PTN技術在移動通信網絡中的應用及故障排除

摘要：本文介紹了PTN技術在移動通信網絡中的組網方式、技術特點。通過對設備故障查找及排除的描述深入了解PTN設備的運行，對從事通信傳輸工作的人員有一定的指導作用。

關鍵詞：PTN 移動通信 故障

隨著3G和4G接連進入到我們的生活中，高速數字化時代已經來臨。針對承載高速數據業務的需求，傳統的SDH設備雖然經過了上十年的發展增加了一些數據業務的接口，可以實現數據業務的透明傳輸以及一些簡單的業務匯聚。但是，業務的IP化已經開始從移動通信網絡的邊緣向核心蔓延。在這種趨勢下，必然要求傳輸網絡IP化，即要求傳輸網絡由電路交叉核心向分組交換核心的轉換，利用分組交換核心實現分組業務的高效傳輸。

1 PTN的定義及組網方式

1.1 定義 PTN（分組傳送網，Packet Transport Network）是一種以面向連接的分組技術為內核，同時具備端到端的業務管理、層次化OAM及電信級保護等傳送特性，以承載電信級以太網業務為主，兼容TDM、ATM等業務的綜合傳送技術。

1.2 組網方式 PTN組網方式以環形網絡為基本，先搭建核心層，再做匯聚層，最后是接入層。對于移動業務的發展趨勢帶來的挑戰，移動承載網絡需要滿足IP化、移動寬帶化、高質量業務保證、多業務接入的需求，并提供性價比最優的高效解決方案。基于ALL IP的PTN分組傳送平臺，結合強大的網管系統，實現業務、網絡、控制、管理的融合。“端到端L2VPN”是IP回傳網最好的解決方案，是業界目前最認可的解決方案。“L2VPN + L3VPN”是上一方案的補充，L3VPN 對于規模不大的匯聚層也是一個很好的選擇，同時也可以滿足已經在移動IPRAN中部署了大量IP/MPLS設備的運營商。PTN網絡架構如圖1所示。

2 PTN技術的特點

PTN技術是在IP業務和底層光傳輸媒質之間設置了一個層面，它針對分組業務流量的突發性和統計復用傳送的要求而設計，以分組業務為核心并支持多業務提供，具有更低的總體使用成本，同時秉承光傳輸的傳統優勢，包括高可用性和可靠性、高效的帶寬管理機制和流量工程、便捷的OAM和網管、可擴展、較高的安全性等。

目前，PTN主要應用在城域網范圍來承載移動回傳、企事業專線/專網等QoS要求的業務，實現我國運營商城域傳輸網從TDM向分組化的演進。在我國運營商的城域網中，PTN技術主要定位于城域的匯聚接入層，以解決以下需求：①多業務承載：無線基站回傳的TDM/ATM以及以太網業務、企事業和家庭用戶的以太網業務。②業務模型：城域的業務流向大多是從業務接入節點到核心/匯聚層的業務控制和交換節點，為點到點（P2P）和點到多點（P2MP）匯聚模型，業務路由相對確定，因此中間節點不需要路由功能。③嚴格的QoS：TDM/ATM和高等級數據業務需要低時延、低抖動和帶寬保證，而寬帶數據業務峰值流量大且突發性強，要求具有流分類、帶寬管理、優先級調度和擁塞控制等QoS能力。④電信級可靠性：需要可靠的、面向連接的電信級承載，提供端到端的OAM能力和網絡快速保護能力。⑤網絡成本控制和擴展性：我國許多大中型城市都有幾千個業務接入點和上百個業務匯聚節點因此要求網絡具有低成本、統一管理和可維護性，同時在城域范圍內業務分布密集且廣泛，要求具有較強的網絡擴展性。[1]

3 PTN設備故障處理原則、手段及步驟

3.1 故障處理基本原則 ①先排除外部原因，然后到傳輸；②先排除線路問題，然后到支路；③先定位故障到單站，然后到單板；④先排除高階告警，然后處理低階告警。

3.2 故障處理基本手段 ①觀察分析法；②測試法；③替換法；④更改數據配置法；⑤經驗處理法。

3.3 故障處理步驟 ①觀察：維護人員到達現場后，首先應仔細查看設備的故障現象，包括：設備的故障點、告警原因、嚴重程度、危害程度。②詢問：詢問相關操作人員，是否有直接原因導致此故障。查詢清楚設備的歷史操作，歷史告警等。③思考：根據現場查看的故障現象和詢問的結果，結合自己的知識進行分析，進行故障定位，判斷故障點和故障原因。④操作：根據前三個步驟，采取相應的操作，例如更換單板、端口等。[2]

4 PTN設備常見故障及處理方法

下面以華為PTN設備為例介紹一下其常見的故障及處理方法。

4.1 CES業務閃斷

故障現象：有一PTN網絡，1號站經3號站，至2號站間，開有CES仿真2M業務，承載1號站的基站業務。日常檢測發現1站點的基站業務發生閃斷。見圖2。

分析原因：①基站自身原因；②PTN網絡內光功率異常產生線路誤碼；③業務流向中的某一處設備故障。

故障排除：①基站專業維護人員經排查，已排除基站原因。②在1號站支路端口做內環，在2號站支路端口進行偽隨機碼測試，發現有大誤碼，倒換主備Tunnel，當業務工作在備Tunnel時，2M電路測試仍然有大誤碼。③檢查1號站至2號站的主備tunnel業務流向，及所有經過的傳輸網元光功率、光路性能，未發現異常。在3號站至2號站之間配置2M測試業務（除源端外，業務路徑與故障基站業務一致），新配2M電路分別工作在主、備tunnel上時，測試結果均正常，故障定位到1號站至2號站之間設備故障。可能為某站交叉板或線路板、1號站支路板問題。④對3號站、1號站的PTN設備主、備交叉板先后進行復位，讓另一塊交叉板處理所有交叉業務，同時在單板復位期間對業務進行測試，測試發現仍有誤碼，排除了1號站、3號站的交叉板存在故障的可能性。⑤因為線路板光功率正常，先安排維護人員更換1號站ML1支路單板后，誤碼仍未消除，進一步更換1號站設備EG2單板后，誤碼消除。

4.2 熱插拔主控板導致業務中斷故障

故障現象：某站設備，只配置了單個主控板。因主控板故障，維護人員攜帶備件到站，先把備用主控板插入備用主控槽位，觀察運行正常后（讓主備主控板完成數據同步），再拔掉故障的主控板，使主備倒換，發現該網元部分業務中斷。

分析原因：①主備主控倒換異常；②備用主控板硬件故障；③業務配置錯誤；④網元數據同步失敗。

故障排除：①通過網管查詢主備主控倒換狀態，處于正常的倒換狀態，主備倒換成功；②倒換后，只是部分業務中斷，其余業務正常，排除備用主控板硬件問題；③查詢該網元的業務配置，發現中斷業務的數據配置已丟失，故障定位為業務配置問題；④分析業務數據丟失的原因：當網元配置有主備主控板時，備用主控板工作正常的時候是start、prog、srv 3個綠燈亮，因此維護人員在單主控情況下，插上備用主控板，過了一段時間后發現備用板start、prog、srv 3個綠燈亮，認為PTN備用板工作正常，但其實此時主用主控板還沒有完全把數據同步到備用主控板，在這個時候做了熱拔插單板的操作，觸發主備主控板倒換，原來的備用主控板變為了主用主控板，而備用主控板的數據庫配置只是原主用主控板的一部分，即原來的數據配置發生了丟失，導致部分業務中斷的情況。⑤經網管維護人員重新配置業務數據后，業務恢復，故障排除。

5 結束語

PTN技術已經成為主流傳輸技術。隨著應用的廣泛開展，PTN設備的技術水平將不斷提高，對傳輸技術人員的要求也將隨之提高。我們在未來的工作中將會更加深入地掌握PTN技術和設備的發展狀況，以適應通信傳輸崗位的工作需求。

參考文獻：

[1]李智峰.PTN技術特點與應用探討[J].中國高新技術企業，2009，17.

[2]謝敏，樂志星.PTN城域網組網建設探討[J].硅谷，2011，16.

[3]雷學義.PTN技術及應用現狀[A].經濟發展方式轉變與自主創新——第十二屆中國科學技術協會年會（第四卷）[C].2010.

作者簡介：趙源（1979-），男，湖北十堰職業技術學院講師，主要從事移動通信研究。