摘要：PTN網(wǎng)絡(luò)主要采用的是線性保護(hù)，當(dāng)接入層和匯聚層同時(shí)發(fā)生光纜中斷或節(jié)點(diǎn)失效等故障時(shí)，業(yè)務(wù)將會(huì)受到影響。PTN環(huán)網(wǎng)保護(hù)技術(shù)正是為解決此種保護(hù)缺陷而產(chǎn)生，本文就PTN環(huán)網(wǎng)保護(hù)在2G/3GPTN網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用做了分析和總結(jié)，并對(duì)環(huán)網(wǎng)保護(hù)在LTE網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用提出規(guī)劃和解決方案。

關(guān)鍵詞：PTN；環(huán)網(wǎng)保護(hù) ；LTE

1 PTN環(huán)網(wǎng)部署背景

近幾年來，隨著PTN網(wǎng)絡(luò)規(guī)模迅速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜，且越來越多的業(yè)務(wù)承載其上，如何更好的保障業(yè)務(wù)安全日益凸顯出來。

PTN網(wǎng)絡(luò)主要采用的是線性保護(hù)（TUNNEL APS和PW APS保護(hù)），當(dāng)接入層和匯聚層同時(shí)發(fā)生光纜中斷或節(jié)點(diǎn)失效等故障時(shí)，業(yè)務(wù)將會(huì)受到影響。

河北移動(dòng)PTN城域網(wǎng)采用的保護(hù)形式為：2G/3G為二層網(wǎng)絡(luò)，采用TUNNEL APS保護(hù)，PW無保護(hù)，路由為接入層到核心局端到端；對(duì)于LTE網(wǎng)絡(luò)，在二層部分采用MC-PW APS保護(hù)，TUNNEL無保護(hù)，路由為接入層到L2＼L3端到端。以上兩種保護(hù)形式均為線性保護(hù)，當(dāng)主用路由和備用路由同時(shí)中斷時(shí)，業(yè)務(wù)會(huì)中斷。

為了提升PTN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的安全，保定移動(dòng)公司在現(xiàn)網(wǎng)進(jìn)行了端到端環(huán)網(wǎng)部署試點(diǎn)工作，最大程度保障環(huán)網(wǎng)多點(diǎn)失效時(shí)業(yè)務(wù)不受影響。

2 PTN環(huán)網(wǎng)保護(hù)原理簡(jiǎn)介

環(huán)網(wǎng)保護(hù)相對(duì)于傳統(tǒng)的鏈路APS保護(hù)來說，使得網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更加類似與現(xiàn)在的SDH網(wǎng)絡(luò)，結(jié)構(gòu)更清晰，對(duì)多點(diǎn)失效的情況能提供更優(yōu)的保護(hù)能力。

（1）環(huán)網(wǎng)保護(hù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

目前環(huán)網(wǎng)保護(hù)技術(shù)主要有G8132標(biāo)準(zhǔn)、 CCSA PTN環(huán)網(wǎng)保護(hù)兩種標(biāo)準(zhǔn)，技術(shù)對(duì)比如下：

CCSA PTN環(huán)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，采用了獨(dú)立環(huán)層保護(hù)開銷，使環(huán)網(wǎng)保護(hù)與業(yè)務(wù)分離，配置環(huán)網(wǎng)保護(hù)功能與配置LSP/PW獨(dú)立，可以靈活組合。

a.業(yè)務(wù)零耦合：采用鏈路級(jí)保護(hù)，與業(yè)務(wù)零耦合，基于環(huán)進(jìn)行保護(hù)倒換，與業(yè)務(wù)無關(guān)。 保護(hù)與業(yè)務(wù)獨(dú)立配置，與業(yè)務(wù)數(shù)量多少無關(guān)，維護(hù)簡(jiǎn)便。 環(huán)網(wǎng)保護(hù)可與LSP/PW保護(hù)獨(dú)立，靈活組合。

b.高可靠和低占用：基于硬件實(shí)現(xiàn)保護(hù)倒換，可靠性高，倒換速度快。 標(biāo)簽資源占用少，資源占用低。

c.SDH-like：與SDH環(huán)網(wǎng)保護(hù)類似，繼承MSTP網(wǎng)絡(luò)環(huán)網(wǎng)維護(hù)風(fēng)格，便于理解。

d.強(qiáng)化故障定位 ：通過增強(qiáng)的環(huán)網(wǎng)Ping/Tracerouter，準(zhǔn)確定位故障位置。環(huán)網(wǎng)每段都運(yùn)行OAM和環(huán)APS，任何段/節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障都會(huì)有相應(yīng)告警上報(bào)。

（2）PTN環(huán)網(wǎng)保護(hù)特征。

a.通過環(huán)網(wǎng)保護(hù)形成核心、匯聚、接入全網(wǎng)保護(hù)方案。

b.所有業(yè)務(wù)基于環(huán)進(jìn)行保護(hù)，配置簡(jiǎn)單，保護(hù)倒換快速。

c.能夠隔離故障，當(dāng)某處故障，只在單環(huán)內(nèi)倒換，不會(huì)影響其它環(huán)。

d.能解決某些LSP線性保護(hù)不能有效保護(hù)的場(chǎng)景，如：多處故障時(shí)的保護(hù)倒換。

e.MPLS 環(huán)網(wǎng)保護(hù)提供單環(huán)、多環(huán)業(yè)務(wù)保護(hù)功能。

（3）PTN環(huán)網(wǎng)保護(hù)技術(shù)原理。

a.環(huán)網(wǎng)為獨(dú)立的邏輯層次，易于管理；

b.環(huán)網(wǎng)中間節(jié)點(diǎn)看不到業(yè)務(wù)，節(jié)省設(shè)備資源，簡(jiǎn)化業(yè)務(wù)配置；

c.基于環(huán)網(wǎng)進(jìn)行倒換，倒換速度快。

配置完環(huán)網(wǎng)保護(hù)后，環(huán)網(wǎng)內(nèi)部會(huì)自動(dòng)創(chuàng)建4條環(huán)網(wǎng)隧道，分別為順時(shí)針工作環(huán)RCW、順時(shí)針保護(hù)環(huán)RCP、逆時(shí)針工作環(huán)RAW、逆時(shí)針保護(hù)環(huán)RAP，正常情況下，所有的LSP TUNNEL都運(yùn)行在順時(shí)針工作環(huán)RCW或逆時(shí)針工作環(huán)RAW隧道；當(dāng)環(huán)網(wǎng)發(fā)生倒換時(shí)，業(yè)務(wù)走到發(fā)生故障的網(wǎng)元，發(fā)現(xiàn)故障，啟動(dòng)倒換，業(yè)務(wù)切換到反方向保護(hù)的環(huán)隧道，沿著這條隧道走到故障網(wǎng)元的對(duì)端網(wǎng)元，再切換到工作通道（RAW或者RCW），再繼續(xù)往前走到下環(huán)點(diǎn)，從而完成環(huán)網(wǎng)保護(hù)倒換。

MPLS環(huán)網(wǎng)保護(hù)相比線性APS保護(hù)的優(yōu)勢(shì)：

a.MPLS環(huán)網(wǎng)保護(hù)可以節(jié)約50%的Tunnel隧道資源。傳統(tǒng)的線性保護(hù)要求用戶為每個(gè)工作隧道配置相應(yīng)的保護(hù)隧道（每個(gè)保護(hù)組需要兩條Tunnel）。而環(huán)網(wǎng)保方案僅需要用戶指定業(yè)務(wù)的工作環(huán)通道（無需配置保護(hù)隧道）。

b.MPLS環(huán)網(wǎng)保護(hù)可以降低對(duì)OAM/APS資源的消耗。線性保護(hù)要求工作/保護(hù)Tunnel隧道各配置一個(gè)OAM實(shí)例，同時(shí)每個(gè)保護(hù)組還需要配置一個(gè)APS實(shí)例。業(yè)務(wù)越多，線性保護(hù)組越多，消耗的狀態(tài)機(jī)已經(jīng)占用的鏈路帶寬都非常大。環(huán)網(wǎng)保護(hù)僅要求兩個(gè)相鄰節(jié)點(diǎn)間配置一對(duì) OAM實(shí)例，一個(gè)環(huán)網(wǎng)APS實(shí)例，與業(yè)務(wù)數(shù)量無關(guān)。

（4）環(huán)網(wǎng)保護(hù)帶寬分析。

業(yè)務(wù)需要在經(jīng)過的路徑上預(yù)留帶寬，例如，環(huán)的東向端口的帶寬是100M，且在該端口上只配置1個(gè)環(huán)，則環(huán)網(wǎng)帶寬最多能配置為100M（東向工作出和東向保護(hù)出各50M），也就是說：實(shí)際業(yè)務(wù)帶寬最大為50M。

可保證帶寬（CIR）：上環(huán)tunnel CIR之和<環(huán)網(wǎng)帶寬CIR；環(huán)網(wǎng)帶寬CIR之和<端口帶寬。例如：環(huán)帶寬為100M，則東向和西向帶寬分別為50M，假如每條tunnel的帶寬為10M，那么東向接口上最多能綁定5條tunnel；西向同理。

峰值帶寬（PIR）：上環(huán)tunnel PIR最大值<環(huán)網(wǎng)帶寬PIR；環(huán)網(wǎng)帶寬PIR<端口帶寬。

（5）環(huán)網(wǎng)疊加APS1：1帶寬利用分析。

規(guī)劃業(yè)務(wù)時(shí)，將工作Tunnel和保護(hù)Tunnel規(guī)劃在環(huán)上相反的方向，且在環(huán)上不經(jīng)過共同段。 由于反向的光纖上為工作Tunnel預(yù)留足夠的帶寬（保護(hù)Tunnel與工作Tunnel帶寬相等），Tunnel APS倒換時(shí)，保護(hù)Tunnel占用反向光纖為工作通道預(yù)留的帶寬。 因此，保護(hù)Tunnel無需計(jì)算占用的環(huán)網(wǎng)帶寬，帶寬利用率為1/2。

參考文獻(xiàn)：

[1]“PTN LTE移動(dòng)承載解決方案介紹”華為技術(shù)有限公司.

[2]“PTN LTE承載保護(hù)介紹”華為技術(shù)有限公司.

[3]“PTN環(huán)網(wǎng)保護(hù)介紹”華為技術(shù)有限公司.

作者簡(jiǎn)介：劉薇（1981- ），女，河北保定人，工程師，研究方向：光網(wǎng)絡(luò)通信。