企业综合通信网的建设与应用
----中国华能集团公司综合通信网情况介绍
当今社会已步入信息社会,人们对电子商务、电子邮件的认识已达到 “是日益临近并不可离弃的”程度。信息通信已经被公认为是新的经济增长点和企业生存发展的生命线。企业要实现对市场和社会经济发展动态做出快速反应,除要具有一支体系完整、职能明确、结构稳定、流程清晰的办事机构,还必须建立一套与之相适应的信息通信体系。
中国华能集团公司是一个以独立电源点建设与经营为主的综合产业集团,因非区域性经营的特点,使得华能集团最终选取了建设以卫星通信平台为主,集计算机网络、话音及视讯会议功能应用为一体的企业集团综合通信网。根据一年多来的建设与应用实绩,可以验证原设计思路符合华能集团生产管理信息化、自动化建设的需求。作为工程的主要参与者,笔者经历了方案论证、招标、谈判、安装和调试运行全过程。本文旨在表述华能集团企业网通信网的主要性能和使用情况。
一、需求方案论证:
作为以办电为主的综合性大型企业集团,长期以来,华能集团对所属电力企业的日常管理主要是通过人员出差和电话、传真等通讯方式实现的,缺乏时效分析意义和利用数据提高企业管理水平和经济效益的手段。严重影响了上报数据所要求的实时性、准确性和一致性,也很难做到有效的监控和调度。
1995年,华能集团信息系统曾经使用电话拨号方法与各地分支机构进行联机数据交换。随着传输数据量的增加,原有系统在应用上的问题逐渐暴露出来,它们主要是:
1、线路少。可提供使用的电话线只有一条,而已连通的远程用户点有19个,线路拥挤,呼损率越来越高;
2、速率低。长途电话传输速率低、传送慢、时间长。
3、费用高。粗略估计,各京外单位每年传输数据的专项费用近万元。
4、效率低。各单位几乎每项工作都有要开通联网通道的需求,但使用和管理又是分散的,导致低功能设备的重复购置及长话费用的增加。
1997年集团曾考虑采用DDN、ISDN、HDSL乃至Internet等通讯手段作为解决上述结症的方案,但调查分析结果证明, 上述方案在线路通达、带宽资源及一次性投入和运行费用等方面均不能达到要求。通过广泛的论证比较,逐步归纳出:采用卫星通信手段,利用其覆盖面广的特点可满足分布广、邮电专线难以通达的华能企业间构成企业内部的通讯平台。由此,制订出华能集团综合通信网总体建设原则:
采用世界上成熟、先进且在国内有成功先例的技术和设备组建卫星通讯网,兼容数据、图像、话音传输;
使用Ku波段卫星设备以避免城市电磁波干扰;一期组建22个站点其中北京为网控站,另有11个分支机构和10个控股电力企业为远程站;各站话音接口可连接程控交换机,构成系统内部长途电话专网;话音通道暂设两路;各站数据传输通道带宽按最大64Kbps配置,供生产实时数据及报表传送;召开电视会议时压缩(暂停)部分数据带宽和可通话通道数量;采用会议电视系统,声像传输的最大速率为384Kbps;系统可用度定为99.5%。
二、系统配置与实施
根据总体建设原则,经过对不同种类的卫星地面站设备就各种组网方案进一步的探求,最终通过招标从传统的单路单载波(SCPC)、到较新应用的时分复用/时分多址(TDM/TDMA),时分多址(TDMA)及祯中继(Framerelay)技术中选取了以NSI公司的VSATPLUSⅡ(TDMA体制)为透明通信通道,配之以CISCO公司的数据路由器及PictureTel公司的会议电视设备,构成的具体实施方案(系统结构见示意图一、二、三)。
示意图一中的卫星站,室外单元均统一采用4瓦Ku 频段功放并依各卫星站地理位置及信息量的不同,分别配置3米及3.7米Ku天线,利用适当加大天线尺寸的办法(天线价格相对于功放便宜),既保证全网各站保有一定的抗雨衰能力,又较大幅度地降低了系统造价;各小站室内单元的配置均采用VSATPLUSⅡ的小型机箱,内置话音、数据及高速Modem集成电路板共3块,其中,话音通道可视各小站有无电话交换机中继线而配接成分机或直线,采用9.6K CELP压缩技术的编解码器具有较好的还原功能,可用于传真。目前话音子板各配2路,若续增子板,最多可扩到4路;数据板具有2路512K的双向数据通道,一路用于与视讯会议设备相连,会议电视设备可在64K-384K范围内使用。一路通过RS449接口联数据路由器接入本地局域网。
主站区别于小站的配置是:在数据系统中,主站空出了另一路512K数据通道为电视会议作备份,另外接多路数据复用器(DLM)。利用DLM的多路端口(每个DLM具有最多30路独立的64K数据端口),分别与主路由器多路端口一一相连,构成数据网中枢。主站路由器通过卫星与为各小站配置的路由器的联接构成华能综合通信网的数据广域网(或可叫成企业网);在话音系统中,主站配有两块4通道FXO话音卡,这种卡适配于模块局分机,因此被接入到大楼总机的8条联选了的分机线上,作为楼内分机拨打卫星电话的联选中继;由于板件多,功耗大,主站室内单元采用了VSATPLUSⅡe型机箱,并配备了置于SUN工作站平台上的Streamview网管,统一管理全网工作模式,并对全网状态进行监控。
按功能和性质描述全网各系统可分为:
话音系统为按需分配(DAMA)方式的网状拓扑结构,即各小站话机可任意拨叫其他小站(分机),直接对讲或传真信件。目前全网开出10条话音通道,可满足华能集团公司8条话路全部占用后仍有2条话路供小站到小站使用。随小站开通使用率的增加,总话路可适时增加。
数据系统为预分配(PAMA)方式的星状网拓扑,由网管按预定的工作状况,将通道资源分配给指定的站点,每个被分配的站点按预定时序收发数据,从各局域网发出的数据经卫星传输到主站(集团公司站),经主路由器识别数据传输目的方向,是指向集团公司的就送交主交换机和防火墙等服务器进行数据落地后的必要处理和分发。如是指向其他小站的,则由路由器继续转发上星送到目的地。这种星状网的结构简单,全网各点数据交换时间最多不超过0.3秒(小站A经中心站到小站B须经卫星2跳时间),最适合上下两级单线联系的管理模式应用。这样既能保证占全网80%以上的数据流在主站与小站之间可单跳传送,又避免了为偶尔才发生的小站间的联系付出昂贵的代价。目前日常设置的各站与主站的数据通道频宽为19.2K,特殊需求时可相应增减。
会议电视系统在两方开会时是双方对讲方式,当与会方超过3个时就要采取主会场(一般为北京站)广播,单一会场回传,其他方只能接收主会场声像。在会议议程之内,网管人员可以根据会议主持人的指令切换MAP,使各与会方轮流发言。轮换时间可以控制在20秒之内。
由于使用单一网管,通信网租用的频宽资源可全部由网管集中支配,即可根据业务需求,实现动态分配全网数据与话音的通道数量及频宽,为独立企业网络的应用管理提供了较大的自主性和灵活性。比如,当需要召开电视会议时,通过网管压缩(暂停)部分数据带宽和可通话通道数量,充分利用卫星频带资源,降低运行费用。而要使用传统的SCPC系统,则不是要长期预租固定频宽,就是要花更特殊的代价去临时租用,在经济性和自主性上都会略现逊色。利用系统提供的跳频技术还可保证当系统站点数量或业务量增加时不增加系统突发速率,从而使原投入的系统设备有较好的冗余度。
三、系统应用效果
本系统自99年初进行三点联调,网络应用随安装进程不断扩大。目前已开通了22个站点中的19个,并有部分建立了局域网的电力企业实现了向集团传送表报及生产实时数据(目前已积累到80兆字节)或本单位主页链接。会议电视系统不仅可随时召开,而且,还可以满足全网同时开两个会议的需求。随入网站点数的增加,话音系统也被越来越多地利用,大量的长途电话费可节约。
经过设备招标和一系列工程施工管理措施,全部工程费用从原设计概算的三千余万人民币控制到二千余万元。另外,由于采用单一网管统一管理系统频带资源,目前的全部应用的突发速率仅为944K,年运行费用控制在55万元。
近一年来的建设与应用证明:采用这种方案建设卫星通信网的优点是综合业务能力强,所有数据、话音和会议电视业务集成在一个统一的平台上,设备安装、维护相对简单,比较适合华能集团单一业务量小而综合事务多的用户使用。随通信网系统的稳定及华能事业的发展,相信华能综合通信网将会发挥出其潜在的功能。