PTN环网保护技术的发展方向

PTN网络规模和带宽在不断增大，其承载的业务数量也在增加，而原有线性APS保护的一些不足也逐渐显露出来。如何让承载更可靠，环网保护技术成为众望所归，新一代的PTN环网保护技术在广东移动开始实验应用，其技术优势和显著效果成为大家关注的焦点，也成为PTN环网保护技术的新方向。

随着无线侧分组业务的日益增多，PTN正逐步替代SDH成为新一代移动承载网，SDH的环形拓扑组网也被继承下来，成为PTN的主流组网形式。与之相应地，环网保护技术以其可靠、丰富的保护特性，多年来在PTN领域也一直为业内所追求。

1、线性APS保护方式的不足

PTN在中国移动已经商用4年多，现网保护方案采用最多的是线性APS 1:1/1+1技术。线性APS有两条独立通路，可以进行端到端的保护和倒换。作为一种端到端保护方式，线性APS以其规划配置简单、能满足电信级50ms倒换时间要求，很快得到了推广。但在实际应用中，也暴露了该技术的一些不足。

APS路径需要提前规划，以确保工作和保护路径不能有重叠，否则在重叠段出现故障后，整个APS保护将失效。此工作大大增加了维护人员的负担。

线性ASP保护不具备抗多点故障能力，如果工作和保护通道各有一处故障，APS保护将失效。

线性APS保护无法有效地控制故障影响范围。由于线性APS保护为端到端保护，路径中间任何一处故障都将导致业务端到端的整个倒换。当多条通道共享路径时，一旦共享路径出现故障，所有Tunnel都会同时倒换，导致故障影响范围扩大，同时上报的大量告警信息也给故障定位和维护带来了很多困扰。
环网技术应运而生

线性APS保护存在的上述不足，带来PTN运维人员在实际维护中的诸多困扰，现网迫切需要一种更为可靠、便捷、实用的保护方案，PTN环网技术正是在这样的背景下，应运而生。

2.1、国内PTN环网技术标准进展

环网技术最早起源于ITU-T 开发的T-MPLS标准。该标准中的G.8132 草案定义了T-MPLS环网wrapping保护技术，但在多环、标签分配机制等方面均未定义，标准很不完善。该草案已于2008年2月被ITU-T废除，其中就包括了MPLS-TP的环网标准，后续再也没有启动相关研究。

2008年4月，ITU-T和IETF成立联合工作组（JWT），并由IETF主导开发MPLS-TP协议。截至目前，MPLS-TP协议体系中的环网标准尚未正式确定。

而在国内，环网标准发展取得一定进展。2012年1月，CCSA完成《PTN总体技术要求》和《分组传送网（PTN）设备技术要求》规范定义，其中环网保护同时为《PTN总体技术要求》和《分组传送网（PTN）设备技术要求》定义的重要功能。

3、规范定义的三种环网技术方案

《分组传送网（PTN）设备技术要求》包括了3个环网方案，分别定义如下：

无环方案（G.8132方案）：每条LSP在经过的每个环上各建立一个闭环的保护LSP。该方案没有利用环层业务标签，所有业务基于LSP转发、倒换。其本质上就是LSP的线性保护在环型拓扑上的应用。

半环方案（只有保护路径配置环通道）：每个环配置一个保护通道，该方案需要全环业务标签相同。 出现故障后，所有业务都通过该保护通道承载。正常工作时基于业务通道转发，出现故障时基于环通道倒换，倒换后基于环通道转发。

全环方案（工作和保护路径都配置环通道）：业务的转发和保护倒换均基于环通道。

3.1、三种方案对比分析

无环方案：

该方案对资源消耗极大，需要的环标签数量与业务数量成正比，当业务数量多的时候，需要的标签也需相应增加，对资源消耗也相应增加。该方案基于G.8132，原理和APS保护方式类似，需要为业务配置工作和保护Tunnel。当Tunnel穿过多个环时，需要每个环为Tunnel配置一条保护通道。一层业务标签既要标识下环点，又要标识业务，且需要为每条业务单独配置保护，当业务量较大时，配置工作将会十分复杂。

该方案与原有的LSP APS线性保护不能同时使用，从无环网保护向有环网保护的切换过程中，原有的LSP保护关系需删除重新配置，切换时网络存在较大安全隐患。

半环方案：

该方案的实现方式和MPLS标准定义有一定矛盾。该方案要求整环分配相同标签，但MPLS标准定义中每个设备标签分配是独立的，这样按照标准就无法保证环中两个节点分配相同的标签。

该方案会引起整个网络的业务承载能力严重下降。按照MPLS标准定义，系统需要保证分配出去的每个标签值都有唯一确定的含义，即整个平台使用统一的标签资源。每台设备都有一定的标签空间，核心层、汇聚层设备标签空间大于接入层设备的标签空间。如果要求大标签空间设备和共环的小标签空间设备使用相同的标签，大标签空间设备就需要迁就小标签空