【資料名稱】：長(zhǎng)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(yǔ)言】：中文

【資料格式】：DOC

【資料目錄和簡(jiǎn)介】：

長(zhǎng)途傳輸網(wǎng)的可靠性分析
長(zhǎng)途傳輸網(wǎng)是電信運(yùn)營(yíng)商的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，它的可靠性直接影響電信運(yùn)營(yíng)商各項(xiàng)業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量。尤其是現(xiàn)在的傳輸容量越來(lái)越大，一旦出現(xiàn)傳輸阻斷，將給運(yùn)營(yíng)商造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，因此確保長(zhǎng)途傳輸網(wǎng)安全可靠的運(yùn)行是每個(gè)電信運(yùn)營(yíng)商從建設(shè)到維護(hù)都必須認(rèn)真考慮的問(wèn)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(jì)網(wǎng)絡(luò)維護(hù)的故障數(shù)據(jù)，計(jì)算分析將要建設(shè)網(wǎng)絡(luò)的可靠性，確保能夠滿足各項(xiàng)業(yè)務(wù)對(duì)傳輸可靠性的要求。
一、對(duì)長(zhǎng)途傳輸網(wǎng)的可靠性的估算
SDH over DWDM是目前建設(shè)長(zhǎng)途傳輸網(wǎng)的主流技術(shù)。這是因?yàn)镈WDM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(hù)機(jī)制。本文將針對(duì)該組網(wǎng)方式，對(duì)長(zhǎng)途傳輸網(wǎng)的可靠性進(jìn)行估算。
我們假設(shè)將在省級(jí)傳輸干線中建設(shè)兩個(gè)SDH環(huán)， 假設(shè)兩個(gè)環(huán)的線路總長(zhǎng)度為3000km，其中A 和B是該省的兩大城市，這兩個(gè)點(diǎn)是全省的業(yè)務(wù)匯聚點(diǎn)和兩環(huán)之間的業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)接點(diǎn)。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(gè)SDH環(huán)均采用雙纖復(fù)用段保護(hù)方式組網(wǎng)。事實(shí)上上述假設(shè)在省級(jí)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(hù)方式，因此一般的設(shè)備單盤(pán)故障或單點(diǎn)線路故障不會(huì)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(shí)發(fā)生造成的：（1）環(huán)上光纖線路中斷；（2）某節(jié)點(diǎn)設(shè)備的線路盤(pán)故障，包括SDH設(shè)備的光盤(pán)，DWDM設(shè)備的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換單元，合波、分波單元，光放大盤(pán)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(hù)功能失效，例如兩處光纜同時(shí)中斷或者一處光纜中斷而環(huán)路保護(hù)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(gè)環(huán)同時(shí)開(kāi)環(huán)，這是最嚴(yán)重的情況，也正是我們必須考慮的情況，因?yàn)檫\(yùn)營(yíng)商必須對(duì)自己網(wǎng)絡(luò)的可靠性有最充分和最保守的估計(jì)。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(shí)長(zhǎng)為6小時(shí)，包括發(fā)現(xiàn)故障、趕赴機(jī)房、用OTDR測(cè)試斷點(diǎn)、趕到現(xiàn)場(chǎng)查找斷點(diǎn)、整治接續(xù)光纜的時(shí)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(shí)長(zhǎng)也是6小時(shí)，包括發(fā)現(xiàn)故障、趕赴機(jī)房、確定故障點(diǎn)、異地備件中心送盤(pán)到現(xiàn)場(chǎng)或現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備修復(fù)的時(shí)間。
上述網(wǎng)絡(luò)故障在數(shù)學(xué)領(lǐng)域可以用隨機(jī)過(guò)程中的泊松過(guò)程進(jìn)行描述和分析，進(jìn)而得到準(zhǔn)確的網(wǎng)絡(luò)中斷概率。而在一般工程中，利用簡(jiǎn)單的概率計(jì)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(jìn)行計(jì)算。
我們以小時(shí)為單位計(jì)算網(wǎng)絡(luò)的中斷率，每個(gè)月按30×24小時(shí)計(jì)算。
（1）某一小時(shí)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(gè)小時(shí)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(duì)較小，因此在這里忽略不計(jì)；
網(wǎng)絡(luò)中只有一處光纜中斷時(shí)并不會(huì)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(wàn)分之一小時(shí)（417天出現(xiàn)一次故障）。這個(gè)數(shù)字是與網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和維護(hù)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(diǎn)問(wèn)題
運(yùn)營(yíng)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(qiáng)網(wǎng)絡(luò)維護(hù)工作，具體來(lái)講應(yīng)注意以下幾個(gè)方面。
在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方面：
l SDH環(huán)的線路長(zhǎng)度不易太長(zhǎng)，線路越長(zhǎng)中斷率越大；
l 四纖復(fù)用段保護(hù)環(huán)具備一定的抗多點(diǎn)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(dòng)遷少的路徑敷設(shè)，在施工中保證光纜埋深，增加標(biāo)石、做好護(hù)坡以及光纜過(guò)路過(guò)河的保護(hù)；
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(hù)方面：
l 鍛煉維護(hù)隊(duì)伍，做好搶修預(yù)案，縮短故障修復(fù)時(shí)間；
l 加強(qiáng)線路巡檢，減少光纜中斷次數(shù)；
l 在日常維護(hù)中，利用網(wǎng)管系統(tǒng)監(jiān)視傳輸設(shè)備的性能指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)劣化及時(shí)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(shí)間；
l 按照維護(hù)作業(yè)計(jì)劃，定期測(cè)試線路指標(biāo)和設(shè)備指標(biāo)，掌握網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行情況。
綜上所述，傳輸網(wǎng)絡(luò)的可靠性是電信運(yùn)營(yíng)商必須認(rèn)真對(duì)待的問(wèn)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(jiàn)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提取實(shí)際網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的故障統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)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(hù)的人員參考。