Page 26 - 网络电信2016第12期

光通信
双归属保护方案的自动保护倒换协议数据单元（APSPDU）
包格式如图2所示。双归属APS协议包借用了G.8032中环保护
R-APS协议包格式，目的MAC地址使用固定多播地址01-19-A7-
00-00-01。源MAC地址根据APS包从主端口或备端口发送，分别
使用主端口或备端口的MAC地址，包类型EtherType=0x8902表示
以太网OAM包。
图2 双归属保护APSPDU包格式
在双归属APSPDU中维护实体级别MEL，即端口上使能快速
CCM时配置MEP的MEL。version=0b00000，表示ERP版本为1。
OpCode=40(0x28)表示是环保护的R-APS包。在双归属APS特定信
息域中，Node ID是节点的MAC地址，Sub-Code固定为0。另外
R-APS特定信息域中有两个对本方案很关键的字段：即请求/状
态域Request/Status 和MAC地址刷新控制域DNF。当请求/状态
域Request/Status=0b1011时，表示环上有信号失效；当MAC地
址刷新控制域DNF=0时，表示收到该R-APS的节点需要进行MAC
地址的刷新。
如果汇聚环是PTN网络，双归属APS协议包前面还应加上
MPLS包头。
3.双归属保护倒换原理及过程
双归属保护方案支持链路故障自动倒换以及根据用户
命令做主动倒换。自动倒换中一般靠3.3ms快速CCM检测链路
故障，单向或双向故障都可以触发自动倒换。命令倒换支持
LockOut(锁定主链路命令，工作通道锁定在主链路Main-Link
上， 即使Main-Link有链路故障)、Force(强制备链路工作命
令，工作通道锁定在备链路Spare-Link上，即使Spare-Link 有
链路故障)、Manual to Spare(在备链路Spare-Link 没有故障
时手动倒换到备链路)、Manual to Main(在主链路Main-Link
没有故障时手动倒换到主链路)和Clear(清除保护组上的倒换命
令)。
当在同一个保护组中自动倒换条件和命令倒换同时存
在时，状态机会根据最高优先级的请求来做决定。优先级
从高到低排列如下：LockOut>Force>自动倒换>Manual to
Main>Manual to Spare。
下面详述本双归属倒换方案在自动倒换和命令倒换时的工
作原理和倒换过程。
①上联链路故障自动倒换。上联链路发生故障时，NodeA
的快速CCM模块会检测到故障并在故障链路连接的端口上产生
LOC(连接丢失)告警。NodeA 判断故障是否在当前工作链路上，
如果不在，不进行任何动作；如果故障在当前工作链路上，
NodeA的FPGA会第一时间以最快的速度在没有故障的链路上连
续发3帧双归属APS协议包，将链路故障通知到远端的NodeB或
NodeC网元。这样即使有一个或两个APS包丢失，对系统也没有
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影响。为达到50ms的保护倒换时间，这3帧APS协议包时间间
隔可以设为3.3ms,与快速CCM的包发送时间间隔一致。然后，
NodeA在发送APS包的同时会触发双归属倒换，把开关倒换到备
用链路上，即接入环上行数据发到备用链路上，同时从备用链
路接收汇聚环下行数据。
由于双归属APS协议包借用了环APS包格式,且NodeB和NodeC
上并未配置双归属保护，因此NodeB或NodeC收到NodeA发送的
双归属APS协议包后，会将其作为普通的环保护APS 协议包进
行处理。由于双归属APS协议包中Request/Status=1011(SF)且
DNF=0，NodeB或NodeC收到这个编码组合的APS协议包，即认为
汇聚环有信号失效告警且需要地址刷新，NodeB或NodeC就执行
地址刷新动作，强制重新进行地址学习，并通告汇聚环上其它
节点。因为NodeA已经把接入环上行数据发到备用链路上，因此
汇聚环就从备链路上学习到了接入环的地址，这样汇聚环发往
接入环的业务也会从备链路发送出去，完成双向业务倒换。
②下联节点故障自动倒换。下联节点NodeB或NodeC故障
时，由于下联节点故障无法发送CCM包，NodeA在对应的上联端
口上也会产生LOC告警，其后续自动倒换行为类似上联链路故
障。③命令倒换。此时没有LOC告警，但收到主动倒换命令后也
会进行倒换。倒换原理和过程与自动倒换类似，但双归属APS
协议包总是在倒换前的工作通道上发送。
环保护中，即使保护状态没有变化，也要每5s发送一次APS
协议包。双归属保护中，在保护状态没有变化期间不发送双归
属APS协议包，这样既简化了本方案的复杂性，也可以防止汇聚
环的额外多余倒换。
双归属倒换还支持可恢复Revertive和不可恢复not-
Revertive两种模式。Revertive模式在主链路故障时倒换到备
链路，在主链路故障消失后，则会再倒换回主链路。为防止主
链路在恢复过程中链路状态时好时坏导致CCM告警不稳定，造成
保护组频繁倒换，会设置一个等待恢复时间(WTR)；在主链路故
障消失后不是马上倒回主链路，也不发送双归属APS包，而是启
动WTR timer进行等待， 只有在这个时间段内主链路一直没有
故障，WTR timer时间到后才倒回主链路，并同时在备链路上连
发3帧双归属APS协议包。WTR时间一般是5min。not-Revertive
模式在主链路故障消失后仍然工作在备链路上，不再倒换回主
链路。not-Revertive模式可以减少一次倒换，一般用于主备
链路质量相近情况下。如果主链路质量比备链路好，可以使用
Revertive模式。
图3 双归属保护实现框图
二、双归属保护方案的实现框图
双归属保护方案的实现框图如图3所示。在接入环上联节