分组传送网简介(PTN)
移动通信PTN
PTN1.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2.PTN支持多种基于分组交换业务的双向点对点连接通道，具有适合PTN各种粗细颗粒业务、端到端的组网能力，提供了更加适合于IP业务特性的“柔性”传输管道；具备丰富的保护方式，遇到网络故障时能够实现基于50ms的电信级业务保护倒换，实现传输级别的业务保护和恢复；继承了SDH技术的操作、管理和维护机制（OAM），具有点对点连接的完美OAM体系，保证网络具备保护切换、错误检测和通道监控能力；完成了与IP/MPLS多种方式的互连互通，无缝承载核心IP业务；网管系统可以控制连接信道的建立和设置，实现了业务QoS的区分和保证，灵活提供SLA等优点。
另外，它可利用各种底层传输通道（如SDH/Ethernet/OTN）。
总之，它具有完善的OAM机制，精确的故障定位和严格的业务隔离功能，最大限度地管理和利用光纤资源，保证了业务安全性，在结合GMPLS后，可实现资源的自动配置及网状网的高生存性。
3. 典型技术就实现方案而言，在目前的网络和技术条件下，总体来看，PTN可分为以太网增强技术和传输技术结合MPLS两大类，前者以PBB-TE为代表，后者以T-MPLS为代表。
当然，作为分组传送演进的另一个方向——电信级以太网（CE，CarrierEthernet）也在逐步的推进中，这是一种从数据层面以较低的成本实现多业务承载的改良方法，相比PTN，在全网端到端的安全可靠性方面及组网方面还有待进一步改进。
技术内容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。
ptn组网方案
PTN组网方案1. 引言PTN（Packet Transport Network，分组传送网络）是一种基于分组交换技术的通信网络，广泛应用于电信运营商和企业的网络中。
本文介绍了一种PTN组网方案，旨在提供高可靠性、高带宽和低延迟的通信服务。
2. 设计目标本方案的设计目标是满足以下要求： - 支持大规模部署，适用于复杂的网络环境； - 提供高可靠性和可扩展性，能够应对网络流量的增长和故障； - 支持多种数据业务，包括语音、视频和数据传输； - 实现较低的传输延迟，确保实时应用的性能； - 提供简化的管理和运维接口，降低网络运维的成本。
3. 网络架构PTN组网方案采用分层架构，主要包括边缘层、汇聚层和核心层三个层级。
3.1 边缘层边缘层是PTN网络的最外层，主要与用户终端设备相连，负责接入用户流量和提供接入服务。
在边缘层使用交换机和路由器，以满足不同业务的需求。
边缘层支持以太网和SDH接口，承载不同类型的流量。
3.2 汇聚层汇聚层连接边缘层和核心层，负责流量的聚合和转发。
汇聚层使用交换机和路由器，实现流量的分发和负载均衡。
在汇聚层，可以使用MPLS技术进行分组转发，提高网络的转发效率。
3.3 核心层核心层是PTN网络的核心部分，承载大量的流量和提供高速转发能力。
核心层使用交换机和路由器，支持大容量的数据交换和转发。
核心层采用光纤传输技术，保证高带宽和低延迟的通信服务。
4. 技术特点PTN组网方案具有以下技术特点：4.1 MPLS技术MPLS（Multi-Protocol Label Switching，多协议标签交换）是一种基于标签的转发技术，可以实现高效的分组转发和负载均衡。
通过在数据包上标记标签，可以将数据包快速转发到目的地。
4.2 QoS技术QoS（Quality of Service，服务质量）技术用于优化网络性能，保证关键应用的传输质量。
PTN组网方案支持QoS技术，通过对不同类型的流量进行优先级划分和调度，确保实时应用的性能和服务质量。
PTN技术及其原理详解
一、什么是PTNPTN（分组传送网，PacketTransportNetwork）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。
PTN技术主要是为IP分组业务而设计，也就是以太网业务，同时也能支持其他的传统业务，比如我们当前的ATM、TDM等业务。
PTN支持多种基于分组交换业务的双向点对点连接通道，具有适合各种粗细颗粒业务、端到端的组网能力，提供了更加适合于IP业务特性的“柔性”传输管道；具备丰富的保护方式，遇到网络故障时能够实现基于50ms的电信级业务保护倒换，实现传输级别的业务保护和恢复；继承了SDH技术的操作、管理和维护机制（OAM），具有点对点连接的完美OAM体系，保证网络具备保护切换、错误检测和通道监控能力；完成了与IP/MPLS多种方式的互连互通，无缝承载核心IP业务；网管系统可以控制连接信道的建立和设置，实现了业务QoS的区分和保证，灵活提供SLA等优点。
另外，它可利用各种底层传输通道（如SDH/Ethernet/OTN）。
总之，它具有完善的OAM 机制，精确的故障定位和严格的业务隔离功能，最大限度地管理和利用光纤资源，保证了业务安全性，在结合GMPLS后，可实现资源的自动配置及网状网的高生存性。
二、PTN标准发展历程承载网技术的发展是受外部需求的发展而不断演进的，从最初采用的PDH/SDH到MSTP （基于SDH的多业务传送平台），再到的PTN。
同时随着需求的进一步深化，PTN的标准也在不断的发展。
PTN提出了一种承载网的传输方式，但是具体可以通过不同的技术加以实现，在PTN技术标准的制动中，国际三个组织曾经各自推出了自己的标准。
PTN概况
承载技术的选择
现有网络面对快速发展的新业务都有不同的缺陷!
PTN的引入
PTN与别的承载技术的关系
PTN性能、功能的比较
SDH帧和PTN帧的比较
运营商的情况
,提出IAN技术
PTN标准情况
国际标准
国内标准标准
没有设备标准 正在制定技术标准
PTN总体要求草案 设备要求草案
现状： 没有统一的标准！ 设备厂家在按 用户要求定制相应功能！
理论上，支持无穷的标签嵌套。从而提供无 限的业务支持能力，MPLS的最大魅力。
采用T-MPLS的PTN层次化结构
T-MPLS的层次化结构
tunnel
Tunnel mode
T-MPLS映射实例
NNI采用以太网接口
MPLS网络
MPLS 标签转发过程
LSP形成的过程
PWE3
由于IETF PWE3工作组在TDM业务透传标准制定方面起主导作 用，其制定的TDM业务透传标准最为完整，因此成为该领域主 流标准，下面将通过对TDM PWE3技术方案的分析来介绍TDM 透传技术。
PTN PWE3
PWE3(Pseudo Wire Edge to Edge Emulation) 端到端的伪线仿真,是 一种端到端的二层业务承载技术。 PWE3 在PTN 网络中， 可以真实地模仿ATM 、帧中继、以太网、低 速TDM 电路和SONET/SDH等业务的基本行为和特征。 PWE3以LDP（Label Distribution Protocol）为信令，通过隧道（如 MPLS 隧道）模拟CE（Customer Edge）端的各种二层业务，如各种二 层数据报文、比特流等，使CE端的二层数据在网络中透明传递。 PWE3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
PTN技术简介与组网应用
❖ 一、PTN技术简介－PTN技术产生的背景与发展现 状
1.6 PTN标准化进程
2008年2月的SG15全 会上，ITU-T正式同意 和IETF建立T-MPLS 联合工作组(JWT)，共 同讨论T-MPLS技术的 标准化发展
2008年4月，JWT推荐 T-MPLS和MPLS技术进 行融合 ，改进现有 MPLS技术为MPLSTP(MPLS Transport Profile-暂定名)，在 OAM和保护方面改动比 较大，MPLS-TP将主要
E2E管理能力 基于传统SDH的E2E管理
无法提供E2E的管理
不能很好的提供E2E的管理
基于面向连接特性提供E2E的业务/通道监控管理
同步定时能力
不支持时间同步，不能在分组网络上 为各种移动制式提供可靠的频率和时 间同步信息
不 上 间为 同 支各 步 持种 信 时移 息 钟动 /时 制间 式同 提步 供， 可不 靠能 的在 频分 率组 和网 时络不 种 息支 移持 动时 制间 式同 提步 供， 可不 靠能 的在 频分 率组 和网 时络 间上 同为 步各 信支 移动 持制 时式 钟提 /时 供间 可同 靠步 的， 频可 率以 和在 时分 间组 同网 步络 信上 息为各种
Bi-directional Tunnel PTN
TDM E1
Abis TDM E1
IMA E1
Iub AAL2/5
ATM IMA E1
Ethernet
Iub IP 802.1Q ETH
Abis TDM PWE3 Tunnel PHY
由IETF定义。
2008年7月的IETF第 72次全会上，JWT的 专家在参考ITU-T现有 T-MPLS相关标准的基 础上，开始MPLS-TP 一系列草案的起草工 作。
分组传送网络ptn技术的应用
分组传送网络PTN技术的应用沈玲玲电子科技大学成都学院通信与信息工程系摘要：随着数据流量在网络中激增，IP业务逐渐成为电信网络的主导业务，由于IP业务本身的不确定性和不可预见性对作为电信业务基础承载网络的光传送网提出了新的挑战。
本文总结了重要的PTN(Packet Transport Network)技术的技术特征、设备形态及应用场景的分析，提出了相应应用建议及案例。
关键词：全光网；OTN；PTN一、概述PTN(Packet Transport Network)分组传送网，是一种光传送网络技术。
电信业务的IP化中，运营商需要有效地将这些业务整合到一个传送平台上，既能适应业务信号IP的承载要求，还必须满足传送网所具备的调度、汇聚和保护等功能，因此PTN就应运而生了。
它在IP和光层之间设置了一个中间层，针对分组业务的突发性和统计复用传送的特点而设计，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。
二、PTN技术特点及应用分析(一)PTN的技术特点PTN是一种能够很好处理IP和以太网分组信号的新型传送网，它的特点如下：(1)PTN在传送分组之前需要先建立端到端的连接，分组传送中保持连接，传送完成后释放连接。
(2)PTN提供可扩展性，其机制是通过分层、分域来实现。
这样一来，分组传送网可以架构在不同的传送技术上；(3)QOS是用户对网络使用满意的重要指标，PTN分组传送网可以对业务提供端到端的QOS保障；(4)PTN的三个子层PTC、PTP和PTS每个子层都提供信号的OAM功能，通过在每层加上OAM 帧来实现；(5)PTN具有像其他多种光传输网络一样的保护倒换功能。
(二)PTN的应用分析相比较其他的多业务承载技术，PTN在TDM业务的承载方面不如SDH/MSTP，但是PTN强大的统计复用能力对于IP业务的保证QOS的承载有极大的优势。
与 OTN 技术相比，OTN主要实现高速大颗粒业务的传送，而PTN则体现其小颗粒业务灵活传输及业务的汇聚收敛性好上。
PTN个人理解
PTN个人理解：
1．PTN概念：（分组传送网，Packet T ransport Network）PTN指的是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到要求而设计，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），同时有光传输的传统优势，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（操作管理维护）交换和网管，可扩展，有较高的安全性等。
2．MPLS概念：（多协议标签交换：Multi-Protocol Label Switching）一种用于快速数据包交换和路由器的体系，它为网络数据流量提供了目标，路由，转发和交换等能力。
更特殊的是，它具备管理各种不同形式通信流动机制。
3．PTN三个子层：PTC 分组传送信道层
PTP分组传送通路层
PTS分组传送断层
4. SDH多业务平台（MSTP）的基本思路：将不同的业务，通过VC级联等方式映射进不同的SDH时隙，而SDH设备和二层设备乃至三层分组设备在物理上集成一个实体，构成具有业务层和传送层一体化的网络节点。
一级建造师《通信与广电》学习知识点：PTN (分组传送网)
一级建造师《通信与广电》学习知识点：PTN (分组传送网) PTN (分组传送网)，目前还没有一个标准的定义。
从广义的角度讲，只要是基于分组交换技术，并能够满足传送网对于运行维护管理(OAM)、保护和网管等方面的要求，就可以称为PTN。
(一)分组传送网(PTN) 的技术特点PTN是面向分组的、支持传送平台基础特性的下一代传送平台，其最重要的两个特性是分组和传送。
PTN以IP为内核，通过以太网为外部表现形式的业务层和WDM等光传输媒质设置一个层面，为用户提供以太网帧、MPLS (IP ), ATM V P和VC、PDH,FR等符合IP 流量特征的各类业务，主要特点如下：1. 可扩展性：通过分层和分域提供了良好的网络可扩展性;2. 高性能OAM机制：快速的故障定位、故障管理和性能管理等丰富的OAM能力;3. 可靠性：可靠的网络生存性，支持多种类型网络快速的保护倒换;4.灵活的网络管理：不仅可以利用网管系统配置业务，还可以通过智能控制面灵活地提供业务;5. 统计复用：满足分组业务突发性要求必备的高效统计复用功能;6. 完善的QoS机制：提供面向分组业务的QoS机制，同时利用面向连接的网络提供可靠的QoS保障; 7 . 多业务承载：支持运营级以太网业务，通过电路仿真机制支持TDM、ATM 等传统业务; 8. 高精度的同步定时：通过分组网络的同步技术提供频率同步和时间同步方式。
(二)分组传送网(PTN) 的分层结构PTN网络结构分为通道层、通路层和传输媒介层三层结构，网络分层结构如图1L411024所示，其通过GFP架构在OTN、SDH、和PDH等物理媒质上。
三个子层各自具有不同的功能，分述如下：1. 分组传送通道层：其封装客户信号进入虚通道(VC)，并传送VC，实现提供客户信号点到点、点到多点和多点到多点的传送网络业务，包括端到端OAM、端到端性能监控和端到端的保护。
2. 分组传送通路层: 其封装和复用虚电路及虚通道进入虚通路(VP)，并传送和交换VP，。
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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
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
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
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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
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。
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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
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”
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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
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
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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
（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、
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。
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
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
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）
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。
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
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）
快速、有保证（可管可控可运营）
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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
∑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
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
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）
）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
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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
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
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
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