張 皓，劉國輝，張新全

(武漢郵電科學研究院，武漢 430074)

0 引 言

伴隨第五代移動通信(5th Generation Mobile Communication，5G)網(wǎng)絡的3大新業(yè)務應用場景：增強型移動寬帶 (enhanced Mobile Broadband，eMBB)，其峰值速率達到10 Gbit/s，大帶寬，強統(tǒng)計復用；大規(guī)模機器通信(massive Machine Type Communication，mMTC)，連接數(shù)密度每平方公里達到一百萬，廣覆蓋多連接；高可靠低時延通信(ultra Reliable & Low Latency Communication，uRLLC)[1]，新空口間時延低至1 ms。5G帶來的是超高的速率、超高的連接密度、超低的延遲、更強的穩(wěn)定性和支持更多的用戶。

5G eMBB場景是指在現(xiàn)有移動寬帶業(yè)務場景的基礎上，對于用戶體驗等性能指標的更進一步提升，主要目標仍是追求完善人與人之間、物與物之間、人與物之間極致的通信體驗，人們最直觀的體驗是網(wǎng)絡速度的大幅度提升，且當網(wǎng)絡發(fā)生故障時可進行快速切換，延時極低。eMBB主要用于高速移動、超高清視頻、增強現(xiàn)實和虛擬現(xiàn)實等場景。

為了適應5G eMBB 業(yè)務場景高帶寬需求，承載網(wǎng)接入環(huán)需要達到50 Gbit/s，匯聚核心層需要達到100 Gbit/s及以上。這對5G承載網(wǎng)提出了嚴峻挑戰(zhàn)，并且一旦網(wǎng)絡發(fā)生故障，需要立即進行快速保護倒換，這樣的大流量、低時延和高可靠的業(yè)務迫切需要與之相適應的高效承載網(wǎng)絡。而原有第四代移動通信(4th Generation Mobile communication,4G)中網(wǎng)際互連協(xié)議化無線接入網(wǎng)(Internet Protocol Radio Access Network，IPRAN)承載網(wǎng)絡無法滿足這樣的業(yè)務需求，方法之一是對IPRAN承載網(wǎng)絡引入新技術(shù)加以改造和升級為增強型方案；另一種方法是建立基于靈活以太網(wǎng)的切片分組網(wǎng)(Slicing Packet Network，SPN)來承載[2]，這兩種方法都引入了新技術(shù)——分段路由(Segment Routing，SR)。鑒于此，本文提出了一種基于SR技術(shù)的5G高效承載網(wǎng)絡。

1 SR技術(shù)創(chuàng)新建立5G高效承載網(wǎng)絡

5G相較于4G網(wǎng)絡的性能提升主要體現(xiàn)在三高、兩低和一快，其通過采用大規(guī)模天線技術(shù)實現(xiàn)高速率、高連接密度、高移動性、低時延、低成本和快速部署。通過切片技術(shù)，滿足公網(wǎng)和專網(wǎng)(比如國家電網(wǎng)和遠程醫(yī)療等)的業(yè)務需求，針對不同行業(yè)對網(wǎng)絡需求的千差萬別，又不太可能建很多專網(wǎng)滿足各行各業(yè)的需求(造價高、資源利用率低)，因此5G承載網(wǎng)中采用SR技術(shù)高效解決這一難題。

應用SR技術(shù)創(chuàng)新建立5G高效承載網(wǎng)絡，網(wǎng)絡功能將進一步簡化與重構(gòu)，以提供高效靈活的網(wǎng)絡控制與轉(zhuǎn)發(fā)功能即軟件定義網(wǎng)絡(Software Defined Network，SDN)。SR基于源路由，更容易控制，其具有更多的優(yōu)點：一是簡化多協(xié)議標簽交換(Multi-Protocol Label Switching，MPLS)網(wǎng)絡的控制平面；二是提供高效的與拓撲無關的無環(huán)路備份保護(Topology Independent-Loop Free Alternate，TI-LFA)；三是提供面向連接的SR(SR-Transport Profile，SR-TP)隧道保護技術(shù)進行5G承載網(wǎng)中南北向業(yè)務端到端的急速保護，保護倒換可在20～40 ms內(nèi)完成(由網(wǎng)絡規(guī)模大小決定)；四是SR技術(shù)具有方便的網(wǎng)絡容量擴展能力；五是減少流量工程(Traffic Engineering，TE)和標簽分發(fā)協(xié)議(Label Distribution Protocol，LDP)等協(xié)議報文；六是標簽數(shù)量與業(yè)務量無關；七是更好地適應承載各類虛擬專網(wǎng)(Virtual Private Network，VPN)應用；八是能更好地向SDN平滑演進。

(1) SR的工作原理

網(wǎng)絡是由若干節(jié)點和連接這些節(jié)點的鏈路構(gòu)成的，SR就是將網(wǎng)絡路徑分成一個個的段，這些段既可以是節(jié)點，也可以是鏈路或鄰接，SR為這些段分配相應的段標識號(Segment Identity Document，SID)，并通過對段進行有序排列，就可以得到一條轉(zhuǎn)發(fā)路徑。SR把代表轉(zhuǎn)發(fā)路徑的段序列編碼在數(shù)據(jù)包頭部，隨數(shù)據(jù)包傳輸；接收端收到數(shù)據(jù)包后，對段序列進行解析，若段序列的頂部段標識是本節(jié)點，則彈出該標識，然后進行下一步處理；如果段序列的頂部段標識不是本節(jié)點，則使用等價多路徑路由(Equal Cost Multiple Path，ECMP)方式將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到下一節(jié)點。

(2) SR的工作機制：使用控制器或內(nèi)部網(wǎng)關協(xié)議(Interior Gateway Protocol,IGP)集中算路和分發(fā)標簽，不再需要基于TE的資源預留協(xié)議(Resource ReSerVation Protocol-TE，RSVP-TE)和LDP等隧道協(xié)議，其可以直接應用于MPLS架構(gòu)，轉(zhuǎn)發(fā)平面沒有變化；并提供高效的TI-LFA保護，實現(xiàn)路徑故障的快速恢復；SR僅在頭節(jié)點對報文進行標簽操作即可任意控制業(yè)務路徑，中間節(jié)點不需要維護路徑信息(節(jié)省了大量的保持激活報文)，設備控制層面壓力??；SR技術(shù)的標簽數(shù)量是全網(wǎng)節(jié)點數(shù)與本地鄰接數(shù)之和，只與網(wǎng)絡規(guī)模相關，與隧道數(shù)量和業(yè)務規(guī)模無關。SR通過源節(jié)點即可控制數(shù)據(jù)包在網(wǎng)絡中的轉(zhuǎn)發(fā)路徑，配合集中算路模塊和雙向轉(zhuǎn)發(fā)檢測(Bidirectional Forwarding Detection，BFD)機制，即可靈活簡便地實現(xiàn)路徑控制與調(diào)整，適用SDN的同時，通過SDN控制器啟用邊界網(wǎng)關協(xié)議(Border Gateway Protocol，BGP)鏈路狀態(tài)收集拓撲和標簽信息，生成相關的標簽交換路徑(Lable Switching Path，LSP)，通過路徑計算單元通信協(xié)議(Path Computation Element Communication Protocol，PCEP)在源節(jié)點下發(fā)標簽，兼容現(xiàn)有設備，保障現(xiàn)有網(wǎng)絡平滑演進到SDN[3]。

(3) SR隧道(SR Tunnel)：基于多個SR標簽段構(gòu)建的轉(zhuǎn)發(fā)路徑，可以像RSVP-TE那樣指定約束路徑，SR隧道的計算可以是本地計算，也可以由路徑計算單元服務器計算，SR隧道主要用于TE，或者操作維護管理(Operation Administration and Maintenance，OAM)和快速重路由(Fast Reroute，F(xiàn)RR)等，常見的有基于TE的約束屬性、利用SR協(xié)議創(chuàng)建的SR-TP隧道技術(shù)和使用IGP最短路徑算法計算得到的最優(yōu)SR(SR-Best Effort，SR-BE)隧道技術(shù)。

利用SR技術(shù)創(chuàng)新建立的典型5G高效承載網(wǎng)絡轉(zhuǎn)發(fā)平面架構(gòu)[4-5]如圖1所示，eMBB場景主要有基站與核心網(wǎng)之間的信令(S1)和數(shù)據(jù)(N2/N3)南北向業(yè)務承載、基站與基站間的數(shù)據(jù)(eX2)東西向業(yè)務承載。SR 控制平面對MPLS控制平面的IGP和BGP進行擴展，可實現(xiàn)SR的控制功能。

圖1 5G承載網(wǎng)絡轉(zhuǎn)發(fā)平面架構(gòu)示意圖

2 5G承載網(wǎng)中基于SR的保護技術(shù)

為了高效承載5G eMBB業(yè)務，既要考慮網(wǎng)絡正常時的業(yè)務高效承載，還要考慮網(wǎng)絡故障時業(yè)務的快速保護倒換需求，現(xiàn)設計以下基于SDN集中管控的SR隧道的兩種保護技術(shù)：一種是基于SR-TE且SR-TP隧道增強技術(shù)創(chuàng)建的隧道，并與MPLS-TP 1∶1保護深度融合的SR-TP 1∶1保護技術(shù)，用于5G網(wǎng)中南北向面向連接的S1/N2/N3等業(yè)務承載；另一種是基于SR-BE隧道的TI-LFA FRR保護技術(shù)，用于面向5G網(wǎng)中東西向無連接的eX2等業(yè)務承載。經(jīng)實驗測試驗證，兩種保護技術(shù)的保護倒換時延均小于電信級保護倒換50 ms需求。

2.1 SR-TP 1∶1保護技術(shù)

(1) SR與MPLS-TP相結(jié)合，產(chǎn)生了SR-TP隧道技術(shù)。SR-TP隧道轉(zhuǎn)發(fā)原理如圖2所示。SR-TP創(chuàng)建的隧道，通過在SR-TE鄰接段(Adjacency，Adj)SID的棧底增加一層端到端標志業(yè)務連接的通路段標識，正反向路徑(Path) SID值差1，節(jié)點段標識是一種特殊的前綴段，正反向Path ID不同實現(xiàn)雙向隧道能力，基于此端到端業(yè)務標簽運行OAM和自動保護倒換(Automatic Protection Switching，APS)協(xié)議，達到故障時業(yè)務的快速保護倒換。

圖2 SR-TP隧道轉(zhuǎn)發(fā)原理

(2) SR-TP隧道技術(shù)與MPLS-TP 1∶1保護技術(shù)深度結(jié)合，吸取MPLS-TP 1∶1快速保護倒換的優(yōu)點，去掉其復雜協(xié)議和標簽數(shù)量隨業(yè)務的增加而增加的缺點，產(chǎn)生了SR-TP 1∶1保護技術(shù)。SR-TP繼承了MPLS-TP的端到端OAM和保護能力，在5G承載網(wǎng)中適用于面向連接的業(yè)務承載，其倒換原理示意圖如圖3所示。業(yè)務是選發(fā)選收和保護主用，即在網(wǎng)絡發(fā)端源節(jié)點A，主用路徑正常時，業(yè)務只發(fā)到主用路徑，圖(a)中綠色實線，收端(目的端)節(jié)點Z正常接收主用路徑過來的業(yè)務；一旦主用工作路徑發(fā)生故障，根據(jù)提前配置好的APS協(xié)議，觸發(fā)源端A節(jié)點和宿端Z節(jié)點進行保護倒換動作，宿端Z節(jié)點先將反向的流量發(fā)送到備用路徑上，發(fā)端切換到備用通道發(fā)，收端倒換到備用收，圖(a)中紅色虛線，具體倒換動作如圖3(b)所示。同理，圖1中南北向業(yè)務隧道保護，通過備用SR-TP隧道保護主用SR-TP隧道上傳送的業(yè)務，當主用SR-TP隧道故障時，業(yè)務倒換到備用SR-TP隧道，保證業(yè)務正常傳送。SR-TP 1∶1保護通過虛通道OAM檢測SR-TP隧道的連通性來判斷是否進行保護倒換。

圖3 SR-TP 1∶1保護倒換示意圖

(3) 保護倒換機制為OAM檢測觸發(fā)，OAM協(xié)議數(shù)據(jù)單元(Protocal Data Unit，PDU)編碼沿用MPLS-TP通用關聯(lián)信道編碼格式和國際電信聯(lián)盟電信標準局 G.8113.1要求，SR源路由隧道具備端到端OAM能力，需要在SR-TP鄰接標簽棧和OAM PDU間增加一層標識業(yè)務的端到端MPLS標簽，標簽區(qū)域為通用關聯(lián)隧道標簽,SR-TP OAM 幀結(jié)構(gòu)如表1所示。

表1 SR-TP OAM幀結(jié)構(gòu)

TLV為類型、長度、值。

SR-TP OAM幀結(jié)構(gòu)為4個字節(jié)，表1中關聯(lián)通道頭區(qū)域的前4個比特為0001，OAM PDU包括SR Adj 標簽，在該OAM包所對應的時間周期內(nèi)，檢查該標簽的下層標簽是否含有GAL Label(13)，如果是，則進行相應的OAM處理，從而實現(xiàn)了端站向特定的站點發(fā)送OAM包的功能。S值為0時，代表外層標簽；S值為1，代表內(nèi)層標簽，根據(jù)鏈路跳數(shù)可以“壓入”多層標簽，實現(xiàn)標簽嵌套。使用TLV三元組來編碼其通告中的信息，通過定義新TLV實現(xiàn)擴展。SR-TP隧道由鄰接標簽棧指示報文轉(zhuǎn)發(fā)路徑，即端到端業(yè)務路徑標簽，由SR-TP隧道宿節(jié)點分配給源節(jié)點，用于端到端性能監(jiān)控和運維。

2.2 基于SR-BE隧道的TI-LFA FRR保護技術(shù)

針對5G承載網(wǎng)絡中面向無連接的eX2等業(yè)務承載[6]，設計基于SR-BE的TI-LFA FRR保護技術(shù)承載。SR-BE隧道通過IGP自動擴散SR節(jié)點段標識生成，可在IGP域內(nèi)生成全互聯(lián)的隧道連接。

(1) TI-LFA保護示意圖如圖4所示。保護過程如下：節(jié)點 A到節(jié)點F的數(shù)據(jù)包，原路徑按照節(jié)點A→節(jié)點B→節(jié)點E→節(jié)點F(圖中淺黃色實線)轉(zhuǎn)發(fā)，當節(jié)點B與E之間發(fā)生故障后，原路徑失效，觸發(fā)TI-LFA協(xié)議動作，網(wǎng)絡中開始計算P空間，即節(jié)點B基于最短路徑優(yōu)先(Shortest Path First，SPF)算法能到達節(jié)點的集合(不經(jīng)過故障鏈路、排除ECMP)為C節(jié)點；計算Q空間，即節(jié)點F基于SPF算法能到達節(jié)點的集合(不經(jīng)過故障鏈路、排除ECMP)為E和D節(jié)點；計算擴展P空間：以節(jié)點B的鄰居A和C為根節(jié)點來計算出的P空間，計算并找到PQ點即P空間(或擴展P空間)與Q空間的交集就是PQ點，然后據(jù)此計算備份出接口和修復清單，P節(jié)點標簽103+P至Q的鄰接16 001，B直接啟用TI-LFA FRR備份表項，給數(shù)據(jù)包增加新的路徑信息(C節(jié)點的SID 103，C和D節(jié)點之間的鄰接SID 16 001)，保證數(shù)據(jù)包可以沿著備份路徑節(jié)點A→節(jié)點B→節(jié)點C→節(jié)點D節(jié)點E→節(jié)點F(圖中紅色實線)轉(zhuǎn)發(fā)，從而完成業(yè)務快速切換。

圖4 TI-LFA保護示意圖

(2) SR-BE隧道產(chǎn)生及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)機制，即SR LSP創(chuàng)建過程如下：目的節(jié)點通過IGP發(fā)布拓撲信息、前綴信息SID、SR全局標簽(Segment Routing Global Block，SRGB)和標簽信息的通告，得到節(jié)點入標簽=前綴SID+本地SRGB起始值，用于向上游站點通告，節(jié)點出標簽=前綴SID+下一跳SRGB起始值，用于向下游站點轉(zhuǎn)發(fā)。上游過程為發(fā)布前綴SID和SRGB，下游計算入標簽和出標簽，首節(jié)點執(zhí)行標簽壓入，中間節(jié)點標簽替換，末節(jié)點執(zhí)行標簽彈出，過程標簽處理動作分別為壓入、替換和彈出，從而完成整個業(yè)務轉(zhuǎn)發(fā)標簽處理動作過程。

SR-BE隧道保護倒換過程如下：通過備用SR-BE隧道保護主用SR-BE隧道上傳送的業(yè)務，如圖1中東西向業(yè)務隧道保護，當主用SR-BE隧道故障時，依據(jù)TI-LFA保護規(guī)則，業(yè)務倒換到備用SR-BE隧道，保證業(yè)務正常傳送，TI-LFA FRR保護通過對 OAM和BFD檢測SR-BE隧道的連通性來判斷是否進行保護倒換。

(3) SR-TP和SR-BE隧道的主要區(qū)別：兩者都是隧道擴展技術(shù)，但SR-TP隧道用于面向連接的、點到點業(yè)務承載，提供基于連接的端到端監(jiān)控運維能力；SR-BE隧道用于面向無連接的、全網(wǎng)狀型業(yè)務承載，提供任意拓撲業(yè)務連接并簡化隧道規(guī)劃和部署，同樣提供實時的監(jiān)控運維能力。

3 SR保護技術(shù)在5G eMBB業(yè)務場景中的應用

根據(jù)圖1中5G承載網(wǎng)模型，為盡量貼近工程實際，搭建了系統(tǒng)測試環(huán)境示意圖，如圖5所示，圖中各節(jié)點均為烽火SPN設備。節(jié)點A-C、F、W-Z和M-P為接入層小型化緊湊型SPN設備，節(jié)點D、E、L和Q為匯聚型中大型SPN設備，節(jié)點G、H、J和K為核心層大型或者超大型SPN設備，接入環(huán)為50 GE端口互聯(lián)，匯聚核心為100 GE端口互聯(lián)，各節(jié)點間均使用短距離光纖連接，并根據(jù)實驗需求分別采用以太網(wǎng)測試儀掛表測試。

圖5 系統(tǒng)測試環(huán)境示意圖

3.1 SR-TP隧道保護應用

5G eMBB南北向業(yè)務場景：南北向承載S1/N2/N3業(yè)務，根據(jù)圖5簡化出實驗場景如圖6所示。業(yè)務類型配置為層次化VPN(Hierarchy of VPN，HoVPN)，隧道類型設置成接入設備和匯聚設備均為SR-TP，保護方式設置為接入設備SR-TP 1∶1和匯聚設備SR-TP 1∶1，在節(jié)點A和K的L3 用戶網(wǎng)絡接口(User Network Interface，UNI)掛以太網(wǎng)測試儀表，測試5G eMBB南北向場景業(yè)務正常收發(fā)和故障情況如下：

(1) 當接入層故障發(fā)生在圖6(a)中B節(jié)點①處時，主用SR-TP隧道節(jié)點A→節(jié)點B→節(jié)點C→節(jié)點D故障不可用(圖中綠色實線)，故障點以及相鄰設備A和C會產(chǎn)生相應告警，根據(jù)OAM PDU檢測報文觸發(fā)APS保護協(xié)議產(chǎn)生倒換請求，原宿節(jié)點A和D產(chǎn)生倒換動作，業(yè)務倒換到備用路徑節(jié)點A→節(jié)點F→節(jié)點E→節(jié)點D(圖中紅色虛線)，完成業(yè)務無損切換。SR-TP 1∶1保護是一條備用 LSP 為一條主用 LSP 提供保護。在節(jié)點 A分別建立好一條主用 LSP 和備用 LSP，在鏈路狀態(tài)正常的情況下，節(jié)點A將流量發(fā)送到主用 LSP 上，此時備用 LSP上沒有主用LSP發(fā)出的流量。當節(jié)點 D檢測到主用 LSP上鏈路失效后，節(jié)點D先將反向的流量發(fā)送到備用 LSP上，再通過反向通道向節(jié)點A發(fā)送遠端缺陷指示(Remote defect indication，BDI)檢測報文，通知節(jié)點 A進行切換，節(jié)點A接收到 BDI檢測報文后，將主用 LSP 的流量旁路倒換到備用LSP上，從而完成SR-TP 1∶1模式的主備保護切換。

(2) 為了抵抗匯聚以上D和G之間匯聚鏈路故障，如圖6(b)中②處所示，業(yè)務類型配置為HoVPN，隧道類型設置成接入設備和匯聚設備均為SR-TP，保護方式設置為接入設備SR-TP 1∶1、匯聚設備SR-TP 1∶1，匯聚以上鏈路故障發(fā)生在②處時，主用SR-TP隧道節(jié)點A→節(jié)點B→節(jié)點C→節(jié)點D→節(jié)點G→節(jié)點K故障不可用(圖中綠色實線)，故障點以及相鄰設備會產(chǎn)生相應告警，觸發(fā)保護協(xié)議啟動，業(yè)務倒換到備用路徑節(jié)點A→節(jié)點B→節(jié)點C→節(jié)點D→節(jié)點E→節(jié)點H→節(jié)點J→節(jié)點K(圖中紅色虛線)，完成業(yè)務無損切換，倒換原理同①，從而完成南北向業(yè)務匯聚以上鏈路故障的保護倒換。

圖6 eMBB業(yè)務場景南北向業(yè)務保護

(3) 為了抵抗匯聚節(jié)點D故障，如圖6(c)中③處所示，隧道類型設置成接入設備和匯聚設備均為SR-TP，保護方式設置成接入設備VPN-FRR，匯聚設備VPN-FRR，故障發(fā)生在③節(jié)點D處時，主用SR-TP隧道節(jié)點A→節(jié)點B→節(jié)點C→節(jié)點D→節(jié)點G→節(jié)點K故障不可用(圖中綠色實線)，故障點以及相鄰設備會產(chǎn)生相應告警，觸發(fā)VPN-FRR保護協(xié)議起效，業(yè)務倒換到備用路徑節(jié)點A→節(jié)點F→節(jié)點E→節(jié)點H→節(jié)點J→節(jié)點K(圖中紅色虛線)，完成業(yè)務無損切換，倒換原理同①，從而完成南北向業(yè)務匯聚節(jié)點故障時的保護倒換，實測業(yè)務保護倒換均在20～40 ms之內(nèi)完成，如表2所示。

表2 eMBB業(yè)務場景：南北向和東西向業(yè)務承載保護比較表

3.2 SR-BE隧道保護應用

根據(jù)圖5簡化出實驗場景如圖7所示，在節(jié)點A、B、Z、Y和N的L3 UNI端口掛以太網(wǎng)測試儀表，測試5G eMBB東西向場景業(yè)務正常收發(fā)和故障情況如下：

(1) eMBB東西向業(yè)務場景：東西向承載eX2業(yè)務，如圖7所示，業(yè)務類型配置為層次化L3 VPN。同域同環(huán)(接入層故障)、同域異環(huán)(接入層故障)和同域異環(huán)匯聚節(jié)點故障，隧道類型設置成接入設備和匯聚設備均為SR-BE，保護方式設置為接入設備和匯聚設備TI-LFA保護，詳見表2所示。同域同環(huán)接入層、同域異環(huán)接入層故障和同域異環(huán)匯聚節(jié)點故障發(fā)生時如圖7中(a)～(c)所示，主用SR-BE隧道故障不可用(圖中綠色實線)，故障點以及相鄰設備會產(chǎn)生相應告警，觸發(fā)保護協(xié)議生效，業(yè)務倒換到備用路徑(圖中橙色虛線)，完成業(yè)務無損切換，從而完成SR-BE隧道TI-LFA保護應用模式的主備保護切換。

(2) 為了抵抗異域異環(huán)接入層故障，如圖7(d)中①處所示，節(jié)點A和B之間①處故障，隧道類型設置成接入設備SR-TP，匯聚設備為SR-BE，保護方式設置成接入設備SR-TP 1∶1。故障發(fā)生在圖7(d)中節(jié)點A和B間①處位置時，主用SR-BE隧道節(jié)點A→節(jié)點B→節(jié)點C→節(jié)點D→節(jié)點G→節(jié)點L→節(jié)點M→節(jié)點N故障不可用(圖中綠色實線)，故障點以及相鄰設備會產(chǎn)生相應告警，觸發(fā)保護協(xié)議啟動，業(yè)務倒換到備用路徑節(jié)點A→節(jié)點F→節(jié)點E→節(jié)點D→節(jié)點G→節(jié)點L→節(jié)點M→節(jié)點N(圖中橙色長虛線)，完成業(yè)務無損切換，

(3) 為了抵抗異域異環(huán)匯聚節(jié)點D故障，圖7(d)中②處所示，隧道類型設置成接入設備為SR-TP，匯聚設備均為SR-BE，保護方式設置成接入設備VPN-FRR保護，匯聚設備也為VPN-FRR保護。故障發(fā)生在節(jié)點D所處位置時，主用SR-BE隧道節(jié)點A→節(jié)點B→節(jié)點C→節(jié)點D→節(jié)點G→節(jié)點L→節(jié)點M→節(jié)點N故障不可用(圖中綠色實線)，故障點以及相鄰設備會產(chǎn)生相應告警，觸發(fā)VPN-FRR保護協(xié)議起效，業(yè)務倒換到備用路徑節(jié)點A→節(jié)點F→節(jié)點E→節(jié)點H→節(jié)點G→節(jié)點L→節(jié)點M→節(jié)點N(圖中紅色短虛線)，完成業(yè)務無損切換，從而完成東西向業(yè)務異域異環(huán)匯聚節(jié)點故障時的VPN-FRR保護倒換。

根據(jù)上述實驗得出5G eMBB業(yè)務場景中南北向和東西向業(yè)務承載保護詳細比較如表2所示，實驗結(jié)果表明，所有業(yè)務保護倒換均在20～40 ms內(nèi)完成，完全滿足5G業(yè)務承載電信級保護倒換50 ms需求。

4 結(jié)束語

SR基于源路由技術(shù)，簡化控制平面協(xié)議，通過源節(jié)點控制和調(diào)整業(yè)務路徑，同時可以更好地與SDN相結(jié)合，保持集中式控制和分布式之間的平衡，并且通過與1∶1、VPN-FRR和TI-LFA等多種保護技術(shù)深度結(jié)合的方式，理論上可對各種場景提供多方位的保護。文中采用的SR-TP 1∶1隧道保護技術(shù)和SR-BE模型TI-LFA FRR保護技術(shù)能夠滿足5G eMBB業(yè)務場景各種需求，實測均在50 ms內(nèi)完成業(yè)務保護倒換，達到了電信級保護倒換要求，并且能夠平滑升級，對研究當前的通信承載網(wǎng)具有重要參考價值。