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大連工業(yè)大學(xué)光傳輸網(wǎng)的優(yōu)化分析與實現(xiàn)王仲宇大連工業(yè)大學(xué) 信息科學(xué)工程學(xué)院 通信122遼寧 大連 116034摘要：隨著電信業(yè)市場的競爭日益加劇，促使電信經(jīng)營者越來越關(guān)注網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量和安全。傳輸網(wǎng)絡(luò)是保障整個網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的基礎(chǔ)，經(jīng)過多期大規(guī)模建設(shè)和擴(kuò)容，網(wǎng)絡(luò)中存在的問題逐漸顯示出來，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化成為提高網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的唯一途徑。對現(xiàn)有傳輸網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化，就是在現(xiàn)有傳輸網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和評估分析，通過深入分析網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀和業(yè)務(wù)模型，從承載業(yè)務(wù)類型及流量模式和帶寬分配、網(wǎng)絡(luò)資源利用、網(wǎng)絡(luò)安全、光纖和管道資源風(fēng)險、維護(hù)故障分析等諸多方面，提出優(yōu)化整改方案。從而達(dá)到以下目的：（1）提高網(wǎng)絡(luò)資源利用率；（2）增加網(wǎng)絡(luò)容量，解決網(wǎng)絡(luò)瓶頸問題；（3）使之承載的業(yè)務(wù)更豐富；（4）提高網(wǎng)絡(luò)的安全性，降低維護(hù)成本； 使管理更為便捷。本論文第一章首先提出了網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的必要性，對網(wǎng)絡(luò)評估指標(biāo)和如何實施網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化進(jìn)行了討論；第二章在分析某地傳輸網(wǎng)在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、同步方案、網(wǎng)絡(luò)生存性和網(wǎng)管系統(tǒng)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，討論了其存在的問題，提出了網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化改造的基本思路；第三章探討了傳輸網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中的關(guān)鍵問題，包括對網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、同步方案、網(wǎng)絡(luò)生存性和多業(yè)務(wù)支持能力的優(yōu)化；第四章針對某地傳輸網(wǎng)存在的問題提出了可行的優(yōu)化改造方案，分析表明網(wǎng)絡(luò)容量，資源利用率和多業(yè)務(wù)能力得到顯著的提高，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量得到改善，可滿足當(dāng)前和未來五年內(nèi)的業(yè)務(wù)發(fā)展需求；第五章對優(yōu)化后的MSTP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了設(shè)備關(guān)鍵指標(biāo)和MSTP關(guān)鍵技術(shù)的測試，結(jié)果表明指標(biāo)完全符合要求，可以投入使用；第六章對全文進(jìn)行了總結(jié)。關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化；本地傳輸網(wǎng)；多業(yè)務(wù)支持平臺；自動交換光網(wǎng)絡(luò)中圖分類號：TS254.9 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：AOptical transmission network optimization analysis and implementationWANG Zhong-yuDalian Polytechnic University, Dalian 116034, China;Abstrac：The competition in the telecommunication market has become more and more fierce, which cause a result that the service provider pay more attention to the quality and the security of the network. The transmission network is the foundation of the whole communication network, but due to the mass construction earlier, the shortcomings are getting more and clearer, and the network optimization is the only way to solve the problem.Optimization on the existing transmission network is to estimate and analyze collection data on the network. By in-depth analyses on current network architecture and service model, it puts forward an entire optimization solution on aspects of bore service types, traffic model, bandwidth allocation, network resource efficiency, network security , optic fiber and channel resource risks as well as maintenance and fault analyses. The solution settles the following issues: (1) advancing network resource efficiency; (2) increasing network capacity for its bottleneck; (3) enriching the bore service types; (4) improving network security and decreasing maintenance cost; (5) making network management more convenient. Chapter 1 of this thesis, first proposed the necessity for the network optimization, and discusses how to evaluate network index and implement a network optimization; chapter 2 bases the analysis of network structure, synchronization scheme, network survivability and network management, discussing the existing problem, and then proposes the basic method of doing network optimization; chapter 3 discusses the key issues of the transmission network optimization, including the network structure, synchronization scheme, network survivability and the ability to support more type of traffic; chapter 4 gives a feasible network optimization scheme on the existing transmission network. Analysis shows it gives a significant improvement of the network capacity, efficiency, the network service quality and multi-service support which can satisfy the traffic needs for the current and future in five years; chapter 5 gives a test of equipments key indexes and MSTP key technologies after network optimization, and the results show that the indexes meet the requirements, so it can put into use; chaper 6 of the text are summarized.Key Words：Network optimization;Local transmission network;MSTP(Multi Service Transport Platform);ASON (Automatic Switched Transport Network)緒論傳輸網(wǎng)是為各類業(yè)務(wù)網(wǎng)提供業(yè)務(wù)信息傳送手段的基礎(chǔ)設(shè)施，是通信網(wǎng)的重要組成部分，傳輸網(wǎng)的好壞直接制約著通信網(wǎng)的發(fā)展?，F(xiàn)在各運營商的本地傳輸網(wǎng)經(jīng)過近幾年的快速發(fā)展已初具規(guī)模，為各項業(yè)務(wù)的開展提供了必要的通道，但也存在著一些問題。本章對國內(nèi)外光傳輸網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢作了介紹，通過分析目前光傳輸網(wǎng)存在的問題，提出了光網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的必要性。同時對本課題的研究目的、意義、主要內(nèi)容及創(chuàng)新點作出了說明。第一章1.1 國內(nèi)外光傳輸網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢新一代電信傳輸網(wǎng)，是電信傳輸網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的一個新的階段，是以多波長光傳輸為主要手段、以IP業(yè)務(wù)為主要傳輸業(yè)務(wù)（在相當(dāng)長時間內(nèi)是IP業(yè)務(wù)和TDM業(yè)務(wù)共存）、以ASON為目標(biāo)的智能光傳輸網(wǎng)絡(luò)。它是下一代電信網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，能夠以其高度智能、高度開放、高度生存性一高度可管理性來支撐下一代電信網(wǎng)?；赟DH的多業(yè)務(wù)傳送節(jié)點（簡稱MSTP），在SDH原有的TDM業(yè)務(wù)接入和交叉連接的基礎(chǔ)上，增加了ATM、以太網(wǎng)等數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的接入、交換、統(tǒng)計復(fù)用和傳送等功能，并提供多種業(yè)務(wù)接口和統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)管理能力的多業(yè)務(wù)節(jié)點。國外也將MSTP稱為多業(yè)務(wù)提供平臺（Multi-Service Providing Platform，MSPP）。MSTP通過將傳輸層和數(shù)據(jù)鏈路層甚至網(wǎng)絡(luò)層功能集成在一個設(shè)備中，并進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，功能上相當(dāng)于現(xiàn)有的“SDH+ATM交換機(jī)（或以太網(wǎng)交換機(jī)）”，在一個機(jī)架內(nèi)包括SDH的ADM/DXC功能、以太網(wǎng)交換機(jī)、ATM交換機(jī)等多種功能1。第2章 某地光傳輸網(wǎng)的現(xiàn)狀及存在的問題分析網(wǎng)絡(luò)評估作為網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的第一步，工作范圍包括通過對原有網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、現(xiàn)場檢查，并對網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)合理性、業(yè)務(wù)發(fā)展需求進(jìn)行掌握和分析，同時和客戶保持雙向溝通，良性互動，提出適合客戶網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的優(yōu)化建議。本次光網(wǎng)絡(luò)評估優(yōu)化重點是通過對網(wǎng)絡(luò)資源和組網(wǎng)的評估，通過一系列的指標(biāo)的比較，對全網(wǎng)進(jìn)行詳細(xì)的了解和把握，找出其中存在的瓶頸和風(fēng)險點，并在此基礎(chǔ)上提出切實可行的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化實施方案，為網(wǎng)絡(luò)的后期發(fā)展、優(yōu)化提供全面、系統(tǒng)的數(shù)據(jù)參考。某地移動本地網(wǎng)主要為GSM/GPRS移動基站提供2M電路服務(wù)，另外提供一些企業(yè)、網(wǎng)吧等大客戶接入、內(nèi)部辦公自動化、營業(yè)廳計費等服務(wù)、以及少量機(jī)房監(jiān)控等通道服務(wù)。整個網(wǎng)絡(luò)中心交換機(jī)房主要是電信局機(jī)房和移動公司機(jī)房，兩個節(jié)點完成了除少數(shù)大客戶接入外的所有業(yè)務(wù)終結(jié)。而且由于移動基站建設(shè)的漸進(jìn)性，每個接入環(huán)，并且絕大部分接入節(jié)點的業(yè)務(wù)通道都向到兩個中心節(jié)點開放。2.1 光纜及管道現(xiàn)狀圖2.1 某地傳輸網(wǎng)拓?fù)鋱D經(jīng)過前期的大力建設(shè)，某地傳輸網(wǎng)已經(jīng)敷設(shè)G.652光纜共計1451.53公里；通信管道集中在市區(qū)，共建65.36公里，具體情況如表2.1所示。其存在的問題主要為：部分光纜存在較長距離的架空，部分郊區(qū)光纜直埋較淺，網(wǎng)絡(luò)安全性存在很大的隱患；存在匯聚層和接入層混用一條光纜的情況，由于接入層需要經(jīng)常增加節(jié)點，網(wǎng)絡(luò)調(diào)整頻繁，若在施工中出現(xiàn)問題，會導(dǎo)致匯聚層的癱瘓。表2.1 某地傳輸網(wǎng)光纜狀況統(tǒng)計表 （單位：km）光纜芯數(shù)直埋架空管道總計813.613.61256.856.816586.565.8652.32498.698.636467.478.9546.34037.837.84845.845.87合計1306.665.878.91451.5光功率的計算依據(jù)下列公式（ITU-T建議G.957的最壞值計算法）：L=（Ps-Pr-Pp-C-Mc）/（af+as） （2.1）2.2 網(wǎng)絡(luò)與業(yè)務(wù)負(fù)荷現(xiàn)狀2.2.1 核心層傳輸系統(tǒng)現(xiàn)狀某地傳輸網(wǎng)絡(luò)，由核心層、匯聚層和接入層三部分組成。核心層由兩端2.5G設(shè)備組成，用于VC4及VC4級別以上業(yè)務(wù)的調(diào)度。匯聚層中，環(huán)B為2.5G兩纖復(fù)用段保護(hù)環(huán)，主要承載B-2、B-3、B-4至核心節(jié)點B-1、B-5 BSC間的電路，為本地匯聚系統(tǒng)；環(huán)C為622M兩纖復(fù)用段保護(hù)環(huán)，主要承載城區(qū)各BTS至核心節(jié)點C-1 BSC間的電路，為本地匯聚系統(tǒng)。該網(wǎng)絡(luò)就充分體現(xiàn)了集中匯聚型業(yè)務(wù)的特點。接入層以155M設(shè)備為主，接入層的電路業(yè)務(wù)全部進(jìn)行集中匯聚到中心業(yè)務(wù)站點，這樣可以較為方便的實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的及時開通和拓展。其中A-1、B-1和C-1在一個機(jī)房，A-2和B-5在一個機(jī)房，按照分層的概念把上述網(wǎng)絡(luò)分為三個層次進(jìn)行分析：1網(wǎng)絡(luò)資源利用率A-1到A-2之間系統(tǒng)最大容量可滿足兩節(jié)點間開通16STM-1，目前己開通6個632M電路，系統(tǒng)資源占用率37.5%,冗余度62.5%。（1）匯聚層節(jié)點的選擇。一般依據(jù)地理區(qū)域的分布或行政區(qū)域的劃分將本地傳輸網(wǎng)分為若干個匯聚區(qū)，選擇一些機(jī)房條件好、業(yè)務(wù)發(fā)展?jié)摿Υ蟆⒖奢椛淦渌?jié)點的站點設(shè)置匯聚點。建議以縣（包括縣級市）為匯聚區(qū)，在縣轄區(qū)內(nèi)選擇重點鎮(zhèn)作為匯聚點；（2）匯聚環(huán)上節(jié)點數(shù)量的調(diào)整，節(jié)點數(shù)不宜太多，一般為46個；（3）匯聚層可以采用2纖或4纖的復(fù)用段保護(hù)環(huán)或通道保護(hù)環(huán)，傳輸速率建議為2.5Gbit/s或10Gbit/s。對于平均分配的業(yè)務(wù)，可以采用2纖或4纖的復(fù)用段保護(hù)環(huán)。如果有匯聚型的業(yè)務(wù)，則2纖通道保護(hù)環(huán)在業(yè)務(wù)配置和調(diào)度、保護(hù)倒換等方面都比復(fù)用段保護(hù)環(huán)簡單和容易，更適合在匯聚型的業(yè)務(wù)中使用13。2網(wǎng)絡(luò)存在的問題核心層所承載的電路主要是MSC,BSC間的電路，現(xiàn)已開通378個2M電路。從系統(tǒng)承載的電路類型看，對系統(tǒng)安全性的要求極高，從系統(tǒng)的保護(hù)方式及冗余度看，日前網(wǎng)絡(luò)的安全性處于優(yōu)良狀態(tài)，但是，由于所承載電路的重要性，仍要考慮在其他層面提供本系統(tǒng)的備份路由，以更好的保證所承載電路的安全性。第6章 總結(jié)與展望本文對某地傳輸網(wǎng)的現(xiàn)狀和存在的問題從網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)同步和網(wǎng)管系統(tǒng)方面進(jìn)行了分析研究，針對某地傳輸網(wǎng)的實際需求，制定了適合當(dāng)?shù)貍鬏斁W(wǎng)優(yōu)化建設(shè)的方案，分析結(jié)果表明，本地傳輸網(wǎng)優(yōu)化方案很好的解決了本地傳輸網(wǎng)的實際問題。本論文完成的主要工作有：1.在明確網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的概念的基礎(chǔ)上，探討了網(wǎng)絡(luò)評估指標(biāo)和實施網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的基本步驟；2.在對某地傳輸網(wǎng)的現(xiàn)狀充分研究的基礎(chǔ)上，針對其網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、資源利用率、時鐘同步和網(wǎng)管系統(tǒng)存在的問題，闡明了某地傳輸網(wǎng)的必要性；3.對網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、同步、生存性和對多業(yè)務(wù)的支持等網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中的關(guān)鍵問題進(jìn)行了討論和分析；4.針對網(wǎng)絡(luò)中存在的資源利用率過高、組網(wǎng)結(jié)構(gòu)不合理等問題提出了本地傳輸網(wǎng)的具體解決方案，通過優(yōu)化后的對比分析，證明網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方案是可行和有效的。同時為了提高核心層網(wǎng)絡(luò)的生存性，對本地傳輸網(wǎng)向ASON演進(jìn)提出了具體優(yōu)化方案；5.對新增MSTP層進(jìn)行了設(shè)備關(guān)鍵指標(biāo)和MSTP關(guān)鍵技術(shù)（通用成幀程序技術(shù)、虛級聯(lián)技術(shù)、鏈路容量調(diào)整機(jī)制技術(shù)）的測試，結(jié)果表明MSTP網(wǎng)可以投入使用。隨著對多業(yè)務(wù)平臺開發(fā)和研究的進(jìn)一步深化，多業(yè)務(wù)平臺的智能化也被提到議事日程上來。參考文獻(xiàn)1馬永源, 馬力.電信規(guī)劃方法M.北京：北京郵電大學(xué)出版社，2001.15-18.2徐世中.波分復(fù)用光傳送網(wǎng)中選路和波長分配算法的研究D.成都：電子科技大學(xué)，2000.24-27.3馮西橋.核反應(yīng)堆壓力管道與壓力容器的LBB分析R.北京：清華大學(xué)核能技術(shù)設(shè)計研究院，1997.67-70.4尚曉波，胡修林，楊靈. 兩種偽隨機(jī)碼同步捕獲方法的性能比較J.通信技術(shù)，2001（9）：90-93.5Kim J H, John Y M, Byun Y T. 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