CN106911377A

CN106911377A - 一种td-lte业务的保护方法及***

Info

Publication number: CN106911377A
Application number: CN201510978199.XA
Authority: CN
Inventors: 黄欢
Original assignee: China Mobile Group Inner Mongolia Co Ltd
Current assignee: China Mobile Group Inner Mongolia Co Ltd
Priority date: 2015-12-23
Filing date: 2015-12-23
Publication date: 2017-06-30

Abstract

本发明公开了一种TD-LTE业务的保护方法及***，所述方法包括：采用光传送网和分组传送网OTN+PTN承载分时长期演进TD-LTE业务；在所述OTN中配置光通道数据单元k子网连接保护ODUk SNCP保护；当OTN的核心层和/或汇聚层发生故障时，通过所述ODUk SNCP将所述TD-LTE业务倒换在OTN的网络层，以使PTN网络无感知。

Description

一种TD-LTE业务的保护方法及***

技术领域

本发明涉及分时长期演进(Time Division Long Term Evolution，TD-LTE)技术，尤其涉及一种TD-LTE业务的保护方法及***。

背景技术

目前，分时长期演进业务已广泛商用，客户对业务的感知是运营商重点关注的问题。OTN+PTN作为TD-LTE的重要承载网络，其网络生存能力不容忽视，其中OTN表示光传送网(Optical Transport Network)，PTN表示分组传送网(Packet Transport Network)。现阶段为实现TD-LTE业务的保护，主要由PTN网络提供MC-PW跨设备伪线，Multi-Chassis Pseudo Wire APS、LSP+APS以及VRRP双归等保护方式，其中PW表示伪线(Pseudo Wire)、LSP表示标记交换路径(Label Switching Path)、APS表示自动保护倒换(Automatic ProtectionSwitching)、VRRP表示虚拟路由冗余协议(Virtual Router Redundancy Protocol)。图1为相关技术中OTN+PTN承载TD-LTE业务的示意图，如图1所示，OTN+PTN承载TD-LTE业务主要分为三个部分：

第一部分、业务层：由L3 PTN(第三层PTN)和MME/SGW(移动管理实体/服务网关(Serving Gate Way))组成，采用VRRP双归保护。实现方式为用两端L3 PTN设备与MME/SGW对接，并配置为主备网关，当主用L3 PTN中B设备失效和接入链路失效时，主用网关将不可达，此时VRRP保护将默认网关IP(网际协议)映射为备用网关，而SGW/MME设备并不需要额外机制配合VRRP主备用网关切换。

第二部分，核心层：由L2/L3 PTN和L3 PTN组成，采用LSP APS和VPNFRR两种保护机制，其中：LSP APS是一种网络管道式的保护方式，通过保护隧道(tunnel)来保护工作tunnel上的业务。VPN FRR保护是当主用L3 PTN中B节点故障时，L2/L3 PTN A节点将业务倒换到经过L3 PTN中D节点的备用路径上。

第三部分，汇聚层+接入层：由L2 PTN组成，采用MC-PW APS保护，通过一源两宿形成主备PW，形成保护。

从图1可以看出，现有保护方案具有以下特点：1)覆盖从业务层到接入层的多种保护方式，实现了对TD-LTE业务的端到端全程保护；2)对L2/L3、L3单节点故障可以有效保护；3)针对环型结构中的同环同侧、异环同侧、异环异侧多点故障可实现有效保护；4)所采用的保护方式较为简单，配置复杂度低。

随着TD-LTE业务的大规模发展，现有PTN承载网络保护方式以难以保障TD-LTE业务的安全性需求，主要体现在以下几个方面：1)OTN网络中断时，PTN上报大量告警：OTN网络中断时，由于承载的PTN业务在OTN上无保护，PTN上多处上报ETH_LOS告警，不利于故障判断和维护。2)LTE业务同路由情况不可避免：由于OTN网络都是简单的环型结构，不可避免在PTN环上各个汇聚节点到核心机楼的业务会发生物理路由重叠。所以当OTN上其中一处断纤时，会影响PTN多个汇聚环业务。如果PTN上MC-PW APS保护中的工作、保护通道都同时受影响时，业务中断。3)相交环异环异侧故障无法实现保护：若PTN相交环异环异侧发生光缆阻断或节点失效，MC-PW APS保护失效。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例为解决现有技术中存在的至少一个问题而提供一种TD-LTE业务的保护方法及***，当OTN核心层和/或汇聚层发生故障时，能够将所有倒换在OTN网络层面，从而使得PTN网络无感知。

本发明实施例的技术方案是这样实现的：

第一方面，本发明实施例提供一种TD-LTE业务的保护方法，所述方法包括：

采用光传送网和分组传送网OTN+PTN承载分时长期演进TD-LTE业务；

在所述OTN中配置光通道数据单元k子网连接保护ODUk SNCP；

当OTN的核心层和/或汇聚层发生故障时，通过所述ODUk SNCP将所述TD-LTE业务倒换在OTN的网络层，以使PTN网络无感知。

第二方面，本发明实施例提供一种TD-LTE业务的保护***，所述***包括光传送网OTN和分组传送网PTN，其中：

所述光传送网OTN，用于与分组传送网PTN承载分时长期演进TD-LTE业务；

所述OTN中OTN设备，用于在所述OTN中配置光通道数据单元k子网连接保护ODUk SNCP；以及当OTN的核心层和/或汇聚层发生故障时，通过所述ODUk SNCP将所述TD-LTE业务倒换在OTN的网络层，以使PTN网络无感知。

本发明实施例提供一种TD-LTE业务的保护方法及***，其中：采用光传送网和分组传送网OTN+PTN承载分时长期演进TD-LTE业务；在所述OTN中配置光通道数据单元k子网连接保护ODUk SNCP保护；当OTN的核心层和/或汇聚层发生故障时，通过所述ODUk SNCP将所述TD-LTE业务倒换在OTN的网络层，以使PTN网络无感知；如此，当OTN核心层和/或汇聚层发生故障时，能够将所有倒换在OTN网络层面，从而使得PTN网络无感知。

附图说明

图1为相关技术中OTN+PTN承载TD-LTE业务的示意图；

图2为本发明实施例中OTN+PTN承载TD-LTE业务的示意图；

图3为本发明实施例中OTN ODU2 SNCP保护机制的示意图；

图4为本发明实施例中环网正常时网络示意图；

图5为本发明实施例中环网故障时网络示意图；

图6为本发明实施例OTN+PTN承载TD-LTE业务时的保护流程示意图；

图7为本发明实施例二TD-LTE业务的保护方法的流程示意图；

图8为本发明实施例三抗多点故障的网络示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案进一步详细阐述。

实施例一

为了解决前述的背景技术中存在的技术问题，本发明实施例提供一种OTN+PTN承载TD-LTE业务的保护方法，图2为本发明实施例中OTN+PTN承载TD-LTE业务的示意图，如图2所示，本发明实施例中的OTN+PTN承载TD-LTE业务主要分为以下几个部分：

第一部分、业务层；

业务层L3 PTN与核心网形成面向MME/SGW的VRRP双归保护。基于L3 PTN虚接口建立VRRP保护组，将B节点和D节点虚拟为MME/SGW的主、备网关。MME/SGW通过二层链路捆绑保护实现链路侧业务倒换。当主用网关B失效时，业务由主用网关B-MME/SGW倒换至备用网关D-MME/SGW。

第二部分、核心层；

1)核心层由L3 PTN和L2/L3 PTN组成，采用VPN FRR可实现对节点A、B失效的保护。当节点A或节点B故障时，MME/SGW接收来自节点A、节点C的路由，当来自A节点的路由状态不可用时，选用来自C节点的路由，可实现对A节点和B节点的保护。

2)核心层的OTN为PTN节点之间提供10GE的业务连接，并配置ODU2SNCP保护，其中ODU表示(Optical channel Data Unit，光通道数据单元)，SNCP表示子网连接保护，如图3所示，该ODU2 SNCP保护通过在OTN设备中配置一块支路板，两块线路板以及交叉板实现信号的双发选收，可实现对OTN的线路板、光放板、光合波/分波板及单板之间的内部连纤以及线路光缆实现保护。正常情况下，支路板只接收工作路径的主用信号，当OTN设备的主用信号失效或劣化时，接收备用信号，以实现保护，由于所有倒换均在OTN层面完成，OTN为PTN提供的10GE链路仍保持正常，从而PTN网络无感知。

3)当OTN支路板故障，OTN与PTN之间尾纤故障或是PTN设备自身故障时，ODU2 SNCP保护无法起到作用时,这时启动PTN环网保护。具体过程包括：环网内部会自动创建4条环网隧道，分别为顺时针工作环RCW、顺时针保护环RCP、逆时针工作环RAW、逆时针保护环RAP。正常情况下，如图4所示，所有的LSP tunnel都运行在顺时针工作环RCW或逆时针工作环RAW隧道。当环网发生倒换时，如图5所示，业务走到发生故障的网元发现故障从而启动倒换，业务切换到反方向保护的环隧道，沿着这条隧道走到故障网元的对端网元，再切换到工作通道(RAW或者RCW)，再继续往前走到下环点，从而完成环网保护倒换。以图4中A-B-C-D的业务为例，当B-C间出现光缆中断时，A-B-C-D的业务切换为A(RAW)→B(RAW)→B(RCP)→A(RCP)→F(RCP)→E(RCP)→D(RCP)→C(RCP)→C(RAW)→D(RAW)(如图5所示)。

第三部分、汇聚层

汇聚层的OTN为PTN节点之间提供10GE的业务连接，并配置ODU2 SNCP保护，当发生故障时，首先OTN启动ODU2 SNCP保护，PTN无感知。当ODU2SNCP保护失效时，启动PTN环网保护或MC-PW APS。ODU2 SNCP、环网保护切换与核心层相同。

第四部分、接入层；

PTN配置环网保护和MC-PW APS保护，当发生故障时，首先启动环网保护，若未配置环网保护的，启动MC-PW APS。环网保护、MC-PW APS与汇聚层相同。

基于以上图2至图5所示的实施例，下面介绍一下本发明实施例中OTN+PTN承载TD-LTE业务时的保护流程，图6为本发明实施例一OTN+PTN承载TD-LTE业务时的保护流程示意图，如图6所示，该流程包括：

步骤S601，业务层主用L3 PTN B节点失效；

步骤S602，启用VRRP双归保护以及VPN FRR保护；

步骤S603，核心层L2/L3 PTN A节点失效；

步骤S604，启动环网保护或LSP APS；

步骤S605，核心层节点之间光缆故障或OTN节点故障；

步骤S606，启动OTN ODUK SNCP保护，PTN网络无感知；

步骤S607，OTN ODUK SNCP保护失效时，启动PTN环网保护；

步骤S608，汇聚层节点之间光缆故障或OTN节点故障；

步骤S609，启动OTN ODUK SNCP保护，PTN网络无感知；

步骤S610，OTN ODUK SNCP保护失效时，启动环网保护。

实施例二

基于前述的实施例一，本发明实施例提供一种基于OTN+PTN组网架构的TD-LTE业务的保护方法，图7为本发明实施例二基于OTN+PTN组网架构的TD-LTE业务的保护方法的实现流程示意图，如图7所示，该方法包括：

步骤S701，采用光传送网和分组传送网OTN+PTN承载分时长期演进TD-LTE业务；

步骤S702，在所述OTN中配置光通道数据单元k子网连接保护ODUkSNCP；

这里，所述k为整数，例如ODUk可以为ODU0，ODU2等；

步骤S703，当OTN的核心层和/或汇聚层发生故障时，通过所述ODUkSNCP将所述TD-LTE业务倒换在OTN的网络层，以使PTN网络无感知。

这里，所述在所述OTN中配置ODUk SNCP保护，包括：通过在所述OTN网络中的OTN设备中配置一块支路板、两块线路板以及交叉板，用于实现信号的双发选收(参见图3所示)。

这里，所述通过所述ODUk SNCP将所有倒换在OTN的网络层，包括：

当所述OTN网络正常时，所述支路板只接收工作路径的主用信号，当OTN设备的主用信号失效或劣化时，所述支路板接收备用信号。

本发明实施例中，所述方法还包括：

当所述OTN设备中的支路板故障时，而且所述OTN与PTN之间尾纤故障或是PTN设备自身故障时，启动所述PTN的环网保护或MC-PW APS。

这里，所述启动所述PTN的环网保护，包括：在所述PTN中环网内部会自动创建4条环网隧道，分别为顺时针工作环RCW、顺时针保护环RCP、逆时针工作环RAW、逆时针保护环RAP。

这里，所述环网保护采用如下的工作方式：当所述环网未发生倒换(正常情况下)时，所有的LSP tunnel都运行在顺时针工作环RCW或逆时针工作环RAW隧道；所述环网发生倒换后，当所述TD-LTE业务被传输到发生故障的网元，发现故障启动倒换，所述TD-LTE业务被切换到反方向保护的环隧道，沿着这条隧道走到故障网元的对端网元，再切换到工作通道RAW或者RCW，再继续往前走到下环点，从而完成环网保护倒换。

实施例三

图8为本发明实施例三抗多点故障的网络示意图，下面以图8为例，对三种情况下的网络多点故障能力进行详细分析：

1)同层同侧，接入层同侧出现一处节点失效和一处光缆阻断(节点1和节点2同时故障时)，节点1和节点4作为故障检测点触发环网保护倒换申请，迂回路径为：节点1→节点3→节点5→节点4→节点6→节点8→节点10。

2)异层同侧，接入层发生一处光缆故障(节点2故障)，同时汇聚层发生一处PTN节点故障(节点3故障)，节点2、节点4和节点6作为故障检测点触发环网保护倒换申请，迂回路径为：节点1→节点5→节点7→节点6→节点8→节点10。

接入层发生一处光缆故障(2故障)，同时汇聚层发生一处OTN光缆故障(4故障)，在接入层2、4节点作为故障检测点触发环网保护倒换申请。OTN 11、12节点触发ODUK SNCP保护倒换申请，汇聚层倒换全部在OTN网络层面，PTN汇聚层对故障无感知。迂回路径为：节点1→节点3→节点5→节点4→节点6→节点8→节点10。

3)异层异侧，接入层发生一处光缆故障(节点2故障)，同时汇聚层发生一处PTN节点故障(节点5故障)，节点2、节点4、节点5和节点7作为故障检测点触发环网保护倒换申请，迂回路径为：节点1→节点3→节点5→节点4→节点6→节点8→节点10。

接入层发生一处光缆故障(节点2故障)，同时汇聚层发生一处OTN光缆故障(节点6故障)，在接入层2、4节点作为故障检测点触发环网保护倒换申请。OTN的节点13和节点14触发ODUK SNCP保护倒换申请，汇聚层倒换全部在OTN网络层面，PTN汇聚层对故障无感知。迂回路径为：节点1→节点3→节点5→节点4→节点6→节点8→节点10。

接入层发生一处光缆故障(节点2故障)，汇聚层发生一处PTN节点故障(节点5故障)，同时核心层发生一处光缆故障(节点7故障)，节点2、节点4、节点5、节点7、节点6和节点8作为故障检测点触发环网保护倒换申请，迂回路径为：节点1→节点3→节点5→节点4→节点6→节点7→节点9→节点10。

从本发明实施例的分析可以看出，本发明实施例与现有方案的区别在于，本发明实施例提供的技术方案在相关方案中业务层的保护机制的基础上提出核心层、汇聚层和接入层的保护机制：1)相关方案中OTN仅仅为PTN提供10G波道，没有设置任何保护机制，所有保护倒换均在PTN层面；而本发明实施例提出在OTN中采用ODUK SNCP保护；当OTN核心层和汇聚层发生故障时，通过ODUK SNCP保护将所有倒换在OTN网络层面，从而使得PTN网络无感知。2)相关方案中PTN为MC-PW保护，当发生异环以及异侧的网络故障时将无法实现倒换保护；而本发明实施例提出对PTN环网结构部署环网保护，可实现异环异侧多点故障的保护。从以上可以看出，本发明实施例具有如下的优点：本发明实施例弥补了现有OTN+PTN网络承载TD-LTE的保护漏洞，不但满足了TD-LTE基站业务的安全需求，而且满足端到端的安全保障，更是提高了OTN+PTN承载TD-LTE的网络安全能力。

实施例四

基于前述的实施例，本发明实施例提供一种TD-LTE业务的保护***，其特征在于，所述***包括光传送网OTN和分组传送网PTN，其中：

这里，所述OTN设备包括通过在所述OTN网络中的OTN设备中配置一块支路板、两块线路板以及交叉板。当所述OTN网络正常时，所述支路板只接收工作路径的主用信号，当OTN设备的主用信号失效或劣化时，所述支路板接收备用信号。

这里，所述PTN，用于当所述OTN设备中的支路板故障时，而且所述OTN与PTN之间尾纤故障或是PTN设备自身故障时，启动所述PTN的环网保护或MC-PW APS。其中，所述PTN，用于在所述PTN中环网内部会自动创建4条环网隧道，分别为顺时针工作环RCW、顺时针保护环RCP、逆时针工作环RAW、逆时针保护环RAP。这里，所述环网保护采用如下的工作方式：

当所述环网未发生倒换时，所有的LSP tunnel都运行在顺时针工作环RCW或逆时针工作环RAW隧道；

所述环网发生倒换后，当所述TD-LTE业务被传输到发生故障的网元，发现故障启动倒换，所述TD-LTE业务被切换到反方向保护的环隧道，沿着这条隧道走到故障网元的对端网元，再切换到工作通道RAW或者RCW，再继续往前走到下环点，从而完成环网保护倒换。

应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。应理解，在本发明的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，如：多个单元或组件可以结合，或可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性的、机械的或其它形式的。

上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元；既可以位于一个地方，也可以分布到多个网络单元上；可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理单元中，也可以是各单元分别单独作为一个单元，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中；上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：移动存储设备、只读存储器(Read Only Memory，ROM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

或者，本发明上述集成的单元如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分。而前述的存储介质包括：移动存储设备、ROM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种TD-LTE业务的保护方法，其特征在于，所述方法包括：

在所述OTN中配置光通道数据单元k子网连接保护ODUk SNCP；

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述OTN中配置ODUkSNCP保护，包括：

通过在所述OTN网络中的OTN设备中配置一块支路板、两块线路板以及交叉板，用于实现信号的双发选收。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述通过所述ODUk SNCP将所有倒换在OTN的网络层，包括：

4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述启动所述PTN的环网保护，包括：

在所述PTN中环网内部会自动创建4条环网隧道，分别为顺时针工作环RCW、顺时针保护环RCP、逆时针工作环RAW、逆时针保护环RAP。

6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述环网保护采用如下的工作方式：

7.一种TD-LTE业务的保护***，其特征在于，所述***包括光传送网OTN和分组传送网PTN，其中：

8.根据权利要求7所述的***，其特征在于，所述OTN设备包括通过在所述OTN网络中的OTN设备中配置一块支路板、两块线路板以及交叉板。

9.根据权利要求8所述的***，其特征在于，所述OTN设备，用于当所述OTN网络正常时，所述支路板只接收工作路径的主用信号，当OTN设备的主用信号失效或劣化时，所述支路板接收备用信号。

10.根据权利要求7或8所述的***，其特征在于，所述PTN，用于当所述OTN设备中的支路板故障时，而且所述OTN与PTN之间尾纤故障或是PTN设备自身故障时，启动所述PTN的环网保护或MC-PW APS。