我军光纤通信传送网运维管理研究

2015-01-04尹璐刘校江张柯

中国科技纵横 2014年21期

关键词：骨干网网管路由

尹璐刘校江张柯

(69026部队69分队,新疆乌鲁木齐 830092)

我军光纤通信传送网运维管理研究

尹璐刘校江张柯

(69026部队69分队,新疆乌鲁木齐 830092)

主要探讨了我军光纤通信光送网引入ASON 技术后,对传统的网络管理模式所带来的巨大变化,并结合几种典型业务和功能,对管控结合的ASON一体化管理模式进行了初步分析。

ASON 管理网络运维智能光网络

1 引言

光纤通信自从问世以来,给整个通信领域带来了一场革命,它使高速率、大容量的通信成为可能。光纤通信由于具有损耗低、传输频带宽容量大、体积小、重量轻、抗电磁干扰、不易串音等优点而备受军内通信青睐,发展非常迅速。光纤通信系统的传输容量从1980年到2000年这20年间增加了近一万倍,传输速度在过去的10年中大约提高了100倍。

我军光纤传送网中的业务已从以语音为主转变为以数据为主,数据业务的增长呈指数级的规律,而且表现出了突发多样化和需求差异化等特点。在下一代传送网技术的变革中,以自动交换光网络(ASON)技术为代表的智能光网络将支持连接的快速建立、修改和拆除,灵活多样的保护恢复业务方式,支持拓扑资源的自动发现,提供光虚拟专用网等新型业务。

ASON在传送平面和管理平面的基础上引入了控制平面,在选路和信令机制的帮助下,用以完成网络资源的动态分配,进而实现光网络的智能化。控制平面作为智能软件加入到设备中去,完成了很多管理平面原来的职能。如何平衡两者之间的关系,使数据传送层面在两者的协调作用下,发挥更大的作用。本文从网络管理与维护的角度,就ASON中管理层面上职能所发生的变化,以及由于控制平面的引入,给传统传送网的运行维护管理所带来的影响,做一个初步的研究。

2 传统光纤通信传送网存在问题

作为目前SDH网络的管理网络(SMN),由于投入工程中较早,网络管理功能和模式相对而言较为成熟,网络的运维人员对于网管系统的命令和操作也很熟悉。SDH网络管理系统全面诠释了TMN中的5项管理职能,堪称经典的光纤通信网网管系统。但随着网络业务模式发生的巨大变化,以电路交换为主要技术的SDH网络管理系统在以下几个方面表现出了不足。

长期以来,在以SDH、DWDM为基础的电传送网和光传送网(OTN)中,用户的业务通道需求总是通过网络管理系统来指配完成的。这一实现过程,先是由用户通过网络维护人员向网管系统提出连接的请求,然后维护人员根据当前的时隙和波长等资源状况,通过网管系统计算出路由,并将相应的连接指令发送到指定的网元上,以此完成某个用户的单次业务通道请求。很显然,这种指配型的通道连接具有永久性和带宽固定的特点,而且业务开通时间较长。随着数据业务的发展,传送网的带宽需求急剧增长,加上数据业务本身的不确定性和突发性,使得这种每次都要基于网管系统来完成的固定带宽的永久连接大大降低了传送网的效率。一般来讲,网管系统在为业务选出原始路由后,应该为其配置备选路由集,作为其保护路由,也就是说SDH的保护与恢复,比如:复用段保护(MSP),子网保护(SNCP)等,都将由网管层面统一实现。这样必然带来的问题是,对于故障修复的时间可能比较长,而且还会给网络维护人员带来抢修上的巨大压力。

在SMN中,网元的配置管理及性能管理等,均来自于网络管理系统的预处理。在网管服务软件启动后,即启动网管的预配置文件,进行数据的初始化工作。很明显,对网元的基本配置、性能、故障等都将由网管中心统一管理,所有物理拓扑和业务等资源的变化,都将由人工完成。这样,网络中资源的动态变化,不能及时反映到网管层面中来,连接的阻塞率提高以及保护与恢复的路由不能及时更新,将给网络的性能带来了很大的影响,直接导致SLA的业务无法开展。

ASON的提出解决了这一系列的问题,同时也使传统的网络管理模式发生了根本性的变革。

3 ASON在光纤传送网运行维护管理中的作用

ASON的智能化连接控制对传送网管理与维护的影响包括以下几方面:

(1)扁平化的运维管理体系。传统SDH光传送网的三层结构,即:一级骨干网、二级骨干网和本地网,其网络管理与维护体系结构相应采用三级管理方式。端到端电路的调度需要跨越三个不同的层面,由各层面设置的网管中心具体实施业务调度。随着ASON技术的全面引入,传送网的运维管理也会随之发生变化。它将会逐步打破这种三级管理结构,体现在一级骨干网与二级骨干网的管理分级,以及端到端电路调度等,将跨越不同层面逐步延伸。同时,这一过程还将改变现有的维护体制。ASON技术应用与军队的引入策略直接相关。引入方式可以自上而下首先从长途干线层面引入,也可以自下而上首先从业务量大的城域网骨干层引入。一般军内采用第一种引入方式,因此我们以第一种引入方式为例,进一步说明。当健身光纤通信传送网初期组网先从一级骨干网开始着手建设时,仅仅是在省际骨干层面内选择部分重要的节点引入ASON,使其具备一定的智能控制功能。此时传送网管理仍保持三级结构,管理体系没有大的变化。随着ASON应用进一步深入,二级骨干网的其他节点引入ASON设备,逐步扩大ASON网络的应用范围。此时一级和二级骨干网的管理界线渐渐不再那么清晰,电路动态调度和恢复功能逐步延伸到二级骨干网。随着ASON设备的全面应用,从网络管理和电路调度的角度看,这两个层面将逐渐融合,实现同级管理。当在城域网中引入ASON设备最终达到目标网络时,全网可实现真正意义的端到端电路调度和动态保护恢复。

因此,有必要在布署ASON方案的同时,就开始建立ASON管理维护机制并组建适合ASON网络的维护组织。要按照生产一线部门的要求来展开ASON网的维护工作,如24h不间断值班来监控全程全网运行状况等。此外,在所有布署ASON设备的局站组建ASON的维护队伍,在业务上直接接受ASON网管中心的统一领导,以适用ASON网络动态特性。

(2)智能化的网络规划优化传统SDH网络的规划优化完全通过人工方式完成,与传统SDH网络规划不同,由于ASON网络的动态智能、抗多重故障的特性,网络设计和路由计算的复杂度较高,需要多方面因素综合考虑。因此,ASON网络的规划优化应通过专门的规划优化工具自动完成,而采用传统的人工方式已经不能满足ASON网络规划优化的需求。通过规划优化工具自身的规划优化算法迅速计算出满足业务需求的最优的网络资源和业务路由。

ASON规划优化工具一般是由ASON设备厂家开发的一套专门的规划优化软件,通常是一种与ASON网管软件相互独立的离线工具。利用它来完成ASON的规划设计和网络优化。而ASON网络规划和优化在ASON网络中起着举足轻重的作用,可以视为ASON的“大脑”。对于新建或扩容的ASON网,通过网络规划帮助通信部队来合理规划整个网络,得出网络结构、资源分配、通路组织、业务分布等方面的详细设计方案。对于使用中的ASON网络,由于这是一个不断动态变化的网络,管理人员需要实时准确的掌握网络上业务的分布情况,对于电路路由、资源预留、保护恢复方式等,需要进行适当调整。通过网络优化可以对当前网络提出合理的优化方案。另外,规划优化工具具有与网管系统互连的接口,用来导出现网数据和导入规划优化设计结果。由此看来,ASON的规划优化在整个ASON网络的管理运维中是至关重要的。

(3)全程全网的电路调度和监控。目前电路调度主要由各级网管中心具体实施,在一些环间转接点,需要人工进行ODF/DDF设置,这使得业务调度比较复杂,业务开通时间较长。另外,DDF/ODF是不可监视的设备,网管系统无法管理它们,成为网络管理的“盲区”。此类设备一旦发生故障会给网络的故障定位带来一定的难度和复杂度。引入ASON后,通路的路由计算和配置由分布式的ASON控制平面自动完成,这使得业务提供时间由几天缩短为秒级。而引入ASON的多域控制技术后,跨域不同层面的业务调度可以通过标准的信令接口实现,大大减少了业务调度的复杂度。电路管理也可做到全程的无缝管理。采用ASON技术,不仅缩短了业务提供时间,还可以降低对故障修复时间的要求。由于采用了分布式的网状网恢复机制,网络在单故障或者多故障下,仍能保证一个较高的可用性指标,可以显著降低对网络故障修复时间的要求,减轻维护人员的抢修压力。

(4)交流与共享的便捷化。知识资源管理系统的建立,将为运维人员提供一个良好的学习与交流平台。它主要包括文档中心、技术支持中心、学习评估系统和运维经验库等模块。文档中心以树状结构存放规章制度、维护规程、技术规范、技术资料、分析报告和软件工具,支持全文检索和模糊查询功能; 技术支持中心应提供疑难问题申告、解答、查询功能,为技术人员提供技术交流、信息共享的平台;运维经验库应包括各种专业的故障处理经验和预防性维护措施,便于全网范围内的经验共享; 学习评估系统应提供大量的学习资料以便为运维人员的可持续发展创造条件,并建立试题库用来进行自我评估、自我进阶,或者用来组织对运维人员进行考评,建立一种有效的人才激励和选拔机制。