城域網2.5G-10G網絡升級方案的實施

2019-11-04 21:26:39

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供稿：網友

　　一概述
　　　目前，隨著各運營商業務發展的需求以及對未來業務的長遠規劃，采用先進的光傳輸城域網產品構筑統一開放的多業務城域傳輸平臺已經成為建設熱點。而城域傳輸網絡作為各運營商的公共基礎傳輸平臺，必須具備對未來帶寬增長的良好適應能力以滿足網絡發展的需要。
　　　以某地運營商城域網工程為例，原有網上業務主要為2M電路業務，和部分以2M電路或更寬的方式承載的數據業務。網上設備由兩個二纖雙向復用段保護環組成。但隨著各種電信業務的飛速發展，現有網絡狀況已經遠遠不能滿足業務帶寬的需要。主要問題集中在以下幾點：
　　　 1. 本地/城域網覆蓋面太小，承載業務較少，無法發揮經濟效益。
　　　 2. 網絡雖然覆蓋面比較廣，但站址多為企業、中小學校等寬帶數據業務需求較小的地方，數據業務發展潛力不大。
　　　 3. 城域網接入層仍采用獨立的數據業務接入設備，造成一定程度的浪費。
　　　 4. 網絡結構中的匯聚層/接入層沒有分開且傳輸容量偏小，網絡升級和業務調度面臨困難。
　　　 5. 規劃中的城域網節點與其它節點幾乎完全獨立，重合度很小，無法充分利用城區寶貴的機房和光纖資源。
　　　因此針對以上幾點，廣東河源聯通分公司將建設城域傳輸網絡的建設原則定為：選擇使用最合適的設備，具備良好的業務與網絡的擴展性，以期構建一個大容量、多業務、開放式的傳輸平臺，為今后網絡的持續發展奠定堅實的基礎。
　　　按照網絡分層建設的原則以及充分考慮到今后數據業務的急速發展，本城域傳輸網由骨干層、匯聚層以及接入層三個層面構成，采用中興通訊基于SDH的多業務處理平臺（MSTP）產品ZXMP系列建設。其中網絡骨干層建設采用ZXMP S390產品，網絡匯聚層采用ZXMP S380產品，接入層為ZXMP S320。中興通訊的ZXMP系列產品具有豐富的多業務提供能力，并能夠提供強大的多業務接入能力, 可為具體用戶量身定制可行的接入方式。另外，利用ZXMP系列MSTP產品的運營治理能力，可以提供多樣化的用戶訪問權限控制, 提供按流量、按帶寬、按使用時長、按一定的策略等進行計費的靈活手段, 以及專用的業務治理系統和用戶治理系統, 可充分保障構建一個高效、優化和增值的網絡平臺。圖1為網絡結構示意圖。
　　

　　圖1 網絡結構示意圖
　　　　
　　二傳輸網絡平滑升級的必要性
　　　隨著電信業務的飛速發展，業務需求、業務量日益增長，網絡升級的壓力也在不斷增大。現在的網絡從155M→622M→2.5G的升級已比較普遍，已經成為網絡設計時的必要因素。這樣就帶來了一個新的問題，容量達到或超過2.5G時如何處理？是升級到10G、或是使用DWDM、還是擴平行環？這是現在規劃2.5G網絡所必須面對的問題。
　　　一般來說，建網初期，都很難將網絡規劃與建設做到一步到位，因此隨著網絡規模和業務容量的擴大，勢必帶來網絡升級的壓力；而且技術的迅猛發展以及設備的更新換代也給網絡帶來升級的壓力。
　　　因此在本次傳輸網絡的建設中，我們充分考慮到在網絡設計和建設中預留適當的升級空間，以期將初期的投資最小、見效最快與后續的易于升級擴容做到統一結合。
　　　同時由于城域網業務分布的不均勻性、業務發展的不確定性和電信運營商設備平均建設成本呈下降趨勢等特點，從更好的實現總體規劃、分步投資建設的科學建設理念出發，最后確定選擇具備平滑升級能力的中興通訊MSTP設備建設城域網。依據工程規劃建設時的具體需求，重點考慮由2.5G向10G的平滑升級能力。
　　　　
　　三 2.5G匯聚層網絡升級方案的確定與實施
　　　網絡升級要求在不增加光纖線路資源的情況下，利用現有光纖資源，將B站點、C站點已組成的匯聚層2.5G二纖雙向復用段環網平滑升級為10G二纖雙向復用段環網。要求升級過程中無業務中斷（僅答應出現小于50ms的業務瞬斷）。
　　　具體升級過程如下:
　　　 1．預備數據
　　　在網管脫機狀態下，預備好2.5G環網升級為10G環網之后的網管數據。
　　　 2．升級交叉板
　　　（1）利用網管進行雙總線倒換，將升級站點的業務強制倒換至備用交叉板上。
　　　（2）在網管上，刪除原主用交叉板后，添加交叉板為升級后的類型。
　　　（3）在子架中，將主用交叉板拔除，更換為升級后的交叉板。
　　　（4）待更換的交叉板正常運行后，再利用網管將業務強制倒換至主用交叉板，參照（2）、（3）步驟更換該站點的備用交叉板。
　　　（5）待更換好的交叉板正常運行后，參照（1）～（4）步驟升級其它節點的交叉板，由于中興通訊ZXMP設備采用的是雙總線技術，交叉板升級不影響業務。
　　　注：主用交叉板是指插槽位于中興ZXMP 設備子架4＃槽位的交叉板，備用交叉板是指插槽位于5＃槽位的交叉板。
　　　 3．升級光板
　　　（1）拔掉升級站點上設備中的OL16板的收發光纖，將該光板更換為OL64板，拔掉對接站點對接光板的光纖，將此光板更換為OL64板。此過程中，由于配置了復用段保護，業務信號時隙倒換到另一光纖的保護信號時隙，未發生業務中斷。
　　　（2）由于復用段保護采用返回式保護方式，在保護恢復至業務信號時隙后，再參照（1）將另一個方向的光板由OL16板更換為OL64板。
　　　（3）參照（1）、（2）步驟所述，依次更換其它站點的光板。
　　　 4．下載數據
　　　通過網管，將預備好的升級數據下載至升級完畢后的網元。
　　　 5．升級完畢
　　　升級結果：
　　　在整個過程中經掛表測試沒有出現業務中斷，僅出現幾次業務瞬斷：
　　　 1．在交叉板升級過程中，每升級一塊交叉板，將進行一次總線切換，工程實施中，共升級了2塊交叉板（A節點主備用交叉板），發生了兩次業務瞬斷，瞬斷時間分別為19.13ms和20.34ms。
　　　 2．在拔掉B站點東向的2.5G光板，將其更換為10G光板時，發生一次復用段環網倒換，倒換時間10.22ms。
　　　 3．在B站點與C站點對應的2.5G光口均更換為10G光板后，由于復用段保護采用返回式保護，倒換到2.5G上的業務將恢復到升級后的10G上，恢復時間16.54ms。
　　　結論：
　　　在不增加光纖資源和不中斷業務的情況下，中興通訊ZXMP 2.5G系統可以平滑升級到10G系統。
　　　　
　　四實現平滑升級的技術基礎之一—雙總線結構
　　　中興通訊ZXMP 設備的硬件設計采用業界領先的雙總線結構的設計思想，所謂雙總線的含義就是系統內的業務總線、開銷總線、告警總線以及時鐘總線均采用1+1雙備份的方式。
雙總線技術把網絡級的保護應用在設備級的保護上面，不僅可以大大提高系統的可靠性，同時也給在線升級中更換交叉板時業務不中斷提供了強大的保證。
　　　　
　　五實現平滑升級的技術基礎之二—邏輯子網保護以及邏輯光板
　　　中興通訊ZXMP 2.5G城域傳輸設備提供邏輯子網保護功能，能在一個設備內實現最多三組STM-16四纖環的相交、相切或最多六組STM-16二纖環的相交、相切。邏輯子網保護是保證實現2.5G設備到10G設備平滑升級的又一要害所在。
　　　　邏輯子網的概念是指在物理網絡的基礎上以網絡的邏輯拓撲和邏輯容量為基礎來分割網絡的方法，可以將物理網絡分割成多個邏輯子網，每個邏輯子網的業務保護和治理都可獨立進行，互不干涉。邏輯子網種類可以按業務種類、容量、網絡拓撲、保護方式等進行劃分。
　　　在線升級時，由于采用了邏輯光板的技術，10G光板在接收到2.5G光板的配置信息時，可自動進入邏輯2.5G速率光板的模式，并完成原2.5G光板的業務傳送功能、網絡保護功能以及ECC、公務等功能。即將10G光板看作工作在2.5G速率下的邏輯模式，因此，升級之前無需對網管做任何改動或者重新設置，更換光板的過程中僅出現業務倒換，業務不中斷。
　　　　
　　六小結
　　　　基于前期良好的網絡設計和規劃，建成后的城域傳輸網是一個大容量、多業務、開放式的高可靠統一傳輸平臺，將不僅滿足大容量話音業務和數據業務的傳送，而且也為將來業務和網絡的發展提供了良好的網絡基礎，可從容面對未來日益激烈的市場競爭。

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