【資料名稱】：長途傳輸網(wǎng)的可靠性分析

【資料作者】：李瑞剛

【資料日期】：2011年3月

【資料語言】：中文

【資料格式】：DOC

【資料目錄和簡介】：

長途傳輸網(wǎng)的可靠性分析
長途傳輸網(wǎng)是電信運營商的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，它的可靠性直接影響電信運營商各項業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量。尤其是現(xiàn)在的傳輸容量越來越大，一旦出現(xiàn)傳輸阻斷，將給運營商造成巨大的經(jīng)濟損失，因此確保長途傳輸網(wǎng)安全可靠的運行是每個電信運營商從建設(shè)到維護都必須認真考慮的問題。在網(wǎng)絡(luò)建網(wǎng)之初，就要根據(jù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，統(tǒng)計網(wǎng)絡(luò)維護的故障數(shù)據(jù)，計算分析將要建設(shè)網(wǎng)絡(luò)的可靠性，確保能夠滿足各項業(yè)務(wù)對傳輸可靠性的要求。
一、對長途傳輸網(wǎng)的可靠性的估算
SDH over DWDM是目前建設(shè)長途傳輸網(wǎng)的主流技術(shù)。這是因為DWDM能提供超大容量的傳輸能力，而SDH又具備完善的環(huán)路保護機制。本文將針對該組網(wǎng)方式，對長途傳輸網(wǎng)的可靠性進行估算。
我們假設(shè)將在省級傳輸干線中建設(shè)兩個SDH環(huán)， 假設(shè)兩個環(huán)的線路總長度為3000km，其中A 和B是該省的兩大城市，這兩個點是全省的業(yè)務(wù)匯聚點和兩環(huán)之間的業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)接點。A－C－D－B之間建有DWDM傳輸系統(tǒng)，并承載Ⅰ、Ⅱ環(huán)的SDH系統(tǒng)，兩個SDH環(huán)均采用雙纖復(fù)用段保護方式組網(wǎng)。事實上上述假設(shè)在省級干線網(wǎng)中是比較普遍和有代表性的。
由于SDH設(shè)備具備完備的保護方式，因此一般的設(shè)備單盤故障或單點線路故障不會造成傳輸中斷。傳輸中斷的原因一般是以下某種或幾種故障同時發(fā)生造成的：（1）環(huán)上光纖線路中斷；（2）某節(jié)點設(shè)備的線路盤故障，包括SDH設(shè)備的光盤，DWDM設(shè)備的波長轉(zhuǎn)換單元，合波、分波單元，光放大盤等；（3）環(huán)上某中繼站的設(shè)備故障或供電系統(tǒng)故障；（4）SDH環(huán)保護功能失效，例如兩處光纜同時中斷或者一處光纜中斷而環(huán)路保護倒換功能失效等。為了便于下面的數(shù)學(xué)分析，我們將后三種情況歸納通稱為設(shè)備故障。
如果A－C－D－B間的光纜中斷或DWDM設(shè)備出現(xiàn)故障，將造成兩個環(huán)同時開環(huán)，這是最嚴重的情況，也正是我們必須考慮的情況，因為運營商必須對自己網(wǎng)絡(luò)的可靠性有最充分和最保守的估計。因此在以下的分析中，我們假設(shè)必有一次故障（線路或設(shè)備）是發(fā)生在A－C－D－B的區(qū)間上。
假設(shè)該網(wǎng)絡(luò)每月發(fā)生3次光纜線路中斷，每次的修復(fù)時長為6小時，包括發(fā)現(xiàn)故障、趕赴機房、用OTDR測試斷點、趕到現(xiàn)場查找斷點、整治接續(xù)光纜的時間。另假設(shè)網(wǎng)上每月發(fā)生一次設(shè)備故障，其修復(fù)時長也是6小時，包括發(fā)現(xiàn)故障、趕赴機房、確定故障點、異地備件中心送盤到現(xiàn)場或現(xiàn)場設(shè)備修復(fù)的時間。
上述網(wǎng)絡(luò)故障在數(shù)學(xué)領(lǐng)域可以用隨機過程中的泊松過程進行描述和分析，進而得到準確的網(wǎng)絡(luò)中斷概率。而在一般工程中，利用簡單的概率計算也可以得到十分近似的中斷概率。以下將用第二種方法進行計算。
我們以小時為單位計算網(wǎng)絡(luò)的中斷率，每個月按30×24小時計算。
（1）某一小時內(nèi)光纜中斷的概率為：P1=3/(30×24)。
（2）上述中斷尚未修復(fù)，另一處有發(fā)生光纜中斷的概率為：P2= P1×2/(30×24)×6，即在修復(fù)第一處光纜的6個小時內(nèi)發(fā)生第二處中斷的概率。
（3）某處光纜中斷尚未修復(fù)而另一處發(fā)生設(shè)備故障的概率為：P3= P1×1/(30×24)×6；
（4）發(fā)生兩處設(shè)備故障的概率相對較小，因此在這里忽略不計；
網(wǎng)絡(luò)中只有一處光纜中斷時并不會造成通信中斷，故網(wǎng)絡(luò)故障率P=P2＋P3＝0.000104≈0.0001，即出現(xiàn)通信中斷的概率大約為萬分之一小時（417天出現(xiàn)一次故障）。這個數(shù)字是與網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)和維護質(zhì)量密切相關(guān)的。
二、提升傳輸網(wǎng)絡(luò)可靠性需注意的幾點問題
運營商要提升傳輸網(wǎng)絡(luò)的可靠性，必須合理規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，加強網(wǎng)絡(luò)維護工作，具體來講應(yīng)注意以下幾個方面。
在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方面：
l SDH環(huán)的線路長度不易太長，線路越長中斷率越大；
l 四纖復(fù)用段保護環(huán)具備一定的抗多點光纖中斷的能力，采用該方式組網(wǎng)可以提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性；
l 光纜線路應(yīng)選擇安全、可靠、動遷少的路徑敷設(shè)，在施工中保證光纜埋深，增加標石、做好護坡以及光纜過路過河的保護；
l 傳輸設(shè)備要選用成熟穩(wěn)定的產(chǎn)品，降低設(shè)備故障率。
在網(wǎng)絡(luò)維護方面：
l 鍛煉維護隊伍，做好搶修預(yù)案，縮短故障修復(fù)時間；
l 加強線路巡檢，減少光纜中斷次數(shù)；
l 在日常維護中，利用網(wǎng)管系統(tǒng)監(jiān)視傳輸設(shè)備的性能指標，發(fā)現(xiàn)劣化及時處理，防患于未然；
l 合理分配干線傳輸設(shè)備的備品備件，縮短送取備件的時間；
l 按照維護作業(yè)計劃，定期測試線路指標和設(shè)備指標，掌握網(wǎng)絡(luò)的運行情況。
綜上所述，傳輸網(wǎng)絡(luò)的可靠性是電信運營商必須認真對待的問題，它是保證電信業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量的基礎(chǔ)。本文選取一種較為常見的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提取實際網(wǎng)絡(luò)運行的故障統(tǒng)計數(shù)據(jù)進行分析，得出傳輸網(wǎng)路的中斷率，供行業(yè)內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)與維護的人員參考。