光傳輸網(wǎng)智能化在油田骨干網(wǎng)中的應(yīng)用研究

高莉

[摘 要]2018年，隨著長慶油田骨干傳輸網(wǎng)改造項目的完成，搭建成了一張完整的100 Gbps OTN Mesh網(wǎng)（網(wǎng)狀網(wǎng)），能承載大量新的業(yè)務(wù)和高寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度和穩(wěn)定性都得到了提高，對長慶油田產(chǎn)能建設(shè)數(shù)字化管理和信息化建設(shè)逐步邁向智能化起到了積極作用。隨著光網(wǎng)絡(luò)智能化應(yīng)用的推進，本文以長慶油田OTN傳輸網(wǎng)智能化管理為切入點，就傳統(tǒng)DWDM系統(tǒng)出現(xiàn)的電路開通不靈活、路由保護方式單一的問題，提出了針對性解決意見。

[關(guān)鍵詞]OTN傳輸網(wǎng);智能化;WASON技術(shù)

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2020.06.035

[中圖分類號]TE46[文獻標識碼]A[文章編號]1673-0194（2020）06-00-02

0? ? ?引 言

長慶油田OTN傳輸網(wǎng)，目前開通了4波，已經(jīng)將原有的DWDM設(shè)備全部業(yè)務(wù)遷移至OTN系統(tǒng)，長慶油田OTN傳輸網(wǎng)涵蓋了油田范圍內(nèi)的陜西、甘肅、寧夏、內(nèi)蒙古4省區(qū)共33個站點，具有點多、面廣、線長的特點，沿用傳統(tǒng)業(yè)務(wù)開通模式效率低、不靈活，隨著智能化油田建設(shè)，大容量和高寬帶的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)對傳輸質(zhì)量和可靠性的要求也在提升，本文經(jīng)過研究選擇端對端業(yè)務(wù)配置模式、WASON方式來解決業(yè)務(wù)開通慢、網(wǎng)狀網(wǎng)業(yè)務(wù)保護的問題。

1? ? ?光傳輸網(wǎng)智能化在油田骨干網(wǎng)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

1.1? ?電路調(diào)度開通不靈活

現(xiàn)有的長慶油田傳輸骨干網(wǎng)DWDM系統(tǒng)，業(yè)務(wù)調(diào)度采用的是硬件跳纖連接方式，開通業(yè)務(wù)需要在業(yè)務(wù)經(jīng)過的每個OTM站點采用光纖跳纖，在ODF柜東西方向進行跳接，然而長慶油田骨干傳輸網(wǎng)橫跨陜西、甘肅、寧夏、內(nèi)蒙古4省區(qū)，站點眾多，業(yè)務(wù)開通時間長，工作量大，特別是很多無人值守站點需要專人到現(xiàn)場操作，效率低、成本高。盡管OTN網(wǎng)狀網(wǎng)可以通過網(wǎng)管遠程開通調(diào)度業(yè)務(wù)，但是通常需要對每一臺設(shè)備進行單獨配置，配置人工效率不高、容易出錯，完成一條業(yè)務(wù)的配置需要15～30分鐘。

1.2? ?保護方式單一

傳統(tǒng)的DWDM和OTN應(yīng)用的都是基于環(huán)網(wǎng)的線性“1+1”保護方式，每一個工作路徑都配置了一個相應(yīng)的保護路徑，如果工作路徑出現(xiàn)問題，業(yè)務(wù)流自動由工作路徑倒換到保護通道，當工作路徑恢復，業(yè)務(wù)流會返回到工作路徑，這種方式?jīng)]有充分利用OTN網(wǎng)狀網(wǎng)路由，無法實現(xiàn)多次中斷的業(yè)務(wù)保護。

2? ? ?長慶油田OTN網(wǎng)狀網(wǎng)智能化業(yè)務(wù)保護需求分析

長慶油田OTN網(wǎng)狀網(wǎng)繼續(xù)使用線性“1+1”保護方式，這種保護方式可以抗擊環(huán)網(wǎng)內(nèi)一次中斷發(fā)生，不能利用其他冗余路徑抗擊多次中斷，在網(wǎng)狀網(wǎng)中造成的問題看似有多條冗余路徑，但無法真正利用起來，應(yīng)用基于OTN光傳輸網(wǎng)的WASON技術(shù)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的按需分配，實現(xiàn)光網(wǎng)絡(luò)智能業(yè)務(wù)保護，這一技術(shù)業(yè)務(wù)可以在網(wǎng)絡(luò)中實現(xiàn)分級保護，按照業(yè)務(wù)的等級提供不同的保護方式和保護策略，最高可實現(xiàn)ms（毫秒）級保護。對于重要業(yè)務(wù)，網(wǎng)絡(luò)可以提供永久“1+1”保護方式，只要網(wǎng)絡(luò)中存在可達路徑，網(wǎng)絡(luò)會自動為其建立并保留一條保護通道，直到資源耗盡。這種方式可以為業(yè)務(wù)提供最高等級的保護和最低的倒換延時，確保業(yè)務(wù)的連續(xù)性。對于等級較低的業(yè)務(wù)，可以采用重建路由的方式實現(xiàn)業(yè)務(wù)保護，當業(yè)務(wù)的工作路徑出現(xiàn)中斷，系統(tǒng)會自動為業(yè)務(wù)計算一條新的工作路徑，直到資源耗盡，這種方式無須預留保護通道，節(jié)省系統(tǒng)資源，但是相對來說延時較高。

3? ? ?WASON技術(shù)分析

WASON是基于WDM/OTN光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的ASON（融交換、傳送為一體的自動交換傳送網(wǎng)）技術(shù)，具有ASON功能外，主要解決波分網(wǎng)絡(luò)中光纖/波長自動發(fā)現(xiàn)、在線波長路由選擇、基于損傷模型的路由選擇。WASON網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的核心特點是網(wǎng)絡(luò)快速智能化業(yè)務(wù)配置。從總體結(jié)構(gòu)上看，WASON是由傳送平面、控制平面、管理平面組成，在傳統(tǒng)的光傳送網(wǎng)實體和網(wǎng)管實體上增加了一個控制平面的抽象體系，每個網(wǎng)元上有一個光連接控制器，來控制網(wǎng)元，由數(shù)據(jù)通信網(wǎng)為三大平面內(nèi)部以及平面之間的管理信息和控制信息提供通路，進行交互實現(xiàn)智能操作。光網(wǎng)絡(luò)智能化的關(guān)鍵技術(shù)在控制平面，控制平面完成呼叫控制和連接控制，在網(wǎng)絡(luò)資源和拓撲結(jié)構(gòu)自動發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)上，通過調(diào)用傳送平面的資源，調(diào)用動態(tài)智能選路算法，通過分布式信令處理和交互，建立、拆除和維護端到端的按需連接，同時提供可行可靠的保護恢復機制，實現(xiàn)故障情況下連接的自動重構(gòu)。

WASON具有強大的業(yè)務(wù)恢復（業(yè)務(wù)發(fā)生故障時，業(yè)務(wù)建立的首節(jié)點發(fā)起重路由，找到一條新路繼續(xù)傳輸業(yè)務(wù)的過程）功能，應(yīng)用路由技術(shù)、動態(tài)路由選擇及波長分配算法，根據(jù)實時傳送網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)實現(xiàn)恢復功能?；诳刂破矫?，當端到端生成一條初始路徑單連接，這條初始路經(jīng)出現(xiàn)問題、產(chǎn)生告警，原始連接失效后，會觸發(fā)一個過程，業(yè)務(wù)的首節(jié)點發(fā)起重路由，新生成一條完全新的路徑，恢復出一條新的連接來代替原連接，繼續(xù)傳輸原業(yè)務(wù)。在恢復過程中原始連接只有一條，出現(xiàn)告警才開始新生成一條新的路徑，這條新的保護路徑僅涉及首節(jié)點與宿節(jié)點中的連接控制器，并不涉及中間節(jié)點的連接控制器，但是過程比“1+1”保護倒換慢，因為要先生成路徑然后切換，同樣當連接告警消失后，新生成的路徑就會消除，恢復（業(yè)務(wù)的恢復）初始狀態(tài)，只有一條原連接。

4? ? ?光傳輸網(wǎng)智能化在油田骨干網(wǎng)中的應(yīng)用效果

4.1? ?端到端配置模式的應(yīng)用

應(yīng)用端到端智能業(yè)務(wù)調(diào)度開通技術(shù)，在開通業(yè)務(wù)時只需要選擇首尾站點的業(yè)務(wù)端口，系統(tǒng)自動完成計算路徑、選擇資源、選擇保護配置、約束路徑等工作，數(shù)據(jù)下發(fā)后完成一條業(yè)務(wù)開通，僅需要1～2分鐘，不易出錯，真正實現(xiàn)了業(yè)務(wù)的“一鍵式”開通，提高了業(yè)務(wù)調(diào)度和開通的效率，能迅速開通應(yīng)急電路。

4.2? ?WASON技術(shù)保護的應(yīng)用

因前期制訂了成熟的解決方案，2018年完成了OTN設(shè)備改造（如圖1所示），并成功實現(xiàn)業(yè)務(wù)正常使用，全網(wǎng)共計28臺ZXONE 9700設(shè)備，組成Mesh化網(wǎng)絡(luò)，為了實現(xiàn)多次抗光纖中斷的能力，解決傳統(tǒng)OP單板保護局限性，采用40 G×100 G純電層WASON系統(tǒng)（由ODUk交叉矩陣實現(xiàn)保護倒換和恢復重路由）。

WASON作為整個網(wǎng)絡(luò)的智能化控制平面，部署在OTN設(shè)備主控板上。這個軟件的硬件載體是帶有AGENT模塊和WASON模塊的SNP單板，AGENT和WASON共用存儲卡和運算子卡。在長慶油田OTN傳輸網(wǎng)狀網(wǎng)中，將28臺ZXONE 9700設(shè)備所有SNP單板、監(jiān)控單板、主光單板和業(yè)務(wù)單板升級為最新版本;同時升級U31網(wǎng)管網(wǎng)元，啟用WASON功能。全網(wǎng)加載智能WASON控制平面，確保控制平面拓撲和傳送平面拓撲一致。每個網(wǎng)元通過對節(jié)點參數(shù)配置、帶外控制接口配置、帶外鄰居配置、I-NNI接口配置、TE鏈路設(shè)置等步驟完成控制平面節(jié)點間的通信、控制平面與傳送平面、控制平面與管理平面之間的通信。

在創(chuàng)建呼叫業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)，對于電交叉系統(tǒng)，線路側(cè)單板的映射、交叉、工作模式、保護模式都是由WASON自動控制的，客戶側(cè)單板需要根據(jù)接入業(yè)務(wù)類型手動配置。業(yè)務(wù)建成后可以正常投入運行，如有線路中斷等情況發(fā)生，則會立即觸發(fā)倒換、恢復等動作。WASON技術(shù)的應(yīng)用實現(xiàn)了長慶油田OTN傳輸網(wǎng)絡(luò)智能化業(yè)務(wù)保護，業(yè)務(wù)的創(chuàng)建僅需知道首節(jié)點、宿節(jié)點和保護級別，即可完成智能業(yè)務(wù)配置。與傳統(tǒng)業(yè)務(wù)配置相比，這種業(yè)務(wù)配置方式充分利用了各個智能網(wǎng)元的路由和信令功能，保證快速、便捷地配置業(yè)務(wù);目前網(wǎng)絡(luò)采用銅級方式，無保護在有可用資源的情況下，多次恢復，確保了業(yè)務(wù)的高可靠性。

5? ? ?結(jié) 語

在光傳輸網(wǎng)中應(yīng)用智能業(yè)務(wù)開通技術(shù)和智能業(yè)務(wù)保護技術(shù)，通過這些智能技術(shù)提高網(wǎng)絡(luò)資源的利用率、數(shù)據(jù)配置的靈活性，實現(xiàn)環(huán)網(wǎng)保護及故障保障后電信級迅速反應(yīng)，人員的誤操作及反應(yīng)時間也降低到最小，達到光網(wǎng)絡(luò)智能化管理。

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