中國電信網絡走向智能化OTN網絡規劃優化工具保駕護航

中國電信股份有限公司上海分公司│朱俊

中國電信股份有限公司上海研究院│金嘉亮

中國電信網絡走向智能化OTN網絡規劃優化工具保駕護航

中國電信股份有限公司上海分公司│朱俊

中國電信股份有限公司上海研究院│金嘉亮

通過引入OTN規劃工具，可以高效、準確地進行光層波長配置及電層的交叉和調度，滿足靈活高效業務承載需求；可以在保證現有業務安全穩定運行的前提下，及時響應新業務的需求，充分挖掘網絡性能而不影響網絡的整體性能和安全。

OTN是基于G.872、G.709、G.798等一系列ITU-T建議所規范的新型光傳送體系，可以在光域實現多種上層業務信號的傳遞、復用、監控，保證其性能要求和生存性。OTN有效地繼承了SDH和WDM的優勢，可以滿足目前各類業務的需求。隨著分組化技術的發展，未來OTN將實現“一張網絡，多業務承載”的目標。

目前，OTN網絡作為基礎網絡，為大顆粒專線、移動網和數據網提供了一個透明的承載平臺。隨著運營商從以往單一業務經營模式向全業務方向轉型，對OTN作為承載網絡的靈活性、可靠性提出了更高的要求；同時，隨著OTN網絡規模的不斷擴大，采用傳統人工方式對OTN網絡進行規劃設計和運營優化已經無法滿足當今業務快速增長的需求，為保證業務的正常運行，引入自動化的規劃優化工具已經勢在必行。

OTN網絡自動化工具優勢明顯

如何建設一張網絡結構更合理、支持業務更豐富、運營維護更方便、網絡服務更可靠、擴容升級更平滑的OTN網絡，以及如何有效充分地利用OTN網絡的性能優勢，使之發揮最大的運行效益，成為運營商在OTN網絡建設和維護中需要重點考慮的問題。因此，如何對OTN網絡進行科學、高效地規劃和優化成為了運營商面臨的重大課題。

OTN網絡的規劃與優化工作，從網絡結構方面來看具體范圍包括波分層（0層）、OTN層（1層）、分組層(2層)的網絡規劃；從工作內容來看，包括網絡規劃設計、優化和性能統計分析及安全評估和故障模擬等方面的內容。

利用自動化軟件工具進行網絡規劃優化應具備如下優點：

● 規劃優化效率高：對于數十個網元規模的網絡，可在數分鐘內完成相應的規劃優化任務，規劃效率相比人工規劃有了極大幅度的提升。

● 規劃優化結果可信度高：自動化軟件工具利用業界多年研究積累的各類針對性算法，得到的結果具有極高的可信度。

● 適用場景廣泛：可以應用于新建網絡的規劃，也適用于現有網絡擴容等各類場景。

● 部署成本低：主要成本為購買專用軟件的費用，但使用規劃優化軟件節約的建設和運營維護成本可以很快抵消在軟件購買方面的投入。

OTN網絡自動化工具的現狀

當前OTN網絡規劃優化軟件主要分為兩大類：各類專用網絡仿真軟件工具箱中對應于波分系統和OTN網絡的軟件工具以及OTN設備廠商自研的網絡規劃優化軟件。

典型的專用網絡仿真軟件有V PI TransportMaker、OPNET Modeler等，這類軟件主要用于光傳輸網絡的規劃，具備常規的規劃功能，但是一般缺乏主流OTN設備的仿真參數信息以及與運營商現有網絡管理平臺之間的接口，難以進行網絡信息同步等操作，同時在網絡優化和現網網絡性能分析等方面難以滿足運營商的特定需求。

OTN設備廠商自研的網絡規劃工具用于本廠商設備進行網絡規劃及后續安材施工等方面的設計工作，與本廠商的管理平臺等支撐系統可以實現數據互通，但是尚無法引入網絡優化等其他功能，并且與運營商OSS運營系統對接存在一定問題，距離運營商所需的個性化功能仍有一定的差距。

圖1 OTN規劃優化工具在運營商現網中的位置

運營商OTN規劃需要專用自動化工具

在進行OTN網絡規劃建設和資源調度時，傳統純手工配置方式不僅效率低下，且難以避免人工錯誤。因此，運營商需要一個專用的自動化工具來解決這個問題，提高規劃效率，及時響應現網配置調度需求，例如解決ROADM組網波長沖突、靈活配置光纖和波長資源滿足新增業務需求等重要工作。

現有商用OTN網絡模擬仿真工具偏重于光網絡的規劃功能，對于運營商在網絡運維和業務發展中遇到的資源利舊及現網運行參數優化等方面缺乏針對性的功能，無法滿足運營商的實際需求。而目前設備廠商的OTN網絡規劃優化工具只能對自有產品進行規劃和優化功能，缺乏統一的接口與運營商相關系統實現對接。

因此，運營商急需一套專門為現網OTN網絡開發的規劃優化工具，具備與現網其他管理系統實現數據實時互通的能力，并滿足運營商現網的各類規劃優化需求。

OTN規劃優化工具架構

OTN規劃優化工具需要緊密結合業務與網絡發展情況，充分考慮網絡規劃的整體思路、工作流程與業務需求。同時OTN規劃優化工具還應與運營商現網資源管理系統和網絡管理系統具備相應的接口，可正確獲取所需的現網網絡數據信息用于供規劃優化。

OTN規劃優化工具在運營商現網環境中的位置及與其他系統間的接口，如圖1所示。OTN規劃優化工具通過單向接口與現網網管系統和資源管理系統進行連接，數據流向均為單向輸入，這主要針對現網運營維護的特點，從網絡安全角度出發，規劃優化工具的相應輸出結果均需要經過人工審核確認，才能用于優化和施工建設操作。

圖2 OTN規劃優化工具的模塊組成

同時根據運營商網絡運行維護的特點，OTN規劃優化工具應具有用戶權限控制功能，滿足資源部門、維護部門以及設計單位同時使用該工具分別進行不同功能操作的需求。

OTN規劃工具應采用面向對象的思想進行信息建模，具有良好的可擴展性和可重用性；應具備模塊化架構，可根據具體應用場景增刪功能組件，適應各類規模網絡規劃需求。

OTN規劃優化工具模塊功能

結合運營商現網的實際需求，OTN規劃優化工具應包含8個主要功能模塊，如圖2所示。

圖2每個模塊的主要功能如表1所示。

OTN規劃優化工具的應用

利用OTN規劃優化工具中的規劃設計功能，可在建設初期對網絡架構及相應的設備及業務配置進行高效率規劃設計，指導施工建設，大幅度優化投資和后期運營費用。

網絡規劃建設階段

網絡規劃建設可分為網絡需求分析、網絡信息采集、網絡規劃設計、網絡建設施工等幾個階段。對運營商而言，OTN網絡規劃建設的第一步是進行網絡需求分析，針對不同的網絡需求，初步確定網絡的容量（例如是100Gbit/s×80波還是40Gbit/s×80波等）、組網拓撲、傳輸設備型號等信息，作為后續OTN規劃優化工具輔助設計的基礎。

在明確網絡需求后，運營商接下來需要對網絡建設的相關信息進行采集并輸入至OTN規劃優化工具中，例如站點、線路、組網和業務等各方面的信息。通過設置業務規劃的約束條件，例如路由分離策略和保護類型，是否引入多維度ROADM等，由OTN規劃優化工具實現網絡拓撲規劃。

表1 各功能模塊的主要功能

根據規劃設計結果完成傳輸系統設計，對系統容量、光層電層配置、波道和電路組織等參數進行確定（例如OTM及OLA站點數量、位置及站點間距離；線路中的光纜類型、衰減等信息，后續的光放大板、色散補償模塊的配置；組網中波長及子波長波道的分配及保護方式的確定）。最后根據設計結果完成施工建設安材配置工作，確定具體站點設備和光纖種類等信息。

OTN規劃優化工具還應該具備完善的數據可視化功能，便于網絡工程師查看及優化。

網絡運營維護階段

在現網運營維護過程中，定期對網絡性能進行分析統計是一個必要的環節。借助OTN規劃優化工具中的性能分析模塊，集中統計和處理網絡系統中系統信噪比、系統色散補償、光放大器指標、光線路衰減損耗、接收端光功率及誤碼性能、時延指標等各類性能參數，對于網絡例行運維而言是非常重要的功能。OTN網絡必須能夠及時應對處理各類自然災害及突發故障對于業務的影響，確保業務及時恢復，因此OTN規劃優化工具應具備故障模擬和安全優化功能模塊，對網絡中的關鍵器件、光線路指標進行定期評估，對現網網絡進行網絡生存性和可靠性分析，確保網絡具備應對各類突發情況的能力。

為滿足網絡優化及各類現網業務配置需求，運營商需要經常對城域網OTN層進行業務調度和優化。通過引入OTN規劃工具，可以高效、準確地進行光層波長配置及電層的交叉和調度，滿足靈活高效業務承載需求；可以在保證現有業務安全穩定運行的前提下，及時響應新業務的需求，充分挖掘網絡性能而不影響網絡的整體性能和安全。

八大功能模塊

結合運營商現網的實際需求，OTN規劃優化工具應包含8個主要功能模塊，包括規劃設計、資源優化、性能分析、故障模擬、安全優化、統計分析、系統安全管理和接口模塊。

小結

隨著今后OTN網絡規模的日益擴大，自動化的OTN規劃優化工具將逐漸成為運營商網絡建設和維護中不可缺少的輔助工具。近階段OTN規劃優化工具主要考慮光層和OTN層的規劃與優化，今后需逐步向分組層發展，形成光層、電層、分組層全方位的規劃和優化能力，并且進一步納入T-SDN體系中，為運營商在合理規劃設計新建和擴容網絡、及時優化現有網絡資源保證其安全性等方面發揮不可替代的作用，同時將對運營商提高網絡規劃設計和業務部署的效率、降低投資運營成本、提高核心競爭力起到很大的促進作用。

編輯｜刁興玲 diaoxingling@bjxintong.com.cn