油田社區(qū)網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃探討

李燕 陳志鵬 高振明

【摘要】 本文旨在結(jié)合長慶油區(qū)一線生活區(qū)域復(fù)雜多變的場景，對油田社區(qū)網(wǎng)的建設(shè)方式進(jìn)行選擇與分析探討，能夠?yàn)橛吞锲髽I(yè)信息網(wǎng)絡(luò)建設(shè)提供技術(shù)服務(wù)與支持。

【關(guān)鍵字】 油田社區(qū)網(wǎng) 建設(shè) 規(guī)劃 探討

一、引言

長慶油田覆蓋了陜、甘、寧、內(nèi)蒙等大面積區(qū)域，油田一線員工基本工作在人員稀少、地貌復(fù)雜、氣候條件差的環(huán)境中。由于生活條件艱苦，員工的業(yè)余文化生活很單一，能夠在工作之余，通過網(wǎng)絡(luò)與家人視頻通話、即時通訊、瀏覽主流媒體等已成為每一位一線員工的迫切需求。因此， 在油（氣）區(qū)建設(shè)社區(qū)網(wǎng)已經(jīng)刻不容緩。

考慮油田目前通信傳輸網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀，選擇何種傳輸技術(shù)，搭建一個可管可控，具有獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（與油辦公網(wǎng)絡(luò)和生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)獨(dú)立分離），具有高度穩(wěn)定、安全可靠，能夠承載油田辦公網(wǎng)絡(luò)和生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)一些重要告警信息的油田社區(qū)網(wǎng)是本文主要探討的問題之一。

二、油田社區(qū)網(wǎng)接入技術(shù)的選擇

2.1首選EPON技術(shù)

眾所周知，EPON（以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)）是以太網(wǎng)與無源光網(wǎng)絡(luò)（PON）的結(jié)合，采用點(diǎn)到多點(diǎn)結(jié)構(gòu)、無源光纖傳輸，在以太網(wǎng)之上提供語音、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)字電視等多種業(yè)務(wù)。具有節(jié)省光纖資源、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡單、建設(shè)經(jīng)濟(jì)高效、設(shè)備可管可控等特點(diǎn)。由于油田數(shù)字化建設(shè)的需求，光纜資源基本上覆蓋到了一線員工的生活區(qū)域，而且光纜敷設(shè)結(jié)構(gòu)基本是樹形和星形結(jié)構(gòu)，非常適用于油區(qū)接入網(wǎng)的建設(shè)架構(gòu)，因此EPON技術(shù)是我們接入網(wǎng)的首選技術(shù)。

2.2 WLAN技術(shù)

無線局域網(wǎng)是固定局域網(wǎng)的一種延伸，采用2.4GHZ或5.8GHZ無線頻率傳輸，沒有線纜限制。WLAN具有安裝便捷、使用靈活、經(jīng)濟(jì)節(jié)約、易于擴(kuò)展、維護(hù)方便等方面的優(yōu)點(diǎn)，適用于不易鋪設(shè)五類線、有線接入資源不足以及用戶流動性較大的區(qū)域。因此，通過選擇WLAN技術(shù)作為有線網(wǎng)的補(bǔ)充。

2.3 LAN技術(shù)

LAN即傳統(tǒng)的局域網(wǎng)有線接入技術(shù)，使用于各種網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，使用方便，組網(wǎng)靈活，適合小面積局域網(wǎng)的使用。對大面積地區(qū)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)覆蓋的話，LAN技術(shù)在傳輸、管理方面的劣勢就會凸顯出來，同時成本也會增大。但考慮目前油田一些生活區(qū)域戰(zhàn)線長，分布點(diǎn)稀少，又考慮傳輸網(wǎng)架構(gòu)，LAN技術(shù)也是作為社區(qū)網(wǎng)建設(shè)的補(bǔ)充技術(shù)之一。

三、油田社區(qū)網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)探討

3.1 整體規(guī)劃

油田社區(qū)網(wǎng)結(jié)構(gòu)共分為三層：接入層、匯聚層、核心層。接入層指OLT設(shè)備以下的所有設(shè)備的集合，ODN光分路系統(tǒng)將OLT發(fā)出的數(shù)據(jù)信號分成不同份，到達(dá)各個站點(diǎn)的 ONU接入設(shè)備，再分到所有用戶，這一層主要實(shí)現(xiàn)油區(qū)應(yīng)急班、井場等站點(diǎn)的社區(qū)網(wǎng)接入；匯聚層指OLT設(shè)備與傳輸設(shè)備的集合，各個作業(yè)區(qū)的OLT設(shè)備完成對下屬站點(diǎn)的匯聚后，上行就近接入各廠或者通信處的機(jī)房，通過傳輸設(shè)備將網(wǎng)絡(luò)匯聚到不同地域的匯聚中心；核心層指匯聚層與社區(qū)網(wǎng)總出口之間設(shè)備的集合，主要包括寬帶接入服務(wù)器BAS、無線控制器AC、行為審計(jì)服務(wù)器、計(jì)費(fèi)服務(wù)器、防火墻等核心設(shè)備，這一層主要實(shí)現(xiàn)社區(qū)網(wǎng)的匯聚和管理。

綜合以上各種應(yīng)用場景和組網(wǎng)模式，社區(qū)網(wǎng)總體架構(gòu)設(shè)計(jì)如下圖1所示。

3.2 EPON規(guī)劃建設(shè)

3.2.1 組網(wǎng)模型

EPON系統(tǒng)由中心局的光線路終端（OLT）設(shè)備、光配線網(wǎng)ODN（光纜、光分路器、光連接器等無源器件）和用戶端的光網(wǎng)絡(luò)單元（ONU）設(shè)備組成。

油區(qū)EPON組網(wǎng)模型如下圖2所示。

3.2.2 EPON組網(wǎng)設(shè)計(jì)

ODN設(shè)計(jì)是EPON組網(wǎng)設(shè)計(jì)的中心思想，設(shè)計(jì)原則如下：

通常，ODN網(wǎng)絡(luò)采用均勻光分路器（1：2、1：4、1：8等），即各分路插損相同。而在光纜資源不足時，純鏈型的ODN網(wǎng)絡(luò)采用不均勻光分路器（1：2）。前幾級的光分路器，支路光功率盡量小一些，一般在前幾級采用5/95、10/90、20/80等分光比，后幾級逐步過渡到50/50。滿足鏈路上每個ONU的光功率損耗基本一致，而且都在10～26dB以內(nèi)，并留有一定余量。

3.2.3 EPON組網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)要求

光功率損耗是EPON技術(shù)中至關(guān)重要的指標(biāo)，決定整個EPON網(wǎng)絡(luò)的通信質(zhì)量，該指標(biāo)對EPON的建設(shè)和維護(hù)都非常重要。光功率損耗是針對ODN的損耗進(jìn)行計(jì)算的，ODN的光功率預(yù)算所容許的損耗定義為S/R和R/S（S：光發(fā)信參考點(diǎn)，R：光收信參考點(diǎn)）參考點(diǎn)之間的光損耗，以dB表示。這一損耗包括了光纖和無源光器件（如光分路器、活動連接器和光接頭等）所引入的損耗。ODN的容許損耗值對下行和上行方向是相同的。

光通道的損耗計(jì)算采用最壞值法：將所有光通道中的光器件損耗值疊加起來，即為ODN光通道的光損耗。

3.3 WLAN規(guī)劃建設(shè)

在油區(qū)采用基于無線控制器（AC）+瘦AP的WLAN組網(wǎng)架構(gòu)。其中AC負(fù)責(zé)無線網(wǎng)絡(luò)的接入控制、轉(zhuǎn)發(fā)和統(tǒng)計(jì)、AP的配置監(jiān)控、AP的網(wǎng)管代理、安全控制；而瘦AP負(fù)責(zé)802.11報文的加解密、接受無線控制器的管理、RF空口的統(tǒng)計(jì)等簡單功能。AP設(shè)備選用802.11n標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備進(jìn)行組網(wǎng)，向下兼容802.11a/b/g標(biāo)準(zhǔn)，帶寬300M，發(fā)信功率20dBm。

在社區(qū)網(wǎng)各區(qū)域各部署一套AC，負(fù)責(zé)本區(qū)域AP的管理。WLAN終端動態(tài)IP地址分配和認(rèn)證由各區(qū)域BAS實(shí)現(xiàn)。

四、結(jié)束語

“EPON+WLAN”為主和“EPON+LAN”為輔相結(jié)合的方式可以長期作為油田社區(qū)網(wǎng)的建設(shè)方式之一。EPON技術(shù)在單纖上可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)、語音、電視三業(yè)務(wù)合一，并具備傳輸帶寬搞、傳輸距離遠(yuǎn)、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)靈活、易于擴(kuò)展、多業(yè)務(wù)支持能力、易于管理維護(hù)的功能。非常適合新時期油田整體網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和建設(shè)。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]劉志愚.EPON接入網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究與應(yīng)用.北京郵電大學(xué)，2008

[2]李超.EPON上行接入中動態(tài)帶寬分配算法研究[D].電子科技大學(xué)，2007

[3]錢進(jìn).無限局域網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用.機(jī)械工業(yè)出版社，2004