PTN組網(wǎng)保護(hù)及策略的探討

陳浩杰

摘要：隨著3G、LTE等無線側(cè)分組業(yè)務(wù)的日益增多，分組傳送網(wǎng)（PTN，Packet Transport Network）網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)已面向全業(yè)務(wù)承載；隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模、網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的迅速發(fā)展，以PTN技術(shù)為基礎(chǔ)的城域傳送網(wǎng)在可靠性、可用性等方面提出了更高要求。本文主要從PTN技術(shù)的特點(diǎn)、組網(wǎng)和保護(hù)及策略等幾個(gè)方面進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：PTN；保護(hù)；策略

引言

PTN是一種面向分組業(yè)務(wù)的傳送網(wǎng)絡(luò)和技術(shù)，它定位于城域網(wǎng)匯聚接入層，以分組交換為核心并提供多業(yè)務(wù)支持，既具備數(shù)據(jù)通信網(wǎng)組網(wǎng)靈活和統(tǒng)計(jì)復(fù)用傳送的特性，又繼承了傳統(tǒng)光傳送網(wǎng)面向連接、快速保護(hù)、OAM能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。

1 PTN技術(shù)的特點(diǎn)

1.1 全業(yè)務(wù)承載能力

PTN采用通用分組交換內(nèi)核，不僅提供了對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的適應(yīng)性，還通過采用端到端偽線仿真技術(shù)提供了對(duì)原有電路型服務(wù)的后向兼容性，使得在滿足數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求的同時(shí)，還可以支持傳統(tǒng)的電路型業(yè)務(wù)。同時(shí)，N使用區(qū)分服務(wù)（DiffServ）+流量工程的QoS機(jī)制，實(shí)現(xiàn)了端到端的QoS，提供了對(duì)各種類型業(yè)務(wù)的支持能力。

1.2 可靠性

PTN的可靠性是分組傳送網(wǎng)的另一個(gè)主要特征，主要由基于傳送平面的保護(hù)倒換技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。基于傳送平面的保護(hù)技術(shù)有路徑保護(hù)、環(huán)網(wǎng)保護(hù)。保護(hù)倒換機(jī)制能夠?qū)崿F(xiàn)與SDH相同的<50ms的保護(hù)效果。

1.3 安全性

PTN技術(shù)通過LSP和PW標(biāo)簽的隔離來區(qū)分業(yè)務(wù)，這種隔離方式類似于SDH的時(shí)隙隔離，具有底層的高隔離度。同時(shí)，PTN產(chǎn)品又增加了如協(xié)議加密、用戶接入認(rèn)證、數(shù)據(jù)庫加密、防病毒、防DOS攻擊等多種提高安全性的功能，最大程度上保障了系統(tǒng)的安全性。

1.4 時(shí)間同步

PTN技術(shù)在繼承了SDH時(shí)鐘同步的基礎(chǔ)上，通過同步以太網(wǎng)協(xié)議和1588V2協(xié)議實(shí)現(xiàn)了時(shí)間同步信息的傳送。對(duì)于需要時(shí)間同步功能的業(yè)務(wù)系統(tǒng)，采用PTN網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)就可以在傳輸層面進(jìn)行時(shí)間同步信息的傳送。

2 PTN保護(hù)技術(shù)分類

PTN保護(hù)技術(shù)可分為三大類，網(wǎng)絡(luò)邊緣保護(hù)（U—NI側(cè)保護(hù)）、網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部保護(hù)（NNI側(cè)保護(hù)）和設(shè)備級(jí)保護(hù)。

（1）網(wǎng)絡(luò)邊緣保護(hù)技術(shù)包括LMSP線性復(fù)用段保護(hù)、LAG保護(hù)、ML.PPP多鏈路保護(hù)、IMA保護(hù)。

（2）網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部保護(hù)技術(shù)包括MPLS APS保護(hù)、MS.PW保護(hù)、PW雙歸保護(hù)、VRRP保護(hù)。

（3）設(shè)備級(jí)保護(hù)包括關(guān)鍵板卡的冗余備份、TPS保護(hù)等。

3 PTN組網(wǎng)和保護(hù)

PTN是一種全新的設(shè)備制式，它的工作機(jī)理以及可能承載的業(yè)務(wù)模型都與SDH有很大的差異，為了充分發(fā)揮PTN的優(yōu)點(diǎn)，使新建的PTN更適應(yīng)3G和全業(yè)務(wù)競(jìng)爭(zhēng)的需要，某通信運(yùn)營(yíng)商組織全省專家對(duì)PTN的組網(wǎng)模型和保護(hù)方式選擇進(jìn)行了細(xì)致討論，并結(jié)合OTN的部署制定了一個(gè)較佳的組網(wǎng)和保護(hù)方案。在組網(wǎng)模型方面，由于3G時(shí)代每個(gè)接入點(diǎn)的帶寬需求可能會(huì)比2G時(shí)代有10倍以上的增長(zhǎng)，使得核心層和骨干層網(wǎng)絡(luò)的帶寬壓力急劇上升。如果仍然與SDH/MSTP網(wǎng)絡(luò)一樣采用組建10

Gbit/s環(huán)的方式來解決，則很容易造成核心骨干環(huán)帶寬耗盡需要擴(kuò)容的情況，而環(huán)型結(jié)構(gòu)的擴(kuò)容成本較高且靈活性較差，因此核心層和骨干層的組網(wǎng)模型便成了PTN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化考慮的重點(diǎn)。最終的方案是借助OTN的大容量業(yè)務(wù)提供和電信級(jí)保護(hù)能力達(dá)到了簡(jiǎn)化PTN結(jié)構(gòu)的目的。在應(yīng)用PTN設(shè)備組網(wǎng)時(shí)，接入層和匯聚層仍采用環(huán)型結(jié)構(gòu)組建系統(tǒng)，其中接入層采用GE速率，匯聚層采用10G比特以太網(wǎng)速率組環(huán)，并采用雙節(jié)點(diǎn)掛環(huán)的結(jié)構(gòu)預(yù)防匯聚節(jié)點(diǎn)和骨干節(jié)點(diǎn)單節(jié)點(diǎn)失效風(fēng)險(xiǎn)。在骨干層不再建環(huán)型系統(tǒng)，而是通過OTN提供的GE或十吉比特以太網(wǎng)鏈路將每個(gè)骨干層節(jié)點(diǎn)與相關(guān)核心層節(jié)點(diǎn)直接相連。同時(shí)，在每個(gè)核心機(jī)房配置兩套大型PTN設(shè)備，負(fù)責(zé)本機(jī)房業(yè)務(wù)設(shè)備端口的接入以及業(yè)務(wù)的調(diào)度，并實(shí)現(xiàn)安全分擔(dān)。

4 PTN組網(wǎng)保護(hù)策略

PTN組網(wǎng)保護(hù)策略與MSTP網(wǎng)絡(luò)相比，最大變化是匯聚層不再采用環(huán)網(wǎng)保護(hù)方式，而是選用線性端到端保護(hù)機(jī)制，有點(diǎn)類似SDH網(wǎng)絡(luò)中的全程SNCP保護(hù)。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)非常明顯：減少業(yè)務(wù)調(diào)度層次，得到了網(wǎng)絡(luò)扁平化的效果，減少了很多穿通節(jié)點(diǎn)，提高了路由管理效率。同時(shí)，為了增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的安全性，避免單節(jié)點(diǎn)失效帶來的業(yè)務(wù)丟失，接入層與匯聚層的互連建議采用雙節(jié)點(diǎn)保護(hù)組網(wǎng)方式。雙節(jié)點(diǎn)組網(wǎng)方式在MSTP網(wǎng)絡(luò)中已有大量應(yīng)用，大大增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)安全性，建議對(duì)于當(dāng)前光纜資源還不具備雙節(jié)點(diǎn)互連的接入環(huán)，應(yīng)積極進(jìn)行光纜路由雙節(jié)點(diǎn)改造。對(duì)于核心層PTN設(shè)備的保護(hù)，一端核心層PTN設(shè)備的業(yè)務(wù)可能需要送到分屬不同機(jī)樓的多個(gè)不同RNC，因此核心層需要具備業(yè)務(wù)調(diào)度功能。該調(diào)度功能有兩種實(shí)現(xiàn)方式，一種方式是通過核心層OTN網(wǎng)絡(luò)波長(zhǎng)資源來進(jìn)行調(diào)度，主要適合調(diào)度業(yè)務(wù)量較大的網(wǎng)絡(luò)；另一種方式是將核心層PTN設(shè)備組建成一個(gè)10GE調(diào)度環(huán)，環(huán)上節(jié)點(diǎn)兩兩之間均可能存在業(yè)務(wù)需求，業(yè)務(wù)為分散方式，這有利于發(fā)揮環(huán)網(wǎng)保護(hù)的優(yōu)勢(shì)。因此在設(shè)備能夠支持的情況下，可采用Wrapping環(huán)網(wǎng)保護(hù)技術(shù)，利用該環(huán)的調(diào)度功能實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)靈活調(diào)度。

5 結(jié)束語：

PTN保護(hù)技術(shù)沿襲了SDH網(wǎng)絡(luò)保護(hù)技術(shù)的成功經(jīng)驗(yàn)，并根據(jù)自身特點(diǎn)提出多項(xiàng)保護(hù)方式的補(bǔ)充，形成了一套適合PTN網(wǎng)絡(luò)的完善保護(hù)技術(shù)和策略。在進(jìn)行PTN網(wǎng)絡(luò)建設(shè)過程中，應(yīng)恰當(dāng)?shù)厥褂眠@些保護(hù)技術(shù)和策略，才能發(fā)揮PTN網(wǎng)絡(luò)的最大優(yōu)勢(shì)。

當(dāng)然.任何一項(xiàng)新技術(shù)的應(yīng)用推廣都不可能一蹴而就.在今后的PTN網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃建設(shè)工作中還需要不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn).縫續(xù)完善全同的保護(hù)機(jī)制和策略。

參考文獻(xiàn)：

[1]王磊，葉雯.李晗等.中國(guó)移動(dòng)PTN網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和部署策略.移動(dòng)通信，2010（17）

[2]黃一文.HUANG Yi-wen PTN承載網(wǎng)保護(hù)方案初探[期刊論文]-郵電設(shè)計(jì)技術(shù)2010（1）

[3]郭凱，孫濤.實(shí)現(xiàn)高可靠的P T N 環(huán)網(wǎng)保護(hù)[J].華為技術(shù)，2013（1）.