一种基于ptn隧道的跨盘保护方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种基于PTN隧道的跨盘保护方法，属于PTN保护的技术领域。
【背景技术】
[0002] 3G/4G时代的高速上网、视频通话、手机电视、手机购物、手机网游等新业务有两个 共同的特点：IP化和宽带化。具体分析这些业务的承载需求可以看到，大量基于分组的实 时业务对服务质量提出了很高的要求，同时业务类型多样化和业务质量要求差异化也越来 越明显。为了满足对各种电信业务的统一承载需求，必须将IP网络技术与传输网络技术进 一步融合，取长补短，PTN(PacketTransportNetwork，分组传送网）技术应运而生。PTN 结合了SDH和传统以太网的优点，一方面它继承了SDH传送网开销字节丰富的优点，具有和 SDH非常相似的分层模型，具备很强的网络0AM能力；另一方面，它又具备分组的内核，能够 实现高效的IP包交换和统计复用。
[0003] PTN设备作为承载移动核心业务-基站业务或者大客户接入业务，要求其组网的 可靠性尤为重要。
[0004] PTN的保护主要包括设备保护和网络保护：设备级保护就是对PTN设备的核心单 元配置1+1的热备份保护；网络级保护包括：MPLSTUNNELAPS保护、MS-PW保护、环网保护 等。
[0005] PTN的保护倒换端到端需要满足50ms的电信级要求，而保护倒换主要由MPLS0AM 检测和保护倒换两个动作完成，倒换速度的主要决定因素是MPLS0AM检测，PTN固定3. 3ms 的MPLS0AM协议报文插送和监控，3个协议报文周期完成故障检测，可确保50ms完成保护 倒换全过程。上述操作在同盘的两个端口实现保护倒换已经有很成熟的实现方案，各厂家 之间遵照相应的协议标准已经都能很好的实现。
【发明内容】
[0006] 发明概述：
[0007] 针对现有技术存在的不足，本发明提供一种基于PTN隧道的跨盘保护方法，该方 法对于跨盘的两个端口实现保护，需要同步主备盘的CCM检测状态，比较主备盘的CCM告警 状态，进而实现保护切换。本发明是利用FPGA实现PTN设备核心交换单元1+1跨盘保护； 利用FPGA实现主备核心交换单元之间的同步通信，交互主备CCM状态，传递切换命令，实现 快速稳定的设备级保护。
[0008] 本发明涉及协议描述：
[0009] 本发明是在FPGA完成对MPLS0AM的检测并获取CCM的状态后，利用同步模块实 现主备盘之间的CCM状态交互，进而实现主备盘之间的跨盘保护。本设计主要描述如何在 主备盘之间如何利用同步模块实现CCM状态交互。
[0010] 在描述技术方案之前先简单介绍MPLS0AM标准：2010年~2011年，中国移动联 合工信部电信研宄院、国内外其他运营商及设备制造商，对PTN的0AM方案选择进行了详细 的理论分析，已在目前国内CCSATC6行标《PTN总体技术要求》报批稿和《PTN设备技术要 求》报批稿中明确规定ITU-TG. 8113. 1 (即G-Ach+Y. 1731方案）是PTN网络内唯一标准的 OAM机制。
[0011] ITU-TG. 8113. 1 中的OAM净荷数据单元（PayloadDataUnit，PDU)格式定义，是 根据IETFRFC5586定义的GAL/G-ACh编码格式，参照ITU-TY. 1731第9章以太网业务的 OAMPDU格式定义的。PTN0AM的段层、LSP层、PW层OAMPDU编码格式如图1所示。
[0012] 0AM是PTN电信级保证的基础，主要实现故障管理、性能检测及一些其他功能（如 自动保护倒换（APS)等）。其中故障管理包括主动连续性检测和连通性验证（CC/CV)、远 端故障指示（RDI)、告警指示信号（AIS)、环回（LB)、测试（TST)、锁定（LCK)和客户信号故 障（CSF)等；性能检测主要包括丢包测量（LM)、时延测量（DM)等关键参数测量。
[0013] 本发明的技术方案如下：
[0014] 一种基于PTN隧道的跨盘保护方法，包括：
[0015]a)交换汇聚设备的系统架构：
[0016] 该发明所述方法应用于交换汇聚设备，其系统构架如图1所示；
[0017] 在交换汇聚设备中客户业务侧承载以太网业务，通过伪线标签和MPLS标签的处 理，进入到分组交换模块进行数据交换；在交换汇聚设备中网络侧接口有GE/10GE接口，其 中，控制管理单元独立于数据传送，对进入分组交换模块的数据流中检测到0AM包（操作 Operation、管理Administration、维护Maintenance，0AM)，并对所述 0AM包利用二分树查 找法进行分类处理，控制管理单元同样发起检测功能和控制命令：向数据流中插入对应的 0AM包；
[0018] b)0AM设计架构：
[0019] 图2为0AM设计架构
[0020] 0AM报文的接收过程：从业务信道上过来的数据帧经数据缓存后进行隧道标签 (TunnelLable)值的提取并判断所述标签值是否正确：
[0021] 如果所述标签值不正确，则将该包丢弃；
[0022] 反之，则将所述标签值送到查找引擎模块；所述查找引擎模块根据隧道标签值查 找出相应标签交换通道LSP的相关0AM功能配置信息送给0AM包逻辑处理模块处理；
[0023] 0AM报文的发送过程：根据发送包的标签交换通道LSP对应的0AM发送相关控制 信息对0AM帧进行重组，然后送给数据缓存，最终与业务包一同在信道中进行传送；
[0024] c)同步设计架构：
[0025] 图3为同步设计架构
[0026] 同步串行数据解扰：从主备盘间的同步数据通道接收的串行数据首先进行解扰， 然后送到下级模块，即同步报文的接收过程；
[0027] 同步报文的接收过程：经过解扰的数据首先缓存，然后进行同步帧头的检测并判 断中贞头是否正确：
[0028] 如果帧头为正确，则进入后续的逻辑处理模块；所述逻辑处理模块读取帧头后的 playload信息，获取板卡的CCM信息及板卡的主备运行状态信息并上报CPU处理单元；
[0029] 同步报文的发送过程：将板卡获取的CCM报文信息及板卡的主备运行状态信息， 封装并增加帧头0x7E，然后送数据缓存，经主备盘间的同步数据通道到达主用板卡；
[0030] 同步串行数据加扰：从同步报文的发送模块接收的串行数据首先需要加扰，然后 送到主备同步通道，将信息传递到备用盘。
[0031] 根据本发明优选的，所述步骤b)中正确的标签值为13 ;当所述标签值不是13时， 则所述标签值不正确。
[0032] 根据本发明优选的，所述步骤c)中当帧头帧为0x7E时，贝I」判断帧头正确。
[0033] 本发明的优势在于：
[0034] 本发明所述的一种基于PTN隧道的跨盘保护方法，运用FPGA来实现主备核心交换 单元之间的同步通信，优势在于能够快速有效的将CCM状态传递到对端板卡，能够快速有 效的检测到对端板卡的存在状态以及传递的CCM状态，进而保证满足50ms的电信级保护要 求；同时也能够减轻CPU的运行负担，保证系统运行的稳定性。
【附图说明】
[0035] 图1本发明中，交换汇聚设备的系统架构图；
[0036] 图2本发明中的OAM架构图；
[0037] 图3为本发明的同步架构图；
[0038] 图4为本发明所述方法的应用流程图。
[0039] 具体应用方式：
[0040] 下面结合实施例和说明书附图对本发明做详细的说明，但不限于此。
[0041] 如图1-4所示。
[0042] 实施例1、
[0043] 1)在本实施例中，首先CPU通过A/D总线接口配置FPGA，进行OAM的基本配置。 主要是定义维护实体组，定义维护实体组的ID，Level，定义MEP及MEPID，定义CCM的周期 等；
[0044] 其中主用交换汇聚设备配置：
[0045]
【主权项】
1. 一种基于PTN隧道的跨盘保护方法，其特征在于，该方法包括： a) 交换汇聚设备的系统架构： 在交换汇聚设备中客户业务侧承载W太网业务，通过伪线标签和MPLS标签的处理，进 入到分组交换模块进行数据交换；在交换汇聚设备中网络侧接口有GE/10GE接口，其中，控 制管理单元独立于数据传送，对进入分组交换模块的数据流中检测到OAM包，并对所述OAM 包利用二分树查找法进行分类处理，控制管理单元同样发起检测功能和控制命令；向数据 流中插入对应的OAM包； b) OAM设计架构； OAM报文的接收过程；从业务信道上过来的数据帖经数据缓存后进行隧道标签值的提 取并判断所述标签值是否正确： 如果所述标签值不正确，则将该包丢弃； 反之，则将所述标签值送到查找引擎模块；所述查找引擎模块根据隧道标签值查找出 相应标签交换通道LSP的相关OAM功能配置信息送给OAM包逻辑处理模块处理； OAM报文的发送过程；根据发送包的标签交换通道LSP对应的OAM发送相关控制信息 对OAM帖进行重组，然后送给数据缓存，最终与业务包一同在信道中进行传送； C)同步设计架构： 同步串行数据解扰；从主备盘间的同步数据通道接收的串行数据首先进行解扰，然后 送到下级模块，即同步报文的接收过程； 同步报文的接收过程；经过解扰的数据首先缓存，然后进行同步帖头的检测并判断帖 头是否正确： 如果帖头为正确，则进入后续的逻辑处理模块；所述逻辑处理模块读取帖头后的 playload信息，获取板卡的CCM信息及板卡的主备运行状态信息并上报CPU处理单元； 同步报文的发送过程；将板卡获取的CCM报文信息及板卡的主备运行状态信息，封装 并增加帖头0x7E，然后送数据缓存，经主备盘间的同步数据通道到达主用板卡； 同步串行数据加扰；从同步报文的发送模块接收的串行数据首先需要加扰，然后送到 主备同步通道，将信息传递到备用盘。
2. 根据权利要求1所述一种基于PTN隧道的跨盘保护方法，其特征在于，所述步骤b) 中正确的标签值为13 ;当所述标签值不是13时，则所述标签值不正确。
3. 根据权利要求1所述一种基于PTN隧道的跨盘保护方法，其特征在于，所述步骤C) 中当帖头帖为0x7E时，则判断帖头正确。
【专利摘要】本发明提供一种基于PTN隧道的跨盘保护方法，该方法对于跨盘的两个端口实现保护，需要同步主备盘的CCM检测状态，比较主备盘的CCM告警状态，进而实现保护切换。本发明是利用FPGA实现PTN设备核心交换单元1+1跨盘保护；利用FPGA实现主备核心交换单元之间的同步通信，交互主备CCM状态，传递切换命令，实现快速稳定的设备级保护。
【IPC分类】H04L12-24, H04L12-26
【公开号】CN104660451
【申请号】CN201510091949
【发明人】裴国华, 侯绍森, 孔维宾, 闫冬, 林贞菲, 衣坤朋
【申请人】山东华辰泰尔信息科技股份有限公司
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2015年2月28日