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(多图) TD-LTE回传网络和时间同步解决方案研究

王磊?? 王敏学?? 程伟强?? 李晗?? 电信网技术?? 2012年09月19日 ?? 收藏0

4 PTN互通性研究

TD-LTE时期SGW单设备落地,使得PTN L3方案存在核心层PTN互通组网的需求,此外,为了保证服务和成本、增强网络开放性,各地市的PTN网络有可能采用两家或以上设备商产品组网,为实现承载业务的端到端管理,PTN也存在组网互通性需求。互通应用场景主要有分层互通和分域互通两种场景。PTN设备间互通主要包括业务,保护,OAM,QoS和同步5个层面的互通。

PTN互通模型主要有UNI(用户网络接口)互通模型和NNI(网络—网络接口)互通模型。UNI互通模型是指两端PTN设备通过业务适配模块进行互联,即业务接口互通(见图4),一端设备将MPLS-TP隧道进行PWE3解封装恢复业务报文后传送到另一端设备,另一端设备再将该业务进行PWE3封装后进入MPLS-TP隧道。NNI互通模型是指两端PTN设备通过线路适配模块进行互联,即网络/线路接口互通(见图5),两端设备直接实现MPLS-TP隧道对接。

图5 NNI互通模型
图5 NNI互通模型

UNI互通模型对互通的每一端设备而言,对端设备可以看作是与基站、各类客户一样的客户侧设备,来自互通接口的是业务。因此,在PTN互通性研究中,NNI互通模型更为关键,也较难实现。

在业务,保护,OAM,QoS和同步5个层面互通要求中,业务互通是最基本的要求和前提,首先要保证业务能基于UNI接口和NNI接口进行互通。在此基础上,重点是实现保护互通和OAM互通,后文将分别加以分析。此外,PTN设备需支持DiffServ模式的端到端QoS,并采用一致的QoS优先级映射表实现DSCP,VLAN PRI,TC的相互映射。最后是实现频率和时间同步的互通,频率同步主要基于标准的同步以太网实现,时间同步采用IEEE 1588v2带内以太网方式或1PPS+TOD带外接口方式实现。

4.1 PTN保护互

通PTN可为基站和各类客户业务提供50ms端到端保护,保证网络的可靠性。PTN保护分为UNI接口保护和网络内保护,在互通时,UNI接口需要支持1+1/1:1 MSP保护互通(对于SDH接口)和LAG保护互通(对于以太网接口),PTN网络内需要支持MPLS-TP定义的1:1 LSP线性保护方式互通(基于NNI互通模型)。

由于ITU-T对于MPLS-TP的线性保护标准尚未完成,目前设备实现主要参考ITU-T G.8031以太网线性保护标准。PTN采用1:1线性保护方式时,在正常情况下,业务运行在工作路径上,在故障时期业务切换到保护路径上;当业务恢复以后,两个端节点PTN设备不立即将业务切换回切至工作路径,而是分别设置WTR定时器,等待WTR定时器结束后再回切。WTR主要作用是阻止由于间歇性故障而引起的频繁保护倒换操作。

中国移动在深圳TD-LTE规模试验网测试时发现,ITU-T标准对于1:1线性保护的WTR(等待恢复)状态处理机制的规定存在缺陷,导致PTN设备厂家实现有差异,在互通时保护倒换回切时间超标。由于两端PTN设备的WTR设置可能不一致或者设置一致但WTR结束时间存在瞬间差异,先结束WTR的一端立即返回至工作路径(即短超时方案),而此时对端设备WTR尚未结束、因而业务可能仍驻留在保护路径上(即长超时方案)。分别采用短超时和长超时方案的两个厂家在进行线性保护互通时,可能引起业务中断。

因此,对线性保护互通方案进行改进,建议采用长超时方案,并对于ITU-T标准中新定义“中间状态”不进行切换动作,使得先结束WTR一端可以等待对端WTR结束后再一起回切。该方案已被CCSA(中国通信标准化协会)国内标准和ITU-T国际标准采纳,主流厂家设备也已支持并通过测试。4.2 基于ITU-T G.8113.1的OAM机制互通PTN OAM主要为配合网管在设备上实现故障检测和快速定位、时延、丢包率等性能监测等功能,需要基于特定的OAM报文实现。PTN设备承载业务主要采用以太网接口,在UNI接口和NNI接口需支持多种OAM功能,如在UNI侧需实现基于IEEE 802.3ah标准和基于ITU-T Y.1731协议的以太网业务OAM功能,在NNI侧应遵循最新的ITU-T G.8113.1标准实现PTN网络层面的OAM互通(见表1)。

表1 采用G.8113.1的PTN OAM报文编码格式字段描述
表1 采用G.8113.1的PTN OAM报文编码格式字段描述

为实现PTN网络内基于G.8113.1的OAM互通,中国移动提出对MPLS-TP OAM的报文封装字段进行统一要求,主要改进包括Ether Type,Channel Type,TC,TTL,MEL,Version等。相关内容已经被CCSA标准采纳。

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