PTN環網保護方案分析

平殿偉 周立群

【摘要】 隨著我國信息化進程的不斷加快，IP化業務的需求量呈現指數性爆炸增長，傳統SDH（同步數字系統）以TDM（時分復用）工作路徑交換技術為核心，無法滿足龐大業務量的處理需求。而PTN（分組傳送網）處理技術以IP分組交換為技術核心，具有速度快、維護高效、故障易控制等優點，能夠應對當前龐大信息的處理任務，因此PTN技術已經在現網中得到大量使用。隨著承載業務量的增大，線性APS保護模式由于抗多點故障能力弱等缺點，不適用于當前需求，因此PTN網絡環網保護技術研究勢在必行。

【關鍵詞】 PTN 環網保護 APS保護 方案探討

現網中大量使用的PTN網絡對業務的承載量不斷增大，PTN網絡的穩定性、可靠性就需要得到更好地保障。但現有的APS保護模式采用的管道切換技術雖然轉換速度較快、反應靈敏，但故障定位困難、事故影響范圍難以控制，給設備的維修帶來了巨大難度，不適應當前網絡發展的要求，而PTN網絡環網保護技術能夠有效的解決線性保護模式存在的問題，本文針對PTN網絡環網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缺點，希望更給PTN網絡環網保護技術的應用提供一些幫助和啟示。

一、傳統線性APS保護模式分析

1、工作原理：APS保護技術是一種針對信號傳輸管道的線性保護技術。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，源端設通過工作tunnel以固定的時間間隔不斷地向宿端發射OAM（Operation Administration and Maintenance）檢測文書，當宿端接受到檢測信號，發出應答信號，這種情況下，設備正常工作。若宿端3個時間間隔內收不到檢測信號，沒有發出應答信號，APS協議判定設備工作tunnel功能異常，將信號傳輸切換到保護tunnel進行。

2、工作優點：由于APS保護模式的線性結構較為簡單，可以讓管道轉換在50ms之內完成，因此傳統的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，該技術被廣泛應用于網絡傳輸保護中。正是這個原因使該項技術應用方案十分成熟。

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，當工作路徑和保護路徑各有一處出現障礙，那么保護系統將徹底失效，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，當路徑中某一點一旦出現功能性故障，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）無法保護鏈狀結構。上述APS工作原理告訴我們，該保護模式是端對端的保護，而鏈狀結構無法應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成熟、簡單快捷等優點，但也存在著許多致命的不足，容易出現故障，且故障出現后的維修較為困難。為了解決這些問題更加實用、保護性更強的PTN環網保護技術應運而生。

二、PTN環網保護方案分析

根據CCSA（中國通信標準化協會 China Communications Standards Association）2012年1月頒布的《PTN總體技術要求》和《分組傳送網設備技術要求》規范定義，PTN環網保護方案一共有三種，分別是無環方案和共享環網保護方案。下面逐個分析兩個方案的工作原理和特點。

1、無環方案

工作原理：無環方案又被稱為G.8312方案，該方案本質上只是LSP的線性保護基礎上拓撲結構的應用，并沒有真正使用到環形網絡。無環保護方案為每一條通信路徑設置一條可逆的閉環路徑作為保護，當網絡某點出現故障時，即源端在規定周期數內無法接收到宿端的回答信號，故障出現的路徑后的節點將業務端口進行切換，保護路徑開始工作。

工作特點：無環方案沒有增加第三層標簽，各個環節設備能夠清晰定位，當某個環節節點或管道出現故障時，可實現快速定位，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，隨著設備搭載的用戶量的增大、核心業務的增多，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、共享環網保護方案

工作原理：和無環方案不同，共享環保護方案使用工作環標簽進行業務區分，以達到網絡保護和減少保護隧道的目的。當PTN網絡設備出現問題時，相鄰節點根據APS請求進行倒換，上游節點在故障發生后根據下游APS請求觸發倒換，倒換后業務被打上第三層標簽[2]。

特點：工作環標簽的使用極大的減少了保護路徑的使用，網絡配置難度和設備成本大大降低，使PTN網絡的應用更加方便快捷。但三層標簽的使用也帶來了一定的缺點，在標簽的掩蓋下，當設備出現節點故障時，無法準確定位，給設備維修帶來了極大的不便。

結論：現網應用中，無環方案已經基本被廢除，但并不能說明該方案沒有絲毫優點，精確的故障定位能力是共享環網保護方案可以用來借鑒的技術。根據實際情況，綜合不同方案的優缺點，才能讓PTN環網保護方案臻于完美。

參 考 文 獻

[1]黨志俊.PTN環網保護技術的新方向[J].引擎，2012（9）：104-106.

[2]遲柏洋，孫磊，強浩，宋珍珍.PTN網絡環網保護技術研究[J].電信工程技術與標準化，2014（11）：11.