光传输网络评估及优化思路研究

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摘要：文章以网络优化为目的，展开了网络资源评估、网络安全评估、组网结构评估等3个大项11个小项的分析研究，分别依照指标含义、指标定义、优化方法及建议三个要素详细阐述了光传输网络的评估方法， 并给出了理想指标，最后根据评估结果总结了光传输网络的优化思路。

关键词：光传输网络 采集 评估 优化

中图分类号：TN914.332 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）02-0061-02

1 引言

目前通信网络中光传输网络的规模庞大、结构复杂且安全性差，而且网络中的瓶颈问题严重影响着全网的性能，本文就光网络评估与优化方法着手分析研究。

2 光传输网络评估方法

2.1 网络资源评估

（1）端口占用率。指标含义：一般来讲，核心节点不直接下业务，在核心节点上下挂扩展子架来开放2M端口。经过统计每个扩展子架配置的最大2M端口数量和已占用的2M端口数量，来评估该节点的端口使用率，从而分析其资源占用以及空闲情况。

指标定义：统计分析已占用2M端口数量与最大2M端口数量的比值来得到端口占用率。

评估方法及优化建议：现网中，业务的分布一般是核心节点到其它节点开放，分别统计核心节点和其它节点的配置2M数与实占2M数，并计算每个节点的2M占用率；建议每个节点的占用率小于80%，如超过该比率则发出预警，安排扩容。

（2）槽位占用率。指标含义：由于每一个机框槽位数量是有限的，各个槽位能提供的后背板速率也不相同，所以各个槽位要物尽其用，核心或汇聚节点的槽位问题更是突出。合理有效的安排光槽位和支路槽位，考察空闲槽位数量，分别得到光路扩容能力与支路扩容能力数值。一般只考察2.5G及以上速率网元的剩余光槽位和支路槽位。

指标定义：统计分析已占用光槽位数与光槽位总数的比值来得到光槽位占用率；统计已占用支路槽位数与支路槽位总数的比值来得到支路槽位占用率。

评估方法及优化建议：熟悉掌握各槽位背板可提供的总线带宽，分析所插单板是否与之匹配，统计分析槽位紧张节点，建议占用率小于80%，超过指标则发出预警，调整槽位占用位置或者安排扩容。分析业务走向，合理分担各个汇聚节点业务，不需要对所有资源紧张的站点进行扩容。

（3）交叉占用率。指标含义：一般设备的高级交叉能力都比较充足，低阶交叉能力有限，低阶交叉能力要合理使用才能达到业务的最大化，对低阶交叉配置不合理的情况进行整改或更换大容量的交叉矩阵。

指标定义：统计分析已占用低阶交叉能力与总低阶交叉能力的比值来得到低阶交叉资源占用率。

评估方法及优化建议：在考察时主要统计分析低阶交叉资源利用率。通过统计分析，找出低阶交叉能力不足的站点，建议占用率小于80%，超过指标则发出预警，进行优化或扩容。网络中各个节点所需低阶交叉能力不同，要根据业务分布情况配置不同容量的交叉矩阵。

2.2 网络安全评估

（1）网元保护率。指标含义：网元保护率主要衡量网络中实现自愈保护的网元占全网网元的比率，评估网络中的网元保护情况。

指标定义：统计分析已实现自愈保护的网元数与总网元数的比值来得到网元保护率。

评估方法及优化建议：网元的自愈保护主要是防止光缆阻断或单向光板故障后对业务产生影响。实现网络自愈保护的方式有多种，多数为环形组网，也有部分链型组网；若采用无保护链型组网结构，则链上所有网元均不具备自愈保护能力。网元保护率的理想值为1，越接近该值表明网络保护能力越强。如网元保护率低于0.5，则表明网络中没有保护功能的网元过多，需考虑改链型为环型组网。

（2）关键节点。指标含义：为降低某网元失效时导致的业务失效影响，需合理分摊各个节点所携带业务数量。

指标定义：统计分析网元失效时影响的业务量与全网业务量的比值来得到业务损失比，若损失比较大，则该节点可定义为关键节点。

评估方法及优化建议：一般情况下，要求业务损失比要小于等于30%，合理分摊各个网元携带的业务数量可以避免出现关键节点。如网络中出现了关键节点，可以通过重新规划业务进行分担或者建立双节点保护机制来减少关键节点数量。

（3）同缆环。指标含义：网络中不同段落需采用不同路由的光缆，避免出现一处光缆中断导致网路中部分网元的脱网。

指标定义：一个独立环网上任意两段光路在同一条路由上的环网称为同缆环。

评估方法及优化建议：根据网络结构，分段核查每段路由的光缆使用情况，避免在核心环和汇聚环中出现同缆环。如果网络承载在波分系统上，还需逐段核查占用波道是否同路由。

（4）核心单板1+1保护比例。指标含义：核心单板是设备的命脉，一旦发生故障会影响整个网络。主要的核心单板包括时钟板、交叉板、电源板等。

指标定义：要求重要节点的核心单板全部实现热备份，核心单板保护主要分为：电源板1+1保护、时钟板1+1保护和交叉板1+1保护。一般我们考察2.5G及10G速率以上节点的单板热备情况，未实现的节点尽快增加配置实现。

评估方法及优化建议：建议对2.5G及10G速率以上节点的核心单板进行1+1配置保护。

2.3 组网结构评估

（1）网络层次匹配性。指标含义：为防止网络中由于上层结构容量小限制下挂网络的发展，需对网络中上下层结构的速率进行合理匹配，避免出现上层网络带宽不足造成其下挂网络无法合理扩展。

指标定义：统计分析上层网络带宽与下层接入带宽比值来得到网络层次匹配率。

评估方法及优化建议：建议各层网络带宽依照SDH的速率等级来建设，不要跨速率接入，即10G网络只下挂2.5G网络，2.5G网络只下挂622M网络，622M网络只下挂155M网络；同时下挂网络容量之和不可超过上层网络容量，即一个10G网络最多下挂4个2.5G网络，以此类推。如下挂网络容量和超过了上层网络容量，则需考虑上层网络扩容或者将下层网络割接到其它网络中下挂。

（2）环网配置合理性。指标含义：将网络中每一个环分割，考察每个小网络中网元的数量来分析配置合理性。

指标定义：∣环网配置合理性∣=∣实际站点数-理想站点数∣/理想站点数；根据每个小网络处于整个网络中的位置来分析合理站点数，给出如下指标值：

核心环的理想站点数5-7个；汇聚环的理想站点数6-8个；接入环的理想站点数8-10个；边缘环的理想站点数8-12个。

评估方法及优化建议：环网配置合理性的值越接近0，表明环网站点数量配置越合理。反之，表明环网中的站点数量太多或者太少。合理性参数大于1说明网元数目太多，不利于环网的扩展管理，此时环网需要拆环重新；合理性参数小于1说明网元数量太少，环网的使用率低，可将其它环中节点割接到该环中。

（3）支链配置合理性。指标含义：由于链型组网一般没有自愈保护功能，所以要考察链型组网中网元的多少。

指标定义：统计分析链型网中实际网元数与最大理想网元数量的比值来得到支链配置合理性数值；一般我们建议城区支链的理想站点数小于等于3；郊区支链的理想站点数小于等于5；核心环和汇聚环避免出现链型组网。

评估方法及优化建议：若支链配置合理性的值越接近于0，表明支链节点数量越合理；若超过1，表明支链节点过多，可以实施分割为几个链或者改链成环工作。

3 光传输网络优化思路

3.1 网络资源方面

（1）网络资源的占用尽量做到合理均匀分摊，重要业务要分布到长短路径上，既可以保护业务不会同时阻断，也可提高网络的资源利用率，在建网初期做好业务规划，如果出现了不合理的分摊要及时进行割接整改，承载业务越多，改造起来越费时费力；

（2）端口和槽位资源的占用要有适当的预留，一般为20%，避免出现需要紧急开通业务时无资源可用。

3.2 网络安全方面

（1）核心节点尽可能在投资允许的情况下实现双节点互联，避免出现关键节点；组网时要分析现有光缆资源情况，尽可能采用有自愈保护的组网结构，一旦网络搭建起来再进行整改，会是一个繁琐的过程；

（2）受地域限制等原因，现网中无保护链型组网情况也很多，尽快减少链型组网中网元数量，无法回避时可以采用折线成环或加入旁路器等方法规避由于某站停电造成的业务影响；核心环汇聚环上所有节点必须实现重要单板热备保护。

3.3 网络结构方面

（1）一张健壮的可持续发展的网络一定要将各层网络的容量配比合理，网络带宽太大可能会造成浪费，太小会影响后续发展，要充分分析业务流向以及后续发展规模合理配置网络容量和节点数目；

（2）尽量减少链型组网，如果在接入末端无法避免链型组网，则尽量减少链上节点数，缩小到3个以内以降低故障时对业务的影响，核心层和汇聚层网络杜绝出现无保护链型组网。

4 结语

网络优化是一个复杂繁琐的过程，而且不是短期就可完成的工作，需要不断的开展实施。同时实施时不仅要对各项网络性能指标熟悉，还需结合投资预算等进行分析，好钢用在刀刃上，在优化过程中要依照重要性，列出计划，逐步进行整改，相信经过不懈的网络优化工作会给电信运营商提高自身市场竞争力增加新的筹码。

参考文献

[1]《光传输网络技术》，何一心.人民邮电出版社，2008年.

[2]《光网络组网技术指导意见书》.华为大学，2010年.

[3]《光网络物理层安全脆弱性的研究》.张引发现代军事通信，2009年.

[4]《SDH设备虚拟环组网方式及典型应用》.中讯邮电咨询设计院，2007年.

[5]《2011年中国联通鄂尔多斯市传输网络优化改造设计》.内蒙古邮电勘查设计院，2011年.

[6]《中国联通鄂尔多斯市2011-2012网络发展滚动规划》.内蒙古邮电勘察设计院，2010年.