PTN環(huán)網(wǎng)保護方案分析

平殿偉 周立群

【摘要】 隨著我國信息化進程的不斷加快，IP化業(yè)務(wù)的需求量呈現(xiàn)指數(shù)性爆炸增長，傳統(tǒng)SDH（同步數(shù)字系統(tǒng)）以TDM（時分復(fù)用）工作路徑交換技術(shù)為核心，無法滿足龐大業(yè)務(wù)量的處理需求。而PTN（分組傳送網(wǎng)）處理技術(shù)以IP分組交換為技術(shù)核心，具有速度快、維護高效、故障易控制等優(yōu)點，能夠應(yīng)對當(dāng)前龐大信息的處理任務(wù)，因此PTN技術(shù)已經(jīng)在現(xiàn)網(wǎng)中得到大量使用。隨著承載業(yè)務(wù)量的增大，線性APS保護模式由于抗多點故障能力弱等缺點，不適用于當(dāng)前需求，因此PTN網(wǎng)絡(luò)環(huán)網(wǎng)保護技術(shù)研究勢在必行。

【關(guān)鍵詞】 PTN 環(huán)網(wǎng)保護 APS保護 方案探討

現(xiàn)網(wǎng)中大量使用的PTN網(wǎng)絡(luò)對業(yè)務(wù)的承載量不斷增大，PTN網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性、可靠性就需要得到更好地保障。但現(xiàn)有的APS保護模式采用的管道切換技術(shù)雖然轉(zhuǎn)換速度較快、反應(yīng)靈敏，但故障定位困難、事故影響范圍難以控制，給設(shè)備的維修帶來了巨大難度，不適應(yīng)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的要求，而PTN網(wǎng)絡(luò)環(huán)網(wǎng)保護技術(shù)能夠有效的解決線性保護模式存在的問題，本文針對PTN網(wǎng)絡(luò)環(huán)網(wǎng)保護兩種保護模式做了簡要的分析，明確了不同保護模式的優(yōu)缺點，希望更給PTN網(wǎng)絡(luò)環(huán)網(wǎng)保護技術(shù)的應(yīng)用提供一些幫助和啟示。

一、傳統(tǒng)線性APS保護模式分析

1、工作原理：APS保護技術(shù)是一種針對信號傳輸管道的線性保護技術(shù)。該線性保護模式下，源端和宿端之間存在著工作tunnel和保護tunnel組成的兩條不同的路徑。在APS工作模式下，源端設(shè)通過工作tunnel以固定的時間間隔不斷地向宿端發(fā)射OAM（Operation Administration and Maintenance）檢測文書，當(dāng)宿端接受到檢測信號，發(fā)出應(yīng)答信號，這種情況下，設(shè)備正常工作。若宿端3個時間間隔內(nèi)收不到檢測信號，沒有發(fā)出應(yīng)答信號，APS協(xié)議判定設(shè)備工作tunnel功能異常，將信號傳輸切換到保護tunnel進行。

2、工作優(yōu)點：由于APS保護模式的線性結(jié)構(gòu)較為簡單，可以讓管道轉(zhuǎn)換在50ms之內(nèi)完成，因此傳統(tǒng)的APS保護模式還是具有十分有效的保護作用，因此，在過去一段時間內(nèi)，該技術(shù)被廣泛應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)傳輸保護中。正是這個原因使該項技術(shù)應(yīng)用方案十分成熟。

3、APS線性保護存在的缺陷：1）不具備多點抗擾能力。從APS線性保護工作原理可知，當(dāng)工作路徑和保護路徑各有一處出現(xiàn)障礙，那么保護系統(tǒng)將徹底失效，因此APS保護不具備抗多點故障的能力[1]。2）故障影響難以控制。由于APS端到端的保護模式的限制，當(dāng)路徑中某一點一旦出現(xiàn)功能性故障，不但會影響該模塊的正常工作，還會對使用該tunnel作為共享路徑的模塊造成影響。這樣的保護模式不能對故障影響范圍進行控制，容錯率十分小。3）無法保護鏈狀結(jié)構(gòu)。上述APS工作原理告訴我們，該保護模式是端對端的保護，而鏈狀結(jié)構(gòu)無法應(yīng)用端對端的保護方式進行保護。

綜上所述，線性APS保護模式雖然具備技術(shù)成熟、簡單快捷等優(yōu)點，但也存在著許多致命的不足，容易出現(xiàn)故障，且故障出現(xiàn)后的維修較為困難。為了解決這些問題更加實用、保護性更強的PTN環(huán)網(wǎng)保護技術(shù)應(yīng)運而生。

二、PTN環(huán)網(wǎng)保護方案分析

根據(jù)CCSA（中國通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會 China Communications Standards Association）2012年1月頒布的《PTN總體技術(shù)要求》和《分組傳送網(wǎng)設(shè)備技術(shù)要求》規(guī)范定義，PTN環(huán)網(wǎng)保護方案一共有三種，分別是無環(huán)方案和共享環(huán)網(wǎng)保護方案。下面逐個分析兩個方案的工作原理和特點。

1、無環(huán)方案

工作原理：無環(huán)方案又被稱為G.8312方案，該方案本質(zhì)上只是LSP的線性保護基礎(chǔ)上拓撲結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，并沒有真正使用到環(huán)形網(wǎng)絡(luò)。無環(huán)保護方案為每一條通信路徑設(shè)置一條可逆的閉環(huán)路徑作為保護，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)某點出現(xiàn)故障時，即源端在規(guī)定周期數(shù)內(nèi)無法接收到宿端的回答信號，故障出現(xiàn)的路徑后的節(jié)點將業(yè)務(wù)端口進行切換，保護路徑開始工作。

工作特點：無環(huán)方案沒有增加第三層標(biāo)簽，各個環(huán)節(jié)設(shè)備能夠清晰定位，當(dāng)某個環(huán)節(jié)節(jié)點或管道出現(xiàn)故障時，可實現(xiàn)快速定位，維修效率大大提高，維護費用極大降低。但該方案給每一條LSP路徑配置一條保護路徑，隨著設(shè)備搭載的用戶量的增大、核心業(yè)務(wù)的增多，保護路徑將和工作路徑成正比增加，增加了配置難度和配置成本。

2、共享環(huán)網(wǎng)保護方案

工作原理：和無環(huán)方案不同，共享環(huán)保護方案使用工作環(huán)標(biāo)簽進行業(yè)務(wù)區(qū)分，以達到網(wǎng)絡(luò)保護和減少保護隧道的目的。當(dāng)PTN網(wǎng)絡(luò)設(shè)備出現(xiàn)問題時，相鄰節(jié)點根據(jù)APS請求進行倒換，上游節(jié)點在故障發(fā)生后根據(jù)下游APS請求觸發(fā)倒換，倒換后業(yè)務(wù)被打上第三層標(biāo)簽[2]。

特點：工作環(huán)標(biāo)簽的使用極大的減少了保護路徑的使用，網(wǎng)絡(luò)配置難度和設(shè)備成本大大降低，使PTN網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用更加方便快捷。但三層標(biāo)簽的使用也帶來了一定的缺點，在標(biāo)簽的掩蓋下，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)節(jié)點故障時，無法準(zhǔn)確定位，給設(shè)備維修帶來了極大的不便。

結(jié)論：現(xiàn)網(wǎng)應(yīng)用中，無環(huán)方案已經(jīng)基本被廢除，但并不能說明該方案沒有絲毫優(yōu)點，精確的故障定位能力是共享環(huán)網(wǎng)保護方案可以用來借鑒的技術(shù)。根據(jù)實際情況，綜合不同方案的優(yōu)缺點，才能讓PTN環(huán)網(wǎng)保護方案臻于完美。

參 考 文 獻

[1]黨志俊.PTN環(huán)網(wǎng)保護技術(shù)的新方向[J].引擎，2012（9）：104-106.

[2]遲柏洋，孫磊，強浩，宋珍珍.PTN網(wǎng)絡(luò)環(huán)網(wǎng)保護技術(shù)研究[J].電信工程技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化，2014（11）：11.