尹璐 劉校江 張柯

(69026部隊(duì)69分隊(duì),新疆烏魯木齊 830092)

我軍光纖通信傳送網(wǎng)運(yùn)維管理研究

尹璐 劉校江 張柯

(69026部隊(duì)69分隊(duì),新疆烏魯木齊 830092)

主要探討了我軍光纖通信光送網(wǎng)引入ASON 技術(shù)后,對(duì)傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)管理模式所帶來(lái)的巨大變化,并結(jié)合幾種典型業(yè)務(wù)和功能,對(duì)管控結(jié)合的ASON一體化管理模式進(jìn)行了初步分析。

ASON 管理 網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維 智能光網(wǎng)絡(luò)

1 引言

光纖通信自從問(wèn)世以來(lái),給整個(gè)通信領(lǐng)域帶來(lái)了一場(chǎng)革命,它使高速率、大容量的通信成為可能。光纖通信由于具有損耗低、傳輸頻帶寬容量大、體積小、重量輕、抗電磁干擾、不易串音等優(yōu)點(diǎn)而備受軍內(nèi)通信青睞,發(fā)展非常迅速。光纖通信系統(tǒng)的傳輸容量從1980年到2000年這20年間增加了近一萬(wàn)倍,傳輸速度在過(guò)去的10年中大約提高了100倍。

我軍光纖傳送網(wǎng)中的業(yè)務(wù)已從以語(yǔ)音為主轉(zhuǎn)變?yōu)橐詳?shù)據(jù)為主,數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的增長(zhǎng)呈指數(shù)級(jí)的規(guī)律,而且表現(xiàn)出了突發(fā)多樣化和需求差異化等特點(diǎn)。在下一代傳送網(wǎng)技術(shù)的變革中,以自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)(ASON)技術(shù)為代表的智能光網(wǎng)絡(luò)將支持連接的快速建立、修改和拆除,靈活多樣的保護(hù)恢復(fù)業(yè)務(wù)方式,支持拓?fù)滟Y源的自動(dòng)發(fā)現(xiàn),提供光虛擬專用網(wǎng)等新型業(yè)務(wù)。

ASON在傳送平面和管理平面的基礎(chǔ)上引入了控制平面,在選路和信令機(jī)制的幫助下,用以完成網(wǎng)絡(luò)資源的動(dòng)態(tài)分配,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)光網(wǎng)絡(luò)的智能化?？刂破矫孀鳛橹悄苘浖尤氲皆O(shè)備中去,完成了很多管理平面原來(lái)的職能。如何平衡兩者之間的關(guān)系,使數(shù)據(jù)傳送層面在兩者的協(xié)調(diào)作用下,發(fā)揮更大的作用。本文從網(wǎng)絡(luò)管理與維護(hù)的角度,就ASON中管理層面上職能所發(fā)生的變化,以及由于控制平面的引入,給傳統(tǒng)傳送網(wǎng)的運(yùn)行維護(hù)管理所帶來(lái)的影響,做一個(gè)初步的研究。

2 傳統(tǒng)光纖通信傳送網(wǎng)存在問(wèn)題

作為目前SDH網(wǎng)絡(luò)的管理網(wǎng)絡(luò)(SMN),由于投入工程中較早,網(wǎng)絡(luò)管理功能和模式相對(duì)而言較為成熟,網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)維人員對(duì)于網(wǎng)管系統(tǒng)的命令和操作也很熟悉。SDH網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)全面詮釋了TMN中的5項(xiàng)管理職能,堪稱經(jīng)典的光纖通信網(wǎng)網(wǎng)管系統(tǒng)。但隨著網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)模式發(fā)生的巨大變化,以電路交換為主要技術(shù)的SDH網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)在以下幾個(gè)方面表現(xiàn)出了不足。

長(zhǎng)期以來(lái),在以SDH、DWDM為基礎(chǔ)的電傳送網(wǎng)和光傳送網(wǎng)(OTN)中,用戶的業(yè)務(wù)通道需求總是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)來(lái)指配完成的。這一實(shí)現(xiàn)過(guò)程,先是由用戶通過(guò)網(wǎng)絡(luò)維護(hù)人員向網(wǎng)管系統(tǒng)提出連接的請(qǐng)求,然后維護(hù)人員根據(jù)當(dāng)前的時(shí)隙和波長(zhǎng)等資源狀況,通過(guò)網(wǎng)管系統(tǒng)計(jì)算出路由,并將相應(yīng)的連接指令發(fā)送到指定的網(wǎng)元上,以此完成某個(gè)用戶的單次業(yè)務(wù)通道請(qǐng)求。很顯然,這種指配型的通道連接具有永久性和帶寬固定的特點(diǎn),而且業(yè)務(wù)開通時(shí)間較長(zhǎng)。隨著數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的發(fā)展,傳送網(wǎng)的帶寬需求急劇增長(zhǎng),加上數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)本身的不確定性和突發(fā)性,使得這種每次都要基于網(wǎng)管系統(tǒng)來(lái)完成的固定帶寬的永久連接大大降低了傳送網(wǎng)的效率。一般來(lái)講,網(wǎng)管系統(tǒng)在為業(yè)務(wù)選出原始路由后,應(yīng)該為其配置備選路由集,作為其保護(hù)路由,也就是說(shuō)SDH的保護(hù)與恢復(fù),比如:復(fù)用段保護(hù)(MSP),子網(wǎng)保護(hù)(SNCP)等,都將由網(wǎng)管層面統(tǒng)一實(shí)現(xiàn)。這樣必然帶來(lái)的問(wèn)題是,對(duì)于故障修復(fù)的時(shí)間可能比較長(zhǎng),而且還會(huì)給網(wǎng)絡(luò)維護(hù)人員帶來(lái)?yè)屝奚系木薮髩毫Α?/p>

在SMN中,網(wǎng)元的配置管理及性能管理等,均來(lái)自于網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的預(yù)處理。在網(wǎng)管服務(wù)軟件啟動(dòng)后,即啟動(dòng)網(wǎng)管的預(yù)配置文件,進(jìn)行數(shù)據(jù)的初始化工作。很明顯,對(duì)網(wǎng)元的基本配置、性能、故障等都將由網(wǎng)管中心統(tǒng)一管理,所有物理拓?fù)浜蜆I(yè)務(wù)等資源的變化,都將由人工完成。這樣,網(wǎng)絡(luò)中資源的動(dòng)態(tài)變化,不能及時(shí)反映到網(wǎng)管層面中來(lái),連接的阻塞率提高以及保護(hù)與恢復(fù)的路由不能及時(shí)更新,將給網(wǎng)絡(luò)的性能帶來(lái)了很大的影響,直接導(dǎo)致SLA的業(yè)務(wù)無(wú)法開展。

ASON的提出解決了這一系列的問(wèn)題,同時(shí)也使傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)管理模式發(fā)生了根本性的變革。

3 ASON在光纖傳送網(wǎng)運(yùn)行維護(hù)管理中的作用

ASON的智能化連接控制對(duì)傳送網(wǎng)管理與維護(hù)的影響包括以下幾方面:

(1)扁平化的運(yùn)維管理體系。傳統(tǒng)SDH光傳送網(wǎng)的三層結(jié)構(gòu),即:一級(jí)骨干網(wǎng)、二級(jí)骨干網(wǎng)和本地網(wǎng),其網(wǎng)絡(luò)管理與維護(hù)體系結(jié)構(gòu)相應(yīng)采用三級(jí)管理方式。端到端電路的調(diào)度需要跨越三個(gè)不同的層面,由各層面設(shè)置的網(wǎng)管中心具體實(shí)施業(yè)務(wù)調(diào)度。隨著ASON技術(shù)的全面引入,傳送網(wǎng)的運(yùn)維管理也會(huì)隨之發(fā)生變化。它將會(huì)逐步打破這種三級(jí)管理結(jié)構(gòu),體現(xiàn)在一級(jí)骨干網(wǎng)與二級(jí)骨干網(wǎng)的管理分級(jí),以及端到端電路調(diào)度等,將跨越不同層面逐步延伸。同時(shí),這一過(guò)程還將改變現(xiàn)有的維護(hù)體制。ASON技術(shù)應(yīng)用與軍隊(duì)的引入策略直接相關(guān)。引入方式可以自上而下首先從長(zhǎng)途干線層面引入,也可以自下而上首先從業(yè)務(wù)量大的城域網(wǎng)骨干層引入。一般軍內(nèi)采用第一種引入方式,因此我們以第一種引入方式為例,進(jìn)一步說(shuō)明。當(dāng)健身光纖通信傳送網(wǎng)初期組網(wǎng)先從一級(jí)骨干網(wǎng)開始著手建設(shè)時(shí),僅僅是在省際骨干層面內(nèi)選擇部分重要的節(jié)點(diǎn)引入ASON,使其具備一定的智能控制功能。此時(shí)傳送網(wǎng)管理仍保持三級(jí)結(jié)構(gòu),管理體系沒(méi)有大的變化。隨著ASON應(yīng)用進(jìn)一步深入,二級(jí)骨干網(wǎng)的其他節(jié)點(diǎn) 引入ASON設(shè)備,逐步擴(kuò)大ASON網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用范圍。此時(shí)一級(jí)和二級(jí)骨干網(wǎng)的管理界線漸漸不再那么清晰,電路動(dòng)態(tài)調(diào)度和恢復(fù)功能逐步延伸到二級(jí)骨干網(wǎng)。隨著ASON設(shè)備的全面應(yīng)用,從網(wǎng)絡(luò)管理和電路調(diào)度的角度看,這兩個(gè)層面將逐漸融合,實(shí)現(xiàn)同級(jí)管理。當(dāng)在城域網(wǎng)中引入ASON設(shè)備最終達(dá)到目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)時(shí),全網(wǎng)可實(shí)現(xiàn)真正意義的端到端電路調(diào)度和動(dòng)態(tài)保護(hù)恢復(fù)。

因此,有必要在布署ASON方案的同時(shí),就開始建立ASON管理維護(hù)機(jī)制并組建適合ASON網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)組織。要按照生產(chǎn)一線部門的要求來(lái)展開ASON網(wǎng)的維護(hù)工作,如24h不間斷值班來(lái)監(jiān)控全程全網(wǎng)運(yùn)行狀況等。此外,在所有布署ASON設(shè)備的局站組建ASON的維護(hù)隊(duì)伍,在業(yè)務(wù)上直接接受ASON網(wǎng)管中心的統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo),以適用ASON網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)特性。

(2)智能化的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃優(yōu)化傳統(tǒng)SDH網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃優(yōu)化完全通過(guò)人工方式完成,與傳統(tǒng)SDH網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃不同,由于ASON網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)智能、抗多重故障的特性,網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和路由計(jì)算的復(fù)雜度較高,需要多方面因素綜合考慮。因此,ASON網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃優(yōu)化應(yīng)通過(guò)專門的規(guī)劃優(yōu)化工具自動(dòng)完成,而采用傳統(tǒng)的人工方式已經(jīng)不能滿足ASON網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃優(yōu)化的需求。通過(guò)規(guī)劃優(yōu)化工具自身的規(guī)劃優(yōu)化算法迅速計(jì)算出滿足業(yè)務(wù)需求的最優(yōu)的網(wǎng)絡(luò)資源和業(yè)務(wù)路由。

ASON規(guī)劃優(yōu)化工具一般是由ASON設(shè)備廠家開發(fā)的一套專門的規(guī)劃優(yōu)化軟件,通常是一種與ASON網(wǎng)管軟件相互獨(dú)立的離線工具。利用它來(lái)完成ASON的規(guī)劃設(shè)計(jì)和網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化。而ASON網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和優(yōu)化在ASON網(wǎng)絡(luò)中起著舉足輕重的作用,可以視為ASON的“大腦”。對(duì)于新建或擴(kuò)容的ASON網(wǎng),通過(guò)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃幫助通信部隊(duì)來(lái)合理規(guī)劃整個(gè)網(wǎng)絡(luò),得出網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、資源分配、通路組織、業(yè)務(wù)分布等方面的詳細(xì)設(shè)計(jì)方案。對(duì)于使用中的ASON網(wǎng)絡(luò),由于這是一個(gè)不斷動(dòng)態(tài)變化的網(wǎng)絡(luò),管理人員需要實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的掌握網(wǎng)絡(luò)上業(yè)務(wù)的分布情況,對(duì)于電路路由、資源預(yù)留、保護(hù)恢復(fù)方式等,需要進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化可以對(duì)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)提出合理的優(yōu)化方案。另外,規(guī)劃優(yōu)化工具具有與網(wǎng)管系統(tǒng)互連的接口,用來(lái)導(dǎo)出現(xiàn)網(wǎng)數(shù)據(jù)和導(dǎo)入規(guī)劃優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)果。由此看來(lái),ASON的規(guī)劃優(yōu)化在整個(gè)ASON網(wǎng)絡(luò)的管理運(yùn)維中是至關(guān)重要的。

(3)全程全網(wǎng)的電路調(diào)度和監(jiān)控。目前電路調(diào)度主要由各級(jí)網(wǎng)管中心具體實(shí)施,在一些環(huán)間轉(zhuǎn)接點(diǎn),需要人工進(jìn)行ODF/DDF設(shè)置,這使得業(yè)務(wù)調(diào)度比較復(fù)雜,業(yè)務(wù)開通時(shí)間較長(zhǎng)。另外,DDF/ODF是不可監(jiān)視的設(shè)備,網(wǎng)管系統(tǒng)無(wú)法管理它們,成為網(wǎng)絡(luò)管理的“盲區(qū)”。此類設(shè)備一旦發(fā)生故障會(huì)給網(wǎng)絡(luò)的故障定位帶來(lái)一定的難度和復(fù)雜度。引入ASON后,通路的路由計(jì)算和配置由分布式的ASON控制平面自動(dòng)完成,這使得業(yè)務(wù)提供時(shí)間由幾天縮短為秒級(jí)。而引入ASON的多域控制技術(shù)后,跨域不同層面的業(yè)務(wù)調(diào)度可以通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的信令接口實(shí)現(xiàn),大大減少了業(yè)務(wù)調(diào)度的復(fù)雜度。電路管理也可做到全程的無(wú)縫管理。采用ASON技術(shù),不僅縮短了業(yè)務(wù)提供時(shí)間,還可以降低對(duì)故障修復(fù)時(shí)間的要求。由于采用了分布式的網(wǎng)狀網(wǎng)恢復(fù)機(jī)制,網(wǎng)絡(luò)在單故障或者多故障下,仍能保證一個(gè)較高的可用性指標(biāo),可以顯著降低對(duì)網(wǎng)絡(luò)故障修復(fù)時(shí)間的要求,減輕維護(hù)人員的搶修壓力。

(4)交流與共享的便捷化。知識(shí)資源管理系統(tǒng)的建立,將為運(yùn)維人員提供一個(gè)良好的學(xué)習(xí)與交流平臺(tái)。它主要包括文檔中心、技術(shù)支持中心、學(xué)習(xí)評(píng)估系統(tǒng)和運(yùn)維經(jīng)驗(yàn)庫(kù)等模塊。文檔中心以樹狀結(jié)構(gòu)存放規(guī)章制度、維護(hù)規(guī)程、技術(shù)規(guī)范、技術(shù)資料、分析報(bào)告和軟件工具,支持全文檢索和模糊查詢功能; 技術(shù)支持中心應(yīng)提供疑難問(wèn)題申告、解答、查詢功能,為技術(shù)人員提供技術(shù)交流、信息共享的平臺(tái);運(yùn)維經(jīng)驗(yàn)庫(kù)應(yīng)包括各種專業(yè)的故障處理經(jīng)驗(yàn)和預(yù)防性維護(hù)措施,便于全網(wǎng)范圍內(nèi)的經(jīng)驗(yàn)共享; 學(xué)習(xí)評(píng)估系統(tǒng)應(yīng)提供大量的學(xué)習(xí)資料以便為運(yùn)維人員的可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造條件,并建立試題庫(kù)用來(lái)進(jìn)行自我評(píng)估、自我進(jìn)階,或者用來(lái)組織對(duì)運(yùn)維人員進(jìn)行考評(píng),建立一種有效的人才激勵(lì)和選拔機(jī)制。

3 結(jié)語(yǔ)

ASON技術(shù)的應(yīng)用正逐漸改變著傳統(tǒng)的軍內(nèi)光纖通信傳送網(wǎng)的運(yùn)維管理模式。如何有效管理維護(hù)ASON網(wǎng)絡(luò),以提高全網(wǎng)使用效率,是我們進(jìn)一步研究的課題之一。

尹璐(1983.2—),女,碩士,助理工程師,研究方向?yàn)楣庑畔鞑ヅc技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)與信息安全;

劉校江(1982.2—),男,大專,技師,研究方向?yàn)楣庑畔⑼ㄐ?、信息與網(wǎng)絡(luò)安全;

張柯(1982.5—),女,本科,助理工程師,研究方向?yàn)楣庑畔鞑ヅc技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)與信息安全。