關于OTN目標架構在網(wǎng)絡優(yōu)化應用中的探討

 1 引言

隨著3G和全業(yè)務競爭的到來，業(yè)務加速IP化和大顆粒化，OTN，PTN，PON等新技術全面應用于傳輸網(wǎng)，傳輸網(wǎng)絡規(guī)模迅速膨脹，傳送網(wǎng)維護面臨的形勢日趨嚴峻。光傳送網(wǎng)經(jīng)過多年的建設和擴容調(diào)整，雖然在容量和安全性等方面有很大的提升，但是還存在一些安全隱患，比如光纜發(fā)生阻斷后導致多個基站退服。這使網(wǎng)絡優(yōu)化顯得非常迫切。同時由于內(nèi)蒙地域遼闊，東西跨距較大，客觀上導致傳送網(wǎng)故障較多，這也對網(wǎng)絡安全性提出了更高的要求。為了更好地全業(yè)務運營，提升網(wǎng)絡運行質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)并及時消除網(wǎng)絡隱患，近幾年內(nèi)蒙移動對傳送網(wǎng)進行了部分優(yōu)化工作，特別是2010年，開始系統(tǒng)地對全區(qū)傳送網(wǎng)進行優(yōu)化。2011年則連續(xù)第二年開展全區(qū)傳送網(wǎng)安全優(yōu)化專項工作。本文結(jié)合在網(wǎng)絡優(yōu)化維護工作中的一些經(jīng)驗，提出了DWDM/OTN網(wǎng)絡的目標架構，并且對DWDM/OTN網(wǎng)絡優(yōu)化工作中發(fā)現(xiàn)的問題提出相應的優(yōu)化建議，為規(guī)劃和維護網(wǎng)絡優(yōu)化工作提供有益的參考。

2 內(nèi)蒙移動傳送網(wǎng)安全優(yōu)化專項工作方式

內(nèi)蒙移動的傳送網(wǎng)專項優(yōu)化工作采取自主+聯(lián)合的方式全面開展DWDM/OTN/PTN/SDH/全業(yè)務接入的優(yōu)化工作，為使專項工作有效落地，工作分為4個階段：

(1)區(qū)公司協(xié)同設計院進行DWDM/OTN/PTN/SDH/全業(yè)務接入優(yōu)化目標方案制定，并組織區(qū)公司相關部門討論。

(2)區(qū)公司組織全區(qū)傳輸專家細化評估標準并進行全區(qū)隱患評估。分公司全程參與和配合。在評估完成后統(tǒng)一召開評估總結(jié)會，針對各種安全隱患提出了優(yōu)化方案。

(3)區(qū)公司按輕重緩急，從投資型、更新改造型和自主實施型三個角度解決評估隱患，與廠家簽訂軟、硬件合同，分公司自主、組織實施。

(4)區(qū)公司按照優(yōu)化方案中的內(nèi)容，檢查完成情況，開展評比。分公司積極準備評比。

在整個網(wǎng)絡優(yōu)化過程中，特別注意統(tǒng)一思想，使各盟市分公司的網(wǎng)絡優(yōu)化維護水平同步提高，比如網(wǎng)絡優(yōu)化首先要求集中全區(qū)參與本次網(wǎng)絡優(yōu)化維護的人員到一個地區(qū)集中會診，整個網(wǎng)絡優(yōu)化過程要求參與人員不能變動，這樣統(tǒng)一思想后再分路到各盟市分公司進行單獨會診，結(jié)果不但使各盟市分公司的網(wǎng)絡質(zhì)量有了很大的提高，而且通過這二年的網(wǎng)絡優(yōu)化專項工作使全區(qū)的網(wǎng)絡優(yōu)化維護力量有了質(zhì)的提高。培養(yǎng)了一堆能發(fā)現(xiàn)問題，解決問題的技術能手。

在整個網(wǎng)絡優(yōu)化過程中，特別注意發(fā)揮設計院和廠家的力量，設計院方面要求有力量強的大院進行支撐，廠家要求配置精兵強將，具有長期網(wǎng)絡優(yōu)化維護經(jīng)驗的人員，使網(wǎng)絡優(yōu)化不但能發(fā)現(xiàn)問題，而且能做到按合理的目標網(wǎng)絡架構去解決問題，最終把網(wǎng)絡優(yōu)化工作落到實處。

3　DWDM/OTN應用策略

目前，DWDM/OTN網(wǎng)絡主要定位于省二級干線、城域傳送網(wǎng)核心層、匯聚層，主要承載GE，2.5G POS，10GE，10G POS等大顆粒業(yè)務，并可將SDH和PTN承載其上，實現(xiàn)SDH，PTN和全業(yè)務網(wǎng)絡架構與DWDM/OTN一致，實現(xiàn)網(wǎng)絡架構的融合。

對城域傳送網(wǎng)而言，DWDM/OTN網(wǎng)絡主要覆蓋IP城域網(wǎng)、IP專網(wǎng)以及IDC等所有核心機房，市區(qū)和郊區(qū)BRAS/SR節(jié)點如無DWDM/OTN網(wǎng)絡節(jié)點設備，其上聯(lián)電路可由PTN網(wǎng)絡承載至就近DWDM/OTN網(wǎng)絡節(jié)點。

隨著全業(yè)務的發(fā)展、10GE PON商用，OLT上聯(lián)電路大幅度增加，DWDM/OTN網(wǎng)絡可適時下沉。

總體而言，DWDM/OTN今后將成為各種業(yè)務承載的底層基石網(wǎng)絡，今后傳輸網(wǎng)將以合理的DWDM/OTN網(wǎng)絡架構為核心，優(yōu)化光纜路由和設備組網(wǎng)，提升傳輸網(wǎng)絡的安全性和承載能力。

4　DWDM/OTN目標架構

由于內(nèi)蒙地域遼闊，宜在盡可能考慮安全性的基礎上，結(jié)合業(yè)務的發(fā)展，進行DWDM/OTN目標網(wǎng)絡的建設：

(1)OTN中心機房由于業(yè)務量集中，在條件允許的前提下需要對業(yè)務進行有效分擔，比如業(yè)務分擔在兩個電交叉機架上;對匯聚節(jié)點則進行雙節(jié)點改造，保證每個旗縣至少2個OTN匯聚點。

(2)城域網(wǎng)OTN匯聚層覆蓋現(xiàn)有條件較好的所有城域PTN/SDH/OLT匯聚點。

(3)為保證DWDM/OTN群路方向單個機柜失效的情況下不影響業(yè)務，必須實現(xiàn)光層(光方向)分離(見圖1)所示，方向1/2/3要求分別是不同的機柜，同時在電層也盡可能實現(xiàn)業(yè)務分擔。

圖1　DWDM/OTN目標網(wǎng)絡架構示意圖

(4)考慮到業(yè)務的統(tǒng)一調(diào)度和波道有一定的余量，建議本地/城域匯聚層使用40×10G波分系統(tǒng)，而核心層寬帶需求一般更大，因此建議建設40×10G DWDM/OTN雙平面。

(5)考慮到OTN設備目前普遍是1.28T/2.56T的容量，而支路槽位有的是8×GE板卻占用了40G的背板帶寬，此外還有多群路方向的因素，因此OTN設備在使用中容量并沒有看上去那么大，因此OTN在使用中還需注意保證其在今后擴容中的擴展性：

●為減少業(yè)務的集中度，一般建議核心層和匯聚層采用不同的OTN設備，提高OTN網(wǎng)絡安全性，同時也保證了OTN設備今后容量具有較大的擴展性。

●在實際組網(wǎng)中如果全進全出，很容易造成OTN設備容量不足，而且成本很高，因此對于一些大顆粒的點對點10G業(yè)務，不建議經(jīng)過OTN電交叉矩陣而直接承載在波分上。

匯總以上一些要求，我們得到了如圖1所示的目標架構。從圖1可以看出，波分群路嚴格按方向分開機架，有部分穿通波長，也有部分波長進OTN電交叉矩陣，另外中心機房都做到了OTN電交叉子架雙備份。旗縣中至少保證有兩個DWDM/OTN節(jié)點。

除圖1所示的要求外，如圖2所示，不但各旗縣有兩端OTN設備做到了業(yè)務保護，而且核心層更有二個平面的業(yè)務分擔，因此業(yè)務安全性有了更高的保障。需要說明的是，如果核心層建設了DWDM/OTN雙平面，不再建議在單一平面同一機房中配兩臺電交叉機架，而是利用兩個平面的電交叉子架進行業(yè)務分擔即可。

圖2　DWDM/OTN目標網(wǎng)絡架構示意圖

需要特別說明的是，在整個建設過程中，我們依靠OTN的網(wǎng)絡架構優(yōu)化光纜結(jié)構，做到傳輸設備網(wǎng)管拓撲圖與實際光纜路由嚴格一致，達到了所見即所得的理想狀態(tài)，這樣在做電路時可以根本不用擔心同路由等問題，為運維提供更為放心的傳輸平臺。業(yè)務統(tǒng)一承載在DWDM/OTN上也便于統(tǒng)一進行保護，比如一對光纖OLP保護就能實現(xiàn)一段DWDM/OTN承載的大量業(yè)務的保護。更能提高網(wǎng)絡的安全性。

5　發(fā)現(xiàn)問題及解決方案

結(jié)合前面所述的OTN目標架構，對全區(qū)傳送網(wǎng)進行評估，主要是從網(wǎng)絡架構方面著手分析，對維護中的一些問題進行了闡述。

5.1　OTN網(wǎng)絡架構的一些問題

(1)OTN網(wǎng)絡光纜迂回同纜成環(huán)或同路由

由于城區(qū)路由或機房出局路由有限，造成了OTN網(wǎng)絡有少量同纜成環(huán)，這在后續(xù)工程中增加第二路由光纜來解決。

(2)OTN光放段過長，超過100km

內(nèi)蒙地廣人稀，較容易出現(xiàn)OTN光放段過長的情況，由于OTN光放段過長，容易造成光功率過低，可以采用在站點間增加OLA光放來解決。

(3)匯聚層沒有直達光纜，跳接點過多

由于跳接點較多，光纜無論是損耗還是故障盤查都不方便，更重要的是匯聚層使用了大量跳接光纜后，很容易造成匯聚層與接入層等光纜同路由卻不容易發(fā)現(xiàn)，因此建設匯聚層獨立的直達光纜是很有必要的。

(4)缺少OTN匯聚節(jié)點，不能滿足城域網(wǎng)業(yè)務發(fā)展需求

由于OTN匯聚節(jié)點較少，不能完成全業(yè)務區(qū)的覆蓋，不能較好地滿足長遠的大帶寬業(yè)務的需求，因此OTN作為傳輸?shù)幕A級網(wǎng)絡，為長遠的網(wǎng)絡發(fā)展，將盡量完善對各業(yè)務區(qū)的覆蓋。

(5)OTN旗縣單節(jié)點

旗縣中OTN單節(jié)點將造成業(yè)務上連存在單節(jié)點效應，一旦節(jié)點失效將造成整個旗縣業(yè)務丟失的情況，因此OTN旗縣單節(jié)點將迅速完成雙節(jié)點的改造。

(6)OTN電交叉子架單配，導致不能在業(yè)務側(cè)進行負荷分擔

由于OTN為大容量設備，單電交叉子架將造成大量的業(yè)務集中在一個子架上，特別是中心機房，一旦出現(xiàn)故障將造成大量業(yè)務丟失，因此增加OTN電交叉機架，進行適當?shù)娘L險分擔是很有必要的。

(7)本地網(wǎng)OTN環(huán)路過長(≥600km，或所帶旗縣超過3個)

環(huán)路過長將造成故障概率增大，因此盡量在建網(wǎng)中控制環(huán)路的長度。

(8)核心機房業(yè)務過于集中，OTN環(huán)網(wǎng)共設備，需要設備分離，降低風險

對于中心機房設備，業(yè)務量非常集中，一旦失效影響面很大，而且由于OTN設備本身容量限制，對網(wǎng)絡的長遠發(fā)展存在瓶頸，因此很有必要在中心機房對不同層次的設備進行適當分離，對本地/城域/核心采用不同的OTN設備，降低風險，同時也提高網(wǎng)絡長遠的擴容余量。

對于本地網(wǎng)OTN環(huán)網(wǎng)共設備是指同一端OTN設備參與了多處組網(wǎng)但卻留下了安全隱患(見圖3)，一處設備失效可能會導致開環(huán)而業(yè)務丟失，這種情況是要特別注意避免的。

圖3　OTN環(huán)網(wǎng)共設備組網(wǎng)示意圖

(9)光方向未分離(不同光方向子架位于同一機柜內(nèi)，一旦機柜電源失效，導致該點業(yè)務全阻)

每一個波分群路方向均位于不同的機架中，最大限度地保證網(wǎng)絡的安全性。一旦波分群路方向較多，這時如果要保證不同波分群路方向機柜接自不同的列頭柜，而列頭柜電源又要求來自不同的直流配電屏，不同的直流配電屏又要求來自不同的市電引入，限制條件一增加，最后很可能還是會造成不同群路方向接相同電源系統(tǒng)的情況。一個解決方法是列頭柜直接從不同的兩個直流配電屏上引電，而兩個直流配電屏從不同的兩個市電引入引電，這時任何一個列頭柜都不會存在單電源系統(tǒng)失效影響業(yè)務的問題，不但提升了安全性，對于電源系統(tǒng)割接也非常方便，但此時則需要特別注意不同的引電會不會帶來壓降不平衡的問題。

(10)DWDM/OTN未配置保護波道

對于傳統(tǒng)的波分系統(tǒng)，要求配置保護波道，對于OTN系統(tǒng)在很多情況下已經(jīng)有1+1保護了，可以不配置保護波道，如果出于能快速故障修復和保證緊急擴容余量的雙重考慮，可以視投資情況考慮配置一定的冗余波道。

(11)OTN節(jié)點長鏈

由于內(nèi)蒙古地廣人稀，比如阿拉善地區(qū)沙漠較多，很容易造成OTN沒有雙路由迂回從而形成OTN長鏈的情況，由于這些長鏈出現(xiàn)故障很容易出現(xiàn)大面積業(yè)務中斷，因此在網(wǎng)絡優(yōu)化方案中對長鏈改造將提到優(yōu)先保障的位置。

5.2　運行維護中發(fā)現(xiàn)的一些問題

(1)部分段落光功率不達標

光功率是OTN網(wǎng)絡運行質(zhì)量最重要的評估指標之一。對于部分光功率不達標的段落，先排查線路光纜是否中斷，尾纖是否松動，然后根據(jù)廠家推薦的標稱輸入光功率進行調(diào)測，在網(wǎng)管上進行優(yōu)化。

(2)電源、主控、交叉板 無備用保護板

要求作為網(wǎng)絡優(yōu)化的緊急事項，快速實現(xiàn)OTN設備主控板、交叉板和電源板全部主備保護。

(3)單板軟件版本不統(tǒng)一

通過全區(qū)評估，發(fā)現(xiàn)部分盟市的單板軟件版本不統(tǒng)一，為了業(yè)務安全可靠的運行，運維更為便利，需要將單板軟件升級到最新版本。

(4)波分站點未配置MCA/OPM維護板，無法進行光譜分析

全區(qū)OTN網(wǎng)絡中，部分OTM站點都沒有配置MCA/OPM單板，影響波長OSNR性能和光功率平坦度的監(jiān)控，不利于維護。

客觀上由于前期MAC/OPM單板價格昂貴，采購成本很高，但通過移動總部集采招標，該類單板納入波分公共部分后折扣極低，采購成本幾乎可以忽略，因此建議此次網(wǎng)絡優(yōu)化該類板卡全部配置齊全。

(5)OTN備用路由過長，單波倒換后備用路由不可用

通過全區(qū)評估，發(fā)現(xiàn)部分盟市的OTN備用路由過長，無電中繼超過500km，在波長數(shù)增多后有OSNR下降的情況，存在業(yè)務倒換引起業(yè)務中斷的風險。本次網(wǎng)絡優(yōu)化在OTN備用路由超過500km的段落，均增加電中繼站。

(6)DCN全網(wǎng)監(jiān)控無備用網(wǎng)關

各盟市OTN環(huán)網(wǎng)都只有一個網(wǎng)關網(wǎng)元，當網(wǎng)關網(wǎng)元出現(xiàn)問題后會增加全網(wǎng)監(jiān)控中斷風險，建議每個環(huán)增加一個備用網(wǎng)關網(wǎng)元，劃分ECC子網(wǎng)，增加相應2M協(xié)議轉(zhuǎn)換器和網(wǎng)關路由器，為監(jiān)控提供保護。

(7)OTN網(wǎng)絡中部分連纖有誤

OTN網(wǎng)絡中不準確的連纖，會導致網(wǎng)管端到端業(yè)務管理、電路路由狀態(tài)查詢等重要功能不可用或結(jié)果錯誤，嚴重降低OTN網(wǎng)絡上的業(yè)務分發(fā)速度、大大延長故障排查時間、阻礙網(wǎng)絡資源管理。本次網(wǎng)絡優(yōu)化檢查全網(wǎng)網(wǎng)管邏輯連纖存在的遺漏和錯誤，對有錯誤連纖進行整改。

由于網(wǎng)絡在持續(xù)建設中，以上發(fā)現(xiàn)的問題不少都已在2011年網(wǎng)絡建設中解決，而且有的問題的產(chǎn)生有其客觀和歷史原因，比如有的設備價格降低導致配置縮水。但不可否認的是這些問題也是需要在今后網(wǎng)絡建設中加以規(guī)避的。

6　結(jié)束語

本次網(wǎng)絡優(yōu)化工作不但涉及DWDM/OTN，還涉及PTN，SDH和全業(yè)務接入網(wǎng)絡，由于篇幅所限，本文只是對DWDM/OTN部分進行了總結(jié)。希望能為DWDM/OTN網(wǎng)絡的建設提供了有益的參考。隨著網(wǎng)絡優(yōu)化的不斷深入和工程建設的進一步開展，DWDM/OTN設備的進一步成熟及設備性能的進一步提高，網(wǎng)絡架構將越來越合理，更能滿足長遠的業(yè)務發(fā)展的需求.