PTN环网保护方案分析

平殿伟 周立群

【摘要】 随着我国信息化进程的不断加快，IP化业务的需求量呈现指数性爆炸增长，传统SDH（同步数字系统）以TDM（时分复用）工作路径交换技术为核心，无法满足庞大业务量的处理需求。而PTN（分组传送网）处理技术以IP分组交换为技术核心，具有速度快、维护高效、故障易控制等优点，能够应对当前庞大信息的处理任务，因此PTN技术已经在现网中得到大量使用。随着承载业务量的增大，线性APS保护模式由于抗多点故障能力弱等缺点，不适用于当前需求，因此PTN网络环网保护技术研究势在必行。

【关键词】 PTN 环网保护 APS保护 方案探讨

现网中大量使用的PTN网络对业务的承载量不断增大，PTN网络的稳定性、可靠性就需要得到更好地保障。但现有的APS保护模式采用的管道切换技术虽然转换速度较快、反应灵敏，但故障定位困难、事故影响范围难以控制，给设备的维修带来了巨大难度，不适应当前网络发展的要求，而PTN网络环网保护技术能够有效的解决线性保护模式存在的问题，本文针对PTN网络环网保护两种保护模式做了简要的分析，明确了不同保护模式的优缺点，希望更给PTN网络环网保护技术的应用提供一些帮助和启示。

一、传统线性APS保护模式分析

1、工作原理：APS保护技术是一种针对信号传输管道的线性保护技术。该线性保护模式下，源端和宿端之间存在着工作tunnel和保护tunnel组成的两条不同的路径。在APS工作模式下，源端设通过工作tunnel以固定的时间间隔不断地向宿端发射OAM（Operation Administration and Maintenance）检测文书，当宿端接受到检测信号，发出应答信号，这种情况下，设备正常工作。若宿端3个时间间隔内收不到检测信号，没有发出应答信号，APS协议判定设备工作tunnel功能异常，将信号传输切换到保护tunnel进行。

2、工作优点：由于APS保护模式的线性结构较为简单，可以让管道转换在50ms之内完成，因此传统的APS保护模式还是具有十分有效的保护作用，因此，在过去一段时间内，该技术被广泛应用于网络传输保护中。正是这个原因使该项技术应用方案十分成熟。

3、APS线性保护存在的缺陷：1）不具备多点抗扰能力。从APS线性保护工作原理可知，当工作路径和保护路径各有一处出现障碍，那么保护系统将彻底失效，因此APS保护不具备抗多点故障的能力[1]。2）故障影响难以控制。由于APS端到端的保护模式的限制，当路径中某一点一旦出现功能性故障，不但会影响该模块的正常工作，还会对使用该tunnel作为共享路径的模块造成影响。这样的保护模式不能对故障影响范围进行控制，容错率十分小。3）无法保护链状结构。上述APS工作原理告诉我们，该保护模式是端对端的保护，而链状结构无法应用端对端的保护方式进行保护。

综上所述，线性APS保护模式虽然具备技术成熟、简单快捷等优点，但也存在着许多致命的不足，容易出现故障，且故障出现后的维修较为困难。为了解决这些问题更加实用、保护性更强的PTN环网保护技术应运而生。

二、PTN环网保护方案分析

根据CCSA（中国通信标准化协会 China Communications Standards Association）2012年1月颁布的《PTN总体技术要求》和《分组传送网设备技术要求》规范定义，PTN环网保护方案一共有三种，分别是无环方案和共享环网保护方案。下面逐个分析两个方案的工作原理和特点。

1、无环方案

工作原理：无环方案又被称为G.8312方案，该方案本质上只是LSP的线性保护基础上拓扑结构的应用，并没有真正使用到环形网络。无环保护方案为每一条通信路径设置一条可逆的闭环路径作为保护，当网络某点出现故障时，即源端在规定周期数内无法接收到宿端的回答信号，故障出现的路径后的节点将业务端口进行切换，保护路径开始工作。

工作特点：无环方案没有增加第三层标签，各个环节设备能够清晰定位，当某个环节节点或管道出现故障时，可实现快速定位，维修效率大大提高，维护费用极大降低。但该方案给每一条LSP路径配置一条保护路径，随着设备搭载的用户量的增大、核心业务的增多，保护路径将和工作路径成正比增加，增加了配置难度和配置成本。

2、共享环网保护方案

工作原理：和无环方案不同，共享环保护方案使用工作环标签进行业务区分，以达到网络保护和减少保护隧道的目的。当PTN网络设备出现问题时，相邻节点根据APS请求进行倒换，上游节点在故障发生后根据下游APS请求触发倒换，倒换后业务被打上第三层标签[2]。

特点：工作环标签的使用极大的减少了保护路径的使用，网络配置难度和设备成本大大降低，使PTN网络的应用更加方便快捷。但三层标签的使用也带来了一定的缺点，在标签的掩盖下，当设备出现节点故障时，无法准确定位，给设备维修带来了极大的不便。

结论：现网应用中，无环方案已经基本被废除，但并不能说明该方案没有丝毫优点，精确的故障定位能力是共享环网保护方案可以用来借鉴的技术。根据实际情况，综合不同方案的优缺点，才能让PTN环网保护方案臻于完美。

参 考 文 献

[1]党志俊.PTN环网保护技术的新方向[J].引擎，2012（9）：104-106.

[2]迟柏洋，孙磊，强浩，宋珍珍.PTN网络环网保护技术研究[J].电信工程技术与标准化，2014（11）：11.