本地傳輸網絡優化問題淺析
2019-11-03 09:02:41
供稿：網友
臧志宏 朱 銳
摘 要 在對電信運營商的本地傳輸網進行簡要分析的基礎上，結合現有網絡中的不足提出了網絡優化的目的，并針對網絡優化過程中設備的搬遷、替換和調整提出了具體措施和指導思想。
關鍵詞 傳輸網 網絡優化 MSTP SDH
前言
隨著時代的發展和人們對信息多樣性、安全性的需求增長，對傳輸網絡的要求也越來越高。而本地傳輸網作為網絡的末梢，直接面對用戶，更需要緊跟時代發展的步伐，滿足市場的需求。今后需要建設的本地傳輸網應具備高可靠性、大傳輸帶寬、多種接口接入能力的特點。
目前部分電信運營商的本地傳輸網絡中網絡結構存在著一些缺陷，設備接口類型比較單一，使用技術層次比較低，從目前通信技術的發展情況看具有較大的改造空間。在建設新傳輸網絡的同時，充分利用已有的資源對現網進行改造和優化，既可節省投資，又可達到網絡建設的目的，正成為網絡建設中的一個新熱點。
網絡的優化有多種不同的思路，本文主要從設備的搬遷、替換角度出發，分析由此引起的網絡優化中需要考慮的各種因素。
1 本地傳輸網絡的特點
1.1 本地傳輸網絡的特點
現有電信運營商的本地傳輸網絡，多數經歷了長期網絡建設，現有的本地傳輸網絡在目前的業務運營中起著絕對的支撐作用，為廣大用戶提供了優質服務。但在不同的歷史時期有不同的技術特征和思路，同時工程建設中要受到資金、技術發展、業務拓展等多方面因素的影響，所以以往的網絡建設中所使用的傳輸設備功能比較單一，不具備新業務的接人能力。同時由于業務開展的因素使得工程建設中只能根據已有的資源條件開通電路，導致網絡結構上不盡如人意。但多數傳輸網絡在物理層面上具備了光傳輸環路的基礎。
1.2 運營商在本地傳輸網絡中的優勢
現有電信運營商的已建本地傳輸網絡，初期建設基本是以滿足用戶的電路傳送需求為目的，傳輸網絡的組織均基于連接用戶這個基礎。
移動運營商分布于城市每一個角落的基站在移動運營商開拓移動專業之外的市場時，又很自然地成為其他業務接入的最佳切入點。固話運營商在城市內不僅有覆蓋面很廣的光纜管道資源，同時有市話分局等已有業務接入點，如何更好利用這廣泛分布的基站、分局、光纜管道資源成為基礎網絡建設中的重要環節，組織一個合理的網絡、維持高效的運行環境、完成出色的業務接入能力、保持發展的可擴展性，必將對一個運營商的潛在發展產生直接影響。
2 本地傳輸網絡的建設目標
本地傳輸網應適應各種業務的接入，保證網絡持續、穩定的發展，為此網絡建設應達到下列幾點主要目標。
2.1 清晰的網絡結構
清晰的網絡結構有利于提高網絡利用率，發揮設備的功能潛力，利于設備的擴容、升級和網絡的演進。每個地區應根據業務的規模，網絡的現狀和發展的特點，按照分層組網的原則建設各個層面。一般來講按照核心、匯聚、邊緣3個層面建設。
應合理選擇匯聚節點，充分發揮匯聚節點設備的匯聚地位和能力，形成合理、清晰的匯聚區域劃分，避免邊緣網絡的跨區域迂回，提高纖芯利用率。
2.2 綜合的業務接入
傳輸網定位于各業務網絡的綜合傳送平臺，應能夠支持多業務。為保證具有綜合接人的能力，本地傳輸網中應采用具備MSTP技術的設備進行傳輸網絡建設。應充分利用邊緣層局（站）區域覆蓋，實現多業務的靈活接入，提高市場競爭力，降低網絡建設成本和維護成本。
2.3 方便的管理、維護
隨著各業務區網絡和設備的逐步穩定，宜逐步建設全省的綜合網管系統，以提高對傳輸網管理維護能力，提高客戶滿意度，提升傳送服務質量和競爭力。從方便維護和管理、靈活調度電路、節省維護人力物力的角度考慮，應限制一個業務區內廠家的數量，并盡量保持邊緣層和匯聚層采用同一個設備廠家。
3 本地傳輸網絡中的不足
3.1 多廠家設備問題
電信運營商在傳統本地傳輸網絡的建設過程中，傳輸往往是作為其他專業的配套工程，完成的純粹是電路的開通，建設過程中傳輸網絡結構并不清晰，因而出現了多期工程使用不同廠家傳輸設備的情況，在同一個城市內（尤其是在大中型城市）設備廠家在2個以上的比較普遍。目前許多城市內存在不同廠家的設備類型多，分布區域比較模糊，在同一個區域內有多廠家的情況。從方便維護和管理、靈活調度電路、節省維護人力物力的角度出發，一個城市的本地網所應用的設備廠商不宜太多，一般應限制在1—2個。在不同的層面上有多廠家的情況。為了競爭的需要，一個城市（尤其是大中城市）不可能局限在只采用一個廠家的本地傳輸設備，如何使多個廠家的設備能更好地為一個統一的本地網服務，對網絡的靈活性、可管理性是一個非常重要的課題。
3.2 新業務接入問題
電信運營商的傳輸網絡建設初期主要解決語音業務的接入，但隨著市場拓展的需要，數據業務、租線業務的市場被許多運營商看作未來收入的新增長點。在這種情況下，如何利用已有的資源優勢，充分使用本地傳輸網的眾多節點，將其作為數據業務的接入點，以便在很短的時間內爭取到最多的用戶。而目前多數節點內的傳輸設備為早期的舊技術設備，無法提供多種業務接口，對目前數據業務的開通造成了很大的不便，極大地損害了業務市場的拓展工作，同時低速率業務直接占用光纖對于寶貴的光纜資源也是一種極大的浪費。這樣就要求在這些節點內具備多業務接人能力，也就需要有多種接人接口類型。
3.3 光纖及機房使用問題
在現網的基礎上增加具有數據接入功能的SDH設備，組建一個新的網絡是一個選擇。但在實際網絡中，數據業務用戶接人時對城市內的光纖資源消耗非常大，同時在核心、匯聚點的機房內存在裝機位置緊張的情況，而現有機房內先期的SDH設備集成度比較低，DDF的單架容量比較小，同現有的設備技術相比，對機房面積的消耗與現有技術手段解決相比至少多出一倍。下階段大量新業務的開通，會在機房內新增大量的設備、DDF、ODF，機房內裝機位置的消耗越來越大。
4 解決辦法
根據上面的分析，為保證本地傳輸網絡向目標網絡邁進，使得未來的本地傳輸網支持新的業務，滿足各種業務接入的需求，需要解決現網的不足，相應的解決辦法如下。
4.1 多廠家設備問題解決辦法
針對現有的多廠家環境情況，可以采取兩種方式解決：一個是分層面多廠家環境，另一個是分區域多廠家環境。第一種情況在同一個層面采用同一個廠家的設備，不同層面間設備廠家不同；第二種情況同一個區域的設備采用同一個廠家的，不同區域采用不同廠家的設備。根據目前傳輸設備的特點，多層面網絡中不同層面上的設備盡量統一才能實現一個完整的網絡功能，因此按區域分割的多廠家環境是比較好的。實現時可將技術落后或設備數量少的廠家在不同城市間搬遷調換，將設備進行城市或區域集中，實現每城市2-3個設備廠家的目標。
4.2 新業務接入問題
采用新的傳輸設備，首選具有MSTP功能的SDH設備。
4.3 光纖及機房使用問題
利用原有的光纖使用新的SDH設備替換原有SDH設備，再完成環路的替換。將集成度低的設備拆除后空出機房位置為未來網絡發展裝機做準備。
5 網絡優化中需要考慮的問題
根據上述分析，針對現有網絡存在的不足對現有的網絡進行改造，可采取設備搬遷、替換方式，在此過程中需要注意下述問題。
5.1 新設備的安裝調測
搬遷替換中邊緣層局（站）的涉及范圍大，但每站的電路量較小，核心節點機房內設備替換量相對較小，但每站的電路量很大。設備搬遷替換要注意下列問題。
5.1.1 安裝位置
在設備替換過程實施初期，現有的環路仍然開通電路，因此要考慮新設備的裝機位置，并根據不同裝機條件準備不同的設備替換方案：
1）邊緣層局(站)內設備裝機
（1）機房內有合適的裝機位置
在新的裝機位置安裝，并重新布放新設備需要連接的各種線纜。
?。?）機房內無合適的裝機位置
在現有局（站）中，有少數機房存在無合適裝機位置的問題，可以采用下面的方式解決：首先由廠家準備一套新的過渡用SDH設備，在機房內找一個臨時的位置進行安裝，安裝完畢后，和該環路上的其他節點一起進行電路的割接，在割接完成且電路穩定后，將現網SDH設備拆除，拆除現有SDH設備后，在拆除位置上再安裝一套SDH設備，在單機調測完成后，在該站將電路從過渡的SDH設備上割接到最終的SDH設備上。
2）交換局(站)設備裝機
選擇合適的位置，盡量能使設備比較集中，同時綜合考慮ODF和DDF的位置，盡量使新的設備與DDF之間經過的走線路由與原設備與原DDF的布線路由不重合，以方便原有線纜的拆除。
5.1.2 電源
根據現有局（站）內開關電源情況，選擇空余的空氣開關，并根據設備的耗電量進行選擇，對于空氣開關與設備耗電量不匹配的，更換合適的空氣開關。對于不能滿足耗電量的局（站），可以對現有的開關電源進行擴容，增加電源模塊，并配置相應的空氣開關保證新設備的電源需求。
尤其對交換局(站)，設備數量比較多，對電源的消耗也比較大，在增加新的傳輸設備后，要注意整個電源系統的耗電量是否已經接近滿負荷，在設備加電前應進行電流的負荷測量，以確定增加新的傳輸設備后不會影響現有系統的開通。
5.1.3 同步
SDH是一種同步傳輸技術體制，要求全網同步于一個基準時鐘。網的同步實質為網元設備的同步，SDH網元應納人數字同步網中，成為其有機的一部分，SDH傳輸網的定時信號來源于數字同步網中的基準時鐘源，SDH網元時鐘性能應滿足ITU-T相關建議。
核心層的SDH設備從BITS引接外部時鐘，并根據替換后的核心環路組織情況進行同步的安排。邊緣層的環路在選擇時鐘源時要結合同步網的建設，在同步網尚未實施時，可以從匯聚層局(站)的外同步時鐘輸出端子或支路光接口提取，并采用線路同步方式實現系統同步。
5.2 割接替換的總體實施原則
在完成設備的安裝調測后，可以進行電路的割接，設備的替換和網絡的割接、改造應考慮網絡建設的上下層面之間的一體化，有兩種選擇方案：
5.2.1 方案一
從理論上講，設備的割接替換和網絡的改造應從上向下進行，若脫離邊緣層僅在核心匯聚層進行設備和電路的割接將會引起網絡的兩次調整，因此建議首先建立從上向下的新環路，保證設備安裝完畢和電路調測完成(在建設新環路的同時現有環路上的電路不變)，完成上述步驟后在電路割接時以邊緣層電路的流向為主導，在邊緣層與用戶之間的線纜和核心匯聚層傳輸設備至交換機的線纜同時割接。具體操作上可以按照電路方向進行分類，將交換機對應的DDF端口分成不同的方向，對同一個DDF上的操作盡量一次完成。
5.2.2 方案二
從多數網絡的實際情況看，核心匯聚層設備的替換一般還涉及現有電路的歸并，需要進行詳細的電路統計和歸并，因此核心匯聚層的替換要比邊緣層的替換需要準備時間更長，為保證整個割接工作的按時完成，可以將核心匯聚層與邊緣層分別割接替換，這樣帶來的不便是需要在核心匯聚層與邊緣層之間多兩次割接，同時在分別割接替換時，可以先從邊緣層開始，在前期積累一定的經驗后再對核心匯聚層進行電路割接和設備替換。
方案一從流程上看比較合理，但要注意在操作過程中與實際情況相結合，尤其是在核心節點的線纜布放難度應引起重視。
5.3 割接替換的總體實施步驟
設備的安裝過程只和裝機位置、電源情況有關，而網絡的改造需要進行電路的割接，電路的割接過程要先進行環路的割接替換。環路割接有兩種情況：
5.3.1 有備用光纖
可以按照最終網絡結構先使用新的設備搭建網絡，并在新的網絡中對設備進行調試，然后將原有網絡的業務逐點割接到新建的網絡上。這種方法對業務的影響最小，而且能夠提高調試和割接的效率，風險性也最小。
5.3.2 沒有備用光纖
可以采用逐點替換工作。具體步驟如下：
a）斷開環形網為鏈形網，利用環網的保護功能，保證不中斷業務；
b）環路斷為鏈路后空余的一對光纖將兩端升級設備組成一條鏈；
c）將原網絡斷纖處兩套設備上的業務割接至兩端升級設備上；
d）拆除原有一端設備，空閑又一段光纖，繼續開通第三端設備；
e）循環此過程，直至全網升級優化完畢。
6 優化后的效果
在完成設備的替換和網絡的割接、改造后，應達到以下效果。
6.1 電路利用率提高
在設備替換完成后，通道的利用率會得到明顯的提高。原因一是原有的核心層設備多數采用通道保護環技術方式，新的設備應支持復用段保護環，因此在采用復用段環替換通道環后容量必然增加很多。原因二是在過去的網絡中，局（站）的所屬關系隨著網絡的擴展不斷變化，電路的組織容易失去全網的考慮設置，在替換過程中可以根據現有的邊緣層局（站）及交換機設置的實際情況進行全網電路的重新組織，可以極大地提高電路的利用率。
6.2 網絡結構清晰
在設備替換完成后，本地傳輸網絡是一個清晰的分層結構，同時各層次之間設備的組成也有一個清晰的區域劃分，給維護管理帶來了便利。
6.3 網絡管理便利
清晰的分層結構和設備的清晰區域劃分，使得網絡管理非常便利，在網管上可以進行電路的端到端配置和管理。
6.4 新業務接入能力增強
在設備選型時就限定新的設備支持MSTP功能，對于不同速率的數據等業務接入只是具體板件配置的不同。
7 割接中需要注意的問題
a）在割接過程中，由于機房內裝機條件的限制，施工時的操作空間比較小，而且部分機房需要電路的二次割接，因此在操作過程中應做好計劃，合理安排施工流程，保證人員和網絡的安全。
b）在施工前應進行光纖的衰耗測試，并根據測試結果確定群路光接口功率選擇。
c）在核心局(站)，設備至DDF的線纜布放建議不要一次將所有環路全部布放完畢，應逐個環路進行，目前核心局(站)的走線架上線纜層疊較多，新的線纜布放后，原有線纜的拆除更加困難，因此應按照新布放、拆除舊纜循環操作，以最大化地利用走線架的空間。
d）不同廠家光接口的對接
在設備替換后，可能存在匯聚層設備和邊緣層設備是不同設備廠家的情況，建議在工程實施前，先進行光接口對接的實驗，以保證光路的暢通及網管的正常運行。
8 結束語
本地傳輸網的建設涉及最終用戶的接入，雖然是在網絡的末梢，但對業務的發展影響巨大，因此應予以充分認識，網絡的改造和優化應隨著網絡的建設不斷進行，這樣才能保證投資的最大產出、電路開通的最快速度和維護的最大便捷。
臧志宏 1994年畢業于北京郵電大學，獲土學學士學位。中訊郵電咨詢設計院工程師，目前主要從事有線傳輸工程勘察設計院工作。
朱 銳 1993年畢業于電子科技大學，獲工學學士學位?，F為中國聯通廣東分公司基礎網絡設施部規劃建設室經理，長期從事聯通一干、二干、本地網傳輸工程建設和維護工作。
摘自 中國電信
