基于業(yè)務的SNCP在壽平鐵路的應用

張　龍

(中鐵工程設計咨詢集團有限公司濟南設計院，濟南　250022)

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基于業(yè)務的SNCP在壽平鐵路的應用

張龍

(中鐵工程設計咨詢集團有限公司濟南設計院，濟南250022)

摘要：通信系統(tǒng)的建設遵循技術成熟、經(jīng)濟適用、同時滿足發(fā)展需要的原則，網(wǎng)絡結構滿足運營維護管理體制的要求，傳輸系統(tǒng)必須具備較高的網(wǎng)絡保護和恢復能力?；趬燮借F路通信傳輸系統(tǒng)組網(wǎng)及益羊線既有運營維護管理體制，本次工程通信傳輸系統(tǒng)組網(wǎng)旨在保證業(yè)務的高度可靠。通過參照子網(wǎng)連接保護(SNCP)已廣泛用于傳輸系統(tǒng)的組網(wǎng)案例，其適用于各種網(wǎng)絡拓撲結構，倒換速度快，可實時切換工作通道和保護通道。為此，選用基于業(yè)務的SNCP作為本線傳輸系統(tǒng)的網(wǎng)絡保護方式，以雙發(fā)選收的原則保證通信傳輸業(yè)務的高度可靠，并在優(yōu)化網(wǎng)絡結構的同時，一定程度上提高益羊線傳輸系統(tǒng)的通道利用率。

關鍵詞：網(wǎng)絡保護；SNCP；雙發(fā)選收；通道利用率；鐵路通信

1概述

壽平線壽光至廣饒段自興廣線的華泰站引出，在壽光市化龍鎮(zhèn)設華星支線的接軌站化龍站，在孫家?guī)X以東與既有益羊線相接，引入既有益羊鐵路田柳站。益羊鐵路壽光段改線工程改線起點自壽光市孫家集鎮(zhèn)的邊線王村北，到達壽平線壽廣段的壽光西站，晨鳴支線自壽光站北端咽喉引出，至晨鳴企業(yè)站。相對位置如圖1所示。

從工程建設界面劃分，壽光西站至田柳站屬于壽平鐵路建設范圍，從接管單位維管界面劃分，該段屬于益羊鐵路范圍，為此，本文中所論述的傳輸系統(tǒng)子網(wǎng)連接的相關內(nèi)容包括壽平正線和益羊改線段兩部分。

益羊線既有通信設備已應用多年，光線路保護采用單一的通道保護方式，不能重復使用節(jié)點間的時隙，環(huán)傳輸容量較小，不能傳送額外業(yè)務。益羊線既有通信設備已不能滿足高速發(fā)展的業(yè)務應用。

圖1　相對位置示意

根據(jù)本線站點分布情況，結合通信系統(tǒng)的建設要求，即遵循技術成熟、經(jīng)濟適用、同時滿足發(fā)展需要的原則，傳輸系統(tǒng)必須具備較高的網(wǎng)絡保護和恢復能力，網(wǎng)絡結構滿足運營維護管理體制的要求?；趬燮借F路通信傳輸系統(tǒng)組網(wǎng)及益羊線既有運營維護管理體制，本次工程通信傳輸系統(tǒng)組網(wǎng)旨在保證業(yè)務的高度可靠。SNCP已廣泛用于傳輸系統(tǒng)的組網(wǎng)設計，可適用于各種網(wǎng)絡拓撲結構，倒換速度快，可實時切換工作通道和保護通道，以雙發(fā)選收的原則保證業(yè)務的高度可靠?；跇I(yè)務的SNCP必須對益羊線既有組網(wǎng)進行網(wǎng)絡優(yōu)化，在盡量減少對既有益羊線業(yè)務影響的前提條件下，一定程度上提高傳輸通道的利用率。

2益羊線、興廣線既有傳輸系統(tǒng)組網(wǎng)概況

益羊線既有傳輸設備由華為Metro1000、OSN2000兩種型號組成，共計11套設備，具體組網(wǎng)情況如圖2所示。

圖2　改造前益羊線組網(wǎng)拓撲圖

興廣線既有傳輸設備由華為公司Metro1000一種型號組成，共計4套設備，具體組網(wǎng)情況如圖3所示。

圖3　改造前興廣線組網(wǎng)拓撲圖

以上設備共同承載鐵路交換機、接入網(wǎng)、數(shù)字調(diào)度系統(tǒng)、動力及環(huán)境監(jiān)控設系統(tǒng)、紅外線、辦公網(wǎng)、貨運信息、公安及視頻監(jiān)控業(yè)務。

3子網(wǎng)連接保護(SNCP)技術方案的特點及優(yōu)勢

一條鏈或一個環(huán)都是SNCP的一個子網(wǎng)，一旦子網(wǎng)發(fā)生故障，預先安排專用的保護路由便取代子網(wǎng)承擔在整個網(wǎng)絡中的傳送任務。

SNCP是在交叉板上完成是否選收的判斷，通過在業(yè)務的接收端對業(yè)務發(fā)送端雙發(fā)過來的兩個業(yè)務源實行檢測選收來實現(xiàn)保護(雙發(fā)選收)，可以對線路上的VC3、VC12及VC4業(yè)務進行保護，其的保護通道與工作通道對每個傳輸方向來說是不同的路由，適用于接收端到發(fā)送端的通道保護，也可以保護通道的一部分[5]。SNCP的網(wǎng)絡結構能夠靈活適用環(huán)帶鏈、環(huán)相切、DNI等組網(wǎng)情況，采用“1+1”的保護結構方式，應用于骨干網(wǎng)、本地接入網(wǎng)等網(wǎng)絡，以及星型、環(huán)型 、總線、網(wǎng)狀等各種網(wǎng)絡拓撲，可廣泛適用于不同廠家設備的基于業(yè)務的保護應用，合理地倒換、分配資源，更為安全、有效地保護數(shù)據(jù)業(yè)務[8]。

4壽平線傳輸通道保護方式的選擇及組網(wǎng)方式

益羊線全線組網(wǎng)根據(jù)業(yè)務情況采用STM-4(622 Mb/s)的傳輸速率。因益羊線業(yè)務需求量較大，線路交叉較多，結合全線光纖布放的情況及地理位置限制，傳輸通道的主用保護方式以二纖雙向保護環(huán)(SNCP環(huán))的自愈通道保護方式為主，輔有自愈功能的1+1線性復用段保護鏈(四纖鏈)和鏈形組網(wǎng)的復雜組網(wǎng)方式，從而充分利用光纖資源，確?，F(xiàn)有資源滿足較大的業(yè)務資源需求。

興廣線的全網(wǎng)組網(wǎng)采用為STM-1(155Mb/s)的傳輸速率，曹王、李鵲、興福、華泰四個站點選擇采用二纖雙向保護環(huán)(SNCP環(huán))的組網(wǎng)方式。

可充分利用本次工程在青州市南站至田柳站間敷設的埋式光纜24芯和既有益羊線埋式光纜，提供不同物理路徑的光纖資源保護。

5新建保護環(huán)及傳輸支鏈

因本次新建站點比較分散，需對原有組網(wǎng)打破重新組網(wǎng)，新網(wǎng)絡拓撲的保護環(huán)及傳輸支鏈具體組網(wǎng)如圖4所示。

圖4　改造后壽平線組網(wǎng)拓撲圖

壽光辦公樓、新壽光、王木匠綜合樓3個站點組成一個二纖雙向保護環(huán)(SNCP環(huán)，以下簡稱環(huán)1)；田柳、壽光西、新壽光、王木匠綜合樓、草廟、宅科、大家洼7個站點組成一個二纖雙向保護環(huán)(SNCP環(huán)，以下簡稱環(huán)2);王木匠綜合樓與新壽光為環(huán)1與環(huán)2兩個環(huán)所共有，兩環(huán)在此兩個站點處相交，形成相交環(huán)網(wǎng)；華泰，化龍兩個站掛在環(huán)2的壽光西站點，采用1+1復用段鏈的形式組網(wǎng)；益羊以單站形式下掛在環(huán)2的草廟，采用1+1復用段鏈的形式組網(wǎng)；壽光北下掛在環(huán)2的田柳，晨鳴下掛在新壽光，華星下掛在華龍。

興廣線的組網(wǎng)較簡單，原網(wǎng)為曹王—李鵲—興?！A泰組成的鏈形組網(wǎng)，本次只需在曹王及華泰通信機械室各擴容一塊長距155 M光板，然后這兩個站點直聯(lián)，這4個站點就形成了一個自愈環(huán)網(wǎng)。

6提高傳輸系統(tǒng)通道占用率的幾點措施

提高傳輸系統(tǒng)通道的占用率，要根據(jù)自身容量和業(yè)務實際需求來考慮如何組建網(wǎng)絡。因組網(wǎng)設備自身容量有限，而業(yè)務需求量相對較大，所以本次組網(wǎng)采用了以下措施來提高通道占用率。

(1)適當減少部分以太網(wǎng)業(yè)務綁定的時隙個數(shù)。在原有網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)配置中，部分以太網(wǎng)業(yè)務盲目追求高帶寬，從而造成時隙資源的浪費，通過適當降低這部分業(yè)務的帶寬，從而節(jié)省了帶寬資源，空出許多可用的2M時隙，提高了資源利用率。

(2)選用具備二層交換功能的以太網(wǎng)板卡，組成EPLAN(Ethernet Private LAN)以太網(wǎng)私有局域網(wǎng)。類似貨運信息、公安及監(jiān)控系統(tǒng)等以太網(wǎng)業(yè)務均是匯聚型業(yè)務，通過由同步數(shù)字體系的時隙鏈路構成的星型網(wǎng)絡匯聚到中心節(jié)點，中心節(jié)點的基于SDH 的多業(yè)務傳送平臺MSTP內(nèi)置了L2的交換功能。由于中心匯聚型業(yè)務中的每個分支到中心的鏈路帶寬是獨占的，為此能夠保證端到端服務質(zhì)量和網(wǎng)絡的可靠性，即使單個分支網(wǎng)元故障或失效，其他分支節(jié)點的業(yè)務不受影響[9]。

(3)兩站點之間增加光纖的聯(lián)接數(shù)量。在田柳、壽光西、新壽光、王木匠綜合樓、草廟5個站之間，壽光西、化龍、華泰之間， 多增加2芯光纖互聯(lián)，從而這些站的站與站之間就又多了一個622 M的帶寬。因這些站本身有空余的622 M光口，且站與站之間敷設的光纜有較多空余，所以可以通過多連接一個光口的方式來提高帶寬，由這些沒有保護的通道傳送一些非主要業(yè)務，從而為主要業(yè)務空余出一些有通道保護功能的時隙資源。

7結語

本次組建的網(wǎng)絡結構，新增站點相對較多，而且益羊線業(yè)務需求以以太網(wǎng)通道為主，帶寬資源需求量較大，在充分考慮組網(wǎng)配置要求及客觀條件的情況下，盡量避免對既有業(yè)務的影響，最大程度利用資源，從而較成功地組建一個安全、穩(wěn)定、可靠的傳輸網(wǎng)絡。

壽平線于2014年12月份全線開通，投入運營，通信系統(tǒng)運行良好?；赟NCP的通道保護在本線通信系統(tǒng)組網(wǎng)中成功運用，得到了建設單位、維護管理單位的一致認可，并且該工程中所選用的華為OSN 2500設備具備平滑升級為2.5 Gb/s的技術性能，為后續(xù)本線業(yè)務的擴展提供了較好的條件。

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Application of Business-based SNCP to Shou～Ping Railway

ZHANG Long

(Ji’nan Design Institute， China Railway Engineering Consulting Group Co.， Ltd.， Jinan 250022， China)

Abstract：The construction of communication system follows the requirements for well-established technology， affordability and applicability， the need of development， the compliance of network structure to the system operation and maintenance， and the ability of higher network protection and recovery of the transmission system. Based on the existing operation and maintenance management system of Shou～Ping railway communication transmission system and Yi～Yang railway， the present engineering communication and transmission system is designed to ensure high business reliability. The review of the widely used subnet connection protection (SNCP) in the network of transmission system shows that it is applicable in various network topologies with fast switching speed， real-time switching between work channel and protection channel. For this reason， business-based SNCP is selected for network protection of the line transmission system to guarantee higher reliability of communication transmission by means of d double close election， and to improve channel utilization of Yi～Yang line transmission system while the network structure is being optimized.

Key words：Network protection; SNCP; Double close election; Utilization rate of channel； Railway Communication

作者簡介：張龍(1983-)，男，工程師，2006年畢業(yè)于蘭州交通大學通信工程專業(yè)，工學學士，E-mail：zhlg0614@163.com。

收稿日期：2015-05-11； 修回日期：2015-06-10

中圖分類號：U285.16

文獻標識碼：ADOI:10.13238/j.issn.1004-2954.2016.01.030

文章編號：1004-2954(2016)01-0136-03