从华为SDH设备低阶交叉溢出看网络优化

摘要：

目前SDH光传输在电力通信中仍有广泛的应用，但是受到设备硬件设计的限制，可以配置的低阶业务容量有限，随着业务量不断增加会导致后期低阶交叉资源紧张或溢出。本文通过对低阶交叉饱和不同情况的处理实现网络的优化。

关键词：SDH 低阶交叉 网络优化

一、前言

1.1 关于交叉容量

SDH交叉处理能力分为两种：高阶交叉——以VC4为单位的交叉；还有一种是低阶交叉——以VC12为单位的交叉。现在的网络中，大多还是以2Mb/s为基本颗粒进行调度，因此，就需要传输设备有低阶交叉能力。

交叉容量一般有两种表示方式，一种是xxG，如5G低阶，10G低阶，20G低阶，另外一种为MxM，如2016x2016个VC12,4096x4096个VC12,前一种是按交叉矩阵的容量表示,后一种是按其交叉的端口数表示.两种表示方式的对应关系如下:1008*1008个VC12对应为2.5G(1008/63=16个VC4=2.5G),故5G对应为2016*2016个VC12.

以目前电力通信系统使用的设备为例，Metro 3000（Optix 2500+）XCS板的低阶交叉能力为2016*2016个VC12,为5G,表示进入低阶交叉矩阵的容量最大为5G。而OSN3500的GSCC交叉板的低阶交叉能力

也为5G。

1.2 不同保护方式下低阶交叉的占用情况

目前网络大量采用的组网保护方式主要有SNCP环、MSP环、链三种，下面就列举在环带链、环相交、环相切等组网下节点的低阶总线占用情况：

表格 1：环带链及环相切配置下的总线占用

组网配置 无保护 MSP带链 SNCP切SNCP 占用总线 2 2 4 组网配置 SNCP带链 MSP切MSP SNCP切MSP 占用总线 3 2 3 表格 2：主从节点环相交配置下的总线占用 组网方式 占用资源 主节点 从节点 SNCP交SNCP 4 4 SNCP交MSP 3 2 MSP交MSP 4 2 通过分析，我们发现SNCP与MSP组网占用的资源是不同的。在实际网络中，需要根据自己网络的实际情况合理选取保护方式，以达到合理利用网络低阶交叉资源的目的。

1.3 实际设备交叉连接

要了解交叉连接的占用情况，首先要明白SDH设备槽位总线的概念。如图1所示：

图1 某SDH设备数据总线结构示意图

图1中每条线代表4条VC4，从图上看，每个业务槽位能进入交叉连接板卡的槽位总线数有所不同，如01-03最大只能接入4*VC4业务，而槽位04可以接入16*VC4业务。另外部分业务槽位共享相同的槽位总线，例如槽位04用完了16条VC4，则槽位01-03槽位无法使用。

另外一般低阶交叉连接必须占用高价交叉的容量，交叉连接模型如图2所示：

由于低阶交叉需要更多的器件参与，在提供相同交叉连接容量

时，高低阶交叉分离单元往往比高低阶通用单元更具成本优势，因此高低阶交叉分离单元方式成为主流方式。

从图2可以看出，虽然该设备标称提供128*128VC4高阶交叉容量和2016*2016VC12低阶交叉容量，但是由于低阶交叉需要占用高阶交叉容量才能到达线路盘，因此该设备的最大交叉能力为20G而不是25G。

低阶交叉连接单元中同时采用空分交叉和时分交叉模块来实现。其中空分交叉是指交叉前后小颗粒位置没有发生变化，而时分交叉是指交叉前后小颗粒的时隙位置可以发生变化。

二、低阶交叉容量溢出及其造成的影响

2.1 低阶交叉容量溢出的情况：

当低阶交叉矩阵被占满，在配置低阶业务的时候网管就会出现LCS（Low Cross Spillover）的提示。溢出分为真溢出和假溢出两种情况。

假溢出是指在低阶矩阵尚未用满的情况下，由于交叉板的软件版本较低，算法较差产生的。

真溢出则是指低阶交叉矩阵确实配置满了，无法建立新的低阶交叉了。真溢出分为以下几种情况： （1） 低阶入总线不够 （2） 低阶出总线不够 （3） 低阶入、出总线均不够用

（4） TUPP入总线不够，非TUPP低阶入总线尚有剩余。

2.2 低阶交叉容量溢出后造成的影响

出现低阶交叉溢出的网络，往往出现以下状况： 1、业务开通困难； 2、网络可维护性差； 3、业务配置凌乱，割接困难；

4、无法适应后期业务的扩容和网络的演变。

三、低阶交叉容量溢出的解决方法

3.1 容量升级法

容量升级法分成两种：

（1）假如该设备有其它更大容量的交叉板，则升级交叉板； （2）假如该设备最大容量交叉板仍不能满足需求，则可以升级到更大交叉容量的设备。

交叉板升级风险低，过程相对平滑，但是需要新的投资。

3.2 负载分担法

负载分担法是指利用交叉和槽位资源相对丰富的设备来分担承载业务。例如：

利用扩展子架承担支路业务，释放主子架部分资源。如图1。 利用其它设备分担部分接入环，条件是相关设备共址或者距离相近。如图2。

图1

图2

此种方法可以充分利用设备资源，但是负载分担只能缓解，不能从根本上解决问题。

3.3 组网调整法

PP/SNCP的双发选收机制，对设备低阶交叉消耗比较大，把组网的保护方式从PP/SNCP改成MSP，可以释放部分低阶资源。特别对于骨干层，其业务一般属于分散型，则更适合采用MSP组网方式（如图3）。

图3

在进行保护方式的改造前，需要注意主用线路带宽的变化、每个线路段上可配置的虚拟环数量也不同（如图4）。

图4

3.4 时隙优化法

由于前期业务的无序开通，导致低阶交叉被大量占用，即使是同一个局向的业务，也有可能在多个VC4传送。

通过时隙重整，业务路由的优化，除了可以有效释放设备的低阶交叉资源、可用的线路时隙也有所增加，还可以更加充分利用设备的有效资源。（如图5）

图5

做全网的时隙优化，

首先必须把端到端的业务整理出来，再根据一定的原则重新规划中间的通道。总的来说，进行业务规划有以下的原则：

（1）VC4时隙占用最少，通过对VC4通道的整合减少设备的低阶交叉使用数量；

（2）利用其它低阶交叉资源相对富足的设备分担低阶交叉； （3）尽量在穿通节点配置为VC4级别穿通；

进行时隙优化前先评估，判断优化的可行性，然后进行实施。 优点：保护现有资源，从源头上解决低阶交叉问题；

缺点：需要重新规划业务时隙，工作量较大，实施操作存在风险。

时隙优化法可以很好的解决网络的低阶交叉问题，提升网络的可维护性。华为公司在时隙优化方面有很深入的研究，有专门的算法及优化经验，可以针对不同网络提出个性化的解决方案。

四、结束语

传输设备的低阶交叉资源作为网络中最重要的有限资源，在一定程度影响着全网的可开通业务量。目前设备低阶交叉能力越来越强大，但相对业务的“无限”增长，交叉瓶颈始终会出现，这个矛盾不可避免。对于低阶交叉资源紧张的网络，需要具体问题具体分析，综合考虑使用以上的几种优化方法和原则来解决。

既便对于理论上全交叉设备组成的网络，从增强网络的可维护性、有效降低OPEX来看，低阶交叉的优化也是必要的。

参考文献

[1] 陈雄、叶胤.SDH设备交叉连接容量占用计算及优化思路[J].邮电设计技术，2010（04）：31-35

[2] 姚艳燕. optiX 2500＋ 传输设备低阶交叉容量分析[J].电信技术，2008（05）93-96