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分组传送网（PTN）环网保护和双归保护

实现机制的研究

来源：移动Labs 作者:叶雯李晗王磊 2011-10-19 18:12:13 [ 10521 阅读 0

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分类：分布式技术标签：全业务 PTN IP 化

内容摘要：随着3G 移动通信系统IP 化和面向IP 的全业务时代到来，现有基于电路交换的

SDH 传送网正在向基于分组交换的电信级的分组传送网（PTN）演进，TD- LTE 时代PTN 网络

承载的业务无论在数量方面还是在可靠性方面都对网络提出了更高的要求。保护是PTN 满足

运营商级需求的重要特性，本文主要探讨PTN 环网和双归保护机制，重点提出了两种

Wrapping 环网保护实现方案和一种双归保护实现方案，并分别对各种故障场景下的倒换情

况进行分析。

1.背景及PTN 保护方式简介

1.1.PTN 技术发展的背景

IP 化业务的爆炸式增长和数据业务的大量涌现，使得以TDM(Time Division Multiplexing ，

时分复用) 电路交换为内核的SDH(Synchronous Digital Hierarchy ，同步数字体系)技术已经无法

适应业务分组传送的需求，以IP 分组交换为内核的PTN （Packet Transport Network，分组传

送网）技术应运而生，成功实现了全业务的统一承载和网络的融合，形成了灵活、高效和低

成本的分组传送平台。

中国移动在PTN 技术研究领域一直走在全球最前沿，中国移动已大规模现网应用PTN

设备，近期PTN 主要用于承载重要集团客户业务和TD-LTE 基站回传，未来将对2G/3G/LTE

移动通信业务、普通集团客户及家庭客户PON 网络等全业务场景进行承载。由于PTN 近期

承载业务的重要性及远期承载业务的全面性，PTN 网络的可靠性显得异常重要，因此对其保

护方式的研究是PTN 技术研究里不可或缺的一项工作。

1.2.PTN 技术具有丰富完备的保护方式

丰富完备的的生存性技术是PTN 七大关键技术之一，直接影响了城域传送网

络的可靠性和安全性。在城域传送网的网元、网元间连接、网元与客户层网元间

连接、网元部件出现单点或多点失效时，PTN 将启用冗余保护机制，提供网络快

速愈合能力，实现业务保护。

PTN 保护方式分为网络保护（即网络-网络接口（NNI）的保护）、接入链路

保护（即用户-网络接口（UNI）的保护）和网元级保护三类。如图1 所示，其中，

网络保护包括线性保护和环网保护，线性保护又分为路径1+1/1:1 线性保护、子

网连接保护（SNCP）等，环网保护则分为单环保护、环相交保护、环相切保护等；

接入链路保护包括以太网链路聚合（LAG）保护和链路线性1+1/1:1 保护，链路

线性1+1/1:1保护又分为以太网接口的链路线性1+1/1:1保护和STM-N 接口的链

路线性1+1/1:1 保护，而双归保护是线性保护和接入链路保护的功能组合；网元

级保护指网元内部关键部件的冗余保护。本文将重点讨论PTN 环网保护和双归保

护的实现方案。

图1 PTN 保护方式示意图

2.2.两种新型实现机制下的Wrapping 保护

2.2.1.基于通道模式环保护标签方式的Wrapping 保护

基于通道模式环保护标签方式的Wrapping 保护基本处理机制为每个环配置

一条环工作通道和一条反向环保护通道，并采用共享标签方式给环工作通道和环

保护通道各分配一个环标签，即环工作标签和环保护标签；正常情况下，业务由

工作通道传送，标签不发生变化；发生故障时，故障相邻节点将对业务的标签进

行操作，即将所有发生保护倒换的业务报文压入一层统一的环保护标签并通过保

护路径传递，此时业务报文共有三层标签，从内到外依次为：PW 标签、LSP 标签

和环保护标签；业务返回到工作路径时，将该环保护标签弹出，此时业务报文共

有二层标签，从内到外依次为：PW 标签和LSP 标签。该方案的优点是一个Wrapping

环上无论有多少条业务，每一个方向只需分配一个统一的环保护标签，每个环只

需分配两个环保护标签，减少标签数量，简化配置，方便维护。该方案要求工作

标签在Wra

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