智能光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在徐沛鐵路中的應(yīng)用

劉新梅

（中煤集團(tuán)大屯公司鐵路管理處，江蘇 沛縣 221611）

智能光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在徐沛鐵路中的應(yīng)用

劉新梅

（中煤集團(tuán)大屯公司鐵路管理處，江蘇 沛縣 221611）

文章扼要介紹了智能光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展策略，并結(jié)合徐沛鐵路通信實(shí)例，提出了徐沛鐵路通信傳輸系統(tǒng)智能光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的解決方案。

光網(wǎng)絡(luò)；智能光傳輸；接入網(wǎng)；組網(wǎng)

中煤集團(tuán)大屯公司鐵路管理處通信傳輸網(wǎng)除完成鐵路運(yùn)輸生產(chǎn)調(diào)度通信業(yè)務(wù)以及與國(guó)鐵通信接口外，還承擔(dān)著全處正線 7個(gè)車站的貨運(yùn)數(shù)據(jù)、電力通信系統(tǒng)、鐵路信號(hào)通信系統(tǒng)、有線電視系統(tǒng)的傳輸任務(wù)。作為電力系統(tǒng)的支撐和保障系統(tǒng)，通信網(wǎng)不僅承擔(dān)著電力系統(tǒng)的生產(chǎn)指揮和調(diào)度，同時(shí)也為行政管理和自動(dòng)化信息傳輸提供服務(wù)；承擔(dān)著鐵路信號(hào)微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、調(diào)度監(jiān)督系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸任務(wù)。

鑒于光傳輸必須穩(wěn)定、可靠、安全，而且要滿足不斷更新的各項(xiàng)業(yè)務(wù)的需求，本次改造選用自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)（ASON）傳輸系統(tǒng)。

（一）國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)

智能化一直是光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展目標(biāo)。自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)（ASON）在原有光傳輸網(wǎng)絡(luò)的傳送平面和管理平面的基礎(chǔ)上增加了控制平面，將傳輸技術(shù)與交換結(jié)合在一起。與傳統(tǒng)的光傳輸系統(tǒng)相比較具有高效、快捷的連接能力和完善、快速的保護(hù)恢復(fù)性能。

1.傳送層面：是基于SDH的ASON設(shè)備，特點(diǎn)是提供大容量的交叉矩陣。

2.控制層面和信令通信網(wǎng)：控制層面支持分布式控制，包括分布式信令、路由和自動(dòng)發(fā)現(xiàn)功能?？梢詫?shí)現(xiàn)軟永久連接（SPC）和交換連接（SC）的創(chuàng)建、查詢和刪除；支持路由信息發(fā)布和更新；支持鄰居自動(dòng)發(fā)現(xiàn)功能。信令通信網(wǎng)方面支持帶內(nèi)和帶外的SCN傳送方式以及帶內(nèi)帶外混合的SCN保護(hù)。

3.管理平面：對(duì)于傳送平面的管理比較成熟，對(duì)于控制平面管理已實(shí)現(xiàn)資源管理、連接管理、保護(hù)恢復(fù)管理和信令通信網(wǎng)配置等主要管理功能，具備對(duì)ASON動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)的管理監(jiān)控能力。

4.保護(hù)恢復(fù)：ASON網(wǎng)絡(luò)接點(diǎn)設(shè)備均支持成熟和完善的SDH網(wǎng)絡(luò)保護(hù)功能；支持基于控制平面的保護(hù)功能，保證重要信令網(wǎng)和語音業(yè)務(wù)；支持基于控制平面的分布式動(dòng)態(tài)重路由恢復(fù)功能，可實(shí)現(xiàn)抗多重故障能力；從而增強(qiáng)了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的健康性。

自動(dòng)光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)經(jīng)過多年的發(fā)展已經(jīng)成熟，為了提高傳輸網(wǎng)絡(luò)的生存性和安全性，提高傳輸網(wǎng)絡(luò)的資源利用率，本次傳輸網(wǎng)改造選用ASON設(shè)備。

（二）工程概況

本次工程徐沛正線沙塘至龍東段（以下簡(jiǎn)稱徐沛正線）光傳輸通信工程南起沙塘站（k0+000），經(jīng)劉集、鄭集、灣集、崔寨、張寨、沛縣、沛屯通信站至龍東，鐵路正線總長(zhǎng)72.46Km。

1.采用OptiX 155/622H設(shè)備組網(wǎng)

OptiX155/622H是STM-1和STM-4等級(jí)兼容的SDH設(shè)備。OptiX155/622H具備優(yōu)異完備的數(shù)字交叉功能，能夠方便的實(shí)現(xiàn)傳輸網(wǎng)絡(luò)的容量和帶寬管理，支持各種復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌邆涓鞣N網(wǎng)絡(luò)保護(hù)功能。OptiX155/622除具備有豐富的 PDH和 SDH接口以外，還可提供音頻和數(shù)據(jù)接口，面對(duì)日益復(fù)雜的本地網(wǎng)和邊緣網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)需求和 GSM基站、數(shù)據(jù)、圖象等越來越多的業(yè)務(wù)傳輸?shù)男枨?，OptiX155/622H體現(xiàn)出巨大的優(yōu)越性。支持在線由STM-1升級(jí)到STM-4；最大支持5路STM-4光接口；最大支持16路STM-1 光接口；可以滿足多種組網(wǎng)要求；采用26×26 VC4全空分交叉矩陣，可以實(shí)現(xiàn)任意光口業(yè)務(wù)的上下和光接口間業(yè)務(wù)的調(diào)度；最小可以提供 8 路 E1接口，單站最多可以提供112 路E1接口，滿足用戶對(duì)業(yè)務(wù)集中點(diǎn)的要求。

本次工程光傳輸系統(tǒng)為SDH 622Mbit/s 系統(tǒng)，傳輸組網(wǎng)為“二纖單向通道倒換環(huán)”（沙塘--龍東現(xiàn)有二條光纜線路），SDH 622Mbit/s 系統(tǒng)光中繼距離為：25Km～80Km，沛屯為通信站設(shè)置系統(tǒng)網(wǎng)管中心，沛縣站考慮到豐沛鐵路的建設(shè)，配置4個(gè)傳輸光口（予留2個(gè)）；沿線各站點(diǎn)的數(shù)調(diào)、生產(chǎn)電話等所有系統(tǒng)均從通信站外傳，另外沙塘—沛屯反傳兩路國(guó)鐵自動(dòng)電話至沛屯調(diào)度所。各站信號(hào)調(diào)度監(jiān)督、微機(jī)監(jiān)測(cè)等數(shù)據(jù)信號(hào)均傳輸?shù)脚嫱屯ㄐ耪荆C(jī)制票業(yè)務(wù)傳輸至沛屯。

網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)采用環(huán)型的結(jié)構(gòu)（見圖1），從沙塘站起采用兩纖雙向通道保護(hù)環(huán)，按地理位置的順序連接一直到龍固站，然后從龍固站在從另一路徑的光纖環(huán)回到崔寨站-2，在從崔寨站-2環(huán)回到首站沙塘站，崔寨站安放2套傳輸設(shè)備，第2套起到中間中繼的作用，以縮短光板的傳輸距離，提高整個(gè)系統(tǒng)的安全可靠性，同時(shí)在網(wǎng)絡(luò)中心沛屯站設(shè)置所有設(shè)備的網(wǎng)管等監(jiān)控管理中心。

圖1

2.接入網(wǎng)構(gòu)成

（1）本工程接入網(wǎng)承載業(yè)務(wù)的接口類型主要有2Mb/s、音頻等。

（2）沛屯通信站配置OLT設(shè)備，其余各中間站配置ONU設(shè)備。

（3）動(dòng)力及環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)：沿線各中間站配置煙霧、溫濕度、門禁、視頻監(jiān)控每站按 2個(gè)點(diǎn)計(jì)。沛屯通信站配置煙霧（2個(gè)）、視頻（4個(gè)）監(jiān)控。沛屯設(shè)監(jiān)控中心，系統(tǒng)要具有視頻分析、自動(dòng)偵測(cè)和網(wǎng)絡(luò)查詢等功能。

本工程接入網(wǎng)與交換網(wǎng)、數(shù)調(diào)等的連接點(diǎn)，設(shè)在光接入網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備（OLT）的設(shè)置節(jié)點(diǎn)。沛屯OLT以V5.2接口接入沛屯既有鐵路用戶交換機(jī)，納入鐵路處專用電話交換網(wǎng)統(tǒng)一編號(hào)組網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)與既有鐵路專網(wǎng)的互通。ONU至OLT中繼電路由傳輸系統(tǒng)提供。

（三）本項(xiàng)目達(dá)到的技術(shù)水平及市場(chǎng)前景

從發(fā)展的趨勢(shì)看，在ASON技術(shù)日趨成熟的今天，傳送網(wǎng)正在從承載網(wǎng)絡(luò)向業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)，現(xiàn)有的 SDH網(wǎng)絡(luò)將逐步向ASON網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)；本項(xiàng)目ASON網(wǎng)絡(luò)達(dá)到的技術(shù)水平就是可以為不同的專線提供不同等級(jí)的保護(hù)和恢復(fù)：

1.增強(qiáng)型專線業(yè)務(wù)：采用 SPC連接建立技術(shù)提供快速連接建立和多業(yè)務(wù)等級(jí)的新型專線業(yè)務(wù)。

2.按需帶寬分配業(yè)務(wù)（BOD）：根據(jù)需要實(shí)時(shí)或非實(shí)時(shí)地請(qǐng)求帶寬的專線業(yè)務(wù)，連接類型可以是SPC或SC。

（1）光虛擬專網(wǎng)業(yè)務(wù)（OVPN）：為特定的用戶組提供虛擬專用網(wǎng)業(yè)務(wù)。

（2）原來的光傳輸SDH系統(tǒng)只解決了管理和傳送功能，缺乏控制功能。隨著處通信傳輸網(wǎng)的業(yè)務(wù)量和功能的進(jìn)一步提高，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的靈活性要求越來越高，越來越需要它動(dòng)態(tài)化、智能化。所以新型智能光網(wǎng)絡(luò)ASON必將成為下一帶光傳送網(wǎng)的發(fā)展方向，其最突出的特征就是在光傳送網(wǎng)中引入了獨(dú)立的智能控制平面，利用控制平面來完成路由自動(dòng)發(fā)現(xiàn)、呼叫連接管理和保護(hù)恢復(fù)等，從而對(duì)網(wǎng)絡(luò)實(shí)施動(dòng)態(tài)呼叫連接管理。

（四）開發(fā)內(nèi)容和目標(biāo)

1.項(xiàng)目主要內(nèi)容、目標(biāo)及關(guān)鍵技術(shù)

（1）主要內(nèi)容：自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)ASON的引入使SDH光傳輸網(wǎng)從簡(jiǎn)單的自愈系統(tǒng)轉(zhuǎn)向了自治系統(tǒng)，從而提高了網(wǎng)絡(luò)的抗故障能力、業(yè)務(wù)自動(dòng)調(diào)度能力和資源利用率，借助智能維護(hù)系統(tǒng)及工具，智能傳送網(wǎng)將大大提高運(yùn)維工作的效率和準(zhǔn)確性。

（2）目標(biāo)：本項(xiàng)目中由于光纜為雙路由，所以采用環(huán)形網(wǎng)絡(luò)；基于ASON的組網(wǎng)打破了傳統(tǒng)環(huán)網(wǎng)各自為政的環(huán)境，并使得所有網(wǎng)絡(luò)資源為統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)所管理；這樣的集成型網(wǎng)絡(luò)能夠提供更好的資源利用率和更高的可靠性，但也更加精密和復(fù)雜。因此再也不能采用傳統(tǒng)環(huán)網(wǎng)的“分割法”進(jìn)行手工規(guī)劃了，必須用智能化、功能強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃管理方案來發(fā)揮ASON的所有優(yōu)點(diǎn)。

2.技術(shù)創(chuàng)新之處

相對(duì)于傳統(tǒng)光網(wǎng)絡(luò)，智能光網(wǎng)絡(luò)ASON在傳送平面上疊加了一個(gè)控制平面，由控制平面提供智能控制功能。雖然同傳統(tǒng)光網(wǎng)絡(luò)一樣，智能光網(wǎng)絡(luò)也會(huì)出現(xiàn)光纖中斷、單板失效、接點(diǎn)失效等傳送平面的故障，同時(shí)控制平面也可能出現(xiàn)失效故障，但得益于智能光網(wǎng)絡(luò)所具有的較強(qiáng)的自愈恢復(fù)能力和資源管理能力，相對(duì)于傳統(tǒng)光網(wǎng)絡(luò)來說網(wǎng)絡(luò)的可靠運(yùn)行時(shí)間更長(zhǎng)，故障對(duì)業(yè)務(wù)生存的影響更低。智能光網(wǎng)絡(luò)提供了更加豐富的運(yùn)維功能，在傳送平面發(fā)生故障時(shí)的處理更加簡(jiǎn)便快捷。

3.主要技術(shù)指標(biāo)或經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

智能光網(wǎng)絡(luò)ASON的實(shí)施將大大提高我處的光通信水平、提高光通信網(wǎng)絡(luò)的安全、可靠性，對(duì)光傳送網(wǎng)絡(luò)上所承載的業(yè)務(wù)的安全性也將大大提高，使所有的業(yè)務(wù)（通信、貨運(yùn)數(shù)據(jù)、信號(hào)微機(jī)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、信號(hào)調(diào)度監(jiān)督數(shù)據(jù)、電力通信、有線電視系統(tǒng)）的傳送更加快捷、方便、安全、可靠，對(duì)保證運(yùn)輸生產(chǎn)安全和提高運(yùn)輸生產(chǎn)效率都將起到前所未有的作用。

TN929.18

A

1008-1151(2011)05-0048-02

2011-02-18

劉新梅（1972－），女，山東滕州人，中煤集團(tuán)大屯煤電公司鐵路管理處工程師。