接入波分网络波道自动分配工具研究

袁波，黄旭

（中国移动通信集团设计院有限公司四川分公司，成都 610045）

1 研究背景

随着各大通信运营商大力推行宽带中国、光网城市、以及响应国家提速降费的号召[1]，宽带用户数及流量需求急剧增加，PTN难以继续满足OLT上行电路承载需求。为解决这个问题，该运营商自2014年新建了基于宽带接入的OTN网络，用于解决OLT上行电路的承载。

目前基于宽带接入承载的OTN网络在做方案规划阶段，波道配置完全依靠手动配置。同时，OLT上行需求量很大，但具体电路路径不明确、经常换点，调整工作量很大，工作效率及客户响应速度很慢。因此有必要研究能够自动配置波道的工具。

如今已有大量的DWDM系统波道优化及路由改进的方法，比如RAW算法、动态路由算法[2]，但是基于固定路径，路由合理且仅为环状结构或者环带支链结构的OTN网络波道分配工具却非常少。本文通过对网络现状、现有资源的体现形式、现有的波道配置方法进行分析，研发了利用VBA软件实现波道自动配置的工具。

2 现状分析

2.1 现有接入OTN网络结构

该运营商城域接入OTN网络业务落地设备统一采用中兴ZXCTN820型[2]设备，业务接入节点采用中兴ZXCTN721[3]型设备。两种设备可使用的波道数不同，该运营商中兴ZXCTN 820型采用40波系统，中兴ZXCTN 721型采用4波系统。在业务节点若4波用完，则新增4波[4]。

该运营商城域接入OTN网络，在一般边缘节点大量部署，设置密度较高、点位多。一般以1-2个BRAS节点(或汇聚交换机)为中心组建环网结构，主要解决承载末端用户接入的PON网络的上行需求。一般以1-2个BRAS节点(或汇聚交换机)为中心组建环网结构，主要解决承载末端用户接入的PON网络的上行需求。

但是由于部分OLT处于偏远地区，因此部分OTN网络采用了环带支链的结构。城域接入OTN网络结构如图1、图2所示。

图1 不带支链网络结构图

图2 带支链网络结构图

2.2 现有接入OTN网络波道配置方法

现有波道配置完全依赖手动配置，具体配置步骤及方法如下：

（1）根据OLT专业提供的业务需求表，人工统计形成业务需求矩阵。

（2）根据波分端口使用情况对照表统计已配置波道的子波道剩余情况。

（3）将业务需求矩阵和子波道剩余情况表进行人工比对，找出不满足需求的段落，形成需要新建的波道段落及数量。

（4）查看波道配置表，确定需要配置的具体波道号。

（5）结合（3）、（4）点统计建设规模。

以上步骤完全依赖人工手动配置，一旦业务需求发生变化，需要完全重复上述工作，需要花费大量的人力、物力，而且准确率和工作效率都很低下。

3 波分网络波道自动分配工具的实现方法

3.1 波道路由标准化

3.1.1 无支链如图1所示，波分网络不带支链，首末节点相邻，写成业务接入节点—业务落地节点（如C-A或者H-B）；首末节点不相邻，业务接入节点—业务接入节点的相邻节点—业务落地节点（如E-D-A或者E-F-A）。

3.1.2 带支链

如图2所示，业务接入节点—（经过的所有支链节点）—环上的第一个节点—环上的第一个节点的相邻节点—业务落地节点（如K-I-G-H-B， K-I-G-H-A）。

3.2 OTN站点波分网络波道分配

该运营商接入OTN网络使用40波系统，并使用偶数波，图2中的OTN环路上各站点波道分配如表1所示。

当各接入站点4波用完之后，则新增4波。

3.3 实现方法

本工具实现波道自动分配的方法的流程图如图3所示。

上述流程图中各模块的实现方法如下：

（1）根据原业务需求表，生成业务需求矩阵。业务需求矩阵中的波道路由（Val）必须为前文所述的标准格式。

（2）根据波分网管导出的光功率表修正波分端口对照表。

（3）根据对比业务需求矩阵和波分端口对照表中的剩余端口生成需要扩容的波道需求表。

表1 各波分节点波道分配表

图3 波道配置流程方法图

（4）从波道分配表中查询波道路由首节点的可用波道，并将其保存到bodaoshuzu_1中，查询波道路由末节点的可用波道，并将其保存到bodaoshuzu_2中，取bodaoshuzu_1和bodaoshuzu_2的交集，并另存于bodaoshuzu中。

（5）与现有的波道图进行对比，看是否有可用波道。若有可用波道则按从大到小的顺序进行分配，并将其值设为λi；若无可用波道，则给波道路由的首末节点重新分配波道，并执行第4、第5步。

（6）生成波道图：若Val不含支链，在波道图中查找对应的波道λi，并令x1=x2=λi_x（取λi_x为λi的行索引号），在波道图中根据波道图的绘制原理查找波道路由对应的首末节点，并取首节点对应的列索引号为y1，首节点对应的列索引号为 y2。以坐标（x1，y1）、（x2，y2）画红色直线表示新增波道。若将要绘制的线条需经过波道图中的首末节点，则分别取首末节点的列索引号为y3、y4，并取x3=x4=λi_x。比较y1和y2的大小，取较小者为 y1，较大者为 y2。以坐标（x3，y3）、（x1，y1）画起始端带红色箭头直线、以坐标（x2，y2）、（x4，y4）画终点带红色箭头直线，两条直线一起表示新增波道。若Val含支链，将Val拆分成Val1和Val2两部分，Val1部分的波道图画法同第一步。在波道图中查找Val2中的首末节点，并取Val2中的首末节点列索引号为y5、y6，并取 x3=x4=λi_x。以坐标（x5，y5）、（x6，y6）画红色直线表示新增波道。

（7）若某节点原先分配的4波已用完，则自动分配新的波道；若所有的波道均已分配完，则显示“波道资源已用完，需调整网络结构”。

该运营商使用VBA工具实现波道自动分配的实际效果如图4所示。

图4 波道自动分配的实际效果图

从图4可以看出，该VBA程序可以轻松的实现根据业务需求进行波道分配的功能。在该图中，黑色线条表示原有的波道，红色线条表示工程根据需求新增的波道。

4 结束语

从本文的研究可知，利用VBA软件实现接入波分网络的自动配置功能，将彻底改变目前完全依赖人工手动配置的模式，大大提高生产效率、节约生产成本。但本软件的正确运行必须以准确的波道路由为前提，若波道路由或者站点名称错误将导致大量的检查工作。因此传输设备专业和全业务两个专业，以及建设维护单位之间的协调配合对基础数据表中的数据前后统一尤为重要。

[1] 工业和信息化部. 工业和信息化部关于实施“宽带中国”2015专项行动的意见[Z]. 2017-07-31.

[2] 史开学. 城域OTN网络电路规划探讨[J]. 信息通信, 2014(01):181-182.

[3] 中兴通讯股份有限公司. ZXMP M820城域密集波分复用设备系述. 通信信息报[M].

[4] 中兴通讯股份有限公司. ZXMP M721城域密集波分复用设备系述. 通信信息报[M].