PTN、OTN性能自动分析及应用研究.doc

成果上报申请书成果名称PTN、OTN性能自动分析及应用研究关键词索引（35个）性能自动巡检、性能关联分析及抑制、历史性能分析预警对企业现有标准规范的符合度：符合现有企业标准成果来源：2012年 OTN、PTN、SDH三种设备组网模式下基站业务跨平面灵活调度研究 集团计划内省公司自立项目专利情况：无成果简介： 河北移动随着传输网络规模的不断扩大，网络传输制式转向波分复用和分组化，PTN、OTN等各种新型传输设备不断增加，同时最原始的SDH设备暂未退网，导致传送网组网也趋于复杂化。这样复杂的情况也给日常传输网络维护带来了很大困难。保定分公司按照省公司2012年传输网专项整治方案要求，以及承接的集团公司试点课题PTN、OTN性能自动分析及应用研究要求，从性能预警门限、关联关系、抑制规则、派单规则等方面开展研究工作，并在性能自动巡检、性能关联分析及抑制、历史性能分析预警等方面开展应用，实现向面向性能的主动维护模式的转变，提高传输性能分析效率。基本功能：PTN、OTN性能数据采集(巡检)、历史性能分析预警、性能关联分析及抑制等（集团课题）；深度功能：基于环的流量评估承载网负载，全网业务流量统计分布及趋势分析，OTN光衰统计等（PTN、OTN网络特点）；通过PTN、OTN性能分析系统自动化处理代替人工核查，从被动响应转变为主动预防，运维部门从根本上降低维护成本和故障发生率；同时，还为规划、运营部门提供有力的数据支撑。省内试运行效果： 2012年OTN/PTN性能分析系统在河北移动保定分公司试点创新，实现面向性能的主动维护模式的转变，传输性能分析效率提升非常显著，保定分公司在河北移动已树立标杆，建议河北移动其他地市进行学习与对标，在实现经验快速复制的同时，也可以根据自身特点，进行本地化创新或调整；实现各地市最终能够对传输网络进行良好的监控及感知。文章主体（3000字以上，可附在表格后）： 一、背景情况河北移动随着传输网络规模的不断扩大，网络传输制式转向波分复用和分组化，PTN、OTN等各种新型传输设备不断增加，同时最原始的SDH设备暂未退网。传送网组网趋于复杂化，也给日常传输网络维护带来了很大困难。伴随着移动互联网、高清视频、在线游戏、云应用等业务的兴起，在网络流量爆炸式增长的今天，运营商虽然不断地在提高着网络带宽，但却依然感受到了一种“供不应求”的压力。流量移动性带来的挑战,节假日、大型活动、自然灾害，缺乏流量实时分析，无法提前识别异常流量，提供应急保障，如何找到小流量路由，割接拥塞业务。3G/LTE新建，要求高带宽、低时延，LTE带宽增加数十倍，将来瓶颈点会在哪里？S1X2引入，流向不确定，如何判断业务劣化点？ 基站带宽不断提升，传输网是否可以承载？从现状出发，河北移动保定分公司从性能预警门限、关联关系、抑制规则、派单规则等方面开展研究工作，并在性能自动巡检、性能关联分析及抑制、历史性能分析预警等方面开展应用，率先推出了PTN、OTN性能分析系统，采用软件的方式替代以往人工核查的方式来驱动、完成日常维护工作，设备性能预警和相关分析，从根本上降低维护成本，提高传输性能分析效率。二、技术方案1、 全网集中性能管理解决方案uTraffic性能分析系统提供全网集中性能解决方案，致力于网络流量管理、业务质量管理、网络容量管理；该系统监控华为网络设备（PON、PTN、OTN、IP RAN等，后续版本可定制支持3rd设备），通过DCN或网管自动提取海量性能数据，提供历史性能分析预警、性能关联分析及抑制等基本能力，同时根据网络设备特点，提供系列深度功能；具备与上层OSS、派单系统对接能力。2、 系统部署基础软硬件及限制说明 流量采集服务器软件Oracle数据库报表外购软硬件：Oracle数据库，做为存储数据库uTraffic-外购软件终端物理软件-uTraffic 报表平台（第三方IV公司合作授权费用）uTraffic-自制软件uTraffic 基本软件,V100R001，流量采集与分析软件基本包采集器功能组件与license03，000等效网元，采集PTN+OTN 报表功能组件与license03，000等效网元，采集PTN+OTN PTN解决方案包PTN网络流量报表分析软件包OTN解决方案包OTN网络流量报表分析软件包报表定制费报表定制费用，考虑不重复的情况下例：1张表10000RMB,每个地市10张表。客户端接入license 多客户端接入对接服务，一个地市用4个客户端，每客户端2500. 流量采集服务器硬件T4-1（含软件、服务）T4-1单机-单CPU*2.85GHz(8核)-32G(16*2G)-8*600G-1*集成千兆网卡(2网口)-1*千兆网卡(4网口)-1*SAS卡-DVDROM-无键鼠-无显示器-无服务-100240VAC-带配置表 版本要求及限制说明1）PTN、OTN性能分析系统版本：uTraffic V1R1C01；2）对网管U2000影响：U2000（PTN）需要升级到V1R6C02SPC300，U2000（OTN）需要升级到V1R8C00；3）对现网的影响：无影响，PTN、OTN网络不需要改动网络架构，不需要升级设备版本；4）对OSS与BSS的影响：无 。3、 亮点特性3.1 性能自动巡检3.1.1 TopN排名业务类型包括有：单板繁忙度TOPN、L2链路繁忙度TOPN、端口繁忙度TOPN、PWE3-PW流量TOPN。繁忙度概念定义：样例：单板繁忙度TOPN排名3.1.2 性能报表A：单板性能报表B：端口带宽利用率报表C：链路带宽利用率报表D：业务质量报表D：端口误码报表3.2 性能关联和抑制3.2.1 性能关联：全网业务流量分布统计及大客户分析针对PTN承载业务特点，提供流量关联业务的分布统计及流量趋势图，高层领导根据统计数据来判断规划是否与应用相符，有效决策业务发展方向；集客业务为移动主要收入来源，提供流量关联集客分布统计和流量趋势图，有效保障移动与集客的SLA，流量复合增长高的集客针对性营销和主动扩容。每PW承载业务类型及大客户名称，需要用户手工导入。案例1：LTE业务数量100条，保证带宽占整网的20%，实际流量占整网的6%，网络建设初期，流量不高，网络还未得到充分利用，保证带宽设置偏高。案例2：WLAN业务配置带宽2%，但是流量占比17%，业务开展良好，属于流量消耗的大户，需要重点经营，同时也关注其流量变化趋势对于承载网的影响。从上图可以识别出： 2G业务在3月6月发展迅猛； 3G业务在4月6月发展迅猛； WLAN业务在3月后流量平稳； 家宽和LTE增长缓慢；3.2.2 性能关联：基于环流量分析PTN网络组网特点为环环相套，层层保护，出环点流量反馈该环整体状态，基于PTN组网特点提供流量关联环分析统计，来判断该环的负载压力，快速找到流量瓶颈点，及时扩容或优化案例1：在网络新建时，新增加5个基站，对接入环、汇聚环以及核心环有哪些影响，通过基于环的流量分析，能准确反馈环的负荷状态。案例2：以汇聚环-1为例，当汇聚环1的峰值带宽利用率偏高时，可以下钻查看环内每两设备之间的2链路流量明细，判断是否为某一L2链路流量过高；也可以下钻到下挂的接入环-1，查看两个接入点A、F流量是否过高；也可以下钻到上接的核心环-1，查看汇聚环-1出口C、D的流量是否过高。3.2.3 性能关联：OTN光衰分析OTN光路设备功率衰耗分析依赖于OTN设备部署位置和光纤距离；OTN光衰将每段光纤衰耗关联上光纤距离和设计光衰，准确分析实际光衰与设计光衰差异，并采用不同颜色区分严重程度进行分布统计，快速定位到性能劣化的根源。3.2.4 抑制对于性能告警，如果每次越限就上报告警，将会因性能指标的短期抖动产生过多的告警，因此需要进行必要的告警抑制能力。抑制规则为：在连续的M个采集周期内（如4个15分钟周期），越限N次（如越限3次），才会上报一个性能告警。3.3 群障收敛分析多个基站业务质量下降，选中对应业务还原业务路径并呈现每条业务路径上性能，快速找出共路由点，支撑群障快速收敛。3.4 历史数据分析3.4.1 提供日周月年不同粒度的分析报表各种性能报表均支持时间维度的汇集分析，提供月（周）-日逐层明细钻取。 月报日报3.4.2 性能事件关联历史数据分析性能事件支持多种过滤方式，通过性能事件能查询历史性能数据，并在图形上直接标识性能事件，直观判断事件产生时间和性能值，支撑故障定位和分析。4 规格描述1) 集团规范基本要求系统名称分类模块名称子功能点功能描述综合性能分析系统试点 集团规范基本要求 性能自动巡检性能数据采集提供对华为OTN/PTN设备的性能数据采集功能OTN：光功率、流量、误码等性能指标PTN：流量、误码、网元健康等性能指标Top N排序单板繁忙度TOPN、L2链路繁忙度TOPN、端口繁忙度TOPN、PWE3-PW流量TOPN性能报表基于OTN、PTN网络特点，提供各种性能报表：1、网元健康统计2、端口流量统计3、误码统计4、光功率波动统计性能关联分析及抑制PTN全网业务流量分布统计针对PTN承载业务特点，提供流量关联业务的分布统计及流量趋势图，高层领导根据统计数据来判断规划是否与应用相符，有效决策业务发展方向集客分析集客业务为移动主要收入来源，提供流量关联集客分布统计和流量趋势图，有效保障移动与集客的SLA，流量复合增长高的集客针对性营销和主动扩容基于环流量分析基于PTN组网特点提供流量关联环分析统计，判断该环的负载压力，快速找到流量瓶颈点，及时扩容或优化地理位置OTN光衰将每段光纤衰耗关联上光纤距离和设计光衰，准确分析实际光衰与设计光衰差异，并采用不同颜色区分严重程度进行分布统计，快速定位到性能劣化的根源抑制抑制规则为：在连续的M个采集周期内（如4个15分钟周期），越限N次（如越限3次），才会上报一个性能告警。历史性能分析预警提供日周月年不同粒度的分析报表各种性能报表均支持时间维度的汇集分析，提供月（周）-日逐层明细钻取。性能事件关联历史数据分析性能事件支持多种过滤方式，通过性能事件能查询历史性能数据，并在图形上直接标识性能事件，直观判断事件产生时间和性能值，支撑故障定位和分析2) 平台功能系统名称分类模块名称子功能点功能描述综合性能分析系统试点 系统基础功能 数据分析基础功能性能TopN排序 将当前性能数据进行排序，呈现TopN（Top 10、 15，20）数据；支持下钻查询某一对象历史明细； 性能历史明细查询 查询的所有资源、所有指标最近一周期的数据表格显示；查询的所有资源、逐个指标历史数据图形化显示 性能事件相关性分析 性能数据产生门限告警后，可以从性能事件查询该对象的历史性能数据，在图表中标识性能事件产生的时间和数据大小，支撑快速定位故障产生原因 性能数据发布报表发布提供性能数据报表的输出、打印等功能信息推送 提供Email手工和自动发送性能异常数据功能 高级功能 / Dashboard 强大Dashboard自定义：监控设备、指标、门限、分析周期、Hotspot / 趋势分析与预测 根据当前数据，历史数据进行分析，预测将来的走势；显示项：当前值，过去一周平均值，3个月达到的值，到达门限（例如：80）的时间； / PDF文件二次编辑加工 支持对PDF格式导出文件进行二次加工，如对PDF导出文件选择性的按周期过滤数据 3) PTN网络流量及性能监控指标类型 监控对象 KPI 功能 备注 一 网络流量 ETH端口 流量（流入、流出）、带宽利用率（流入、流出） TOPN排名(全网、按子网、集团客户流量) 热点分析 繁忙度分析 日忙时分析 趋势预测 时间维度汇聚分析：日、周、月、年分析 资源维度下钻分析：多维钻取：上钻到环出口端口、下钻到环入口流量、下钻到环内端口 历史基线数据分析 等级分布 性能越限告警分析 均值，峰值 L2 Link 流量、带宽利用率 PWE3 流量、带宽利用率 均值，峰值PTN盒式设备不支持 环 环流量、环内最大端口带宽利用率 集团客户 配置带宽、流量 当前只支持专线业务，尚不支持专网业务 二 网络质量 PWE3 时延、抖动 PTN设备当前不支持丢包 三 网元健康 单板 单板CPU、温度 ETH端口 ETH口错包：收到的碎片、收到的错误超长包、FCS错误和对齐错误包、收到的超短包 四 容量管理 ETH端口 ETH端口配置带宽占比（保证带宽占比、峰值带宽） 保证带宽占比=保证带宽/总带宽 峰值带宽占比=峰值带宽/总带宽 五 光功率 激光器 发送光功率、接收光功率 4) OTN网络流量及性能监控指标类型 监控对象 KPI 功能 备注 一 跨段衰耗统计 OMS 基于OMS下所有OTS跨段衰耗的分布（4个级别：正常、危险、高危、严重） TOPN排名(全网、按子网) 热点分析 时间维度汇聚分析：日、周、月、年分析 历史基线数据分析 等级分布 性能越限告警分析 可以关联钻取到OMS的OTS报表中 OTS 合波发送光功率、接收光功率、跨段衰耗、与设计值偏差 与设计偏差=跨段衰耗-设计跨段衰耗（客户输入）； 对于部分无法支持光功率的OTS端口，可以通过临近的光口进行推算 二 光功率波动统计 OCH端口、OTS端口、OMS端口 相邻两个周期的光功率计算差值得到每个采集周期的光功率波动 根据预定义的波动门限，判断两个采集周期是否波动异常； OCH端口、OTS端口、OMS端口 对于一定时间内（如月度）的光功率波动情况进行统计，给出波动频率； 波动率=一段时间内（推荐月度统计）异常波动的频繁度；点击波动数据，可以钻取到时间维度的波动曲线图。 三 接入业务流量 ETH透传端口 带宽利用率（流入、流出） ETH端口 （二层处理） 流量（流入、流出）、带宽利用率（流入、流出） 四 OCH端口统计 OCH端口 单波端口的发送光功率、接收光功率、BER（纠前/纠后）、TDC BER：比特误码； TDC：色散（40G/100G） 5) 后续设想 OTN/PTN性能分析系统具备兼容性方案，创新试点阶段覆盖华为OTN/PTN设备，后续可演进支持第三方设备，通过第三方的EM