中原油田通信管理處 童建斌
根據我國國民經濟發展“十五”計劃的信息化規劃思路,以及中石化提出的“用高科技、新經濟、信息化改造和提升石油石化傳輸產業,加強信息網絡建設,促進管理現代化”發展戰略,結合中原油田通信網傳輸網絡升級改造需要,為滿足油田日益增長的數據通信需求,中原油田于2002年下半年采用MSTP平臺技術建成了寬帶多業務城域傳輸網,極大地促進了寬帶數據業務在整個油區的開展和應用。
一、 組網需求分析
隨著信息技術的飛速發展,以Internet為代表的數據業務近幾年來迅速增長,其中IP業務發展最為迅猛,寬帶上網逐步取代撥號上網成為新的發展趨勢,預計不久數據業務量將超過話音業務量成為通信網的主導業務。就中原油田而言,油田相關部門對遠程教學、遠程醫療、視頻會議等多媒體應用的需求大幅度增加,這些應用都對網絡帶寬及速率提出了更高的要求,因此作為業務承載平臺的光傳輸系統必須向著更大容量的方向發展。由于通信網、有線電視網、計算機網各自發展的歷史途徑不同而形成的不同業務之間的區別越來越模糊,為避免企業內部各網絡之間重復投資、重復建設以及相互競爭,使現有網絡資源得到充分利用,利用統一規劃建設傳輸基礎網絡平臺提上了油田網建設的日程。
為滿足企業信息化建設以及百里油區居民對寬帶多媒體信息不斷增長的需求,同時也為了優化和完善中原油田傳輸網絡結構,提高通信傳輸質量,特別是在日益激烈的市場競爭中提升油田專網與公網的競爭力,中原油田決定采用最新的MSTP多媒體傳送平臺技術組建寬帶多業務城域傳輸網。該網絡的建設將充分利用有限的資金和光纖資源,加強網絡集中維護,降低網絡維護成本,以期達到大容量、數字化、智能化、集成化、超強組網能力。建成的油田統一寬帶多業務傳輸網絡將為油田通信發展、計算機數據業務發展、有線電視業務發展提供強有力的后方支撐平臺,為油田信息化建設的技術保障奠定堅實的基礎。
二、 網絡建設方案
依據建網基本原則,并結合油田通信網上光纜分布情況,中原油田寬帶多業務城域光傳輸網10Gbit/s主環(帶兩個2.5Gbit/s分支環)采用原有架空光纖光纜, 傳輸網全長131.34公里。同時為滿足總部基地發展需要,再建設一個2.5Gbit/s基地環,它采用新鋪設架空和管道光纜, 全長28.5公里。主環上的中心站帶2.5Gbit/s分支站二站距離中心站7.6公里;衛城站帶2.5Gbit/s分支站辛莊距離中心站5.7公里,兩環在中心站相切。中心站具備VC12、VC4級別全交叉電路調度能力。按照性能價格比最優,技術最貼近油田建設方案要求的原則,中興通訊的SDH10 Gbit/s MSTP光同步傳輸系統和SDH2.5Gbit/s MSTP光同步傳輸系統被油田采用。
基于業務發展需要及站點分布情況,本工程主環采用SDH 10Gbit/s MSTP光同步傳輸系統,并且配置SDH STM-4光板把原有STM-4 622M bit/s光環系統納入其中。基地環采用SDH 2.5Gbit/s MSTP光同步傳輸系統,所采用2.5Gbit/s光同步傳輸系統具有平滑升級至10 Gbit/s的能力。
主環上各站采用ZXMP-S390 10Gbit/s ADM設備,該設備機架尺寸為2600/2400/2200/2000mm(H)×600mm(W)×300mm(D),在業界標準的機架式STM-64/OC-192級設備中體積最小。在高度集成的前提下, ZXMP-S390 10Gbit/s ADM設備以最小的體積為我們提供最大的接入容量,減少了設備占地面積和整機功耗。基地環上各站及各分支站采用ZXMP-S360 2.5Gbit/s ADM設備,ZXMP-S390與ZXMP-S360為同一設計理念,兩者的產品功能與技術特性基本相同。今后ZXMP-S360增加10Gbit/s業務單板可平滑升級為10Gbit/s設備。所有光傳輸設備的光接口除中心站--徐鎮站間采用L64.1(1310nm波長)接口外,其余均選用S64.1(1310nm波長) 或S16.1(1310nm波長) 接口。
本工程設備中交叉板、時鐘板等重要單板均采用1+1熱備份配置,電源采用全分散供電,并為系統提供電源雙系統,設備內部的雙總線設計為設備提供系統級的保護,保障系統可靠、安全地運行。為兼顧工程的目前需求、長遠發展及經濟合理性,在保證工程的先進性、完整性、統一性外,本工程中的各站點ZXMP-S390 10G ADM設備可直接上下2.5Gbit/s、622Mbit/s、155Mbit/s、140Mbit/s業務,應用非常靈活。
本工程網絡單元管理系統(EM)設在中心站傳輸機房,管理整個工程傳輸網絡單元NE,網絡單元管理系統具備以下管理功能:(1)故障管理(包括告警功能、監視參數、外部事件告警);(2)性能管理;(3)配置管理;(4)計費管理;(5)安全管理。另外,系統保護倒換主環和基地環均采用二纖單向通道保護環方式實現。
三、10Gbit/s MSTP在油田網應用的特點
(1)強大的業務處理能力
ZXMP-S390 10Gbit/s ADM設備系統單子架可提供512×512等效VC-4的交叉能力, 實現不同業務接口之間業務的無阻塞全交叉, 交叉連接的粒度為VC-4或AU-3和STS-1。大容量的交叉連接矩陣使ZXMP-S390具有很強的業務調度和帶寬管理能力, 同時具備數字交叉連接設備DXC的功能。ZXMP-S390 10Gbit/s系統提供豐富的業務接口,包括: STM-64、STM-16、STM-4、STM-1光接口及STM-1、E4電接口和GE、10M/100M bit/s Ethernet等, 并可提供高集成度的業務接口板, 滿足了大容量業務接入的需要。本工程所有業務包括千兆、百兆等數據業務均在中心站匯集,ZXMP-S390 10Gbit/s設備的強大處理能力滿足了這一需求。
(2)多業務承載
系統除支持傳統的2Mbit/s語音業務外,還可滿足各種寬帶業務需求。隨著網絡業務數據化的發展, 業務的種類也呈現多樣化, 傳統SDH設備只提供了將各種PDH等級信號或其它信號復用映射進STM-N幀結構的途徑,設備的應用缺乏靈活性。ZXMP-S390 10Gbit/s系統支持AU級的級聯應用, 通過級聯應用方式(虛級聯或實級聯)適合傳送非PDH標準等級的信號, 使系統能適應更廣泛的業務速率范圍,滿足IP、ATM等數據業務傳送及引入新業務的需求;ZXMP-S390 10Gbit/s系統采用IP Over SDH/Ethernet Over SDH技術, 可提供10M/100Mbit/s Ethernet、GE接口, 并支持級聯應用, 適合IP、ATM等數據業務的接入和傳送。可以為計算機部門提供GE接口,通過AU實級聯構建LAN互聯骨干通道,同時提供高密度SFE以太網板實現LAN匯聚互聯等。
(3)完善的定時同步功能
時鐘同步是關系到光傳輸網絡傳輸質量和網絡安全性的關鍵環節。通常, 保證時鐘同步系統的可靠性可從兩個方面來考慮: 一是通過外部基準時源的設置保證時鐘源的可靠性;另一個是如何確保網元設備選擇并鎖定質量最高的線路時鐘, 以便確保時鐘同步性能和傳輸質量。在這一方面, 中興通訊專門進行研發的產品是一套完善優化的專有S1字節同步倒換技術。它在ITU-T建議的基礎上對S1字節的算法進行優化, 引入相應控制判別軟件, 使設備實現根據基準時源質量和時鐘鏈路長度綜合判別線路時鐘質量,自動實施線路時鐘鎖定和倒換, 并從根本上防止了時鐘成環等故障的發生, 最大程度地提高了網絡時鐘同步的安全性和靈活性, 使網絡中的任何一個網元在任何時刻都能工作在最佳的時鐘同步狀態。只有當與該網元相連的所有時鐘路由全部中斷時, 該節點才會自動進入保持和自振模式(ZXSM系列設備時鐘保持和自振精度均由ITU-T規范要求, 實測達到±0.15ppm),當故障告警消除后自動恢復正常狀態。
(4)集中網絡管理
中興光傳輸系列產品均采用ZXONM網絡管理系統, ZXONM采用TMN設計思想, 提供網元層、網元管理層和網絡管理層的管理, 具備系統、性能、配置、故障和安全等完善的管理功能, 具有友好的全中文人機界面, 操作簡單。ZXONM系統可提供f、Qx和標準Q3接口以及CORBA接口, 它們用于網管系統接入,可實現自動業務配置和網絡級電路調度。該系統極大地方便了工程維護,提高了網絡運行效率。
(5)網絡保護
ZXMP-S390 10Gbit/s和ZXMP-S360 2.5Gbit/s系統支持多種網絡保護應用,其中包括 鏈路復用段保護(1+1/1: N)、二纖單向通道保護環、二纖雙向復用段共享保護環、四纖雙向復用段共享保護環、雙節點互通功能(DNI)、子網連接保護(SNCP)和邏輯子網保護等。
中原油田寬帶多業務城域光傳輸網工程,是中原油田通信專網根據數據業務發展和與公網競爭以及油田企業信息化建設的需要而建設的,它在試運行期間已表現出了良好的適應性和靈活性,它的建成極大地提高了中原通信傳輸容量,優化了傳輸網絡結構,滿足了企業及廣大群眾對寬帶數據業務日益增長的需要,同時也為未來業務的發展留下了廣闊的空間。