长途传输网的可靠性分析

恋々风

长途传输网是电信运营商的基础网络，它的可靠性直接影响电信运营商各项业务的服务质量。尤其是现在的传输容量越来越大，一旦出现传输阻断，将给运营商造成巨大的经济损失，因此确保长途传输网安全可靠的运行是每个电信运营商从建设到维护都必须认真考虑的问题。在网络建网之初，就要根据网络结构，统计网络维护的故障数据，计算分析将要建设网络的可靠性，确保能够满足各项业务对传输可靠性的要求。

一、对长途传输网的可靠性的估算

SDH over DWDM是目前建设长途传输网的主流技术。这是因为DWDM能提供超大容量的传输能力，而SDH又具备完善的环路保护机制。本文将针对该组网方式，对长途传输网的可靠性进行估算。

我们假设将在省级传输干线中建设两个SDH环， 假设两个环的线路总长度为3000km，其中A 和B是该省的两大城市，这两个点是全省的业务汇聚点和两环之间的业务转接点。A－C－D－B之间建有DWDM传输系统，并承载Ⅰ、Ⅱ环的SDH系统，两个SDH环均采用双纤复用段保护方式组网。事实上上述假设在省级干线网中是比较普遍和有代表性的。

由于SDH设备具备完备的保护方式，因此一般的设备单盘故障或单点线路故障不会造成传输中断。传输中断的原因一般是以下某种或几种故障同时发生造成的：（1）环上光纤线路中断；（2）某节点设备的线路盘故障，包括SDH设备的光盘，DWDM设备的波长转换单元，合波、分波单元，光放大盘等；（3）环上某中继站的设备故障或供电系统故障；（4）SDH环保护功能失效，例如两处光缆同时中断或者一处光缆中断而环路保护倒换功能失效等。为了便于下面的数学分析，我们将后三种情况归纳通称为设备故障。

如果A－C－D－B间的光缆中断或DWDM设备出现故障，将造成两个环同时开环，这是最严重的情况，也正是我们必须考虑的情况，因为运营商必须对自己网络的可靠性有最充分和最保守的估计。因此在以下的分析中，我们假设必有一次故障（线路或设备）是发生在A－C－D－B的区间上。

假设该网络每月发生3次光缆线路中断，每次的修复时长为6小时，包括发现故障、赶赴机房、用OTDR测试断点、赶到现场查找断点、整治接续光缆的时间。另假设网上每月发生一次设备故障，其修复时长也是6小时，包括发现故障、赶赴机房、确定故障点、异地备件中心送盘到现场或现场设备修复的时间。

上述网络故障在数学领域可以用随机过程中的泊松过程进行描述和分析，进而得到准确的网络中断概率。而在一般工程中，利用简单的概率计算也可以得到十分近似的中断概率。以下将用第二种方法进行计算。

我们以小时为单位计算网络的中断率，每个月按30×24小时计算。

（1）某一小时内光缆中断的概率为：P1=3/(30×24)。

（2）上述中断尚未修复，另一处有发生光缆中断的概率为：P2= P1×2/(30×24)×6，即在修复第一处光缆的6个小时内发生第二处中断的概率。

（3）某处光缆中断尚未修复而另一处发生设备故障的概率为：P3= P1×1/(30×24)×6；

（4）发生两处设备故障的概率相对较小，因此在这里忽略不计；

网络中只有一处光缆中断时并不会造成通信中断，故网络故障率P=P2＋P3＝0.000104≈0.0001，即出现通信中断的概率大约为万分之一小时（417天出现一次故障）。这个数字是与网络的拓扑结构和维护质量密切相关的。

二、提升传输网络可靠性需注意的几点问题

运营商要提升传输网络的可靠性，必须合理规划网络结构，加强网络维护工作，具体来讲应注意以下几个方面。

在网络建设方面：

l         SDH环的线路长度不易太长，线路越长中断率越大；

l         四纤复用段保护环具备一定的抗多点光纤中断的能力，采用该方式组网可以提高网络的可靠性；

l         光缆线路应选择安全、可靠、动迁少的路径敷设，在施工中保证光缆埋深，增加标石、做好护坡以及光缆过路过河的保护；

l         传输设备要选用成熟稳定的产品，降低设备故障率。

在网络维护方面：

l      锻炼维护队伍，做好抢修预案，缩短故障修复时间；

l      加强线路巡检，减少光缆中断次数；

l      在日常维护中，利用网管系统监视传输设备的性能指标，发现劣化及时处理，防患于未然；

l      合理分配干线传输设备的备品备件，缩短送取备件的时间；

l      按照维护作业计划，定期测试线路指标和设备指标，掌握网络的运行情况。



综上所述，传输网络的可靠性是电信运营商必须认真对待的问题，它是保证电信业务服务质量的基础。本文选取一种较为常见的网络结构，提取实际网络运行的故障统计数据进行分析，得出传输网路的中断率，供行业内的网络建设与维护的人员参考。