淺談傳輸網(wǎng)絡的評估

1、概述

傳輸網(wǎng)絡是電信基礎網(wǎng)絡，其安全性、業(yè)務配置及資源利用的合理性，對后期網(wǎng)絡的發(fā)展至關(guān)重要，同時影響所承載的業(yè)務網(wǎng)絡的發(fā)展和安全。因此作為維護工程師如何掌握全網(wǎng)資源現(xiàn)狀，發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡中的風險點，通過優(yōu)化改造來提高現(xiàn)有網(wǎng)絡的資源利用率和維護效率，已成為傳輸網(wǎng)絡維護的重要課題。

所謂網(wǎng)絡評估，簡單地說就是對現(xiàn)有網(wǎng)絡各項指標進行量化考查，找出網(wǎng)絡的弱點并提出參考性解決方案。通過量化手段，從而對現(xiàn)網(wǎng)的資源利用情況、網(wǎng)絡的合理性和安全性有一個直觀的、全面的了解。

任何一個網(wǎng)絡的建設都要考慮投資收益比，傳輸網(wǎng)絡的建設也不例外。在傳輸網(wǎng)絡的建設和運用中，如何以最小的投入取得最大的效益，如何通過合理的配置達到最大的利用，如何通過優(yōu)化網(wǎng)絡來降低運行維護成本和提高網(wǎng)絡使用效率，已成為傳輸網(wǎng)絡運行維護的重點，這也正是網(wǎng)絡評估和優(yōu)化的最終目的。

2、網(wǎng)絡評估的內(nèi)容及指標

2.1　評估步驟

網(wǎng)絡評估和優(yōu)化貫穿于網(wǎng)絡發(fā)展的全過程。它是運行維護工作的重要組成部分，是架構(gòu)在傳輸維護基礎上的、更高層次的工作。它與網(wǎng)絡規(guī)劃、工程建設密不可分，網(wǎng)絡評估的結(jié)果對后期工程建設具有一定的指導作用。

網(wǎng)絡評估工作需要對現(xiàn)網(wǎng)的數(shù)據(jù)進行分析，因此它主要包括原始數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析和網(wǎng)絡優(yōu)化方案的制定和選擇三個部分。其中數(shù)據(jù)采集是網(wǎng)絡評估分析和網(wǎng)絡優(yōu)化的基礎，數(shù)據(jù)采集是否全面和準確將影響到整個網(wǎng)絡評估的結(jié)果，因此原始數(shù)據(jù)采集工作非常重要。數(shù)據(jù)分析是在原始數(shù)據(jù)基礎上對網(wǎng)絡現(xiàn)狀進行量化分析，是非常復雜、繁瑣的工作，工作量很大，也是網(wǎng)絡評估的關(guān)鍵步驟。通過數(shù)據(jù)分析可找出網(wǎng)絡的瓶頸，作為全網(wǎng)優(yōu)化的依據(jù)。網(wǎng)絡優(yōu)化方案的制定和選擇是如何利用少的投入獲得最大的收益的關(guān)鍵體現(xiàn)。

2.2　評估內(nèi)容

傳輸網(wǎng)絡評估涉及傳輸網(wǎng)絡的各個方面，結(jié)合傳輸維護的實際情況評估的主要內(nèi)容包括業(yè)務評估、保護評估、同步評估、網(wǎng)絡管理和ECC通信評估、故障告警性能分析評估、備件評估等。下面對傳輸網(wǎng)絡評估的主要指標進行闡述。

2.2.1　業(yè)務評估

業(yè)務評估是傳輸網(wǎng)絡評估中重要的一項。業(yè)務評估的主要目的是分析現(xiàn)有的網(wǎng)絡資源是否得到充分利用，網(wǎng)絡資源利用是否合理，是否存在網(wǎng)絡“瓶頸”以及網(wǎng)絡的經(jīng)濟合理性。

業(yè)務評估主要包括設備的支路端口利用率、線路端口利用率、全網(wǎng)資源使用效能。支路端口利用率反映各獨立網(wǎng)元支路資源使用情況，線路端口利用率反映兩網(wǎng)元之間線路時隙的利用情況。它們定量反映出各獨立網(wǎng)元及光纖段網(wǎng)絡資源的使用是否合理，能否滿足電路開放的需求。全網(wǎng)資源使用效能綜合反映出整個網(wǎng)絡的資源情況，能夠體現(xiàn)網(wǎng)絡保護和實際容量的平衡情況，反映網(wǎng)絡的業(yè)務分配合理性和網(wǎng)絡業(yè)務整體的經(jīng)濟性（指標越高，業(yè)務分配就越合理且網(wǎng)絡的經(jīng)濟性越好）。

2.2.2　保護評估

保護評估是指網(wǎng)絡運行的業(yè)務中受到保護的比例，是衡量業(yè)務可靠性的重要指標，理想值為100%。保護評估反映了網(wǎng)絡生存能力的高低。它主要考慮網(wǎng)絡保護是否安全，硬件保護是否全面，是否存在故障隱患等。保護評估主要包含網(wǎng)絡級保護和設備級保護兩方面內(nèi)容。網(wǎng)絡級保護的好壞，對全網(wǎng)業(yè)務影響很大。它反映全網(wǎng)組網(wǎng)方式是否合理，光板和光纜保護是否全面等。網(wǎng)絡級保護關(guān)心的是如何在網(wǎng)絡故障或網(wǎng)元失效時，最大限度地減少全網(wǎng)電路阻斷時間。設備級保護是針對各獨立網(wǎng)元而言的，關(guān)心的是如何減少單站業(yè)務阻斷。

2.2.3　同步評估

時鐘同步是傳輸系統(tǒng)中最重要的部分之一，當時鐘源等級低或系統(tǒng)中存在多個時鐘源時，會產(chǎn)生頻偏，嚴重時會導致時鐘劣化，引起業(yè)務中斷。因此合理選擇時鐘源將可以提高整個系統(tǒng)的性能，降低誤碼率，提高網(wǎng)絡的傳輸質(zhì)量和效率。

傳輸網(wǎng)絡在進行時鐘選擇時，應充分考慮以下幾方面。

（1）在同步時鐘鏈路不應存在環(huán)路，否則時鐘信號會逐漸劣化，導致全網(wǎng)業(yè)務阻斷。

（2）盡量減少定時傳遞鏈路的長度，避免鏈路太長影響傳輸?shù)臅r鐘信號的質(zhì)量。

（3）考慮到全網(wǎng)業(yè)務的安全性，應從分散路由獲得主、備用時鐘基準，防止主用時鐘傳遞鏈路中斷導致時鐘基準丟失。

同步評估充分考慮了網(wǎng)絡的時鐘提供和接入能力，通過評估為全網(wǎng)提供最優(yōu)化的時鐘，保證全網(wǎng)業(yè)務的正常運行。

2.2.4　網(wǎng)管通信評估

網(wǎng)管通信評估是分析現(xiàn)有網(wǎng)管系統(tǒng)對當前網(wǎng)絡和未來的管理是否存在能力不夠問題，網(wǎng)管是否采用分級管理制度等。網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元和通過它管理的所有網(wǎng)元組成一個ECC子網(wǎng)。在日常維護工作中，一個網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元所轄的網(wǎng)元數(shù)是有限的，ECC子網(wǎng)最佳值不超過70個網(wǎng)元；一個網(wǎng)管可以對多個ECC子網(wǎng)同時進行管理，同一網(wǎng)管可以管理不超過16個網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元。網(wǎng)管采用分級管理可以方便維護，保障網(wǎng)絡安全，防止網(wǎng)管誤操作。

2.2.5　故障評估

故障評估就是根據(jù)以往故障統(tǒng)計資料進行分類匯總，找出故障原因及各類故障發(fā)生的概率。對于故障概率較大的，應找出根源并及時解決，以降低故障發(fā)生概率。

2.2.6　備件評估

備件評估是考察目前的備品備件設置是否合理，備件中心的設置和重要站點的備件放置是否合理。備件的數(shù)量和分布直接決定了備件響應時間，決定了需更換備件的故障處理時間，關(guān)系到網(wǎng)絡的可用性。合理配置備件可以有效降低備件響應時間，減輕維護壓力，減少出錯率和提高維護效率。

2.3　網(wǎng)絡評估指標要求

根據(jù)網(wǎng)絡穩(wěn)定運行的需要并充分考慮投資收益比，總結(jié)出的網(wǎng)絡評估各項指標及取值見表1。

表1　網(wǎng)絡評估各項指標及取值



根據(jù)以上指標計算方法，以網(wǎng)絡使用效能為例，可以算出不同組網(wǎng)使用效能的最大值。

（1）復用段環(huán)

設為N個節(jié)點的環(huán)，可開通最大業(yè)務量為N×STM-N/2，復用段環(huán)最大使用效能為：



（2）鏈型無保護

設為N個節(jié)點的鏈路，最大使用效能為：



（3）通道環(huán)

設為N個節(jié)點，可開通最大業(yè)務量為STM-N，通道環(huán)最大使用效能為：



對于通道環(huán)，除特殊情況兩點組環(huán)外，三點組環(huán)資源使用效能最高，網(wǎng)絡資源利用率最大。通道環(huán)上節(jié)點越多，穿通業(yè)務越多，網(wǎng)絡資源浪費越大，因此在網(wǎng)絡建設時，應充分考慮各網(wǎng)元位置的合理分配，以做到網(wǎng)絡資源的最大利用。

從以上分析可以看出，各網(wǎng)絡最大使用效能為全網(wǎng)業(yè)務滿配時的效能，是理想值。為達到這個標準，各網(wǎng)元硬件配置、業(yè)務配置均應合理，使可開通的業(yè)務量變大，才能使指標值接近理想值。

對于一般的網(wǎng)絡，組網(wǎng)方式多種多樣，集中業(yè)務和離散型業(yè)務并存。承載集中型業(yè)務，因業(yè)務遍歷全環(huán)，穿通業(yè)務多，所以網(wǎng)絡資源使用效能低；承載離散型業(yè)務，網(wǎng)絡資源使用效能較高。采用混合組網(wǎng)方式，網(wǎng)絡的資源使用效能一般在10%以上，甚至可以達到20%左右。

3、小結(jié)

網(wǎng)絡評估是網(wǎng)絡優(yōu)化的第一步，它從網(wǎng)絡資源利用率、業(yè)務分布的合理性、組網(wǎng)的安全性、保護是否完善等方面展現(xiàn)了傳輸網(wǎng)絡的狀況，從而方便找出網(wǎng)絡瓶頸所在，進而制定合理的網(wǎng)絡優(yōu)化方案，提高全網(wǎng)的安全性和穩(wěn)定性，并充分發(fā)揮網(wǎng)絡效能。筆者在實際工作中深切地體會到以下幾點。

（1）網(wǎng)絡評估和優(yōu)化工作不是空中樓閣，而是架構(gòu)在日常傳輸維護工作上的、高層次的工作，是以維護為基礎同時對維護工作起一定的指導作用。網(wǎng)絡評估結(jié)果是維護人員優(yōu)化業(yè)務配置和合理利用資源的依據(jù)。

（2）網(wǎng)絡評估是網(wǎng)絡優(yōu)化的基礎，因此網(wǎng)絡評估是連接網(wǎng)絡維護與工程建設的橋梁，是網(wǎng)絡運維工作的重要組成部分。網(wǎng)絡評估對工程建設起著重要的指導作用，也為后期整體網(wǎng)絡規(guī)劃提供了依據(jù)。在工程建設中，組網(wǎng)結(jié)構(gòu)的選擇，網(wǎng)元備件的設置，備品備件的配比都對網(wǎng)絡的安全和穩(wěn)定運行起重要作用。在日常維護工作中，應避免網(wǎng)絡評估脫離維護、脫離工程建設。

（3）網(wǎng)絡評估是長期的、階段性的工作，作為維護人員應充分認識到評估工作的重要性和連續(xù)性，要制定網(wǎng)絡評估計劃，及時發(fā)現(xiàn)和解決問題。

（4）目前正在實施網(wǎng)絡轉(zhuǎn)型，隨著軟交換的引入，IP承載網(wǎng)對傳統(tǒng)的傳輸承載網(wǎng)產(chǎn)生很大的沖擊。作為傳輸維護人員在做好維護的同時，也應順應時代潮流，逐步向數(shù)據(jù)方面滲透。傳輸網(wǎng)絡評估應逐步納入數(shù)據(jù)方面相關(guān)知識，做好網(wǎng)絡轉(zhuǎn)型的過渡工作。

總之，傳輸網(wǎng)絡評估是一項長期的、重要的工作，通過定期進行階段性評估，可以保證在原有網(wǎng)絡投資的基礎上提高網(wǎng)絡的安全性和穩(wěn)定性，優(yōu)化網(wǎng)絡資源利用率，最終提高投資收益比，實現(xiàn)網(wǎng)絡業(yè)務規(guī)模和質(zhì)量的持續(xù)發(fā)展。