中原油田通信管理处 童建斌
根据我国国民经济发展“十五”计划的信息化规划思路,以及中石化提出的“用高科技、新经济、信息化改造和提升石油石化传输产业,加强信息网络建设,促进管理现代化”发展战略,结合中原油田通信网传输网络升级改造需要,为满足油田日益增长的数据通信需求,中原油田于2002年下半年采用MSTP平台技术建成了宽带多业务城域传输网,极大地促进了宽带数据业务在整个油区的开展和应用。
一、 组网需求分析
随着信息技术的飞速发展,以Internet为代表的数据业务近几年来迅速增长,其中IP业务发展最为迅猛,宽带上网逐步取代拨号上网成为新的发展趋势,预计不久数据业务量将超过话音业务量成为通信网的主导业务。就中原油田而言,油田相关部门对远程教学、远程医疗、视频会议等多媒体应用的需求大幅度增加,这些应用都对网络带宽及速率提出了更高的要求,因此作为业务承载平台的光传输系统必须向着更大容量的方向发展。由于通信网、有线电视网、计算机网各自发展的历史途径不同而形成的不同业务之间的区别越来越模糊,为避免企业内部各网络之间重复投资、重复建设以及相互竞争,使现有网络资源得到充分利用,利用统一规划建设传输基础网络平台提上了油田网建设的日程。
为满足企业信息化建设以及百里油区居民对宽带多媒体信息不断增长的需求,同时也为了优化和完善中原油田传输网络结构,提高通信传输质量,特别是在日益激烈的市场竞争中提升油田专网与公网的竞争力,中原油田决定采用最新的MSTP多媒体传送平台技术组建宽带多业务城域传输网。该网络的建设将充分利用有限的资金和光纤资源,加强网络集中维护,降低网络维护成本,以期达到大容量、数字化、智能化、集成化、超强组网能力。建成的油田统一宽带多业务传输网络将为油田通信发展、计算机数据业务发展、有线电视业务发展提供强有力的后方支撑平台,为油田信息化建设的技术保障奠定坚实的基础。
二、 网络建设方案
依据建网基本原则,并结合油田通信网上光缆分布情况,中原油田宽带多业务城域光传输网10Gbit/s主环(带两个2.5Gbit/s分支环)采用原有架空光纤光缆, 传输网全长131.34公里。同时为满足总部基地发展需要,再建设一个2.5Gbit/s基地环,它采用新铺设架空和管道光缆, 全长28.5公里。主环上的中心站带2.5Gbit/s分支站二站距离中心站7.6公里;卫城站带2.5Gbit/s分支站辛庄距离中心站5.7公里,两环在中心站相切。中心站具备VC12、VC4级别全交叉电路调度能力。按照性能价格比最优,技术最贴近油田建设方案要求的原则,中兴通讯的SDH10 Gbit/s MSTP光同步传输系统和SDH2.5Gbit/s MSTP光同步传输系统被油田采用。
基于业务发展需要及站点分布情况,本工程主环采用SDH 10Gbit/s MSTP光同步传输系统,并且配置SDH STM-4光板把原有STM-4 622M bit/s光环系统纳入其中。基地环采用SDH 2.5Gbit/s MSTP光同步传输系统,所采用2.5Gbit/s光同步传输系统具有平滑升级至10 Gbit/s的能力。
主环上各站采用ZXMP-S390 10Gbit/s ADM设备,该设备机架尺寸为2600/2400/2200/2000mm(H)×600mm(W)×300mm(D),在业界标准的机架式STM-64/OC-192级设备中体积最小。在高度集成的前提下, ZXMP-S390 10Gbit/s ADM设备以最小的体积为我们提供最大的接入容量,减少了设备占地面积和整机功耗。基地环上各站及各分支站采用ZXMP-S360 2.5Gbit/s ADM设备,ZXMP-S390与ZXMP-S360为同一设计理念,两者的产品功能与技术特性基本相同。今后ZXMP-S360增加10Gbit/s业务单板可平滑升级为10Gbit/s设备。所有光传输设备的光接口除中心站--徐镇站间采用L64.1(1310nm波长)接口外,其余均选用S64.1(1310nm波长) 或S16.1(1310nm波长) 接口。
本工程设备中交叉板、时钟板等重要单板均采用1+1热备份配置,电源采用全分散供电,并为系统提供电源双系统,设备内部的双总线设计为设备提供系统级的保护,保障系统可靠、安全地运行。为兼顾工程的目前需求、长远发展及经济合理性,在保证工程的先进性、完整性、统一性外,本工程中的各站点ZXMP-S390 10G ADM设备可直接上下2.5Gbit/s、622Mbit/s、155Mbit/s、140Mbit/s业务,应用非常灵活。
本工程网络单元管理系统(EM)设在中心站传输机房,管理整个工程传输网络单元NE,网络单元管理系统具备以下管理功能:(1)故障管理(包括告警功能、监视参数、外部事件告警);(2)性能管理;(3)配置管理;(4)计费管理;(5)安全管理。另外,系统保护倒换主环和基地环均采用二纤单向通道保护环方式实现。
三、10Gbit/s MSTP在油田网应用的特点
(1)强大的业务处理能力
ZXMP-S390 10Gbit/s ADM设备系统单子架可提供512×512等效VC-4的交叉能力, 实现不同业务接口之间业务的无阻塞全交叉, 交叉连接的粒度为VC-4或AU-3和STS-1。大容量的交叉连接矩阵使ZXMP-S390具有很强的业务调度和带宽管理能力, 同时具备数字交叉连接设备DXC的功能。ZXMP-S390 10Gbit/s系统提供丰富的业务接口,包括: STM-64、STM-16、STM-4、STM-1光接口及STM-1、E4电接口和GE、10M/100M bit/s Ethernet等, 并可提供高集成度的业务接口板, 满足了大容量业务接入的需要。本工程所有业务包括千兆、百兆等数据业务均在中心站汇集,ZXMP-S390 10Gbit/s设备的强大处理能力满足了这一需求。
(2)多业务承载
系统除支持传统的2Mbit/s语音业务外,还可满足各种宽带业务需求。随着网络业务数据化的发展, 业务的种类也呈现多样化, 传统SDH设备只提供了将各种PDH等级信号或其它信号复用映射进STM-N帧结构的途径,设备的应用缺乏灵活性。ZXMP-S390 10Gbit/s系统支持AU级的级联应用, 通过级联应用方式(虚级联或实级联)适合传送非PDH标准等级的信号, 使系统能适应更广泛的业务速率范围,满足IP、ATM等数据业务传送及引入新业务的需求;ZXMP-S390 10Gbit/s系统采用IP Over SDH/Ethernet Over SDH技术, 可提供10M/100Mbit/s Ethernet、GE接口, 并支持级联应用, 适合IP、ATM等数据业务的接入和传送。可以为计算机部门提供GE接口,通过AU实级联构建LAN互联骨干通道,同时提供高密度SFE以太网板实现LAN汇聚互联等。
(3)完善的定时同步功能
时钟同步是关系到光传输网络传输质量和网络安全性的关键环节。通常, 保证时钟同步系统的可靠性可从两个方面来考虑: 一是通过外部基准时源的设置保证时钟源的可靠性;另一个是如何确保网元设备选择并锁定质量最高的线路时钟, 以便确保时钟同步性能和传输质量。在这一方面, 中兴通讯专门进行研发的产品是一套完善优化的专有S1字节同步倒换技术。它在ITU-T建议的基础上对S1字节的算法进行优化, 引入相应控制判别软件, 使设备实现根据基准时源质量和时钟链路长度综合判别线路时钟质量,自动实施线路时钟锁定和倒换, 并从根本上防止了时钟成环等故障的发生, 最大程度地提高了网络时钟同步的安全性和灵活性, 使网络中的任何一个网元在任何时刻都能工作在最佳的时钟同步状态。只有当与该网元相连的所有时钟路由全部中断时, 该节点才会自动进入保持和自振模式(ZXSM系列设备时钟保持和自振精度均由ITU-T规范要求, 实测达到±0.15ppm),当故障告警消除后自动恢复正常状态。
(4)集中网络管理
中兴光传输系列产品均采用ZXONM网络管理系统, ZXONM采用TMN设计思想, 提供网元层、网元管理层和网络管理层的管理, 具备系统、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机界面, 操作简单。ZXONM系统可提供f、Qx和标准Q3接口以及CORBA接口, 它们用于网管系统接入,可实现自动业务配置和网络级电路调度。该系统极大地方便了工程维护,提高了网络运行效率。
(5)网络保护
ZXMP-S390 10Gbit/s和ZXMP-S360 2.5Gbit/s系统支持多种网络保护应用,其中包括 链路复用段保护(1+1/1: N)、二纤单向通道保护环、二纤双向复用段共享保护环、四纤双向复用段共享保护环、双节点互通功能(DNI)、子网连接保护(SNCP)和逻辑子网保护等。
中原油田宽带多业务城域光传输网工程,是中原油田通信专网根据数据业务发展和与公网竞争以及油田企业信息化建设的需要而建设的,它在试运行期间已表现出了良好的适应性和灵活性,它的建成极大地提高了中原通信传输容量,优化了传输网络结构,满足了企业及广大群众对宽带数据业务日益增长的需要,同时也为未来业务的发展留下了广阔的空间。