PTN网络保护关键技术研究

1、成果上报申请书成果名称PTN网络保护关键技术研究关键词索引（35个）PTN、业务保护对企业现有标准规范的符合度：（按填写说明5）符合成果来源：如果该成果来源于集团研发项目，请填写研发项目年度、项目名称及类型（按填写说明6）自研项目专利情况：如果该成果产出相关专利，且专利处于国知局专利申请审查阶段或已授权，请说明专利名称、类型、申请号、状态、是否海外申请等情况。（按填写说明7）无成果简介：PTN以其分组交换、统计复用的优势，网络规模发展迅猛，承载业务种类繁多、业务量巨大，网络规模已达到或超越传输SDH网络承载业务规模，对网络业务安全提出更严格要求，现有PTN网络的采用的保护技术主要为隧道层1:1

2、线性保护，伪线层伪线双归保护技术，以避免PTN网络环路单点中断或单节点故障时承载的业务不受影响，保证用户的可靠业务感知。绵阳PTN现采用中兴ZXCTN系列设备，网络组网保护技术采用上述隧道层1:1线性保护，伪线层伪线双归保护技术，在实际维护使用中存在汇聚层和核心层同路由情况下，单处同路由光缆中断时，核心环和汇聚环同时中断，导致伪线双归的主备伪线隧道（2条伪线和4条隧道）同时中断，环上业务大面积中断，极大影响客户的满意度指标，给PTN维护带来极大挑战。另PTN网络承载业务种类越来越多，如数据宽带OLT上联、银行、邮政等大客户专线接入、2G基站传统2M业务等，同时客户满意度提升和保障对PTN业务的

3、安全性提出更高要求，需PTN网络具备良好的、多种的跨网络对接保护技术，而实际维护使用中发现现有PTN网络并不具备良好的跨网络对接保护技术，对接组网中业务存在较大的安全隐患。如OLT上行业务经PTN网络双链路上联至BAS,OLT与BAS配置链路主备模式保护组形成上行双链路保护，实际使用中因PTN和OLT对接保护技术不健全，导致在主用链路故障情况下业务未倒换至备用链路，OLT业务中断。本成果为解决PTN网络内部和跨网络对接组网中业务保护隐患，提供良好的、稳定的、可实施的保护关键技术，彻底地排除PTN组网中的保护隐患，为业务提供安全、稳定的承载管道；也为维护和规划人员提供健全的PTN组网保护指导，以

4、便针对性进行组网改造和升级，避免保护不健全导致的业务损失，取得良好的客户感知，极大地提高客户满意度。省内试运行效果：本成果已在绵阳PTN网络上应用，对于PTN网络内部和PTN跨网络对接分别采用不同保护技术：1、对于PTN网络内部，在核心环和汇聚环间伪线双归配置时，优化隧道路由，安“0”和“8”字形分别配置，有效避免了核心环和汇聚环同路由段落光缆中断时，环上业务大面积中断隐患的发生。2、对于跨网络端口对接，针对承载客户业务的保护类型采用相对应的PTN接口设置，以满足足通跨PTN网络保护需求，协同客户侧网络顺利完成客户侧倒换。经以上保护技术措施的使用，不仅避免了大面积断站导致的经济损失，而且带了了

5、客户感知和满意度的提升，可以说一举两得。本成果只需在PTN网络进行业务隧道路由的技术优化或进行跨网络接口的技术优化，即可完成PTN全网的业务保护实现，利用现有PTN网络资源，极易推广。文章主体（3000字以上，可附在表格后）：一、项目背景PTN以其分组交换、统计复用的优势，网络规模发展迅猛，承载业务种类繁多、业务数量巨大，网络规模已达到或超越传输SDH网络承载业务规模，对网络业务安全提出更严格要求，现有PTN网络的采用的保护技术主要为隧道层1:1线性保护，伪线层伪线双归保护技术，以避免PTN网络环路单点中断或单节点故障时承载的业务不受影响，保证用户的可靠业务感知。绵阳PTN现采用中兴ZXCTN

6、系列设备，实际维护使用中发现存在以下问题：PTN网络内部保护技术采用隧道层1:1线性保护，伪线层伪线双归保护技术，组网设计时，核心节点和汇聚节点均满足光缆双路由入局要求，核心环、汇聚环在环内部均不存在同路由问题，但受核心节点和汇聚节点均只双路由入局限制，在使用中必然存在汇聚层和核心层同路由情况，如单处同路由光缆中断时，核心环和汇聚环同时中断，导致伪线双归的主备伪线隧道（2条伪线和4条隧道）同时中断，环上业务大面积中断，极大影响客户的满意度指标，给PTN维护带来极大挑战。PTN网络承载业务种类越来越多，如数据宽带OLT上联、2G基站传统2M业务等，同时承载业务的客户满意度提升和保障对PTN业务的

7、安全性提出更高要求，需PTN网络具备良好的、多种的跨网络对接保护技术，而实际维护使用中发现现有PTN网络并不具备良好的跨网络对接保护技术，对接组网中业务存在较大的安全隐患。如OLT上行业务经PTN网络双链路上联至BRAS,OLT与BRAS配置链路聚合保护组（LAG）形成上行双链路保护，实际使用中因PTN和OLT对接保护技术不健全，导致在主用链路故障情况下业务未倒换至备用链路，OLT业务中断。本成果为解决PTN网络内部和跨网络对接组网中业务保护隐患，提供良好的、稳定的、可实施的保护关键技术，彻底地排除PTN组网中的保护隐患，为业务提供安全、稳定的承载管道；也为维护和规划人员提供健全的PTN组网保

8、护指导，以便针对性进行组网改造和升级，避免保护不健全导致的业务损失，不仅避免了大面积断站导致的经济损失，而且带了了客户感知和满意度的提升，可以说一举两得。二、项目方案针对PTN网络内部和外部跨网络借口保护技术不健全情况，深入研究其保护机制、原理，并结合日常维护发现故障的记录处理情况，现场模拟重现，仔细分析查找现有保护机制或设备软硬件的缺陷，采用针对性的解决措施加以完善。PTN网络内部保护技术方案PTN网络内部保护技术采用隧道层1:1线性保护，伪线层伪线双归保护技术，客户业务承载在伪线上，由其进行伪线双归保护，伪线业务承载在隧道上，由其进行隧道1:1线性保护。组网设计时，因受核心节点和汇聚节点均

9、只双路由入局限制，存在汇聚层和核心层同路由，导致单处同路由光缆中断时，伪线双归的主备伪线的隧道（4条隧道）同时中断，环上业务大面积中断。业务保护配置及业务中断分析如下：业务由汇聚点A接入，上行双归在中心局MY5-1和MY5-2落地，光缆在核心环MY5-1至MY4-2和汇聚环MY5-2至汇聚点B存在同路由，在此段中断情况下，会导致工作伪线的2条工作、保护隧道和保护伪线的2条工作、保护隧道全部中断，汇聚环点A上行业务全阻，产生大面积断站故障。PTN网络内部业务保护及中断示意图如下：图1 PTN网络内部业务保护及中断示意图PTN业务保护配置解决方案：业务由汇聚点A接入，上行双归在中心局MY5-1和M

10、Y5-2落地，光缆在核心环MY5-1至MY4-2和汇聚环MY5-2至汇聚点B存在同路由，修改工作伪线保护隧道业务路由和保护伪线主用隧道的业务路由，形成类“8”字形业务路由规划，即可有效避免核心环和汇聚环间存在同路由段落的光缆中断后工作保护伪线4条隧道同时中断，不会导致大面积断站故障的发生。PTN网络内部业务保护解决方案示意图如下：图2 PTN网络内部业务保护解决方案示意图PTN网络内部业务保护优化后业务路由示意图如下：图3 PTN网络内部业务保护优化后业务路由示意图PTN网络内部业务保护解决方案总结：对一般PTN网络内部组网，业务采用隧道层1:1、伪线层双归双层保护，为避免核心环与汇聚环的同路

11、由或核心环与汇聚环同时各1点中断导致业务大面积断站隐患，建议对双层保护的4条隧道业务路由进行优化，由优化前的“0”字形配置升级完善为优化后的“0”+“8” 字形配置，极大增强网络的保护能力和业务安全性，带来网络安全和业务质量的显著提升。PTN网络内部保护解决方案优化前后业务路由对比图：图4 PTN网络内部保护优化前后业务路由对比图保护效果分析：业务由汇聚点A接入，上行双归在核心点1-1和核心点1-2落地，光缆在核心环核心点1-1至核心点2-2和汇聚环核心点3-2至汇聚点B存在同路由，在该处段落光缆中断下，优化前工作伪线2条主备隧道、保护伪线2条主备隧道全部中断，业务全阻；优化后工作伪线2条主备

12、隧道、保护伪线主用隧道中断，而保护伪线保护隧道仍正常，业务未受影响。经以上分析，采用内部保护解决方案后，PTN网络内部可有效避免核心环和汇聚环的同路由中断或核心环与汇聚环同时各1点中断导致业务大面积断站隐患，保护网络及业务安全。图5 PTN网络内部保护优化前后保护效果对比图PTN跨网络对接保护技术方案PTN网络外部跨网络对接保护技术主要应用在PTN边缘节点与客户端设备接口对接，客户接入点业务经PTN网络传输后汇聚入客户中心局，即客户侧业务跨PTN网络传输的应用环境，保护根据业务收发机制的不同，分为主备模式保护和负荷分担保护两种，针对两种保护机制分别加以说明。1）针对主备模式保护机制，客户侧接入

13、设备经PTN网络双链路传输后接入客户侧中心局设备，业务在网络正常时在主用链路传输，主用链路故障是自动倒换至备用链路，倒换的触发条件为主备用端口状态down。实际维护使用中发现：OLT上行业务经PTN网络双链路上联至BAS,OLT与BAS配置链路主备模式保护形成上行双链路保护，在OLT与网元A链路中断时，因PTN和OLT对接保护技术不健全，导致在主用链路故障情况下业务未倒换至备用链路，OLT业务中断。说明现有PTN网络并不具备良好的跨网络对接保护技术，对接组网中业务存在较大的安全隐患。跨网络主备模式保护配置及业务中断分析如下：当客户OLT设备与PTN网元A对接端口因链路故障状态变为down时，O

14、LT侧发生主备链路倒换，而另一端BAS设备与PTN网元C对接链路正常，端口状态未UP，BAS不会发生倒换，OLT和BAS间存在单端倒换，导致OLT侧工作在备用链路，而BAS工作在主用链路，业务中断，保护失效。图6 主备模式保护跨PTN网络保护失效图主备模式保护跨PTN网络保护解决方案：当客户中心局或接入设备与PTN对接端口变为down时，为避免单端倒换，需跨接PTN网络将此端端口状态透传至业务另一端客户设备，保证另一端客户设备与PTN对接端口协同变为down，保证客户两端的端口链路状态同步一致，客户接入设备侧与客户中心局侧主备链路协同倒换。为保证端口状态可经PTN网络透传到对端，需在业务所跨P

15、TN网络起止点PTN网元端口配置LST(链路状态透传)。配置LST后倒换流程分析如下：在客户接入点和客户中心局间存在经PTN网络主备用2条链路，在主用链路中客户接入点设备至网元A光路故障发生后网元A端口和接入点设备端口状态down，客户接入点设备发生主备用链路倒换；网元A端口状态down后，经PTN网络状态透传，网元C检测后关闭网元C和客户中心局设备间链路，网元C端口和客户中心局设备端口状态变为down客户中心局检测到端口状态变为down，客户中心局侧触发主备用链路倒换，至此，客户中心局与客户接入点设备均完成倒换，业务恢复正常，避免了单端倒换。图7 主备模式保护跨PTN网络配置LST倒换图2）

16、针对负荷分担保护（LACP 链路聚合保护）机制，客户侧接入设备经PTN网络双链路传输后接入客户侧中心局设备，业务在网络正常时在2条或多条链路上负荷分担传输，并将2条或多条链路在客户侧设置为保护组，当其中某条链路故障后保护组会自动屏蔽该条链路，业务经其他正常链路转发，倒换的触发条件为保护组倒换报文。实际维护使用中发现：大客户专线交换机上行业务经PTN网络双链路上联至客户中心交换机,专线交换机与中心交换机配置链路负荷分担保护形成上行双链路保护，因PTN和专线交换机对接保护技术不健全，导致无法形成保护组，客户专线业务中断。跨网络负荷分担保护配置及业务中断分析如下：专线交换机设备与专线客户中心交换机间

17、业务通过PTN网络的在用链路1和在用链路2进行传输，负荷分担保护组LACP报文沿在用链路1和2进行传送，因PTN保护机制不健全，导致在用链路1中LACP报文在网元A和网元C端口处终止，同样在用链路2中LACP报文在网元B和D端口处终止，专线交换机设备与专线客户中心交换机间LACP报文不能互通，无法形成有效保护，专线交换机设备与专线客户中心交换机根据LACP报文不同情况均认为在用链路1和2中断，不进行业务收发，导致业务中断。图8 负荷分担保护跨PTN网络保护失效图负荷分担保护跨PTN网络保护解决方案：专线业务因专线交换机与专线客户中心交换机间LACP报文不能互通，无法形成有效保护，专线交换机设备

18、与专线客户中心交换机根据LACP报文不同情况均认为在用链路1和2中断，不进行业务收发，导致业务中断。为保证LACP报文可经PTN网络透传到对端，实现客户两端设备互通，需在业务所跨PTN网络起止点PTN网元端口关闭LCAP使能，使LACP在PTN网络起止网元不检测LACP报文，实现LACP报文在PTN起止网元及网络内部透传。经此优化后，专线业务因专线交换机与专线客户中心交换机间可顺利完成LACP保护组建立，在链路故障情况下业务保护倒换正常。图9 负荷分担保护跨PTN网络配置LACP倒换图配置LCAP后倒换流程分析如下：在客户专线交换机和客户中心交换机存在经PTN网络2条在用链路，客户两端设备经P

19、TN网络透传LACP报文建立起负荷分担保护组，当在用链路1中专线交换机设备至网元A光路故障发生后网元A端口和接入点设备端口状态down，专线交换机设备接收不到报道LCAP报文，确认在用链路1故障，屏蔽相应端口，业务倒换至保护组其他端口转发；专线客户中心交换机接收不到LCAP报文，确认在用链路1故障，屏蔽相应端口，业务倒换至保护组其他端口转发；至此，客户中心交换机与客户交换机设备均完成倒换，业务恢复正常。三、主要创新点1、PTN网络内部增强型保护创新提出中兴PTN网络内部业务增强性保护技术：业务路由“0”+“8” 字形配置法，解决现有隧道+伪线双层保护存在的大面积断站隐患，可有效避免核心环和汇聚

20、环的同路由中断或相交环同时各1点中断导致业务大面积断站风险，极大提升PTN网络安全性，增强业务保护能力，避免较大的经济损失，提升客户感知。2、PTN跨网络对接完善保护创新提出完善承载的客户业务跨PTN网络对接保护关键技术，针对PTN接入的不同典型客户业务，以提升客户感知为核心，给出相应技术解决方案，极大提高客户业务经PTN网络传输安全性，提升客户的认可和满意度。3、快速部署无需投资成果中保护关键技术，均可以通过软件配置实现，无需增加额外硬件和软件改造，即可以迅速完成搭建，并无需额外投资，投资效益比显著。四、应用效果本成果已在绵阳PTN网络上应用，结合绵阳核心环和汇聚环相交组网中核心环与汇聚环存

21、在同路由情况、PTN接入业务种类繁多保护复杂的现状，对于PTN网络内部和PTN跨网络对接分别采用不同保护技术，完成全网2000多个网元的数据优化工作。1、对于PTN网络内部，在核心环和汇聚环间伪线双归配置时，优化隧道路由，安“0”和“8”字形分别配置，有效避免了核心环和汇聚环同路由段落光缆中断时，环上业务大面积中断隐患的发生。2、对于跨网络端口对接，针对承载客户业务的保护类型采用相对应的PTN接口设置，以满足足通跨PTN网络保护需求，协同客户侧网络顺利完成客户业务倒换。成果应用前，PTN网络因核心环与汇聚环同路由故障发生大面积断站3次；应用以来，PTN网络核心环与汇聚环同路由故障时未导致大面积

22、断站。经以上保护技术措施的使用，不仅避免了大面积断站导致的经济损失，而且带了了客户感知和满意度的提升，可以说一举两得。本成果中保护关键技术，均可以通过软件配置在PTN网络实现，在利用现有网络软硬件资源情况下，无需增加额外硬件和软件改造，即可以迅速完成搭建，并无需额外投资，投资效益比显著，极易推广。“成果上报申请书”的填写说明：1、“成果专业类别”指：核心网、无线、传输、IP、网管、业务支撑、管理信息系统、市场研究、数据业务、数据网络、通信电源、空调、其他。2、“成果研究类别”指：超前研究、新产品开发、相关网络解决方案、现有业务优化、其他。3、“所属专业部门”指：完成该成果的单位在省公司或地市分公司所属的专业部门线条。可填写