摘要　傳輸網(wǎng)是電信業(yè)務的承載網(wǎng)，是保證整個網(wǎng)絡質量的關鍵。本文根據(jù)目前城域傳輸網(wǎng)存在的資源配置不合理的問題，分別針對光纜網(wǎng)、設備網(wǎng)討論了相應的優(yōu)化和規(guī)劃方法。注重通過科學評估網(wǎng)絡，利用網(wǎng)絡優(yōu)化來提高網(wǎng)絡資源利用率，最后結合具體例子進行了說明。

1、引言
　　目前電信市場競爭日益激烈，如何降低投資成本和運行維護成本，以最小的投資獲取最大的利益回報，成為運營商競爭的關鍵。而本地傳輸網(wǎng)作為業(yè)務承載網(wǎng)，是重要的基礎資源。一個結構清晰、容量充足、性能安全穩(wěn)定的本地傳輸網(wǎng)對各種業(yè)務的開展尤為重要。
　　目前各運營商都在嘗試降低在網(wǎng)絡基礎設施建設方面的投資，但隨著業(yè)務量的增加，網(wǎng)絡必須不斷地擴容。如何能夠滿足實際需求并且在恰當?shù)攸c擴展網(wǎng)絡，需要通過網(wǎng)絡規(guī)劃來解決。另一方面，企業(yè)的盈利需要不斷地降低OAM（操作、管理和維護）費用，圍繞“提升網(wǎng)絡安全穩(wěn)定性，提升資源利用率，提高網(wǎng)絡維護效率”3大目標，對網(wǎng)絡進行優(yōu)化是必然的選擇，因此，網(wǎng)絡優(yōu)化必須與網(wǎng)絡規(guī)劃建設相結合。當前運營商應該在網(wǎng)絡規(guī)劃和網(wǎng)絡建設時，預先想到網(wǎng)絡優(yōu)化問題，以網(wǎng)絡優(yōu)化的思想來指導網(wǎng)絡規(guī)劃，著眼于長期發(fā)展的需要，以建立一個高效、優(yōu)化、增值的光傳送網(wǎng)絡為目標。本文結合工作實例介紹了城域傳輸網(wǎng)相應的優(yōu)化與規(guī)劃方法。

2、目前本地傳輸網(wǎng)中存在的問題
　　設備就像一個個關節(jié)，通過脈絡——光纜組成了龐大的傳輸網(wǎng)絡。隨著中國國內運營商的不斷發(fā)展壯大，其傳輸網(wǎng)絡越來越龐大，網(wǎng)絡結構更加復雜，運行維護的難度也越來越大。由于資金、技術等方面的限制，早期建設的傳輸網(wǎng)絡存在諸多問題并逐漸暴露出來，具體表現(xiàn)如下。

　�。�1）光纜網(wǎng)方面
　　●光纜網(wǎng)芯數(shù)種類過多，層次不清，不利于維護管理，線路迂回過大，造成損耗增大。比如有些接入層SDH（同步數(shù)字系列）環(huán)路占用了主干光纜纖芯。
　　●管道線路資源不足，嚴重限制了光傳輸網(wǎng)絡的發(fā)展。
　　●存在重大安全隱患。部分地區(qū)由于管道光纜缺乏，路由上不能形成環(huán)路，影響了SDH成環(huán)。接入層存在大量PDH（準同步數(shù)字系列）光設備及PDH微波設備。SDH設備或以長鏈出現(xiàn)，或為同路由光纜成環(huán)，無法發(fā)揮SDH環(huán)保護的功能，一段光纜的中斷就可能導致整個區(qū)域的業(yè)務中斷。

　　（2）設備網(wǎng)方面
　　●資源配置不合理：有的設備端口利用率、槽位利用率偏高，無法增加新的業(yè)務；通路組織安排不合理，有些站點由于交叉能力的限制不能開通新的業(yè)務，造成資源浪費；存在單節(jié)點失效時大量電路中斷的安全隱患。例如核心層時隙沒有合理規(guī)劃，對于跨多節(jié)點的業(yè)務，各跨段的時隙不連續(xù)，形成了大量時隙空分和時分的現(xiàn)象，當單節(jié)點失效時，由于SDH環(huán)時隙錯連，大量電路就會中斷。
　　●網(wǎng)絡結構不合理，未能發(fā)揮SDH優(yōu)勢。例如，有些接入環(huán)上的站點太多（20多個），造成業(yè)務開通困難，斷環(huán)風險過大，資源利用率低。
　　●設備版本不一致，有些設備板卡級別低，不能支持SNCP（子網(wǎng)連接保護）倒換，造成業(yè)務無保護。
　　●SDH自愈環(huán)在光纜中斷時可以對環(huán)路業(yè)務提供有效的保護。隨著技術的發(fā)展和業(yè)內競爭的加劇，單一的環(huán)保護已不能滿足運營商的要求，必須考慮對關鍵節(jié)點或環(huán)路的容災。

3、本地傳輸網(wǎng)的規(guī)劃與優(yōu)化方法
　　3.1　光纜網(wǎng)的規(guī)劃與優(yōu)化
　　對于光纜網(wǎng)主要從網(wǎng)絡穩(wěn)定性、覆蓋面、抗故障風險等方面來考慮其規(guī)劃建設，需進行以下幾個方面的工作：
　　●盡量提高光纜線路安全性，加大管道建設力度。能鋪設管道的要盡量鋪設管道，不能鋪設管道的可根據(jù)具體情況利用桿路架空，光纜無法接入時再考慮無線接入。原則上要求所有SDH環(huán)路光纜路由成環(huán)，做到以有線為主、無線為輔。進局的光纜要選擇兩條不同的物理路由，從而實現(xiàn)真正意義上的保護。
　　●盡量擴大管道覆蓋范圍，在保證組網(wǎng)路由上各段落具備一定的管道資源外，應結合城市道路的建設進行管道敷設，保證未來傳輸網(wǎng)絡的發(fā)展。依據(jù)近期城市基礎設施完善和城市道路交通規(guī)劃中提出的道路建設項目，結合運營商的實際業(yè)務發(fā)展需求，在保證網(wǎng)絡組織的基礎上再選擇部分路段作為管道基礎建設的先期投入。同時考慮為使數(shù)據(jù)業(yè)務便捷地接入用戶，應提前進行接入層光纜管道的建設。
　　●合理選取匯聚機房。應在管道匯聚區(qū)選取匯聚節(jié)點并建設匯聚機房，形成安全、清晰的匯聚區(qū)域劃分，充分發(fā)揮匯聚節(jié)點設備的匯聚作用和能力，避免邊緣網(wǎng)絡為了成環(huán)而進行的跨區(qū)域迂回，提高纖芯利用率。
　　●結合傳輸業(yè)務的分層設置，建議將核心/匯聚層的光纜分離出來，成為核心/匯聚層的專用光纜。根據(jù)這個原則，核心節(jié)點之間、大匯聚點之間沒有直達光纜或有直達光纜但纖芯為基站使用的段落，建議新建光纜。由于這個層面涉及的節(jié)點數(shù)量并不多，同時可采用的技術手段選擇余地比較大，因而新建光纜的芯數(shù)不必過大，一般可選光纜芯數(shù)在24芯至144芯。
　　●建立光纜自動監(jiān)測系統(tǒng)，優(yōu)先建立主干光纜的監(jiān)測系統(tǒng)。通過測試光纜中的備纖，分析光纖網(wǎng)絡的運行質量，實現(xiàn)光纜的預防性維護。尤其當光纜發(fā)生中斷等異常情況時，系統(tǒng)能夠自動通過OTDR（光時域反射儀）進行測試，定位光纜故障發(fā)生的具體位置并迅速通知相應的線路維護人員進行搶修，從而大大縮短故障歷時。
　　3.2　設備網(wǎng)的規(guī)劃與優(yōu)化
　　3.2.1　評估
　　首先要做好網(wǎng)絡的評估，網(wǎng)絡評估是網(wǎng)絡規(guī)劃與優(yōu)化的第一步，包括資源評估和網(wǎng)絡評估。依據(jù)一系列指標，對全網(wǎng)進行詳細的了解和把握，找出其中存在的瓶頸和風險點，在此基礎上提出切實可行的網(wǎng)絡優(yōu)化方案，為網(wǎng)絡的后期發(fā)展、規(guī)劃提供全面、系統(tǒng)的數(shù)據(jù)參考。

　　3.2.1.1　資源評估
　　資源評估的具體指標包括以下內容：
　　●槽位資源占用率。查看設備已插機盤占可插機盤的比例，機盤包括支路盤、線路盤、交叉盤等。當占用率很高甚至達到100%時，說明站點已無擴容能力，需通過工程新建、下掛擴展子架、負荷分擔等方法分擔壓力，其要考慮這種站點的容災，一般占用率為70%時比較合適。對于骨干、匯聚層站點，統(tǒng)計時要看這些站點是否已經(jīng)配置了TPS（支路保護倒換）和交叉主備保護。
　　●線路時隙資源占用率。以某一環(huán)路為單位，查看環(huán)上相鄰兩站點的在用線路時隙占線路總時隙的比例，統(tǒng)計顆粒為VC4。當環(huán)路為復用段環(huán)時，不計算后一半的保護時隙。此指標可以衡量組網(wǎng)的合理性，找出光線路時隙的瓶頸段落（數(shù)值較大的段落），通過調整電路的流量及流向，最終提高光線路時隙資源使用率的合理性。
　　●交叉資源占用率，包括高階交叉和低階交叉。以站點為單位，查看已用交叉占可用交叉的比例（以VC4為單位）。指標主要體現(xiàn)每個站點設備內部數(shù)據(jù)設置使用方面的情況，當已用資源占全部資源的比例比較高時，說明再進行數(shù)據(jù)設置將較為緊張，可考慮通過擴容和調整時隙路由等方法來解決。
　　●網(wǎng)管資源占用率。主要查看各網(wǎng)管管理的網(wǎng)元數(shù)，當超過網(wǎng)管配置的硬件要求時，網(wǎng)管就會變慢；ECC子網(wǎng)如果設置不合理，會引起ECC風暴，造成大量網(wǎng)元脫管。

　　3.2.1.2　網(wǎng)絡評估
　　網(wǎng)絡評估的內容包括網(wǎng)絡結構、網(wǎng)絡生存性、同步網(wǎng)情況等方面，目標是拆除不合理的環(huán)和鏈，建立層次結構清晰的3層網(wǎng)絡，避免出現(xiàn)大量迂回路由，使骨干層真正發(fā)揮骨干的調度作用，使網(wǎng)絡具有更為合理的網(wǎng)絡架構，更高的網(wǎng)絡可靠性，可更好地滿足3G網(wǎng)絡大量的電路需求，并使本地網(wǎng)網(wǎng)絡架構適合將來ASON技術的引入。主要評估以下幾項。
　　●網(wǎng)絡拓撲結構是否合理，是否存在不合理的環(huán)和鏈；匯聚層設置是否合理，是否真正起到匯聚的作用。
　　●是否存在大量的鏈型網(wǎng)絡，造成業(yè)務無法保護。尤其對于對電路質量要求高的大客戶，要盡快與線路部門商議方案，做成環(huán)處理。
　　●匯聚層和核心層的業(yè)務轉接安全性如何，骨干層與匯聚層相連是否使用了雙節(jié)點互聯(lián)（DNI）技術。

　　●PP（單向通道保護）環(huán)上帶環(huán)、鏈的站點是否配置了SNCP屬性，交叉板、線路板的版本是否支持SNCP倒換，查看是否有實際路由已經(jīng)成環(huán)，但邏輯配置仍然是無保護鏈的情況存在。
　　●保護方式是否正確，對于匯聚型的業(yè)務最好設成PP環(huán)，設成MSP（復用段保護）環(huán)沒有任何優(yōu)勢并且會造成業(yè)務保護倒換的時間過長。

　　3.2.2　優(yōu)化方法
　　通過重新規(guī)劃骨干和匯聚層各環(huán)的VC4通路時隙，解決設備的高/低階交叉問題，以下是時隙調整的原則。
　　●在骨干層節(jié)點全部用VC4穿通，以避免以后骨干層節(jié)點的低階交叉成為瓶頸。事先規(guī)劃好骨干層任意兩站點間的時隙，跨點時各段盡量用相同的VC4，避免復用段環(huán)在單節(jié)點失效時發(fā)生時隙錯連。
　　●環(huán)間的業(yè)務盡量用VC4調度，環(huán)上線路速率為10 Gbit/s的設備盡量少用低階。
　　●盡量使當前的業(yè)務排滿每個VC4通道，以避免設備時分交叉能力的不同形成時隙碎片。
　　●根據(jù)網(wǎng)絡的分層，建議低階通道的疏導、歸并盡量在網(wǎng)絡的邊緣進行（接入點至匯聚點）。在網(wǎng)絡的核心層采用高階通道整體規(guī)劃，減小對交叉資源的浪費，最好根據(jù)業(yè)務的流向、局向歸類進行通道分配。對高階通道的占用盡量按照短路由規(guī)劃，并綜合考慮通道利用的均衡性，避免某一段通道占用過甚造成業(yè)務開通困難。
　　●對數(shù)據(jù)業(yè)務的通路規(guī)劃，應考慮數(shù)據(jù)業(yè)務的動態(tài)特性，采用共享通路方式兼顧基本帶寬和動態(tài)峰值帶寬分配。
　　通過以下的網(wǎng)絡結構調整來提高資源利用率及網(wǎng)絡生存性。
　　●匯聚層作為一個獨立的傳輸層面，應具有有效覆蓋及有效匯聚的功能，過于密集的環(huán)網(wǎng)或覆蓋不足均不可行。對于機房條件好的匯聚點，如滿足機房面積50 m2，雙外電引入及光纜入局安全時，可建單匯聚點接入環(huán)作為永久匯聚方式。若機房條件不夠理想，則應建雙節(jié)點引入。
　　●通過接入環(huán)拆環(huán)或升級容量來充分發(fā)揮環(huán)路的優(yōu)勢。城區(qū)匯聚環(huán)所帶節(jié)點數(shù)量應在4～6個（不含核心節(jié)點），業(yè)務需求不大的時候，采用10 Gbit/s設備框，但只插入2.5 Gbit/s板卡，組成2.5 Gbit/s傳輸系統(tǒng)。將來業(yè)務增大的時候，插入10 Gbit/s板卡升級為10 Gbit/s傳輸系統(tǒng)。在線速率為622 Mbit/s時，以3～6個節(jié)點為宜；STM-16以4～8為宜。一個匯聚環(huán)下掛的接入層鏈、環(huán)數(shù)量不宜過多，為3～4個；邊緣層接入環(huán)所帶節(jié)點數(shù)量應不超過16個，從方便電路調配來考慮，8～10個為宜。宏基站與微蜂窩（包括大客戶）盡量分別組環(huán)，宏基站接入環(huán)采用622 Mbit/s傳輸系統(tǒng)，微蜂窩接入環(huán)采用155 Mbit/s傳輸系統(tǒng)。

4、具體案例
　　為了更清楚地說明如何進行傳輸網(wǎng)評估分析和優(yōu)化，下面以一個案例來說明。圖1為某一網(wǎng)絡的網(wǎng)絡結構，網(wǎng)絡名稱為“城域網(wǎng)1”。


        圖1　城域網(wǎng)1組網(wǎng)結構

　　4.1　傳輸網(wǎng)評估
　　4.1.1　資源評估
　　線路時隙占用率：統(tǒng)計各環(huán)路線路時隙的占用情況，以匯接環(huán)1為例，其線路時隙占用率如表1所示。

        表1　匯聚環(huán)1的線路時隙占用率
　　由統(tǒng)計可知，環(huán)上各站點間線路時隙占用率不均衡，并且有些區(qū)段占用率偏高，如“A→E”、“H→A”段時隙占用率分別達到了100%、87.5%。有些VC4通道的時隙還沒有用完，就開通了新的VC4通道，形成了時隙碎片，存在安全隱患并使資源利用率變低。如“H→A”段某個VC4通道使用率僅為7.9%，此段其他VC4通道占用率都在80%左右。
　　槽位占用率：由于大部分業(yè)務為匯聚業(yè)務，都需要在中心站點落地，骨干節(jié)點（站點A、B、C、D）的槽位占用率都非常高，普遍達到了95%以上，已無擴容的可能。目前還有銀行等大客戶的業(yè)務急需接入進來，電路需求量都是VC4級別，電路需求大。同時為了解決網(wǎng)絡覆蓋范圍不夠廣的問題，需要接入更多的站點。隨著3G時代的到來，各站點的電路需求會進一步的增加，對核心節(jié)點的電路接入能力的壓力也會進一步增加，骨干層將不堪重負。
　　交叉資源占用率：統(tǒng)計骨干層、匯聚層各站點的交叉資源占用情況。骨干層核心節(jié)點主要用于大顆粒業(yè)務的調度，支路業(yè)務的上下應由其下掛的擴展子架來完成。但由于VC4通道規(guī)劃得不合理，各核心節(jié)點普遍存在大量占用低階交叉資源的情況，如核心層站點“A”的低階交叉占用率達到了87.5%，造成進一步開通業(yè)務困難。
　　網(wǎng)管資源占用情況：城域網(wǎng)1網(wǎng)管管理的等效網(wǎng)元數(shù)已經(jīng)達到了975個，而目前使用的網(wǎng)管硬件的管理能力是1 000個等效網(wǎng)元，很快將超過網(wǎng)管所能管理的上限。超過網(wǎng)管能力的上限后，將出現(xiàn)網(wǎng)管運行緩慢等問題，該問題需要盡快解決。

　　4.1.2　網(wǎng)絡評估
　　網(wǎng)絡安全情況：匯聚層節(jié)點E通過1個支鏈下掛接入環(huán)1，沒有任何保護意義。環(huán)上有安全性不高的單鏈（接入環(huán)3所帶的長支鏈），需做成環(huán)處理。對于接入層環(huán)路，很多都是匯聚點單點帶環(huán)。匯聚節(jié)點并不像核心節(jié)點那么安全（雙外電引入并且有油機發(fā)電保障，光纜入局安全），一旦帶環(huán)匯聚節(jié)點失效，將造成大量業(yè)務中斷。有的環(huán)路過長，如接入環(huán)2所帶節(jié)點達到了25個，不但危險性大，而且線路資源利用率太低，需劈環(huán)并組成小環(huán)。網(wǎng)上設備版本不一致，有些交叉板、線路板的版本過低，并不支持SNCP的業(yè)務倒換，光纜斷裂時業(yè)務將不能得到保護。
　　保護方式合理性差：匯聚節(jié)點N所帶的接入環(huán)3上的業(yè)務都是集中型業(yè)務，環(huán)上任意兩點之間并沒有業(yè)務，但配置成了MSP環(huán)。這種情況下MSP環(huán)與PP環(huán)相比沒有任何優(yōu)勢，而且倒換時間延長，需更改保護配置。

　　4.2　優(yōu)化方法
　�。�1）時隙調整
　　查看線路時隙占用原因。以“E→A”為例，除了“E”所帶的附近基站業(yè)務，還有“E→A”、“G→A”（路由為G→F→E→A）的數(shù)據(jù)業(yè)務，用于承載ATM網(wǎng)。目前網(wǎng)絡中還有同在站點E的10 Gbit/s設備（用“J”表示），決定利用其來分擔壓力。同時將“H→A”利用率不高的VC4通道中的時隙調整到其他VC4通道，減少時隙碎片。時隙調整后，此環(huán)的前后線路時隙對比如圖2所示。


        圖2　匯聚環(huán)1優(yōu)化前后線路時隙對比
　　查看骨干節(jié)點A、B、C、D產(chǎn)生低階交叉的原因。因為VC4服務層路徑都是在兩兩節(jié)點之間設置的，所以配置VC 12級別業(yè)務時各核心節(jié)點就會產(chǎn)生低階交叉。現(xiàn)在直接配置各匯聚節(jié)點到骨干層核心節(jié)點擴展子架的VC4服務層路徑，中間站點都是VC4穿通，并且時隙連續(xù)。這樣核心層站點就不會存在占用低階交叉資源的情況，并且由于時隙連續(xù)減小了單節(jié)點失效時MSP環(huán)時隙錯連的危險，產(chǎn)生故障時排除也非常方便。

　　（2）搭建新環(huán)
　　針對城域網(wǎng)1核心節(jié)點槽位占用率高，網(wǎng)管能力到達極限，電路要求多，但擴容能力弱的現(xiàn)象，決定利用其他站點的原有的已安裝但未開通的10 Gbit/s的設備搭建城域網(wǎng)2骨干環(huán)A1、B1、C1、D1，并將城域網(wǎng)1中的一些站點割接進入城域網(wǎng)2，以減小城域網(wǎng)1的壓力。預先規(guī)劃各匯聚節(jié)點到擴展子架的VC4通道，避免核心節(jié)點存在低階交叉。調整完后，兩個網(wǎng)管管理的網(wǎng)元數(shù)都不超過600個�？紤]到M、L兩站點需要匯聚附近的接入環(huán)，并且這兩站點機房條件也好，將這兩站點升級為匯聚點，和城域網(wǎng)2中的兩核心節(jié)點C1、D1組成新的匯聚環(huán)。隨著數(shù)據(jù)業(yè)務帶寬需求的增大，原來用于承載數(shù)據(jù)業(yè)務的2.5 Gbit/s環(huán)路已經(jīng)不夠，在匯聚環(huán)中的I、J、K、M、L站點插入2.5 Gbit/s板卡組成新的2.5 Gbit/s環(huán)路用來承載ATM網(wǎng)，并將原來的接入網(wǎng)上承載的一部份ATM業(yè)務割接到此環(huán)路，以減輕原環(huán)壓力。
　　對于近期急需接入的大客戶（如銀行、證券公司）業(yè)務，由于此類電路業(yè)務顆粒大（一般為VC4量級），電路安全要求高，此站點不再通過接入、匯聚、骨干3層進行接入，而是直接接入骨干層。這樣不但不會浪費匯聚層的帶寬，而且電路安全性會提高，符合網(wǎng)絡向“扁平化”方向發(fā)展的趨勢。

　　（3）提高網(wǎng)絡生存性
　　●E點帶環(huán)，光纜資源豐富，通過實纖和F點進行雙節(jié)點接入。但對于N點帶環(huán)，由于光纜資源匱乏，從匯聚環(huán)中分出一個VC4（N、O間）組成虛擬環(huán)來提高安全性，組成了SNCP交MSP虛擬環(huán)的保護方式。這樣利用有限的資源來實現(xiàn)業(yè)務的可靠保護，可實現(xiàn)兩處斷纖以及單節(jié)點失效時對業(yè)務得到正常的保護。
　　●針對接入環(huán)2站點數(shù)目過多（達到了25個）的情況，決定劈大環(huán)組小環(huán)。通過與線路部門進行協(xié)商，最后組成了3個小環(huán)。兩個小環(huán)站點數(shù)為8個（調整后的接入環(huán)1、2），一個為9個（調整后的接入環(huán)4）。
　　●對版本低不支持SNCP倒換的站點進行板卡升級。
　　此外將接入環(huán)3改造成622 Mbit/s的PP環(huán)，調整后的組網(wǎng)結構如圖3所示。城域網(wǎng)2組成兩級匯聚結構，以“匯聚環(huán)4”為例，站點Q、R、S將業(yè)務匯聚到匯聚環(huán)1時，業(yè)務就可以到達核心節(jié)點A1、B1。到核心節(jié)點C1、D1的業(yè)務再通過骨干層進行轉接。調整后網(wǎng)絡結構清晰，資源利用合理。

        圖3　調整后的城域網(wǎng)結構1和城域網(wǎng)2組網(wǎng)結構

5、結束語
　　本文介紹了在傳輸網(wǎng)優(yōu)化過程中應遵循的一些原則和方法，最后結合實例進行了說明。傳輸網(wǎng)絡優(yōu)化貫穿于日常維護和網(wǎng)絡規(guī)劃建設的全過程，需從網(wǎng)絡安全性、資源配置合理性兩方面來綜合考慮。首先通過準確的網(wǎng)絡評估對現(xiàn)網(wǎng)進行科學、全面的分析，在此基礎上結合未來的業(yè)務需求提出切實可行的網(wǎng)絡優(yōu)化與規(guī)劃方案。線路部門應和設備維護部門密切聯(lián)系，做到真正的網(wǎng)絡安全，避免邏輯上有保護、物理上無保護的情況發(fā)生。在保障網(wǎng)絡安全的基礎上，使現(xiàn)網(wǎng)資源發(fā)揮最大的作用。
 (來源：中國聯(lián)通網(wǎng))