中國(guó)移動(dòng)浙江分公司 | 鐘強(qiáng) 沈周暉 喻浩

考慮到網(wǎng)絡(luò)保護(hù)的層次性，后期網(wǎng)絡(luò)改進(jìn)的穩(wěn)定性以及對(duì)承載網(wǎng)保護(hù)倒換的要求，浙江移動(dòng)采用PTN+CE全程1:1主備保護(hù)方案作為現(xiàn)網(wǎng)部署方案。

浙江移動(dòng)是PTN技術(shù)應(yīng)用的急先鋒。早在其它運(yùn)營(yíng)商還在搖擺不定，為是否選擇PTN以及是否放棄MSTP的問(wèn)題爭(zhēng)論不休的時(shí)候，浙江移動(dòng)作為省級(jí)運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)建設(shè)完成了國(guó)內(nèi)最大的PTN商用網(wǎng)絡(luò)。在PTN技術(shù)還在不斷完善的階段，浙江移動(dòng)與PTN產(chǎn)業(yè)鏈各個(gè)關(guān)鍵的合作單位深度合作，在PTN技術(shù)選擇、組網(wǎng)規(guī)劃及網(wǎng)絡(luò)維護(hù)上積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。

從將PTN網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用定位為TD基站回傳網(wǎng)絡(luò)開始，網(wǎng)規(guī)及網(wǎng)維人員不斷拓展延伸PTN的應(yīng)用范圍。以杭州為例，PTN網(wǎng)絡(luò)目前承載超過(guò)4000個(gè)3G站，600個(gè)2G站，各類專線超過(guò)500條。

PTN+CE承載TD-LTE能力已被認(rèn)可

與2G/3G時(shí)代不同，由于TD-LTE的高帶寬、深覆蓋的特點(diǎn)，對(duì)承載網(wǎng)提出了更高的要求，以下從6個(gè)方面列舉LTE時(shí)代對(duì)承載網(wǎng)的總體要求。

（1）接入帶寬：TD-LTE基站的接入帶寬最高可達(dá)150Mbit/s~450Mbit/s或更高，PTN承載網(wǎng)需支持可持續(xù)的帶寬擴(kuò)展能力。

（2）網(wǎng)絡(luò)規(guī)模：TD-LTE需實(shí)現(xiàn)深度覆蓋，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)將會(huì)是現(xiàn)有基站數(shù)量的2~3倍；因此需要網(wǎng)絡(luò)部署節(jié)點(diǎn)更密集，對(duì)傳輸網(wǎng)絡(luò)接入和網(wǎng)絡(luò)安全帶來(lái)了更為嚴(yán)峻的考驗(yàn)。

（3）S1 Flex：網(wǎng)絡(luò)需要支持eNB歸屬于不同的SGW/MME，因此需要實(shí)現(xiàn)三層路由的轉(zhuǎn)發(fā)功能；而目前主流的解決方案是PTN三層技術(shù)或PTN+CE方案。

（4）網(wǎng)絡(luò)可靠性：承載IP化同樣要求網(wǎng)絡(luò)保證高可靠性，故障切換小于50ms。

（5）網(wǎng)絡(luò)QoS：E2E時(shí)延要求<20ms，比GSM、TD需求更嚴(yán)格。

（6）時(shí)鐘同步：TD-LTE同樣需要時(shí)間同步，精度要求均高于TD-SCDMA，因此需要PTN盡快完善地面時(shí)間同步技術(shù)并進(jìn)一步健全1588v2時(shí)鐘同步自維護(hù)體系。

針對(duì)這6個(gè)方面的需求，浙江移動(dòng)利用原有的PTN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行功能拓展，首先完成了對(duì)TD-LTE基站回傳業(yè)務(wù)的承載組網(wǎng)工作。在TD-LTE階段，承載網(wǎng)的主要任務(wù)是完成S1和X2業(yè)務(wù)的傳送。在PTN匯聚層及以下網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)不變的情況下，通過(guò)引入PTN智能路由域，根據(jù)IP地址完成S1和X2業(yè)務(wù)的轉(zhuǎn)發(fā)和傳送。關(guān)于PTN智能路由域，目前可行的方案主要是兩種：通過(guò)在PTN核心層網(wǎng)絡(luò)引入L3技術(shù)，完成路由轉(zhuǎn)發(fā)即PTN三層路由方案；通過(guò)新增CE路由器的方式，將PTN業(yè)務(wù)全部進(jìn)入CE網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行路由轉(zhuǎn)發(fā)，即PTN+CE方案。

后者對(duì)現(xiàn)網(wǎng)架構(gòu)改動(dòng)小、設(shè)備成熟、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)清晰，是目前TD-LTE試驗(yàn)局的主流方案。

兩種主要的PTN+CE組網(wǎng)方案

根據(jù)TD-LTE對(duì)承載網(wǎng)的需求分析，目前主流的PTN+CE組網(wǎng)方案有兩種，分別為PTN雙路由+CE負(fù)載分擔(dān)保護(hù)方案（如圖1）和PTN+CE全程1:1主備保護(hù)方案（如圖2）。

圖1 方案1 PTN雙路由+CE負(fù)載分擔(dān)保護(hù)方案

方案1在PTN接入節(jié)點(diǎn)使用VSI專網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)兩條對(duì)等的LSP雙發(fā)功能；在PTN接入節(jié)點(diǎn)與PTN落地節(jié)點(diǎn)間仍舊配置VLL專線業(yè)務(wù)，同時(shí)每條TUNNEL部署1:1 LSP保護(hù)。在PTN與CE對(duì)接處，我們省去了MAC-LAG保護(hù)模式。CE1、CE2和SGW之間利用OSPF路由快速收斂的特點(diǎn)引入直連路由。以下對(duì)方案1各種故障情況的保護(hù)倒換原理作詳細(xì)介紹。

（1）當(dāng)PTN3與PTN1之間主1通道發(fā)生中斷時(shí)，PTN啟用APS保護(hù)倒換到備1通道。倒換僅在PTN網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容產(chǎn)生，CE網(wǎng)絡(luò)不感知。

（2）當(dāng)PTN1發(fā)生故障時(shí)，PTN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行切換，主1通道中斷，PTN3 MAC表自動(dòng)清除，基站流量經(jīng)主2通道被廣播至PTN2；同時(shí)，CE1接口無(wú)收光轉(zhuǎn)為down狀態(tài)，引發(fā)Vrrp主備切換；當(dāng)CE2成為Vrrp主后，發(fā)送ARP報(bào)文至PTN3，PTN3將MAC轉(zhuǎn)發(fā)表更新重新建立連接。

（3）當(dāng)PTN1與CE1之間發(fā)生中斷時(shí)，如果是收發(fā)纖同時(shí)中斷，接口狀態(tài)轉(zhuǎn)換成down,同時(shí)，Vrrp進(jìn)行主備切換，CE2發(fā)送ARP保溫給PTN3，PTN3更新MAC轉(zhuǎn)發(fā)表，流量從主1切換到主2。當(dāng)發(fā)生單纖故障，僅PTN1發(fā)到CE1產(chǎn)生中斷，此時(shí)，CE1接口收不到光，轉(zhuǎn)成down狀態(tài)，但仍發(fā)光，所以PTN接口仍然UP。此時(shí)CE1的Vrrp1發(fā)生主備切換，CE2切換成主用并發(fā)送ARP報(bào)文至PTN3，PTN3更新MAC轉(zhuǎn)發(fā)表，出口由主1切換至主2。

（4）當(dāng)CE1節(jié)點(diǎn)故障發(fā)生時(shí)，Vrrp進(jìn)行主備切換，CE2發(fā)送ARP報(bào)文給PTN3，PTN3更新MAC轉(zhuǎn)發(fā)表，流量從主1切換到主2。

（5）當(dāng)MME和CE1鏈路發(fā)生故障，Vrrp2進(jìn)行主備切換；到PTN3的流量經(jīng)CE2經(jīng)vlanif到CE1，至PTN1轉(zhuǎn)到PTN3。

（6）當(dāng)CE1至SGW發(fā)生中斷，SGW與CE2將根據(jù)路由進(jìn)行收斂。

圖2 方案2 PTN雙歸保護(hù)+CE主備保護(hù)方案

方案2（如圖2）所示，在PTN域采用PTN接入節(jié)點(diǎn)到2套落地設(shè)備之間配置PW-APS的雙歸保護(hù)；在PTN與CE對(duì)接處采用1:1設(shè)備間MAC-LAG保護(hù)，針對(duì)單纖中斷影響采用802.3ah以太網(wǎng)OAM檢測(cè)機(jī)制；CE之間及CE與MME之間采用VRRP靜態(tài)路由保護(hù)。方案2各種故障情況的保護(hù)倒換原理如下所示。

（1）當(dāng)PTN3與PTN1之間主1通道發(fā)生中斷或PTN1發(fā)生故障時(shí)，PTN啟用PW-APS保護(hù)倒換到備1通道。倒換僅在PTN網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容產(chǎn)生，CE網(wǎng)絡(luò)不感知。

（2）當(dāng)PTN1與CE1之間發(fā)生中斷時(shí)。如果是收發(fā)纖同時(shí)中斷，接口狀態(tài)轉(zhuǎn)換成down，MAC-LAG發(fā)生倒換。當(dāng)發(fā)生單纖故障，僅PTN1發(fā)到CE1產(chǎn)生中斷，此時(shí)，CE1接口收不到光，轉(zhuǎn)成down狀態(tài)，但仍發(fā)光，所以PTN接口仍然UP。MAC-LAG發(fā)生倒換；同時(shí)，在PTN1和CE1之間部署802.3ah，在802.3ah協(xié)議超時(shí)后，自動(dòng)將PTN1的接口也關(guān)掉。

（3）當(dāng)CE1節(jié)點(diǎn)故障發(fā)生時(shí)，CE側(cè)Vrrp進(jìn)行主備切換，CE2發(fā)送ARP報(bào)文給PTN3，PTN3更新MAC轉(zhuǎn)發(fā)表，流量從CE1切換到CE2。

（4）當(dāng)MME和CE1鏈路發(fā)生故障，Vrrp進(jìn)行主備切換；CE1流量經(jīng)CE2經(jīng)vlanif到MME。

（5）當(dāng)CE1至SGW發(fā)生中斷，SGW與CE2將根據(jù)路由進(jìn)行收斂。

PTN+CE承載TD-LTE的不足之處

杭州移動(dòng)對(duì)上述兩種方案進(jìn)行了現(xiàn)網(wǎng)測(cè)試，對(duì)具體的倒換測(cè)試結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比。

由于方案1對(duì)網(wǎng)絡(luò)保護(hù)的層次不清晰，同時(shí)浙江移動(dòng)考慮到后期網(wǎng)絡(luò)改進(jìn)的穩(wěn)定性以及對(duì)承載網(wǎng)保護(hù)倒換的要求，決定采用第二種方案作為現(xiàn)網(wǎng)部署方案。

對(duì)于后期面向LTE的承載網(wǎng)部署，針對(duì)后期改進(jìn)方向，目前基本明確有兩點(diǎn)。

其一，進(jìn)一步提高網(wǎng)絡(luò)倒換速率與網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性：針對(duì)目前方案2中CE發(fā)至PTN的單纖倒換情況；由于802.3ah協(xié)議的制約性，倒換時(shí)間較長(zhǎng)，穩(wěn)定性不高。

其二，實(shí)現(xiàn)基站回傳業(yè)務(wù)端到端的負(fù)載分擔(dān)方式：目前方案2尚無(wú)法實(shí)現(xiàn)PTN至CE設(shè)備間的負(fù)載分擔(dān)功能，目前可通過(guò)業(yè)務(wù)規(guī)劃實(shí)現(xiàn)部分端口級(jí)的業(yè)務(wù)分擔(dān)。