光傳輸網智能化在油田骨干網中的應用研究

高莉

[摘 要]2018年，隨著長慶油田骨干傳輸網改造項目的完成，搭建成了一張完整的100 Gbps OTN Mesh網（網狀網），能承載大量新的業(yè)務和高寬帶數據業(yè)務，網絡的傳輸速度和穩(wěn)定性都得到了提高，對長慶油田產能建設數字化管理和信息化建設逐步邁向智能化起到了積極作用。隨著光網絡智能化應用的推進，本文以長慶油田OTN傳輸網智能化管理為切入點，就傳統DWDM系統出現的電路開通不靈活、路由保護方式單一的問題，提出了針對性解決意見。

[關鍵詞]OTN傳輸網;智能化;WASON技術

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2020.06.035

[中圖分類號]TE46[文獻標識碼]A[文章編號]1673-0194（2020）06-00-02

0? ? ?引 言

長慶油田OTN傳輸網，目前開通了4波，已經將原有的DWDM設備全部業(yè)務遷移至OTN系統，長慶油田OTN傳輸網涵蓋了油田范圍內的陜西、甘肅、寧夏、內蒙古4省區(qū)共33個站點，具有點多、面廣、線長的特點，沿用傳統業(yè)務開通模式效率低、不靈活，隨著智能化油田建設，大容量和高寬帶的數據業(yè)務對傳輸質量和可靠性的要求也在提升，本文經過研究選擇端對端業(yè)務配置模式、WASON方式來解決業(yè)務開通慢、網狀網業(yè)務保護的問題。

1? ? ?光傳輸網智能化在油田骨干網中的應用現狀

1.1? ?電路調度開通不靈活

現有的長慶油田傳輸骨干網DWDM系統，業(yè)務調度采用的是硬件跳纖連接方式，開通業(yè)務需要在業(yè)務經過的每個OTM站點采用光纖跳纖，在ODF柜東西方向進行跳接，然而長慶油田骨干傳輸網橫跨陜西、甘肅、寧夏、內蒙古4省區(qū)，站點眾多，業(yè)務開通時間長，工作量大，特別是很多無人值守站點需要專人到現場操作，效率低、成本高。盡管OTN網狀網可以通過網管遠程開通調度業(yè)務，但是通常需要對每一臺設備進行單獨配置，配置人工效率不高、容易出錯，完成一條業(yè)務的配置需要15～30分鐘。

1.2? ?保護方式單一

傳統的DWDM和OTN應用的都是基于環(huán)網的線性“1+1”保護方式，每一個工作路徑都配置了一個相應的保護路徑，如果工作路徑出現問題，業(yè)務流自動由工作路徑倒換到保護通道，當工作路徑恢復，業(yè)務流會返回到工作路徑，這種方式沒有充分利用OTN網狀網路由，無法實現多次中斷的業(yè)務保護。

2? ? ?長慶油田OTN網狀網智能化業(yè)務保護需求分析

長慶油田OTN網狀網繼續(xù)使用線性“1+1”保護方式，這種保護方式可以抗擊環(huán)網內一次中斷發(fā)生，不能利用其他冗余路徑抗擊多次中斷，在網狀網中造成的問題看似有多條冗余路徑，但無法真正利用起來，應用基于OTN光傳輸網的WASON技術實現網絡資源的按需分配，實現光網絡智能業(yè)務保護，這一技術業(yè)務可以在網絡中實現分級保護，按照業(yè)務的等級提供不同的保護方式和保護策略，最高可實現ms（毫秒）級保護。對于重要業(yè)務，網絡可以提供永久“1+1”保護方式，只要網絡中存在可達路徑，網絡會自動為其建立并保留一條保護通道，直到資源耗盡。這種方式可以為業(yè)務提供最高等級的保護和最低的倒換延時，確保業(yè)務的連續(xù)性。對于等級較低的業(yè)務，可以采用重建路由的方式實現業(yè)務保護，當業(yè)務的工作路徑出現中斷，系統會自動為業(yè)務計算一條新的工作路徑，直到資源耗盡，這種方式無須預留保護通道，節(jié)省系統資源，但是相對來說延時較高。

3? ? ?WASON技術分析

WASON是基于WDM/OTN光網絡設備的ASON（融交換、傳送為一體的自動交換傳送網）技術，具有ASON功能外，主要解決波分網絡中光纖/波長自動發(fā)現、在線波長路由選擇、基于損傷模型的路由選擇。WASON網絡結構的核心特點是網絡快速智能化業(yè)務配置。從總體結構上看，WASON是由傳送平面、控制平面、管理平面組成，在傳統的光傳送網實體和網管實體上增加了一個控制平面的抽象體系，每個網元上有一個光連接控制器，來控制網元，由數據通信網為三大平面內部以及平面之間的管理信息和控制信息提供通路，進行交互實現智能操作。光網絡智能化的關鍵技術在控制平面，控制平面完成呼叫控制和連接控制，在網絡資源和拓撲結構自動發(fā)現的基礎上，通過調用傳送平面的資源，調用動態(tài)智能選路算法，通過分布式信令處理和交互，建立、拆除和維護端到端的按需連接，同時提供可行可靠的保護恢復機制，實現故障情況下連接的自動重構。

WASON具有強大的業(yè)務恢復（業(yè)務發(fā)生故障時，業(yè)務建立的首節(jié)點發(fā)起重路由，找到一條新路繼續(xù)傳輸業(yè)務的過程）功能，應用路由技術、動態(tài)路由選擇及波長分配算法，根據實時傳送網絡狀態(tài)實現恢復功能?；诳刂破矫妫敹说蕉松梢粭l初始路徑單連接，這條初始路經出現問題、產生告警，原始連接失效后，會觸發(fā)一個過程，業(yè)務的首節(jié)點發(fā)起重路由，新生成一條完全新的路徑，恢復出一條新的連接來代替原連接，繼續(xù)傳輸原業(yè)務。在恢復過程中原始連接只有一條，出現告警才開始新生成一條新的路徑，這條新的保護路徑僅涉及首節(jié)點與宿節(jié)點中的連接控制器，并不涉及中間節(jié)點的連接控制器，但是過程比“1+1”保護倒換慢，因為要先生成路徑然后切換，同樣當連接告警消失后，新生成的路徑就會消除，恢復（業(yè)務的恢復）初始狀態(tài)，只有一條原連接。

4? ? ?光傳輸網智能化在油田骨干網中的應用效果

4.1? ?端到端配置模式的應用

應用端到端智能業(yè)務調度開通技術，在開通業(yè)務時只需要選擇首尾站點的業(yè)務端口，系統自動完成計算路徑、選擇資源、選擇保護配置、約束路徑等工作，數據下發(fā)后完成一條業(yè)務開通，僅需要1～2分鐘，不易出錯，真正實現了業(yè)務的“一鍵式”開通，提高了業(yè)務調度和開通的效率，能迅速開通應急電路。

4.2? ?WASON技術保護的應用

因前期制訂了成熟的解決方案，2018年完成了OTN設備改造（如圖1所示），并成功實現業(yè)務正常使用，全網共計28臺ZXONE 9700設備，組成Mesh化網絡，為了實現多次抗光纖中斷的能力，解決傳統OP單板保護局限性，采用40 G×100 G純電層WASON系統（由ODUk交叉矩陣實現保護倒換和恢復重路由）。

WASON作為整個網絡的智能化控制平面，部署在OTN設備主控板上。這個軟件的硬件載體是帶有AGENT模塊和WASON模塊的SNP單板，AGENT和WASON共用存儲卡和運算子卡。在長慶油田OTN傳輸網狀網中，將28臺ZXONE 9700設備所有SNP單板、監(jiān)控單板、主光單板和業(yè)務單板升級為最新版本;同時升級U31網管網元，啟用WASON功能。全網加載智能WASON控制平面，確?？刂破矫嫱負浜蛡魉推矫嫱負湟恢?。每個網元通過對節(jié)點參數配置、帶外控制接口配置、帶外鄰居配置、I-NNI接口配置、TE鏈路設置等步驟完成控制平面節(jié)點間的通信、控制平面與傳送平面、控制平面與管理平面之間的通信。

在創(chuàng)建呼叫業(yè)務環(huán)節(jié)，對于電交叉系統，線路側單板的映射、交叉、工作模式、保護模式都是由WASON自動控制的，客戶側單板需要根據接入業(yè)務類型手動配置。業(yè)務建成后可以正常投入運行，如有線路中斷等情況發(fā)生，則會立即觸發(fā)倒換、恢復等動作。WASON技術的應用實現了長慶油田OTN傳輸網絡智能化業(yè)務保護，業(yè)務的創(chuàng)建僅需知道首節(jié)點、宿節(jié)點和保護級別，即可完成智能業(yè)務配置。與傳統業(yè)務配置相比，這種業(yè)務配置方式充分利用了各個智能網元的路由和信令功能，保證快速、便捷地配置業(yè)務;目前網絡采用銅級方式，無保護在有可用資源的情況下，多次恢復，確保了業(yè)務的高可靠性。

5? ? ?結 語

在光傳輸網中應用智能業(yè)務開通技術和智能業(yè)務保護技術，通過這些智能技術提高網絡資源的利用率、數據配置的靈活性，實現環(huán)網保護及故障保障后電信級迅速反應，人員的誤操作及反應時間也降低到最小，達到光網絡智能化管理。

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