王 巖，汪洲燕，歐陽云峰（中訊郵電咨詢設(shè)計院有限公司，上海200050）

0 前言

隨著互聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展，我國已步入了“互聯(lián)網(wǎng)+”的初級階段。在欣欣向榮的產(chǎn)業(yè)背后是辛勤工作的基礎(chǔ)傳送網(wǎng)絡(luò)。它們好比是通信網(wǎng)絡(luò)的交通干線，有國道、省道和縣道，也有鐵路、公路和航道，傳送網(wǎng)的一干、二干和本地，構(gòu)成了密密麻麻的交通網(wǎng)絡(luò)，將網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳送到千家萬戶。如何確保傳送網(wǎng)絡(luò)的高效與安全，滿足今后海嘯數(shù)據(jù)的需求，需要從提高網(wǎng)絡(luò)安全可靠性，增強網(wǎng)絡(luò)健壯性方面認真研究。

1 本地傳送網(wǎng)安全隱患整治

隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”對于社會生活的改造，互聯(lián)網(wǎng)在我們生活中所占的地位將變得越發(fā)無可取代。任何一次傳送網(wǎng)的小故障，都可能導(dǎo)致無法想象的損失與影響，這是值得我們每一個通信人高度警惕的，因此認真分析傳送網(wǎng)中的安全隱患十分必要。

1.1 安全隱患的分類

本地傳送網(wǎng)存在各種安全隱患，從可能的故障點來劃分，可分為局內(nèi)隱患和局外管線隱患。

與局內(nèi)隱患相比，管線資源位于公共區(qū)域，最易受到外界破壞。現(xiàn)網(wǎng)所有故障中，以管線故障最為頻發(fā)，現(xiàn)網(wǎng)中超過一半的網(wǎng)絡(luò)安全故障源于管線。例如2015 年5 月27 日，發(fā)生了杭州支付寶故障事件，部分用戶無法使用支付寶，原因是杭州市某地主干光纜被挖斷，而系統(tǒng)存在同溝情況。此次事件波及面較廣，更加讓我們認識到了這種隱患爆發(fā)時所帶來的影響，為我們敲響了警鐘，再次讓我們意識到通信管線的安全，是傳送網(wǎng)安全的重中之重。

1.2 管線隱患的形成背景

大型一線城市中，有大量局房、樓宇的接入管道以及一些重要道路的管道不具備二次建設(shè)的條件，早期規(guī)劃的管孔數(shù)有限，使得近幾年大量管道利用率超過100%，無法繼續(xù)敷設(shè)新的光纜，降低了管道資源可用率。再加上近些年通信行業(yè)井噴式的發(fā)展，每年都新增大量的基站、大樓、客戶以及一些局房，這無疑都對通信管道提出了更高的要求。同時，通信光纜則受限于通信管道的發(fā)展瓶頸，導(dǎo)致一些有業(yè)務(wù)需求的光纜無法敷設(shè)，影響網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展；或者只能次選其他存在安全隱患的路由開通業(yè)務(wù)。

上述的這些問題通過“同溝同纜”現(xiàn)象集中展現(xiàn)出來，可以說，同溝同纜現(xiàn)象是局外管線隱患最主要、最典型的體現(xiàn)形式。

1.3 安全隱患的整治

本地傳送網(wǎng)安全隱患的整治中，本地光纜網(wǎng)的整治應(yīng)是重點，即光纜網(wǎng)同溝同纜整治是保障本地傳送網(wǎng)安全的根本。針對這種現(xiàn)象，簡單的處理方式，可以采用業(yè)務(wù)割接或光纜搬遷，著眼于單個傳輸系統(tǒng)的問題解決。

但這種方案，缺乏大局觀，各個系統(tǒng)間難以兼顧，往往會造成治標(biāo)不治本的情況。所以，如果想要在深層次上解決問題，就需要較為系統(tǒng)的頂層設(shè)計思路，全面統(tǒng)籌布局，構(gòu)建一個適應(yīng)未來發(fā)展需求的本地傳輸網(wǎng)架構(gòu)。

2 本地傳送網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)打造

2.1“跑道架構(gòu)”打造原則

對于核心匯聚光纜而言，由于位于網(wǎng)絡(luò)的頂層，所以存在著光纜長度長、芯數(shù)大的特點，這都對核心層規(guī)劃增加了難度。往往在一條核心層光纜中，承載著多個傳輸系統(tǒng)的業(yè)務(wù)，如果僅僅針對某一個系統(tǒng)考慮，可能會帶來反效果。例如為了解決某一個系統(tǒng)的問題進行了調(diào)整，結(jié)果卻造成了其他系統(tǒng)新的問題。所以，核心層系統(tǒng)的規(guī)劃工作不能簡單孤立地以某一個傳輸系統(tǒng)角度看待問題，需要打破傳統(tǒng)，解放思想，從更高的高度來統(tǒng)籌全局，搭建一個合理、健全、穩(wěn)定的核心層光纜網(wǎng)絡(luò)整體架構(gòu)，以滿足各傳輸系統(tǒng)的需求。

根據(jù)交通網(wǎng)的概念，在本地傳送網(wǎng)核心匯聚層提出“跑道”概念。將道路管線資源比作跑道，那么核心層光纜網(wǎng)就應(yīng)該有其固定的跑道。對于大型本地網(wǎng)而言，首先需要根據(jù)本地網(wǎng)中的各個核心局點的現(xiàn)網(wǎng)業(yè)務(wù)、未來發(fā)展定位，并結(jié)合地理位置，搭建核心層光纜網(wǎng)絡(luò)目標(biāo)架構(gòu)，再根據(jù)目標(biāo)架構(gòu)的需求，選出合適的跑道，跑道間物理路由相互分開，并將所有核心層業(yè)務(wù)都行駛在這些跑道上。

2.1.1 搭建跑道邏輯結(jié)構(gòu)

對于跑道的搭建，應(yīng)自上而下，統(tǒng)籌考慮，合理選擇，先確定一個邏輯架構(gòu)，再在邏輯架構(gòu)上選擇合適的光纜從而形成跑道。邏輯架構(gòu)的搭建應(yīng)整體考慮如下幾點。

a）明確層次化局房定位。對于干線出口節(jié)點、169 超核節(jié)點以及承載網(wǎng)超核節(jié)點，定位為一級核心節(jié)點，其余普通核心局房定位為二級核心節(jié)點，形成層次化的架構(gòu)布局。

b）綜合目標(biāo)網(wǎng)組網(wǎng)方式。169 網(wǎng)絡(luò)、承載網(wǎng)扁平化組網(wǎng)，傳送網(wǎng)網(wǎng)狀化結(jié)構(gòu)，MSTP環(huán)網(wǎng)組網(wǎng)，因此，邏輯架構(gòu)應(yīng)以網(wǎng)狀網(wǎng)方式搭建。

c）未來業(yè)務(wù)上聯(lián)方式?；ヂ?lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)通過169網(wǎng)絡(luò)承載，移動業(yè)務(wù)通過綜合承載網(wǎng)承載，雙上聯(lián)超核，專線業(yè)務(wù)通過MSTP/OTN網(wǎng)轉(zhuǎn)接，因此，一級核心節(jié)點兩兩之間建立雙跑道，二級核心分別根據(jù)地理位置和2個一級核心節(jié)點相連，形成網(wǎng)狀架構(gòu)。

d）利舊現(xiàn)網(wǎng)光纜資源。在大型本地網(wǎng)中，完全新建一張核心層的光纜網(wǎng)絡(luò)耗資巨大，不切實際。所以應(yīng)在掌握現(xiàn)網(wǎng)核心層光纜的情況下，制定跑道架構(gòu)，以充分利舊現(xiàn)有光纜資源，避免投資浪費。

2.1.2 搭建跑道物理路由

根據(jù)邏輯結(jié)構(gòu)，搭建物理跑道，形成網(wǎng)狀光纜網(wǎng)，提供各核心節(jié)點間的多路由（直達或跳接）保障。物理跑道的搭建應(yīng)遵循以下幾點。

a）物理路由隔離。跑道與跑道間應(yīng)避免同溝，這樣無論怎樣結(jié)構(gòu)的傳輸系統(tǒng)承載在跑道上，都不會存在同溝同纜現(xiàn)象。

b）充分利舊資源。應(yīng)了解現(xiàn)網(wǎng)光纜資源，盡量通過利舊或割接現(xiàn)網(wǎng)光纜至跑道中，控制新建光纜量，以較小的代價達到較高的網(wǎng)絡(luò)安全性。

c）控制纖芯占用率。為保證核心層光纜、傳輸系統(tǒng)通達，考慮到核心層光纜新建的難度，跑道內(nèi)纖芯應(yīng)有一定冗余，嚴(yán)格控制在預(yù)警閾值下，大型本地網(wǎng)中，跑道光纜整體的纖芯占用率不宜超過70%。

d）保障現(xiàn)網(wǎng)系統(tǒng)安全。在搭建跑道的過程中，一部分跑道需由現(xiàn)網(wǎng)光纜割接形成，應(yīng)事先梳理被割接光纜的業(yè)務(wù)情況。若跑道兩端的節(jié)點間存在2 條或2條以上光纜時，優(yōu)先選取纖芯占用較少的光纜進行割接，從而盡可能降低割接風(fēng)險，保障現(xiàn)網(wǎng)業(yè)務(wù)安全性。

除此之外，為了進一步保證核心層光纜網(wǎng)的安全性，跑道還應(yīng)滿足以下幾點。

a）跑道應(yīng)位于已成型的主干道路，減小道路遷改施工的可能。

b）跑道應(yīng)位于人行道，避免重型汽車壓過造成的管線損壞。

c）跑道不應(yīng)與電力、燃氣等其他管道位于道路同側(cè)。

d）跑道內(nèi)應(yīng)有充足的管孔資源，以備擴容。

2.1.3 核心層業(yè)務(wù)調(diào)整

所有核心層系統(tǒng)業(yè)務(wù)必須承載在跑道內(nèi)光纜中，從而完全避免同溝同纜隱患。對于不由跑道內(nèi)光纜承載的核心層業(yè)務(wù)，需進行割接調(diào)整，最終形成本地傳送網(wǎng)核心層架構(gòu)。為減小對現(xiàn)網(wǎng)系統(tǒng)的影響，原則上割接調(diào)整對于傳輸系統(tǒng)的邏輯結(jié)構(gòu)應(yīng)保持不變，對于原系統(tǒng)結(jié)構(gòu)非常不合理而造成光纜同溝的，在必要的情況下進行個案討論。

由于跑道為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，對于系統(tǒng)組網(wǎng)來說，選擇方式并不唯一，調(diào)整方案的選取采用多次模擬的分析方式，對于既有傳輸系統(tǒng)的業(yè)務(wù)調(diào)整還應(yīng)充分考慮光纜的各項指標(biāo)，為保證對現(xiàn)有系統(tǒng)的影響最小，優(yōu)先選取調(diào)整前后傳輸距離、光功率指標(biāo)最接近的段落進行調(diào)整。而對于單個系統(tǒng)，則需通過調(diào)整最少的傳輸段解決同溝隱患，以減少割接調(diào)整的工程量，降低割接風(fēng)險。

跑道原則的優(yōu)勢在于，跑道間光纜互相隔離，利用跑道光纜搭建的傳輸系統(tǒng)安全隱患極低。同時，即使個別段落仍存在零星的安全隱患，只要保證跑道內(nèi)光纜的安全，就能保證整個核心層業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)的安全，將原本有限的、分散的注意力集中于跑道內(nèi)管線資源的保護上，將達到事半功倍的效果。

2.2 典型城市應(yīng)用案例分析

2.2.1 搭建頂層架構(gòu)

以南方某城市為例，現(xiàn)網(wǎng)共建有106 套傳輸系統(tǒng)（21套一干系統(tǒng)，17套二干系統(tǒng)和68套本地網(wǎng)系統(tǒng)），其中有91套系統(tǒng)存在同溝，4套系統(tǒng)存在同纜，存在隱患的系統(tǒng)占比接近90%。造成隱患比例較高的原因主要是較多的組網(wǎng)方式（106套）。也正因為復(fù)雜多樣的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)，造成了共計有76 條光纜承載了所有的106個傳輸系統(tǒng)。在道路管線資源日益緊張的今天，要想讓這76條光纜兩兩之間不存在同溝段落可能性極低，任何2 段光纜的同溝，都有可能在傳輸系統(tǒng)層面帶來同溝，從而形成安全隱患。

試想如果用傳統(tǒng)的方式進行同溝同纜整治，需要詳細分析95 套傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，并結(jié)合道路管道資源，詳細制定95套解決方案，可謂費時費力，且無法從根本上解決問題。

該市嘗試運用整改原則解決同溝同纜隱患。首先根據(jù)現(xiàn)網(wǎng)及未來業(yè)務(wù)發(fā)展需求，制定了核心層邏輯拓撲架構(gòu)（見圖1）。將核心局房分為一級核心節(jié)點（含169 超核、承載網(wǎng)超核、一干骨干局房）和二級核心節(jié)點（其他局房），并在此基礎(chǔ)上按需選定了核心層光纜跑道，跑道光纜兩兩之間無路面同溝。然后又基于跑道對現(xiàn)網(wǎng)106套系統(tǒng)及其業(yè)務(wù)進行了模擬驗證。所有系統(tǒng)在割接至跑道光纜后，均能通過跑道解決同溝同纜隱患。

2.2.2 跑道應(yīng)用

a）江場-欽江-六里-西安組成的4 點傳輸環(huán)網(wǎng)。通過選用跑道后，完全解決現(xiàn)網(wǎng)3 段（2.8 km）同溝隱患。

b）金橋-市北-臨空-新黃浦組成的4 點傳輸環(huán)網(wǎng)。通過選用跑道后，解決現(xiàn)網(wǎng)4處同溝隱患。

2.2.3 長效管控機制

在核心層跑道搭建完成后，該市將跑道規(guī)則作為新建系統(tǒng)的約束條件之一，對于新建傳輸系統(tǒng)，要求承載于跑道內(nèi)的光纜上。

新建網(wǎng)絡(luò)方案設(shè)計時，將光纜路由安全性作為考量條件之一，體現(xiàn)在整體設(shè)計方案中，在方案設(shè)計階段落實解決。光纜路由的設(shè)計需要落實在設(shè)計文件中，由維護部門及資源調(diào)度中心共同會審，會審?fù)ㄟ^后方可實施，從而在解決現(xiàn)網(wǎng)同溝同纜隱患的基礎(chǔ)上，100%杜絕了未來新建系統(tǒng)同溝同纜的可能性，保證了核心系統(tǒng)的安全性。整體過程中，建設(shè)單位按照規(guī)則明確光纜路由的設(shè)計方案，網(wǎng)管中心和運維部參與組網(wǎng)方案的制定，并復(fù)核確認，資源管理中心對于光纜路由規(guī)則使用的確認。

對于現(xiàn)有跑道無法滿足系統(tǒng)建設(shè)需求的情況（例如新建的核心局點組網(wǎng)等），則由各相關(guān)部門及設(shè)計院共同制定方案，搭建新的跑道，以進一步完善網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。管線中心組織新加跑道方案的制定，以及跑道搭建工作，更新跑道規(guī)則文件。計劃部門解決跑道搭建項目費用，建設(shè)部門負責(zé)新建路由建設(shè)，網(wǎng)管中心和運維部參與方案設(shè)計，對方案進行復(fù)核確認。資源管理中心依據(jù)新增跑道，制定光纜調(diào)度使用規(guī)則。

圖1 核心層跑道邏輯圖

同時建立跑道規(guī)則落地執(zhí)行管控流程，由運維部集中監(jiān)管，通過抽查新建系統(tǒng)竣工文件、跑道規(guī)則、纖芯使用規(guī)則、GIS 系統(tǒng)、現(xiàn)場情況比對，納入考核。并事后問責(zé)，如出現(xiàn)同溝故障，追責(zé)責(zé)任單位。

3 結(jié)束語

傳送網(wǎng)安全隱患是伴隨通信發(fā)展長期存在的，在不同時期也進行過各種整治工程，尤其在光纜層面。而以往傳統(tǒng)的業(yè)務(wù)割接或光纜搬遷往往通過從表面上解決同溝同纜問題著手。本文則提出了效率更高的解決方式，在搭建適應(yīng)未來發(fā)展需求的整體架構(gòu)的基礎(chǔ)上，再考慮同溝同纜問題，先本后末，較為系統(tǒng)地消除了大量的同溝同纜隱患，同時也提高了網(wǎng)絡(luò)健壯性，增強了承載能力。

在核心層整治完成的基礎(chǔ)上，對于匯聚接入層也必將起到一定的借鑒所用，從而自上而下地打造了一張安全、穩(wěn)定、健壯的光纜網(wǎng)絡(luò)，為“互聯(lián)網(wǎng)+”時代將要誕生的各類應(yīng)用提供可靠保障。

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