，承载分组化PTN、IPRAN移动回传网的三个必然：1、大带宽的必然性2、动态路由的必然性3、大容量交叉的必然性2.9.1 PTN及其主要特点及其主要特点Ø分组时钟Ø多业务统一承载Ø分组业务的分组传送Ø平滑演进保护投资降低CAPEX降低OPEXPTN承载网电信级网络管理统计复用传输带宽优化高精度同步定时QoS保护/OAMØ层次化管理维护Ø层次化服务质量Ø端到端网络管理Ø统一维护多业务统一承载低TCO（1）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。

2）￿PTN￿技术基于分组的架构，继承了MSTP的理念，￿融合了Ethernet和MPLS的优点，是下一代分组承载的技术2.9.2 PTN的结构图的结构图E1/STM-NE1/STM-NIMA E1/ATM STM-NIMA E1/ATM STM-NFE/GE/10GEFE/GE/10GEE1/STM-NE1/STM-NGE/10GEGE/10GEPackets 交换核心时钟/时间同步（以太网时钟同步、1588时间同步）TDM PWE3TDM PWE3ATM PWE3ATM PWE3ETH PWE3ETH PWE3n包交换核心，多业务承载n时钟/时间同步支持，满足各种应用环境中时钟/时间要求n在以承载分组业务为主的应用环境下，具有较高效率2.9.3￿PTN实现方式：实现方式：MPLS-TP/T-MPLS技术技术501、最初，由ITU-T定义T-MPLS，后续由IETF/ITU-T￿JWT工作组负责标准制定，命名为MPLS￿-￿Transport￿Profile（MPLS-TP）2、一种面向连接的分组交换网络技术（1）利用MPLS标签交换路径，省去MPLS信令和IP复杂功能（2）支持多业务承载，独立于客户层和控制面，并可运行于各种物理层技术（3）具有强大的传送能力（QoS、OAM和可靠性等）MPLS头LSP, LDP, 流量工程PWE3, BFD/FRR 增强增强取消IP增加双向LSP增加OAM和保护 简化和增简化和增强强IP headerIPPayloadIPEncapsulationPHYMPLS headerIPpayloadIP headerEncapsulationPHYMPLS(opt)EncapsulationT-MPLSMPLS headerpayloadEncapsulationPHY(opt)EncapsulationMPLS-TP￿=￿MPLS￿-￿L3复杂性￿+￿OAM￿+￿保护2.9.4 PWE3的概念及原理的概念及原理PWE3模块PE1PE2CE1CE2伪线仿真业务 Tunnel伪线（PW）PWE3：Pseudo￿wire￿emulation￿edge-to-edge，边缘到边缘的伪线仿真。

3没有特别的含义，就是代表emulation￿edge-to-edge的3个E的缩写PTN 网络（1）PWE3是一种端到端的二层业务承载技术，属于点到点方式的L2VPN2）PWE3作为一种通过在通过分组交换网络上仿真1层和2层业务，来帮助运营商给予单一网络为各种业务（包括TDM专线、FR、ATM、Ethernet...￿...）实现承载3）PWE3是在分组传送网（IP/MPLS）上提供隧道，以便于仿真一些业务（IMA、Ethernet等）的二层VPN协议，通过此协议可以将传统的网络与分组交换网络连接起来，实现资源共用和网络的拓展PWE3模块加PW封装去PW封装2.9.5 端到端和非端到端端到端和非端到端QOS保障的概念保障的概念每个节点都根据业务的QoS信息进行调度无资源预留、超出带宽要求丢弃报文分配每个隧道的带宽每个转发节点根据隧道优先级进行调度PEPEPPEPEP非端到端端到端PTN支持端到端Qos2.10.1 IPRAN的出现的出现IP网络以其无连接、动态寻址和分组交换得到了更多的青睐，但是其无法提供成熟完善的高可靠性以及OAM技术，而暂时被放弃SDH以其极高的可靠性、固定带宽带来的QoS保证、丰富的OAM机制以及天然的高精度时钟技术，加上运营商出于保护投资方面的考虑，使得其作为一种传输技术在之前及今后相当长的时间内仍将继续存在。

IPRANSDH网络IP网络+为基站和基站控制器间提供IP层可达，适用于多种传输介质、增加了OAM和QoS机制，实现无线回传需求2.10.2 IP RAN的概念及起源的概念及起源（1）￿￿IP￿RAN￿（￿Radio￿Acess￿Network）￿简单的说是指IP化的移动回传网，国外更普遍叫法为IP￿Moble￿Backhual.（2）￿￿早在2000年，NOKIA公司提出IP用于移动回传的概念，由于当时3G标准还未成熟，移动数据业务还未普及，SDH大行其道的环境下，没有得到普及和发展这种概念的提出是很有前瞻性，积极意义￿（3）￿随着传送网发展，业界提出了几种取代传统MSTP的承载方式来实现IP-RAN，其中包括国内提出的PTN￿(分组传送网)方式和以思科等路由器厂家为主提出的“IP￿RAN”方式￿（4）思科提出的IP/MPLS方式则直接使用IP￿RAN这个命名，这是具有排他性的，由于思科在数据通信行业的强势地位，它的这种命名方法自然而然地引起了业界术语的混淆，以至于目前普遍将IP/MPLS-IP￿RAN承载方式称为IP￿RAN2.10.3 RAN在网络中的逻辑位置在网络中的逻辑位置（1）无线接入网络RAN(Radio acess network)，又称为基站回传网（Backhaul），指基站（BTS/NodeB/eNB）到基站控制器（BSC/RNC/ MME/SGW ）之间的传输网络。

2）￿Iub接口是RNC和NodeB之间的逻辑接口功能有：Iub接口传输资源管理；信道的业务管理；Node￿B的O&M；定时和同步管理；基站间同步等（3）IP￿RAN特性就是Iub接口Ip化BTSNodeB/eNBBSCRNC/MME/SGWRAN2.10.4 为什么要引入为什么要引入IPRAN一、￿标准化（1）￿￿IP￿RAN在全球得到运营商和设备商的广泛支持（2）￿更完整的标准化二、￿￿成本（1）￿￿随着设备集成度的上升，IP￿RAN的成本和PTN逐渐趋同三、￿￿技术（1）￿IP￿RAN的接入能力已可涵盖当前PTN技术所支持的范畴（2）￿￿相比PTN，IP￿RAN提供了更多在L3、IP￿VPN方面的支持（3）LTE网络对传送平台提出了更多IP方面的支持要求四、扩展性（1）￿IP￿RAN具有不弱于PTN的可扩展性（2）￿￿接入方式灵活，协议可扩展支持传统业务和多种以太网业务（3）除提供二层业务外可以广泛提供IP/VPN业务2.10.5 IPRAN的定义的定义E1FE1、￿IP￿RAN是针对基站回应用场景进行优化定制的路由器/交换机整体解决方案，具备电路仿真、同步等能力，提高了OAM和保护能力。

2、￿IP￿RAN承载方案指在城域网内汇聚/核心层采用IP/MPLS技术，接入层主要采用增强以太技术与IP/MPLS技术结合的方案3、设备形态（1）核心汇聚节点采用的设备为支持IP/MPLS的路由器2）基站接入节点采用的设备为路由器或三层交换机业务节点：BSC、RNC核心层：2~8个核心节点N*10GE组网汇聚层：200~300个汇聚节点10GE组网接入层：1K~6K个接入节点GE组网2.10.6 IPRAN承载网具备的四大功能承载网具备的四大功能（1）多业务承载：可通过伪线仿真实现SDH、ATM、Ethernet等多业务的接入，其交换特性基于IP，具有2层交换、2.5层包交换、3层IP交换功能3）Qos保障“可实现端到端的Qos保障4）OAM机制：端到端的操作、管理和维护(OAM)故障检测机制，可以从业务层面和隧道层面对业务质量和网络质量进行管控2）时钟同步：可实现严格的时间和时钟同步来实现业务所要求的低时延、低抖动的传送2.10.7 从从3G到到LTE RAN的变化的变化IubIu-CsIu-PsIurMcGnRNCRNCNodeBNodeBMGWSGSNGGSNMSCServerNodeB2G/3G￿网络架构S1-ULTE网络架构eNodeBeNodeBeNodeBS1-MMEMMEX2CNRANSAES-GWPDN-GWS-GWCSPSCNRAN>>n核心网取消了CS(电路域)，全IP的EPC支持3GPP、非3GPP各类技术统一接入，实现固网和移动融合（FMC），灵活支持VoIP及基于IMS多媒体业务网络架构扁平化网络结构全IP化引入了两个接口nX2是相邻eNB间的分布式接口，主要用于用户移动性管理；S1￿Flex是从eNB到EPC的动态接口，主要用于提高网络冗余性以及实现负载均衡n取消了之前定义的RNC，eNB（Evolved￿NodeB）直接接入EPC,从而降低用户可感知的时延，大幅提升用户的移动通信体验2.10.8 联通典型城域网现状联通典型城域网现状60•主要包括城域传送网、IP城域网、宽带接入网等–城域传送网：DWDM（北方普遍）+MSTP，承载2G/3G、大客户专线等–IP城域网：承载软交换、3G 核心域，互联网、高等级IP业务等–宽带接入网：LAN、xDSL、FTTx接入等宽带接入网IP城域 骨干网城域数据网城域传送网2.10.9 城域网逻辑架构城域网逻辑架构基站高档住宅小区客户集团客户OTN/SDH/MSTPIP专网OTNSDH/MSTP分组化城域传送网SDH/MSTP分组化城域传送网干线传送网城域传送网核心层城域传送网汇聚层城域传送网接入层IP骨干网IP城域网分组化城域传送网A网/B网IP/MPLSPON/WLAN接入网传送网IP承载网接入网2.10.10 IPRAN的业务承载定位的业务承载定位eNodeB回传2G/3G基站回传二层点到点通道类业务2.11 PTN和和IPRAN的异同的异同功能PTNIPRAN接口功能ETH、POS、ATM、TDM支持支持三层转发及路由功能转发机制核心汇聚层可通过升级支持L3支持L3全部功能协议核心汇聚可通过升级支持三层协议支持全部三层协议路由核心汇聚支持支持ＩＰＶ６核心汇聚支持支持Ｑos端到端支持端到端支持OAM采用层次化的MPLS-TP OAM，实现类似SDH的OAM管理采用ＩＰ/MPLS OAM,主要通过BFD技术做故障检测和倒换协议MPLS-TPIP/MPLS连接方式二层点对点，面向连接，静态组网，需人工配置三层路由方式，非面向连接，动态组网，无需配置交换方式分组包交换，统计复用分组包交换，统计复用同步频率同步支持支持时间同步支持，已规模验证支持、未规模验证2.12.1 DWDM：密集波分技术：密集波分技术（1）90年代后期，大家开始把目光转向WDM，对于长距离大容量传输节省光纤资源和成本。

2）DWDM：密集波分复用系统（32、40、80、96、160、176波等等）　　　　　32/40波系统波长间隔为0.8nm￿（100GHZ）￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿80/160波系统波长间隔是50GHZ（3）DWDM是一种能在一根光纤上同时传送多个携带有信息（模拟或数字）的光载波，只需通过增加波长（信道）实现系统扩容的光纤通信技术（4）DWDM系统与SDH系统均属于传送网层，二者都是建立在光纤传输媒质上的传输手段（5）传统的DWDM主要解决了光缆资源不足的问题，OAM功能较弱，保护手段少2.12.2 DWDM的原理模块图的原理模块图OTUOTUWPA1n合波器OTUOTU1nOTMOLAOTMWBA波长转换合波器光放大分波器波长转换器（O￿T￿U）的功能是完成G.957光信号到G.692固定波长光的转换合波器和分波器完成G.692固定波长光信号的合波和分波光放大器包括BA、PA、LABA是功放，通过提升合波后的光信号功率，从而提升各波长的输出光功率；PA是预放，通过提升输入合波信号的光功率，从而提升各波长的接收灵敏度；lA是线放，完成对合波信号的纯光中继放大处理。

分波器OSCOSCOSC2.12.3 CWDM：粗波分技术：粗波分技术（1）波长间隔为20nm2）采用无制冷激光器，允许激光器波长随温度变化的自然漂移，因而大幅度降低了成本￿，成本大约是DWDM的40%~60%￿3）设备体积小，功耗低4）容量小，传输距离近，但是在城域网建设这种特殊应用环境中有其独到的技术优势和价格优势￿为了降低成本，将波分复用系统引入城域，出现了波长间隔为20nm的粗波分复用系统（CWDM）2.13.1 OTN技术技术（1）能解决传统WDM网络无波长/子波长业务调度能力、组网能力弱、保护能力弱等问题2）OTN以多波长传送（单波长传送为其特例）、大颗粒调度为基础，综合了SDH的优点及WDM的优点，可在光层及电层实现波长及子波长业务的交叉调度，并实现业务的接入、封装、映射、复用、级联、保护/恢复、管理及维护3）OTN完全的后向兼容性及完全透明的通道使他成为整合多种技术的最佳框架技术OTN：光传送网，英文全称Optical￿Transport￿Network，OTN由一系列光网元经光纤链路互联而成，按照G.872的要求提供有关客户层信号的传送，复用，选路，管理，监控和生存性功能的网络称为光传送网。

OTN定义优点大颗粒大容量传送2.13.2 OTN与与SDH、、DWDM的对比的对比对比OTNSDHDWDMDWDM系统提高了带宽利用率、业务透明传输 （1）OTN是面向传送层的技术，特点是结构简单，内置标准的FEC，具有丰富的维护管理开销，只有很少的时隙，只适用于大颗粒业务的接入2）OTN的设计初衷就是把SDH作为净荷完全封装到OTN中，以弥补SDH在面向传送层时的功能缺乏和维护管理开销的不足3）￿OTN可看作是传送网络向全光网演化过程中的重要过渡1）SDH网络提供了多种业务的传输功能，如PDH、IP、Ethernet￿....2）SDH主要是面向接入和汇聚层，结构较为复杂，有丰富的时隙，对于大小颗粒业务都适用，无FEC，维护管理开销较为丰富3）SDH提供丰富的保护、管理功能OTN可看成是DWDM+SDH2.14.1 ASON：自动光交换网络：自动光交换网络￿￿￿￿￿￿￿自动交换光网络（ASON）是指在选路和信令控制之下完成自动交换功能的新一代的智能光网络，也可以看作是一种具备标准化智能的光传送网￿￿￿￿￿￿￿ASON不同于传统光传送网的根本点是引入了控制平面，在逻辑上由传送平面、控制平面和管理平面三个平面组成。

ASON的核心技术主要包括信令、路由和自动发现等，以及标准化的控制接口（UNI和E-NNI等）￿￿大容量带宽交换设备（1）电核心的带宽交换设备——可根据需要基于STS-1、STM-1等各种粒度的交换2）光核心的带宽交换设备——只能基于波长级别的交换智能光网络路由协议、信令￿（1）￿控制拓扑自动发现￿（2）路由协议自动搜索端到端路径￿（3）端到端GMPLS信令建立业务连接交换平面￿￿￿￿控制平面￿￿￿交换平面￿￿￿￿控制平面￿￿￿￿两大关键组件2.14.2 ASON网络结构网络结构OCCSwitchSwitchSwitchSwitchSwitch控制平面控制平面业务平面业务平面管理平面管理平面NMINMISNMPQXTL1NMI￿网络管理接口￿￿￿￿OSPF￿￿开放的最短路径优先CCI￿连接控制接口￿￿￿￿￿OCC￿光连接控制￿CSPF￿基于约束最短路径优先CCIGMPLSOSPFCSPFOCCOCCOCCOCC2.14.3 ASON的优势的优势（1）ASON技术可采用信令和路由自动创建电路，它的引入将大大缩短电路的提供时间，增强传送网对新建电路业务的反应能力，创造利润2）ASON技术的引入使多种保护恢复机制得以实现，特别是引入灵活快速的网状网恢复机制可以大幅度的提高传送网的资源利用率，增强网络自身的生存性，而且多种保护恢复机制为利用传送网提供具备SLA的电路奠定了基础。

3）ASON技术的引入可促使传送网向业务网发展，使传送网摆脱只作为物理承载网络的地位ASON网络可提供的业务包括OVPN业务，带宽按需分配业务和增强的带宽出租业务等￿ OSPOSP调度调度调度调度 智能化智能化智能化智能化ASON谢谢 谢谢。