PTN秉承“傳輸”理念,增強了分組業(yè)務的業(yè)務可擴展性和端到端的QoS,同時PTN也可以為運營商和用戶提供與原有傳送網(wǎng)絡相同的運維習慣和用戶體驗。
PTN技術的運維機制
城域網(wǎng)環(huán)境下存在3G數(shù)據(jù)業(yè)務和大客戶接入業(yè)務。商業(yè)區(qū)域對數(shù)據(jù)業(yè)務需求不同,會產(chǎn)生3G基站密集覆蓋問題,3G基站數(shù)量約為2G基站的2倍。3G建設初期,80%的3G基站可以和2G基站共站點,3G承載網(wǎng)絡兼容2G業(yè)務承載的同時,在維護體制、網(wǎng)絡管理系統(tǒng)上應該滿足兼容MSTP和PTN兩種設備形態(tài)的機制。因此在引入PTN技術后,運維系統(tǒng)能夠實現(xiàn)復雜、靈活的多業(yè)務形態(tài)的配置和監(jiān)管。
傳統(tǒng)的SDH/MSTP技術,通過處理各種開銷字節(jié),在其幀結構的固定位置提供J0/J1、B1/B2/B3、C1/C2和TCM等開銷的處理和傳遞,完成日常網(wǎng)絡和業(yè)務的分析、預測、規(guī)劃和配置,并能對網(wǎng)絡及其業(yè)務進行測試和故障管理。基于MPLS-TP的PTN技術利用了MPLS/PW偽線技術進行多業(yè)務傳送,進行PW多業(yè)務傳送、TDM業(yè)務仿真,吸收分組交換對突發(fā)業(yè)務高效的統(tǒng)計復用的優(yōu)點,通過完善的OAM處理機制,不僅可以預防網(wǎng)絡故障的發(fā)生,而且還能實現(xiàn)網(wǎng)絡故障的快速診斷和定位。
PTN設備在網(wǎng)絡層支持3層OAM結構,包括PWOAM、LSPOAM和段層OAM,同時支持業(yè)務OAM和鏈路OAM,各層的OAM操作方式可分為主動(Proactive)——周期性報告鏈路狀態(tài)、性能和差錯,以及按需(On-demand)——按需人工操作報告鏈路狀態(tài)、性能和差錯。通過分層架構,可以實現(xiàn)類似SDH網(wǎng)絡中復用段、再生段和通道段的故障隔離。
PTN的OAM機制主要包括告警檢測機制和性能檢測機制。告警性能檢測包括連續(xù)性檢測和連通性檢測,用于宿端維護端點檢測兩個維護端點間的連續(xù)性丟失(LOC)故障,以及誤合并、誤連等連通性故障告警顯示;告警抑制,用于服務層檢測到故障后,實現(xiàn)對客戶層的告警進行壓制,避免大量冗余告警;遠端故障指示,用于將維護端點檢測到故障這一信息通告給對端維護端點,類似于原有SDH的BDI/RDI告警;環(huán)回檢測,用于驗證維護端點與維護中間點或對端維護端點間的雙向連通性,以檢測節(jié)點間及節(jié)點內部故障,進行故障定位,這項功能類似于原有SDH的環(huán)回功能,在判定故障點方面非常有效,而且可用于業(yè)務開通前的長期性能測試;鎖定指示,用于因管理維護目的而中斷業(yè)務后,將該信息通告宿端維護端點,并上插客戶層,進行告警壓制,避免引起不必要的冗余告警。
性能檢測機制包括支持LSP/PW實時丟包率檢測功能和時延檢測功能,并且保證一定的精度,包括丟包測量,實現(xiàn)近端或遠端丟包測量;雙向時延測量,實現(xiàn)單端或雙端延時及抖動測量。
PTN設備的OAM引擎通過硬件實現(xiàn),高速可靠,可避免軟件實現(xiàn)過程中因處理OAM數(shù)量增加而導致的性能下降。該設備可實現(xiàn)最快3.3msOAM協(xié)議報文插入,3個協(xié)議報文周期完成故障檢測,10ms內完成連續(xù)性檢測,保證50ms內完成倒換全過程。
PTN技術的保護機制
由于PTN設備承載移動核心業(yè)務——基站業(yè)務,以及大客戶接入業(yè)務,PTN設備及組網(wǎng)的可靠性尤為重要。PTN設備分為設備級保護和網(wǎng)絡級保護,設備級保護包括了主控和通信處理單元、交叉和時鐘處理單元的1+1保護、TPS保護(支路接口保護)、電源的1+1保護以及風扇的保護,能夠提高設備自身的生存性,同時還具有完善的網(wǎng)絡級保護恢復能力。
網(wǎng)絡級保護包括基于MPLS-TP的線性保護(1+1和1∶1保護),以及環(huán)網(wǎng)保護(Wrapping和Steering保護)、以太網(wǎng)LAG保護等等。
基于MPLS隧道的線性1+1和1∶1保護,1+1保護模式下業(yè)務雙發(fā)選收,1∶1保護模式下業(yè)務單發(fā)單收。環(huán)網(wǎng)保護中,Wrapping方式是基于故障相鄰節(jié)點的環(huán)回保護倒換,Steering方式是基于業(yè)務端到端的保護倒換,同時環(huán)網(wǎng)保護應支持單環(huán)保護、環(huán)相交、環(huán)相切保護功能,實現(xiàn)對節(jié)點和鏈路的單點或多點故障的保護。
LAG(LinkAggregationGroup)——鏈路聚合組協(xié)議,是指將—組相同速率的物理以太網(wǎng)接口捆綁在一起作為一個邏輯接口(鏈路聚合組)來增加帶寬,并提供鏈路保護的一種方法。鏈路聚合的優(yōu)勢在于增加鏈路帶寬,提高鏈路可靠性,當一條鏈路失效時,其他鏈路將重新對業(yè)務進行分擔,此外還可實現(xiàn)負載分擔,流量分擔到聚合組的各條鏈路上。具體實現(xiàn)如圖1所示。
以太網(wǎng)LAG保護可以實現(xiàn)端口的負載分擔和非負載分擔。在負載分擔模式下,設置鏈路聚合組后,設備會自動將邏輯端口上的流量負載分擔到組中的多個物理端口上。當其中一個物理端口發(fā)生故障時,故障端口上的流量會自動分擔到其他物理端口上。當故障恢復后,流量會重新分配,保證流量在匯聚的各端口之間的負載分擔。
在非負載分擔模式下,則聚合組只有一條成員鏈路有流量存在,其它鏈路則處于備份狀態(tài)。這實際上提供了一種“熱備份”的機制,因為當聚合中的活動鏈路失效時,系統(tǒng)將從聚合組中處于備份狀態(tài)的鏈路中選出一條作為活動鏈路,以屏蔽鏈路失效。
通過硬件方式實現(xiàn)的OAM引擎,保證了各種保護方式的業(yè)務中斷時間不大于50ms。保護倒換后,高優(yōu)先級業(yè)務(如信令、同步報文、話音等)的網(wǎng)絡質量(誤碼/丟包率、時延、抖動等)均不會降低。