復(fù)用段環(huán)裂環(huán)擴(kuò)容實(shí)例研究與解決

童 飛

(滁州電信分公司,安徽滁州239000)

復(fù)用段環(huán)裂環(huán)擴(kuò)容實(shí)例研究與解決

童 飛

(滁州電信分公司,安徽滁州239000)

通過(guò)環(huán)網(wǎng)的裂變以增加通道的方法對(duì)現(xiàn)網(wǎng)改動(dòng)少、成效快,可以很好的滿足各類新業(yè)務(wù)、新客戶對(duì)傳輸網(wǎng)的音量、速率的更高需求。環(huán)網(wǎng)裂環(huán)改造的重點(diǎn)是分析網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),業(yè)務(wù)流量,從而找出對(duì)現(xiàn)網(wǎng)影響最小,對(duì)網(wǎng)絡(luò)效率和安全性的提高最有幫助的方法。

SDH;雙纖雙向復(fù)用段保護(hù)環(huán);自愈環(huán)

1 二纖雙向復(fù)用段組網(wǎng)及保護(hù)機(jī)理

1.1 二纖雙向復(fù)用段組網(wǎng)原理

復(fù)用段保護(hù)一般有以下四種形式:二纖雙向復(fù)用段共享保護(hù)環(huán);二纖單向復(fù)用段保護(hù)環(huán);線性復(fù)用段1+1保護(hù);線性復(fù)用段1:N保護(hù)。

二纖雙向復(fù)用段共享保護(hù)環(huán)在光網(wǎng)絡(luò)傳輸網(wǎng)中有廣泛的應(yīng)用。組環(huán)時(shí)要求環(huán)上的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)間只需兩根光纖。利用時(shí)隙交換技術(shù),一條光纖同時(shí)載送工作通路(S1)和保護(hù)通路(P2),另一條光纖上同時(shí)載送工作通路(S2)和保護(hù)通路(P1)。

一個(gè)STM-N的二纖雙向復(fù)用段共享保護(hù)環(huán),其共有N個(gè)AU-4。在順時(shí)針?lè)较蛏暇幪?hào)為1到N/2的AU-4時(shí)隙安排用作工作通路,編號(hào)為N/2+1到N的AU-4時(shí)隙安排用作保護(hù)通路。在逆時(shí)針?lè)较蛏系墓饫w的時(shí)隙是類似的。編號(hào)為m的AU-4工作通路由對(duì)應(yīng)的保護(hù)通路在相反方向的第(N/2+m)個(gè)的AU-4來(lái)保護(hù)。雙纖雙向復(fù)用段保護(hù)環(huán)的業(yè)務(wù)容量為M/2×STM-N(M是環(huán)上節(jié)點(diǎn)數(shù))。

1.2 二纖雙向復(fù)用段保護(hù)原理

復(fù)用段倒換算法和網(wǎng)元側(cè)和單板側(cè)的關(guān)系如下圖1所示:

圖1 復(fù)用段倒換算法和網(wǎng)元側(cè)和單板側(cè)的關(guān)系

二纖雙向復(fù)用段的保護(hù)倒換屬于雙端倒換,即故障兩側(cè)的節(jié)點(diǎn)要同時(shí)倒換,所以需要協(xié)議來(lái)完成。SDH使用的是復(fù)用段開(kāi)銷中的K1、K2字節(jié)來(lái)傳送APS協(xié)議。由于需要協(xié)議,所以倒換時(shí)間比通道倒換要長(zhǎng),而且對(duì)設(shè)備的軟硬件要求都很高。

倒換條件有SD(信號(hào)劣化)和SF(信號(hào)失效),華為公司生產(chǎn)的SDH設(shè)備的SD包括B2SD,SF包括LOS、LOF、B2OVER、MS-A IS等。

在工作信道恢復(fù)正常后,倒換并不馬上恢復(fù),而是要等待一段時(shí)間,這段時(shí)間稱為W TR(等待恢復(fù)時(shí)間),這是為了避免線路不穩(wěn)定而引起頻繁倒換,W TR一般為5-12分鐘。

當(dāng)出現(xiàn)節(jié)點(diǎn)失效,比如節(jié)點(diǎn)斷電時(shí),復(fù)用段控制器能自動(dòng)隔離該節(jié)點(diǎn),對(duì)所有不在此節(jié)點(diǎn)上下的業(yè)務(wù)進(jìn)行保護(hù)。環(huán)上出現(xiàn)多處信號(hào)失效,如光纖切斷時(shí),復(fù)用段控制器能夠?qū)h(huán)路分成多個(gè)部分進(jìn)行最大限度的保護(hù)。

從圖2中可看到光纖S1和P2,S2和P1上的業(yè)務(wù)流向相同,通過(guò)使用時(shí)分技術(shù)將這兩對(duì)光纖合成為兩根光纖——S1/P2、S2/P1。這時(shí)將每根光纖的前半個(gè)時(shí)隙傳送主用業(yè)務(wù),后半個(gè)時(shí)隙傳送額外業(yè)務(wù),也就是說(shuō)一根光纖的保護(hù)時(shí)隙用來(lái)保護(hù)另一根光纖上的主用業(yè)務(wù)。例如,S1/P2光纖上的P2時(shí)隙用來(lái)保護(hù)S2/P1光纖上的S2業(yè)務(wù)。

圖2 二纖雙向復(fù)用段保護(hù)環(huán)

雙纖雙向復(fù)用段保護(hù)環(huán)的保護(hù)機(jī)理如圖3所示。在網(wǎng)絡(luò)正常情況下,網(wǎng)元A到網(wǎng)元C的主用業(yè)務(wù)放在S1/P2光纖的S1時(shí)隙(對(duì)于STM-16系統(tǒng),主用業(yè)務(wù)只能放在STM -N的前8個(gè)時(shí)隙1#-8#STM-1[VC4]中),備用業(yè)務(wù)放于P2時(shí)隙(對(duì)于STM-16系統(tǒng)只能放于9#-16#STM-1[VC4]中),沿光纖S1/P2由網(wǎng)元B穿通傳到網(wǎng)元C,網(wǎng)元C從S1/P2光纖上的S1、P2時(shí)隙分別提取出主用、額外業(yè)務(wù)。網(wǎng)元C到網(wǎng)元A的主用業(yè)務(wù)放于S2/P1光纖的S2時(shí)隙,額外業(yè)務(wù)放于S2/P1光纖的P1時(shí)隙,經(jīng)網(wǎng)元B穿通傳到網(wǎng)元A,網(wǎng)元A從S2/P1光纖上提取相應(yīng)的業(yè)務(wù)。

圖3 二纖雙向復(fù)用段保護(hù)環(huán)

在環(huán)網(wǎng)B-C間光纜段被切斷時(shí),網(wǎng)元A到網(wǎng)元C的主用業(yè)務(wù)沿S1/P2光纖傳到網(wǎng)元B,在網(wǎng)元B處進(jìn)行環(huán)回(故障端點(diǎn)處環(huán)回),環(huán)回是將S1/P2光纖上S1時(shí)隙的業(yè)務(wù)全部環(huán)到S2/P1光纖上的P1時(shí)隙上去(例如STM-16系統(tǒng)是將S1/P2光纖上的1#-8#STM-1[VC4]全部環(huán)到S2/P1光纖上的9#-16#STM-1[VC4]),此時(shí)S2/P1光纖P1時(shí)隙上的額外業(yè)務(wù)被中斷。然后沿S2/P1光纖經(jīng)網(wǎng)元A、網(wǎng)元D穿通傳到網(wǎng)元C,在網(wǎng)元C執(zhí)行環(huán)回功能(故障端點(diǎn)站),即將S2/P1光纖上的P1時(shí)隙所載的網(wǎng)元A到網(wǎng)元C的主用業(yè)務(wù)環(huán)回到S1/P2的S1時(shí)隙,網(wǎng)元C提取該時(shí)隙的業(yè)務(wù),完成接收網(wǎng)元A到網(wǎng)元C的主用業(yè)務(wù)。

網(wǎng)元C到網(wǎng)元A的業(yè)務(wù)先由網(wǎng)元C將網(wǎng)元C到網(wǎng)元A的主用業(yè)務(wù)S2,環(huán)回到S1/P2光纖的P2時(shí)隙上,這時(shí)P2時(shí)隙上的額外業(yè)務(wù)中斷。然后沿S1/P2光纖經(jīng)網(wǎng)元D、網(wǎng)元A穿通到達(dá)網(wǎng)元B,在網(wǎng)元B處執(zhí)行環(huán)回功能——將S1/P2光纖的P2時(shí)隙業(yè)務(wù)環(huán)到S2/P1光纖的S2時(shí)隙上去,經(jīng)S2/P1光纖傳到網(wǎng)元A落地。

通過(guò)以上方式完成了環(huán)網(wǎng)在故障時(shí)業(yè)務(wù)的自愈。此外為了APS協(xié)議的正常運(yùn)行,復(fù)用段環(huán)要設(shè)置最大節(jié)點(diǎn)號(hào),環(huán)上每個(gè)網(wǎng)元要按主環(huán)方向設(shè)置從0至最大節(jié)點(diǎn)號(hào)的網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)號(hào)。

2 復(fù)用段環(huán)裂環(huán)擴(kuò)容實(shí)例

分析傳輸網(wǎng)存在的問(wèn)題以及如何開(kāi)展傳輸網(wǎng)的優(yōu)化,應(yīng)有四個(gè)關(guān)鍵因素,這四個(gè)關(guān)鍵因素是指通訊網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該具備的性質(zhì)即安全性、可控性、高效性、擴(kuò)展性[1]。安全性指保證網(wǎng)絡(luò)設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定、安全,網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的保護(hù)、恢復(fù),設(shè)備板件的保護(hù)備份等。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行的保障和當(dāng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)障礙時(shí)應(yīng)具有及時(shí)修復(fù)和盡量減輕對(duì)用戶的影響的能力?？煽匦允侵笇?duì)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)有較強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)管理能力,實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)電路在傳輸網(wǎng)絡(luò)上的端到端調(diào)配,保證業(yè)務(wù)的即時(shí)開(kāi)通、調(diào)配,使傳輸網(wǎng)成為可運(yùn)營(yíng)的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)。高效性是網(wǎng)絡(luò)生產(chǎn)電路的效益,最大程度發(fā)掘網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的能力與效率,使網(wǎng)絡(luò)的投資成本得到充分的發(fā)揮,并降低網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)成本。擴(kuò)展性指要求網(wǎng)絡(luò)具有可持續(xù)發(fā)展的特性,網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)與優(yōu)化應(yīng)充分考慮到網(wǎng)絡(luò)的升級(jí)、擴(kuò)容,使網(wǎng)絡(luò)建設(shè)具有可延續(xù)性。

2.1 現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)存在的問(wèn)題

本地現(xiàn)有農(nóng)話網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是二纖雙向復(fù)用段環(huán)相切二纖單向通道環(huán),環(huán)上網(wǎng)元帶鏈的結(jié)構(gòu)。

網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D如圖4所示:

圖4 原農(nóng)話網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

此農(nóng)話網(wǎng)絕大部分設(shè)備是使用1型子架的華為Op tix 155/622,設(shè)備型號(hào)老舊,業(yè)務(wù)配置限制多。如相同時(shí)隙號(hào)無(wú)法同時(shí)配到同一塊支路板上,1型子架共用總線的限制等。這些限制導(dǎo)致非線路上所有時(shí)隙皆為可用空閑時(shí)隙。有些時(shí)隙雖然線路上為空閑未用狀態(tài),但是支路無(wú)法使用。共用總線的槽位相同的時(shí)隙也無(wú)法同時(shí)使用。這更加劇了通道飽和的狀態(tài)。

在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)層面:復(fù)用段環(huán)網(wǎng)元稍多,應(yīng)控制在6個(gè)以內(nèi)。2號(hào)網(wǎng)元所帶鏈結(jié)構(gòu)過(guò)多,如果2號(hào)網(wǎng)元設(shè)備故障所造成的網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)太。20號(hào)網(wǎng)元實(shí)際上是處在星型拓?fù)涞闹行狞c(diǎn)位置,是2個(gè)環(huán)的切點(diǎn),網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)也比較大。

此外農(nóng)話環(huán)的大部分業(yè)務(wù)上聯(lián)至2個(gè)中心局網(wǎng)元:20號(hào)網(wǎng)元、1號(hào)網(wǎng)元。業(yè)務(wù)走向集中,網(wǎng)絡(luò)瓶頸效應(yīng)突出,如上圖4所示。統(tǒng)計(jì)整個(gè)子網(wǎng)共有392條路徑,除去155M通道環(huán)上14條業(yè)務(wù),622M復(fù)用段環(huán)至2個(gè)中心網(wǎng)元的業(yè)務(wù)已經(jīng)飽和。

由于上述問(wèn)題的存在導(dǎo)致農(nóng)話環(huán)業(yè)務(wù)承載量飽和,急需擴(kuò)容改造。

2.2 裂環(huán)擴(kuò)容方法及步驟

根據(jù)前面討論到的關(guān)于網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容、優(yōu)化的四個(gè)要素,來(lái)對(duì)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化擴(kuò)容。在投資最少的情況下,盡量解決通道飽和、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)此目標(biāo),制定方案如下:

將原有的622M二纖雙向復(fù)用段保護(hù)環(huán)裂為2個(gè)622M二纖雙向復(fù)用段保護(hù)環(huán),此二環(huán)相切。其中一個(gè)環(huán)加入2號(hào)網(wǎng)元所帶的一個(gè)鏈上的網(wǎng)元28號(hào)網(wǎng)元。拓?fù)鋱D如圖5所示:

圖5 改造后農(nóng)話網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

擴(kuò)容所需硬件設(shè)備如下:20號(hào)網(wǎng)元需新增2塊SL 4光板(Op tix 2500+設(shè)備),28號(hào)網(wǎng)元需新增2塊SL4光板(Op tix 155/622設(shè)備),同時(shí)28號(hào)網(wǎng)元原設(shè)備鏈上1塊SL1光板不再使用,可回收作為備件。

同時(shí)根據(jù)改造后的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)提供光纜資源。

此次改造工程量較大,涉及的業(yè)務(wù)配置更改較多,前期的準(zhǔn)備工作相當(dāng)重要。

首先需統(tǒng)計(jì)分析全網(wǎng)業(yè)務(wù)路徑,要弄清全網(wǎng)所有業(yè)務(wù)在裂環(huán)后是否需要更改配置。統(tǒng)計(jì)得知4號(hào)網(wǎng)元、25號(hào)網(wǎng)元、5號(hào)網(wǎng)元及此3個(gè)網(wǎng)元所帶鏈所有至20號(hào)網(wǎng)元業(yè)務(wù)都是通過(guò)短路徑直接下至20號(hào)網(wǎng)元。4號(hào)網(wǎng)元、25號(hào)網(wǎng)元、5號(hào)網(wǎng)元及此3個(gè)網(wǎng)元所帶鏈所有至1號(hào)網(wǎng)元業(yè)務(wù)都是通過(guò)短路徑至20號(hào)網(wǎng)元再穿通至1號(hào)網(wǎng)元。在20號(hào)網(wǎng)元裂環(huán)后環(huán)1內(nèi)保留原復(fù)用段環(huán)所用光板5-SL4、6-SL4則上述業(yè)務(wù)只需在1號(hào)網(wǎng)元網(wǎng)元更改配置即可。因?yàn)?號(hào)網(wǎng)元原復(fù)用段環(huán)所使用的11-SL4、12-SL4已換至裂環(huán)后環(huán)2使用。上述業(yè)務(wù)由原11-SL 4下至1號(hào)網(wǎng)元的業(yè)務(wù)改由13-SL4下至1號(hào)網(wǎng)元。同理2號(hào)、24號(hào)網(wǎng)元及此2個(gè)網(wǎng)元所帶鏈業(yè)務(wù)(除28號(hào)網(wǎng)元)至1號(hào)網(wǎng)元及20號(hào)網(wǎng)元所有業(yè)務(wù)都是由短路徑至1號(hào)網(wǎng)元和由短路徑至1號(hào)網(wǎng)元再穿通至20號(hào)網(wǎng)元。此部分業(yè)務(wù)只需在20號(hào)網(wǎng)元處改由10 -SL4下至20號(hào)網(wǎng)元網(wǎng)元即可。3號(hào)網(wǎng)元業(yè)務(wù)由不同方向至1號(hào)網(wǎng)元、20號(hào)網(wǎng)元,則根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整。原通道環(huán)所有業(yè)務(wù)至20號(hào)網(wǎng)元無(wú)需更改,至1號(hào)網(wǎng)元需改由13 -SL4下至1號(hào)網(wǎng)元網(wǎng)元。

硬件設(shè)備調(diào)測(cè)完畢、光纜資源到位測(cè)試完畢、業(yè)務(wù)配置更改統(tǒng)計(jì)完畢后即可割接裂環(huán)。在割接之前就應(yīng)在設(shè)備上加上需加的單板,確保單板正常無(wú)告警。

割接之前須做好配置數(shù)據(jù)的備份工作。一旦出現(xiàn)割接當(dāng)晚無(wú)法解決的問(wèn)題隨時(shí)可以還原網(wǎng)絡(luò),不至于產(chǎn)生業(yè)務(wù)阻斷時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的事故。應(yīng)對(duì)可能會(huì)發(fā)生的問(wèn)題做好詳盡的準(zhǔn)備,設(shè)計(jì)處理預(yù)案,做到有備無(wú)患、萬(wàn)無(wú)一失。如對(duì)可能出現(xiàn)的單板故障應(yīng)準(zhǔn)備好相應(yīng)型號(hào)的單板,割接當(dāng)晚如出現(xiàn)單板故障可以隨時(shí)更換,不會(huì)影響到割接進(jìn)程。對(duì)于割接所使用的光纜資源應(yīng)提前測(cè)試衰耗,應(yīng)對(duì)照相應(yīng)光板靈敏度及過(guò)載點(diǎn)值核對(duì)。防止由于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)改變光功率過(guò)強(qiáng)或過(guò)弱的情況出現(xiàn)。如有可能過(guò)強(qiáng)的情況還應(yīng)準(zhǔn)備光衰。

割接當(dāng)晚實(shí)施步驟如下:

首先按改造后的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)連通光路,查看光板是否有告警,設(shè)備性能值、光板光功率值是否正常。

2個(gè)復(fù)用段環(huán)停止復(fù)用段保護(hù)協(xié)議。在網(wǎng)管上刪除原光路,新建新的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。新建新的環(huán)形復(fù)用段邏輯系統(tǒng)。映射新的西向、東向光板。隨后更改復(fù)用段環(huán)保護(hù)節(jié)點(diǎn)參數(shù)中的最大節(jié)點(diǎn)參數(shù)和網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)參數(shù)(按主環(huán)方向由0開(kāi)始遞增)。上述步驟結(jié)束以后,網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)層面的改造就完成了。此時(shí)需測(cè)試復(fù)用段保護(hù)是否正常?？梢圆捎镁W(wǎng)管上關(guān)斷設(shè)備激光器的方法測(cè)試倒換是否正常,協(xié)議運(yùn)行是否正常。

確認(rèn)邏輯系統(tǒng)正常后,即可按照原先統(tǒng)計(jì)的業(yè)務(wù)配置修改資料修改變更的業(yè)務(wù)配置。此步驟耗時(shí)較多,同時(shí)也是割接的關(guān)鍵步驟。

業(yè)務(wù)配置完成后,需觀察全網(wǎng)告警,查看是否仍有業(yè)務(wù)告警。如TU-A IS告警。如有此類告警,可能是由于業(yè)務(wù)配置不正確造成的,需核對(duì)業(yè)務(wù)配置是否正確。確認(rèn)全網(wǎng)無(wú)異常告警,無(wú)異常性能事件后,可認(rèn)為割接成功。向程控及其他用戶核對(duì)業(yè)務(wù)。業(yè)務(wù)都正常后割接基本完成,此時(shí)應(yīng)備份網(wǎng)元數(shù)據(jù),同步網(wǎng)元數(shù)據(jù)庫(kù),重新搜索路徑?？稍俅芜M(jìn)行倒換測(cè)試。測(cè)試正常后,裂環(huán)擴(kuò)容工作結(jié)束。

2.3 小結(jié)

此次裂環(huán)擴(kuò)容工程在現(xiàn)有設(shè)備上擴(kuò)容單板,更改拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。使網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的到優(yōu)化,及起到使得承載通道大量增加的目標(biāo),也使得網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)因素降低。

存在的問(wèn)題是20號(hào)網(wǎng)元是本農(nóng)話網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的匯聚點(diǎn),此次改造未做變動(dòng)。因?yàn)?0號(hào)網(wǎng)元是此網(wǎng)絡(luò)唯一的華為Op tix 2500+設(shè)備,功能強(qiáng)大,適合作為匯聚網(wǎng)元。且考慮到成本問(wèn)題和實(shí)現(xiàn)難度對(duì)此網(wǎng)絡(luò)不適合一次改動(dòng)過(guò)大,否則實(shí)現(xiàn)機(jī)理復(fù)雜,割接風(fēng)險(xiǎn)也較大,成本也較高?？梢栽谙麓尉W(wǎng)絡(luò)優(yōu)化時(shí)在20號(hào)網(wǎng)元增加擴(kuò)展子架,把原155M二纖單向通道保護(hù)環(huán)的業(yè)務(wù)割至擴(kuò)展子架。擴(kuò)展子架與主子架通過(guò)線性復(fù)用段連接?？捎蓴U(kuò)展子架分擔(dān)20號(hào)網(wǎng)元設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)。

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A Case Study of Ring Expansion of M ultiplex Section through Ring Fission

Tong Fei
(Chuzhou Telecommunication Branch Company,Chuzhou 239000,China)

With the rapid developmentof telecommunication servicesin recent years,new businessand new customersmake a very high demand on the capacity and the speed of transmission network.Many subnetsof local network in operation are in desperate need of expansion in capacity and reconstruction due to the channel saturation.Themethod to increase channels through the ring fission is themost effective because itmakes the fewest changes to the existing network.Ring fission transformation can be achieved by finding a helpfulmethod to imp rove the efficiency and security of the network w ith aminimal impact on the existing network mainly through an analysisof the network structure and its business.

SDH;bidirectional 2-fiber multip lex section p rotection ring,self-healing ring.

book=1994,ebook=9

TN929.52

A

1673-1794(2010)02-0032-03

童 飛(1983-),男,工程師,研究方向:光網(wǎng)絡(luò)通訊。

2009-12-08