（通信与信息系统专业论文）光传输网络优化与评估分析.pdf

中文摘要 随着传输网络的规模不断扩大和各类业务的不断发展，对传输网络的要求也 越来越高。传输网是基础网络，网络地位决定了网络优化极为重要；传输网络是 保障整个网络质量的基础，优化传输网络是事半功倍的事情。要求不仅要提供高 质量的设备，还要为设备的安全、稳定运行提供优质的服务。为了对传输网络有 一个系统全面的了解从业务量、组网分布、保护方式等各方面的都有深入细 致的掌握，网络评估是一个有效的手段，并且通过网络评估可以发现现有网络发 展的短木板，发现影响现有网络安全性稳定性的关键因素，提出优化改进建议。 本论文通过对天津联通本地传输网络现状的分析，结合客户需求，网络安全 性，产品性能等，总结出了天津联通本地传输网网络优化策略，主要做了以下工 作： 1 光网络优化量化指标解析。 2 天津本地传输网络现状及存在的问题。 3 针对业务、组网、自愈保护、网络管理等几个方面的评估。 4 天津联通本地传输网优化方案。 关键字：光网络、网络优化、安全 a b s t r a c t w i t ht h ee x p a n d so ft r a n s m i s s i o nn e t w o r k , t h ei n c r e a s i n gd e m a n dh a sb e e n p r e s e n t e df 1 0 rh i g h e rq u a l i t yt r a n s m i s s i o nn e t w o r k t r a n s m i s s i o nn e t w o r ki st h eb a s i c n e t w o r k ，s on e to u t p e r f o r m a n c ei sv e r yi m p o r t a n t a n dw ec a l lg e tb e n e f i tf r o md o i n g n e to u t p e r f o r m a n c e i td e m a n d su st op r o v i d eu p p e r - b r a c k e te q u i p m e n t sa n dt o p r o v i d eq u a l i t ys e r v i c e i no r d e r t oc o m p r e h e n dt h en e t w o r k ，w ea n a l y s ef r o ms e v e r a l r e s p e c t s ，s u c h a sb u s i n e s s q u a l i t y ，d i s t r i b u t i o n ，p r o t e c t e dm o d e t h r o u g h n e t w o r k a s s a y i n g ，w ec a n f i n dt h eq u e s t i o n ，a n dt h e np u tf o r w a r dt h ei m p r o v i n gs u g g e s t i o n s t h i sa r t i c l ec o m b i n e sc u s t o m e r sd e m a n d s ，a s s a y i n ga n dr e s e a r c h i n gc u r r e n t c o n d i t i o n ，g e tt h ec o n c l u s i o no fi m p r o v e m e n tm e t h o d t h em a m w o r ki s ： 1 a n a l y s i n gt h et r a n s m i s s i o nn e t w o r k o u t p e r f o r m a n c et a r g e t s 2 c u r r e n tc o n d i t i o na n dp r o b l e mo nt h eo p t i c a lt r a n s m i s s i o nn e t w o r ko f t i a n j i n 3 a s s a y i n g t h e o r e ma b o u tt h e b u s i n e s s ，n e t w o r k ，p r o t e c t e d m o d ea n d m a n a g e m e n to nt h en e t w o r ko f t i a n j i n 4 t h ep r o j e c to fi m p r o v e m e n to ft h eo p t i c a lt r a n s m i s s i o nn e t w o r ko ft i a n j i n k e yw o r d s ：t r a n s m i s s i o nn e t w o r k ，n e to u t p e r f o r m a n c e ，s a f e t y 独创性卢明 奉人声f j j j 所卜q - 交的付论文越小人舀i 旨卿指导卜。进行的研究f ：作和耿社巾，j 研 究 茂粜，除了文t 扣特别；j 以车，弼 i 羊l l j i 殳酗之处外，沦文，l ；4 二也禽! 匕他人l 害夺发农或 燃；过的彤f 究成果，也1 i 包禽为捩得叁星垄鲎或j c 他教宵扣眯j 的产f t 旦j 2i i j 使过纳利料。! o 我。t 弓l ：作的忠对冬研究所徽的任似吹献均已亿论文f 卜作了 i u j 确的晚明并表_ ，j ：了蹦意。 学眺圳嘲：丐p 雨嘶 褂乳弦妒j 学位论文版杖使用授权二牿 本! 学位论文作嚣完全了解叁盗苤鲎仃火保印i i i 、使川7 学位沦文n ，jj ：见定。特投 权苤盗苤鲎可以将学f 寸论义- 的个i 帮或部分i 山彳白_ i j 入仃父数谢j ，；：迸fj ：f ：i 豢，并：朵 川2 杉印、缩叫或ji 捌i 等复制r 段侏彳f 、j i ：编以f r i 闸和卅阍，崽j t 饺向客订 ) ：i 矾或机掏送文沦文f ，| ，j 复和磁矗 ： ( f i ：孛1 门j ：f _ i 仑乏，l + 角7 j 丘：j 。- ，i 五一 jj 、j 一i “2 f f j j ， 爵葡朔p 2 o 弓l 刍豸碜 砷，3 , 第1 章绪论 1 1s d h 的产生 第1 章绪论 我们知道当今社会是信息社会，高度发达的信息社会要求通信网能提供多 种多样的电信业务，通过通信网传输、交换、处理的信息量将不断增大，这就 要求现代化的通信网向数字化、综合化、智能化和个人化方向发展。 传输系统是通信网的重要组成部分，传输系统的好坏直接制约着通信网的 发展。当前世界各国大力发展的信息高速公路，其中一个重点就是组建大容量 的传输光纤网络，不断提高传输线路上的信号速率，扩宽传输频带，就好比一 条不断扩展的能容纳大量车流的高速公路。同时用户希望传输网能有世界范围 的接口标准，能实现我们这个地球村中的每一个用户随时随地便捷地通信。 传统的由p d h 传输体制组建的传输网，由于其复用的方式很明显的不能满足 信号大容量传输的要求，另外p d h 体制的地区性规范也使网络互连增加了难度， 因此在通信网向大容量、标准化发展的今天，p d h 的传输体制已经愈来愈成为现 代通信网的瓶颈，制约了传输网向更高的速率发展。 最初，这一概念是由美国贝尔通信研究所提出来的，并称之为同步光网络 ( s o n e t ) 。它是由一整套分等级的标准数字传送结构组成的，适于各种经适配 处理的净负荷在物理媒质上进行传送。制订s o n e t 标准的最初目的是为了阻止互 不兼容的光接口的大量滋生，实现标准光接口，便于各厂家设备在光路上互通。 这对北美这样开放和竞争的市场是十分必要的。然而以后的发展己大大超过了 这一最初的目标，s o n e t 已扩展为一个全新的传送网技术体制。 国际电信联盟标准化部门i t u t 于1 9 8 8 年接受了s o n e t 概念，并重新命名为 同步数字体系( s d h ) ，使之成为不仅适于光纤也适于微波和卫星传输的通用技 术体制。为了建立世界性的统一标准，i t u t 于1 9 8 8 年至1 9 9 8 年共完成了有关s d h 的3 1 个标准，涉及比特率、网络节点接口、复用结构、复用设备、网络管理、 线路系统和光接口、s d h 信息模型、网络结构和抖动性能、误码性能和网络保护 结构等。至此，已经在世界范围内就s d h 的基本软硬件问题都达成了一致协议。 第1 章绪论 当然，体制标准随着实际应用经验的积累还会不断进行修改，随着实际应用的 需要还会有新的标准出现，但基本框架和主要问题已经解决。s d h 正在全世界范 围内进入发展高潮。 1 2 光网络优化研究现状 随着电信运营业的高速建设和发展，各大电信运营商都在几年内建立起规 模大、多层次、多业务的光传输网络。传输网络清晰地呈现国家干线、省级干 线、c 3 c 4 级本地网的网络层次，传输业务从传统的交换2 m 电路向2 m 等p d h 业务、 1 5 5 m 等s d h 业务、i p a t m 数据业务混合同步传输演进。技术的发展使得“传输距 离”、“线路速率”、“交叉容量”等设备级性能获得极大提升，对光传送网的研究 逐渐从“关注技术性能”向“关注网络适用性”转变，传送技术和运营需求的合理 集成决定了在较长时间内，光传送网络将处于一个“量变”的渐进完善过程。 随着网络的运营和业务的发展，当前网络在不断扩容调整过程中也产生了 一些问题和不足，影响了网络的预期投资收益和业务的可持续发展，主要包括： l 、现有光传送网分三大主体网络结构l h 、m e t r o 、a c c e s s ，各网络之间及各网 络内部采用支路、m a d m 、d x c 等三种方式进行互连，尤以支路互连方式居多，网 络资源和设备交叉资源使用不均衡，网络管理存在盲点。2 、业务发展过程中光 传送网不断叠加、重构，网络结构和业务配置变得越来越复杂，对网络现状的 把握和维护管理变得越来越困难。3 、核心层网络的调度量不断变大、业务局向 变多、业务种类多，原有设备很难支持端到端无阻塞调度，核心站点普遍呈现 配置饱和、扩容困难、风险集中。4 、汇聚、接入层不断向用户延伸，网络不局 限于单一业务、单一拓扑，对大客户的资源管理和差异化服务需求强烈。5 、业 务保护上由于存在大量长链结构和环链无保护配置，导致线路资源利用效率低， 网络生存性差。 光网络评估优化通过对组网、业务、网络保护、网络时钟、故障告警性能、 备件、运行环境、e c c 管理、网管及安全管理、数据和硬件规范十个方面六十个 项目进行评估和分析，以提高综合资源利用率、优化安全稳定性、提高维护效 率为目标，在业务和运营方面实现业务的无阻塞调度( 包括大容量交叉调度和 多种颗粒端到端的交叉调度) 、全业务传送、灵活的末端覆盖和网络逐步智能 2 第1 章绪论 化，最终达到整体投资收益的增长，实现网络和业务的可持续发展。 1 3 智能光网络的演进 1 3 1 网络设备的演进 光网络从p d h 发展至i j s d h 迈出了传输网络在组网能力、安全性和标准化等方 面的一大步。传统的s d h 以t d m 传输和网络管理为主，基本设备形态为a d m 和m a d m ； m s t p 的出现、w d m 的广泛运用将光网络的传送能力推向一个又一个高峰，建立一 个统一的业务承载网已经离我们越来越近，伴随着g f p 、v c a t 、l c a s 等面向数据 的标准在m s t p 的成熟应用，m s t p 已经成为当前光网络建设的首选。另外，随着 数据业务的发展，在快速、高效、动态的特性面前，传输网络的控制管理能力 始终是其发展的软肋。智能光网络的出现使得我们可以建立一套最大自动化的 传输网络，从而降低网络的运营成本。从智能光网络的发展来看，大容量智能 光网络如华为的0 s n 9 5 0 0 已经是现实的产品级别的系统。可以预见，在未来的几 年，智能光网络的应用将是一个不可逆转的趋势。 1 3 2 网络形态的演进 传统城域网的网络形态以链型和环形组网为主，m e s h 网络因组网形态复杂， 组网设备昂贵等缺点而长期未受到重视。但是，随着宽带数据业务的快速增长， 线路容量提升的结果，使节点( 交叉) 与线路( 光接口+ 光放) 费用比例降低， m e s h 网络具有的容量利用率高的特点更有利于节省组网成本。另外，在引入分布 式控制平面后，可以实现分布的m e s h 恢复，减少了业务恢复时间；且从投资回报 率的角度来看，随着电信市场的下滑，运营商将更加关注运营成本。在智能光网 络阶段，网络设备首先应具备m e s h 组网能力，m e s h 网络提供的路径恢复和链路保 护两种保护方式，使得网络的生存性与安全性得到提高。 1 3 3a s o n 网络的演进 a s o n 技术将首先应用于长途传送网与城域骨干传送网，随着网络和业务调度 及管理需要，逐步向城域汇聚和接入网络层面演进，最终实现全网智能化。目前 的长途传送网大多采用环网，环路较长，出现两点故障或多点故障的概率较大， 3 第1 章绪论 建议引f l x a s o n 技术来增强网络的生存性，同时提高端到端的调度能力，提供差异 化长途传送服务。 1 4 本论文主要工作 本论文主要结合天津联通光传输网络建设和改造的具体实践，通过对业务评 估、网络自愈和保护评估、网络管理评估等，提出优化建议和策略，形成具体的 优化实施方案。本论文的主要内容包括： 1 光网络优化量化指标解析。 2 天津本地传输网络现状及存在的问题。 3 针对业务、组网、自愈保护、网络管理等几个方面的评估。 4 天津联通本地传输网优化方案。 4 第2 章业务评估 第2 章业务评估 2 1 线路资源使用情况统计分析 线路资源占用情况用线路资源占用率来表示： 线路资源占用率c 使用率，= 丽毒甏笔盖曼| | ! | 淼。 2 1 1 天津联通网络特点 天津联通网络不同于一般的省级行政区域网络，具有鲜明的城域网的特征， 有着明显的三层网络结构：骨干层、汇聚层、接入层。骨干层为1 0 g 环，实现业 务的跨区域的调度；汇聚层主要为o p t i x2 5 0 0 + 复用段保护环，实现业务的汇聚 和上下；接入服务层，主要是1 5 5 6 2 2 h 设备，实现基站和数据的业务接入。目 前按业务走向、网络保护、组网方式划分为骨干网、g s m 五期网，以及少量的用 于互联互通的网络。本次评估将主要针对骨干网和g s m 五期网进行，互联互通网 络不作详细的论述。 ( 1 ) 骨干网：天津联通目前拥有自己的传送骨干层，共有5 个骨干节点，分 别为市区局、科研东路、雅安道、华龙道、滨海局，骨干网建有1 个1 0 g 四纤调 度环，1 + 2 5 0 0 + 四纤调度环，5 + 2 5 g 汇聚环，容纳的业务量( 折算为2 m ) 占总 业务量的7 0 以上。 ( 2 ) g s m 五期网：以移动业务为主，覆盖部分市区和郊县，负荷着总业务量 ( 折算为2 m ) 的2 6 3 6 。组网形式上以主环为主，南北环业务分担的形式。 ( 3 ) 业务发展趋势：天津联通s d h 传送网目前主要为传送语音业务的平台， 该网络可以通过软件升级平滑过渡到基于开放的多业务( t d m 、a t m 、i p ) 城域 传送基础平台，成为在解决g s m 、c d m a 基站话音传输的基础上，充分考虑w l a n 、 3 g 的移动数据业务传输，满足集团用户、个人用户对话音( 移动固定) 、数据、 专线和各种宽带多媒体业务需求的综合业务网络。目前，部分s d h 设备已经增添 了支持i p 业务的以太网单板，同时也承担了5 0 多条1 5 5 m 数据业务，很明显，综 合业务的城域网发展趋势初见端倪。 5 第2 章业务评估 2 1 2 目前线路资源配置情况 这部分内容是对天津联通骨干网和g s m 五期传输网4 4 6 个网元( 5 个1 0 g 网元， 7 7 个2 5 0 0 + 网元，3 6 4 个1 5 5 6 2 2 h 网元) 配置的线路资源进行分析： 从统计的网元实际配置数据来看，天津联通全网总的时隙利用率为： 全网线路资源占用率= 丽毒甏鼍戛毳塞淼，。 ：! 量王至当：孚坠鲁塑圣! ：呈彗彗要堡里挚篓堕堕堕1 0 0 天津联通全部网络可用的线路时隙 ：兰q ! q ! ! ! ! 丝1 0 0 4 9 3 2 9 + 2 1 9 2 4 = 4 4 6 6 9 6 上面公式中分子是根据传输网元已经配置的线路资源计算得到的结果，分 母是根据网元线路可用时隙统计计算得到的结果，且包括主扩之间的线路资源。 下同。 从这里我们可以看出全网线路时隙总的利用情况，已经接近5 0 ，不过线路 时隙分配利用不平衡，蚴n g s m 五期网和骨干网的2 5 g 调度环，部分线路时隙占 用情况基本上达到饱和，而骨干网1 0 g 环，线路时隙使用率4 0 左右，还有较大 的富裕。 因此根据骨干环、g s m 五期传输网络结构的不同，我们将其线路资源使用情 况分别予以计算，进行统计分析，争取发现制约网络进一步发展的瓶颈。 1 、骨干网 骨干网建有1 个1 0 g 四纤环，1 个2 5 g 四纤调度环，5 个2 5 g 业务汇聚环，1 1 个1 5 5 6 2 2 h 接入环，共有5 个l o g ，4 2 套2 5 0 0 + ，1 0 0 套1 5 5 6 2 2 h 。 骨干网线路资源占用率c 使用率，= 两毒甏鼍焉晏蒜淼，。 ：垫塑1 0 0 4 9 3 2 9 = 4 】5 7 ， 6 第2 章业务评估 。g 环线路资源使用率= 丽毒蒿鼍蛊曼淼，。 ：竺翌x 1 0 0 2 5 2 0 0 = 4 1 2 5 ， 然而实际上1 0 0 核心环线路时隙使用效率见下表 l o g 环线路资源使用率 骨干环的线路资源冗余率大于1 5 ( 根据业界网络建设的普遍经验，一般网 络资源要有1 5 的冗余) ，具有一定的扩容余地，v c 4 较为富裕，较为容易实现 跨环的1 5 5 业务调配，能够一定程度上满足近期的1 5 5 m 业务需求。 线路，5 5 m 数据业务占用率= 芴暑等爱毳蓑蔷嚣器x ，。 、 = ： 1 0 0 6 4 x5 = 1 7 1 9 分析1 0 g 骨干环业务分布和利用情况，发现存在如下问题： ( 1 ) 部分1 5 5 m 数据业务因为跨环，浪费了大量线路资源。建议业务调配时， 应该注意“就近”的原则，减少线路资源的浪费，进而提高网络资源使用效能， 节省投资。 ( 2 ) 1 0 g 骨干环线路资源容量较大，为业务增长活跃的网络，业务添加和割 接频繁，网络不是十分稳定，存在影响网络安全的瓶颈。建议制定规范，理顺 7 第2 章业务评估 思路，保证网络的发展健壮性。 骨干网2 5 g 四纤调度环线路资源占用率( 使用率) = ：垦彗墨曼釜碧些堡i ：x1 0 0 所有可以提供的线路时隙 ：翌翌x1 0 0 9 0 7 2 = 4 1 3 7 ， 2 5 g 环线路资源使用率 图m 硼刷厦i 荔a i 缎罐磺鳓g 哥疆强疆印露嚣嘲 线路标识实际占总共可剩余线路资潺矿 镶”t ”、矿。第，哆，一7 f 。一一? 。，+ | 、“如“? 。? ， 用2 m 。佣2 m t 量2 m ， 一用率u - 。嘎 2 6 2 一市区局2 2 9 8 一市区局2 扩3 8 1 5 0 4 1 2 37 5 6 0 2 6 5 - 华龙道2 9 9 一华龙道扩3 2 15 0 4 1 8 36 3 6 9 2 6 6 南京路1 3 5 8 - 南京路4 06 3 2 36 3 4 9 2 6 4 一九进路1 2 8 1 一九进路2 2 8 25 0 4 2 2 2 5 5 9 5 2 6 6 南京路1 5 1 南京路 3 56 3 2 85 5 5 6 2 6 2 市区局2 2 8 6 市区局3 1 2 82 5 2 1 2 45 0 7 9 结合后面的支路资源分析，从以上图表，可以看出骨干2 5 g 调度环存在如下 问题： ( 1 ) 主干线路资源尚有接近一半的富裕，但目前2 m 支路端口资源非常紧张， 急需扩容。 8 第2 章业务评估 ( 2 ) 2 6 2 一市区局2 - - - - 2 9 8 一市区局2 扩、2 6 5 一华龙道 - 2 9 9 - 华龙道扩线路资源 利用率超过6 3 ，提出资源使用预警：2 6 4 一九进路1 2 8 卜九进路2 、2 6 2 - 市区局 2 , - - - 2 8 6 一市区局3 线路资源使用率超过5 0 ，需关注后续业务发展情况。 子环一和子环三线路资源使用现状 从上面子环一和子环三的线路资源分布情况可以发现如下几个问题： ( 1 ) 在2 5 7 一市区局和2 6 8 - 前进道2 之间形成后续扩容资源瓶颈。 ( 2 ) 2 6 8 一前进道2 至2 6 3 一前进道1 线路资源高达8 9 2 9 ，业务继续分流困难。 ( 3 ) 2 7 7 一南京2 至2 6 6 一南京路l 的线路资源也已经达到6 3 4 9 ，提出线路资 源预警，而2 7 7 一南京路2 至2 5 7 一市区局的线路资源利用率为4 8 4 1 ，说明业务流 向不均。 子环二和子环四的线路资源现状 9 第2 章业务评估 从上图可以看出，子环二和子环四的线路资源存在如下问题： ( 1 ) 子环四在2 5 9 一华龙道两旁的线路资源已经达n 5 0 强，子环四所带环网 站点较多，后续业务扩容余地较大，将逐渐形成日后扩容的瓶颈。 ( 2 ) 子环二在2 7 3 一科研东路和2 6 0 一雅安道的两个汇聚方向的线路资源利用 率较高，特别是2 7 3 - 科研东路线路瓶颈日显突出。 ( 3 ) 子环四的接入环h l d 一7 线路资源利用率已经高达8 0 9 5 ，h l d _ 6 线路资 源利用率也已经达n 6 1 9 0 ，这些环所带站点较多，线路资源紧张。 ( 4 ) 2 7 3 一科研东路至5 一主环科研东路的线路资源利用率达6 4 2 9 ，提出该 线路段线路资源预警。 跫禽 从上面1 0 g 环和扩展子架线路资源利用情况来看，我们发现两个现象： ( 1 ) 一个矛盾：一方面i o g 环主扩之间的线路资源已经非常紧张，多数已经 达到1 0 0 ，一方面l o g 主环线路资源还有大量富裕。 ( 2 ) 显而易见，线路时隙在1 0 g 站点大量吸收，1 0 g 站点的安全稳定性越发 重要。 2 、g s m 五期网 g s m 五期网主要为郊县环以及部分市区环，分为主环、南环、北环三个2 5 g 环，包括3 5 个2 5 0 0 + 网元，2 6 4 个1 5 5 6 2 2 h 网元，主要承载着联通的g 网和c 网业 1 0 老 舔 子) 第2 章业务评估 务。 全网线路资源占用率c 使用率) = 面毒甏蕙莲昱慧淼- 。 ：坐1 0 0 2 1 9 2 4 主环线路资源占用率c 使用率，= 丽翥甏鼍是曼磊淼。 ：6 3 7 7 1 0 0 9 6 3 9 = 6 6 1 6 ， 主环各个关键线路段之间的线路资源使用情况如下： 主环各个关键线路段之间的线路资源使用率 第2 章业务评估 主环线路资源使用现状 结合上面的图表，我们可以发现主环存在如下问题： ( 1 ) 主环5 - 6 槽位所组成的复用段环线路资源基本饱和，9 & 1 0 槽位的线路资 源还有近半的剩余，主环节点多无可用槽位，无法直接扩容。 ( 2 ) 主环，主扩之间的线路时隙也接近饱和，进步扩容困难。 ( 3 ) 北环至主环的线路资源利用率较高，南环到北环的线路资源利用录较低， 可考虑从南环继续向主环调度业务，主环考虑扩容。 南环线路资源占用率( 使用率) = 丽耄篙鬻篓雾淼，。 ：1 4 2 8 1 0 0 5 0 4 0 = 2 8 3 3 ， 1 2 第2 章业务评估 南环线路资源使用率 南环的线路资源分部图为典型的v 字型走势，这充分反映汇接环集中型业务 的特点，说明2 3 一南环市区局为业务的分担的中心节点，业务在此站成收敛趋势。 北环线路资源占用率c 使用率，= 丽毒甏鼍高毳鸶淼，。 ：婴1 0 0 5 5 4 4 = 5 0 0 4 ， 北环线路资源使用率 1 3 第2 章业务评估 北环线蹯资源便用现状 从上面的图表，可以发现北环存在如下问题： ( 1 ) 北环线路资源普遍利用率较高，1 4 一北环滨海至1 5 一汉沽体育场方向，2 0 - 河川大厦至3 3 一北环丁字沽方向，线路资源出现瓶颈发展的趋势。 ( 2 ) j x 一5 环线路资源使用率达到9 2 0 6 ，进一步扩容困难，j x 一3 环达n 6 9 8 4 ，b c - 1 环达n 6 0 3 2 ，需要考虑日后扩容是否满足需要。 ( 3 ) 1 3 一北环华龙道至扩展子架2 1 - 华龙道扩展的线路资源较紧张，已经达到 7 1 2 3 ，而该站左右两侧线路资源使用效率较低，主扩之间，需要考虑进一步 扩容。 南环线路资源使用现状 1 4 第2 章业务评估 从上图，可以看出南环主干线路资源利用较低，存在业务发展的空间，也 可以看出存在如下问题： ( 1 ) 2 4 - 南环雅安道至3 1 一雅安道扩展，线路资源使用率较高，需要扩容。 ( 2 ) j x - 1 8 环，环网过大，站点较多，线路资源使用超过6 0 。 由于g s m 五期网的南、北环主要起到了汇接环的作用，根据业界资源使用经 验，最佳线路资源使用率一般在3 0 左右，而主环和北环的线路资源均超过了 全网平均线路资源占用率5 1 6 1 ，说明主环和北环环内业务均匀，业务量大， 线路使用效率较高。 一 2 2 支路资源使用情况统计分析 支路资源占用率c 使用率，= 丽毒甏鼍患曼淼，。 2 2 1 支路资源使用情况 1 、骨干网支路资源使用情况 骨干誓全网支路资源占用率= 丽翥篙写簇蓦淼- 。 ：5 5 4 7 1 0 0 9 0 8 4 = 6 1 0 6 公式中分子代表传输网管上已经配置的2 m 业务数据，实际端口使用情况如 何，需由用户提供。下同。 下面我们进一步分析1 0 g 环的扩展子架支路资源使用情况： 1 5 第2 章业务评估 1 0 g 环支路资源使用率 10 g 骨干环线路资源使用现状 从以上骨干环支路资源使用图表，可以发现存在如下问题： ( 1 ) 2 6 0 一雅安道、2 6 1 - 科研东路、2 5 7 一市区局扩展子架支路端口资源非常 紧张，急需扩容。 ( 2 ) 业务分流不均，2 5 8 一滨海局唯一的扩展子架2 9 2 一滨海一扩还尚有较多 的2 m 端口剩余。 2 5 g 业务调度环的关键节点支路资源使用情况，见下图： 1 6 第2 章业务评估 2 5 g 调度环支鼯资源便用翠 从上表中，我们可以看出骨干网2 5 g 调度环存在如下问题： ( 1 ) 骨干网2 5 g 调度环，主、扩子架支路资源紧张，f f j j 女1 1 2 6 4 一九经路1 、2 6 6 一 南京路、2 6 3 一前进道l 、2 9 8 - 市区局2 扩展支路资源利用率分别为9 2 0 6 、8 3 3 3 、 7 6 1 9 、7 5 6 0 。 ( 2 ) 结合骨干网2 5 g 调度环线路资源的使用情况，存在“道宽站窄 的矛 盾。 于环一丰口千环三支路资源便用图 从上面支路资源使用图，可以看出子环一和子环三存在的问题： ( 1 ) 子环三中心站点2 7 9 一金融街、子环一业务中心站点2 6 9 一苏州道支路资 源利用率较高，分别达至 w j 8 7 3 0 、8 0 1 8 ，但两个站点尚有较多空闲支路槽位。 ( 2 ) 部分重要边际站点支路端口基本饱和，且为无保护链，例如3 8 0 一环渤 海。 1 7 第2 章业务评估 子环二和子环四支路赍源使用图 从上面支路资源使用图，可以看出子环二和子环四存在如下问题： ( 1 ) 子环二所有关键节点支路资源利用率大于6 5 ，需要做扩容规划。 ( 2 ) 子环四2 8 5 一大直沽、2 8 7 一新王串场、2 8 3 - 月纬路支路资源使用超过 5 8 7 3 ，需要做扩容规划。 ( 3 ) 2 7 3 一科研东路和2 8 1 一九经路2 均有空闲支路槽位，但未配置支路单板。 2 、g s m 五期网支路资源使用情况 汇接环各环、各网元支路资源使用情况见附件7 。 汇接环全网支路资源占用率= 两喜等管鏊蓑淼，。 ：4 4 3 4 1 0 0 8 9 0 2 = 4 9 8 1 主环各扩展子架支路资源使用情况分布图： 1 8 第2 章业务评估 主环支路资源使用率 从上表可以看出主环支路资源使用存在如下问题： ( 1 ) 雅安道扩展子架、华龙道扩展子架的支路资源紧张，扩容的余地较小。 ( 2 ) 主环卜市区局、2 一华龙道、3 一河川大厦、4 一雅安道、5 一科研东路已无 可用线路槽位，不能带链或者组环；但卜市区局3 4 支路槽位空闲，3 一河川大厦 11 1 2 1 3 支路槽位空闲，5 一科研东路4 1 4 支路槽位空闲。 北环支路资源使用情况如下： 北环支路资源使用率 1 0 0 0 0 8 0 o o 6 0 0 0 4 0 0 0 2 0 0 0 0 0 0 北环支路资源使用率 可见2 1 一华龙道扩展、1 9 一北环丁字沽、1 4 一北环滨海局的为业务中心站点， 支路资源使用率较高，需要扩容。可考虑业务向其他站点分流。 1 9 第2 章业务评估 雨环支路资源便用翠 从南环支路资源使用情况来看，业务中心站点3 0 - 市区局和3 卜雅安道扩展支 路端口紧张，需要扩容。 3 、数据业务统计分析 骨干环已配置了3 块千兆g e 0 2 以太网板，1 6 块e t l ，其中市区局为5 块；g s m 五期网为7 块，集中在北环和南环，目前配置有少量的宽带业务。 目前城域网数据业务还比较少，随着市场的拓展和网络的建设不断深入， 这部分资源将产生较大的经济效益。 从目前来看，以语音为主的移动业务，对用户的吸引力趋于平缓，语音业 。务整体a r p u 值所占的比例呈现下降趋势。这就要引入数据业务来满足新生代用 户和商务用户对信息和业务活动的需求。通过数据业务吸引用户，促进高端转 网和新入网的增长；，丰富运营公司形象，为移动业务创造新的商机；提升整体 a r p u 值，使盈利增长点多元化。 天津联通传输网络已配置了少量的以太网板从侧面说明了这种趋势。 2 3 全网资源使用效能统计分析 全网资源使用效能定义：用开通的业务数量( 一条端到端的电路) 折算成 2 m 作为分子，光路段数乘以光路的最大时隙量为分母( 即理想状态下最大业务 量) 。此指标可以反映网络的业务分配合理性，网络业务整体的经济性；指标 越高，业务分配就越合理且网络的经济性越好。可以由下面的公式表示： 第2 章业务评估 全网资源使用效能c r ，= 磊旗再妄手罨鲁当煮差墨矣 从经济性角度看：分母与成本成正比、开通业务量与网络创造的收益成正 比；相比后则可反应网络的经济性，定性地反映每l 条电路的成本和价值。如某 些长途干线的电路由于电路传输的站点多，所以资源使用效能( r ) 的指标会较 低，而每条电路的成本就越高。 从业务分配合理性角度看：对于某一确定的网络，指标分母是一定的，而 如果通过合理的业务分配使开通的业务量变大( 即分子) ，则指标就能提高。 这样我们可以算出全网资源使用效能( r ) 在各组网的不同值：复用段环最 大为5 0 ；链型无保护最大为1 0 0 ；对于3 节点的通道环最大为3 3 ，特殊的 2 节点情况也可达5 0 。 如果考虑保护组网限制，不对现有网络方式进行大的更改，相应统计出来 的线路资源( 分母) 更能直观显示目前实际可用的线路资源，对应计算得出的 全网资源使用效能，也就更能贴近组网实际。不考虑支路端口的限制的情况下， 复用段环和无保护环全网资源使用效能能够达到1 0 0 ，通道保护环在站点数目 越多的时候，资源使用效能越低。在组网方式较为完美的情况下，一般采用这 样的算法计算全网资源使用效能。就天津联通的组网实际情况，我们也采用该 统计分析方法。 2 3 1 目前组网全网资源使用效能 天津联通骨干网、g s m 五期网业务( 不包括互联互通以及电源监控业务) ， 目前实际应用的2 m 业务有5 4 0 2 条，1 5 5 m 业务有5 7 条，千兆以太网业务1 条( 8 4 - v c 4 ) ；天津联通2 m 支路端口总容量为1 7 9 8 6 个；全网1 5 5 m 的线路速率段有3 3 3 个，6 2 2 m 线路速率段有9 6 个，2 5 g 线路速率段有6 4 个，1 0 g 线路速率段为1 0 个， 在不改变目前组网硬件的前提下，可以计算全网的资源使用效能：( 按路径统 计) 目前全网的资源使用效能为： 2 1 第2 章业务评估 。 开通的业务数量( y ) 盯2 苑殛藏百两磊蕊苏爵丽f 面 ：兰! z 2 ! 旦兰! 箜：箜x 1 0 0 6 0 1 0 2 + 4 1 7 0 6 4 7 幸4 宰6 3 ：竺旦1 0 0 。o 8 9 9 6 4 = 1 0 5 6 四说明： 考虑为了让计算的结果更加接近于实际情况，我们将1 5 5 m 业务折算成2 m 电路加在 公式分子上，将主扩之间的线路资源从公式的分母中除去。 不考虑线路限制，按照目前已有的支路资源，加上已经开通1 5 5 m 线路资源， 来计算，全网最大的资源使用效能为：r m a x - - 目前2 朋支路端口数量( y ) 光路段数( d ) x 光路最大时隙量( s ) 一( 9 0 8 4 + 8 9 0 2 + 2 0 幸6 3 ) 2 + 6 5 幸6 3 6 0 1 0 2 + 4 1 7 0 6 4 7 木4 掌6 3 = 1 5 2 5 四说明： 上面公式中的分母就是考虑了目前保护组网形式下能够提供的最大线路资源量，分子 中2 0 。6 3 指的是与中兴对接的2 0 个1 5 5 m ，该对接的业务最终是下到华为传输设备 上的 按照目前支路资源限制，计算所得的1 5 2 5 就是在不增加硬件资源的情况 下，全网最大的资源使用效能。 1 、骨干环资源使用效能 骨干网目前全网的资源使用效能为： 。 开通的业务数量( y ) 叮2 菊孺獗可河瓦瓣孬面丽f 两 第2 章业务评估 ：! q 兰! ! ! 兰箜1 0 0 6 0 1 0 2 2 8 x 4 6 3 = 1 3 1 8 四说明： 考虑为了让计算的结果更加接近于实际情况，我们将1 5 5 m 业务折算成2 m 电路加在 公式分子上，将主扩之间的线路资源从公式的分母中除去 骨干网全网的最大资源使用效能为： 。目前2 破路端1 ：3 数量( y ) k m a x 瓦面勇r 面聂而霜霸丽酉甄 ：(9084+13x63)2+63x63100 6 0 1 0 2 2 8 x 4 x 6 3 = 1 6 8 2 ( 分子中1 3 6 3 指的是与中兴对接的1 3 个1 5 5 m ，该对接的业务晟终是下到华 为传输设备上的) 实际网络中造成骨干环资源使用效能低的原因，有如下几个方面： 1 ) 骨干环由于采用了1 0 g 设备，核心网络带宽未充分发挥利用，当然资源使 用效能就较低了； 2 ) 存在跨环业务，在环网业务进行收敛的过程中，同样的支路端口，如果中 转的路径越长，那么占用的线路资源就越大，网络的资源使用效能就越低； 3 ) 单个保护子网过大； 针对这些降低网络资源使用效能的原因，我们在组网现状分析与改进中提出 了具体的改进建议。 2 、g s m 五期网资源使用效能 g s m 五期网目前全网的资源使用效能为： 。 开通的业务数量( y ) 光路段数( d ) 光路最大时隙量( s ) 2 3 第2 章业务评估 2 3 7 7 + 2 6 3 = 一 4 1 7 0 6 1 9 4 6 3 = 6 7 8 四说明： 考虑为了让计算的结果更加接近于实际情况，我们将1 5 5 m 业务折算成2 m 电路加在 公式分子上，将主扩之间的线路资源从公式的分母中除去，分子中7x6 3 指的是与中 兴对接的7 个1 5 5 m ，该对接的业务最终是下到华为传输设备上的 。 目前2 朋支路端口数量( y ) k m a x - 面瓣蔽百瓜觅雨袄葡丽 ：( 8 9 0 2 + 7 x 6 3 ) 2 + 2 x 6 3 1 0 0 4 1 7 0 6 1 9 x 4 x 6 3 = 1 3 0 0 j a u u 葡 3 0 0 0 砖 ， 2 5 0 0 、 1 。一一o 、 ；“一一 、 2 0 0 0 ，。 当前资源使用效能 1 5 0 0 ，入，。 一誊 最大瓷源僮用效能 1 0 0 0 扣，- 矿。o 、二二墨一t 。 。 一。 5 0 0 一 一 1 u u u 知 i ；缸驴，嚣，“? j n 二# ；口i 。9 碟施鲰嘞= f 始触磷霸麓缸囊：玉，? ，蚴毹 g s m ：开期环主环南环北环 g s m 五期网资源便用效能 g s m 五期环的当前资源使用效能比骨干环较低，说明g s m 五期环的业务较分 散，单条业务的路由较长，业务跨环过多，需要加强后期的网络规划和后续的 网络维护的规范性。 3 、天津联通网络资源使用情况说明 从以上的数据统计分析，我们可以看出，一方面骨干网线路资源利用率较 低，全网资源使用效能较低，另外一方面业务汇聚中心支路端口资源紧张，扩 容压力大，为了保护现有投资，提高网络受益，就必须进行支路端口扩容和组 网的优化改造，g s m 五期网也存在同样的问题。 2 4 。第2 章业务评估 一般的网络集中业务和离散型的业务都会并存的，网络的资源使用效能大 约在1 0 - - 2 0 之间，集中型的业务会使网络资源使用效能较低，通道保护环内 站点越多，网络资源使用效率越低。离散型的业务，会使网络资源使用效能较 高，甚至可以达到9 0 左右，像g s m 五期网主环为m s p 环，环间网元彼此有业务， 网络具有较高的资源使用效能2 8 9 3 。 4 、天津联通全网资源使用效能比较分析 目前天津联通骨干环全网资源使用效能和最大资源使用效能分析： 骨干网全网资源使用效能 上面为骨干网目前全网资源使用效能和最大可用资源使用效能对比示意图， 从图例我们看出目前全网的资源使用效能还是较低的，如果需要提高资源使用效 能，就必须对硬件端口进行增量扩容。 g s m 五期环全网资源使用效能 上面为g s m 五期环全网资源使用效能示意图，从图例我们可以看出，主环资 源使用效能相比其他子环要高的多，说明全网的业务量较小且比较分散，业务在 关键节点呈收敛趋势，业务扩容余地较小。 第3 章网络自愈与保护评估 第3 章网络自愈与保护评估 3 1 网络自愈与保护现状 3 1 1 网络自愈保护现状 天津联通骨干网以及g s m 五期传输网络目前有4 5 个保护环和3 0 个无保护链， 包括了1 0 个复用段环网保护，3 5 个s n c p 环保护，4 7 个线性复用段保护，共保护了 全网的4 1 6 个网元，5 4 0 2 条2 m 业务，5 7 条1 5 5 m 业务，1 条千兆以太网业务( v c 4 - 8 c ) ， 还有3 0 个链没有保护，共3 0 个网元，2 6 6 条2 m 业务； 函说明： 以上统计的业务不包括互联互通业务和电源监控业务 网络中纳入保护网的站点比例为： 。 全塑坠墨笔譬燮x 1 0 0 ：一4 1 6 x 1 0 0 ：9 3 2 7 1 丽面甄r2 4 4 6 刮 纳入保护的业务比例为： 箜婴篁掣娑丝x 1 0 0 ：一9 2 3 1 1 0 0 ：9 7 2 0 1 两面甄r2 面1 u u 2 z u 由此可见，网络中大部分的业务都已经纳入环网保护。网络的保护性能较好； 部分未纳入环网保护的业务，均是无保护链，业务缺乏安全性，建议区分客户类 型予以“重要客户重点保障”。 3 1 2 设备级保护现状 设备级保护是网络保护的重要方面，i t u t 中也有明确建议：国际上大多数 运营商都要求设备具有这些必要的配置，这对网络安全稳定起着至关重要的作 用。 在组网关键点和业务的关键点需要考虑进行设备级的保护；组网的关键点指 环带链，环相切、环相交的环上节点；业务的关键点指业务集中点或者业务比较 第3 章网络自愈与保护评估 重要的网元节点。 设备级的保护包括：交叉时钟板主备份，t p s e p s 保护； 目前天津联通关键点有9 3 个，全部配置为交叉时钟主备份 交叉时钟保护比率： cpr=童；耋苇磊篆器=；，。=。； 在所有关键节点中2 5 0 0 + 站点8 8 个，这8 8 个站点中有6 2 个站点配置了t p s 保 护，有1 5 个站点没有配置支路板p q l 板，有1 1 个站点配置有支路板但没有配置t p s 保护；在所有关键点中1 0 g 站点5 个，均没有配置e p s 保护，其中有两个站点没有 配置1 5 5 m 电接口板s p 0 8 板，保护比率为： t p r ：掣婴型型鲎些：一6 2 x 1 0 0 ：8 1 5 8 ： 全网总的2 5 0 0 + 1 0 g 关键点7 6 一。一 一般情况下，关键点的业务都是要求进行设备级保护的