鐵路運營公司綜合光通信系統(tǒng)數(shù)字化機(jī)械設(shè)備改造

祁有鑫

（山西潞安礦業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司鐵路運營公司， 山西 長治 046000）

1 綜合光通信系統(tǒng)需求

1.1 鐵路運營公司專用鐵路通信傳輸系統(tǒng)構(gòu)成

一整套SDH-STM4傳輸設(shè)備及綜合接入設(shè)備，主匯接點設(shè)于通信中心機(jī)房，完成長治北交接場、安居、西溝、王莊、王莊西、常村、祥瑞、屯留、八個站的通信及綜合接入任務(wù)，組成SDH-4單向雙纖自愈環(huán)網(wǎng)，滿足鐵運公司及后繼業(yè)務(wù)發(fā)展所需的通信需求。

1.2 系統(tǒng)整體構(gòu)建需要滿足功能及要求

本系統(tǒng)的SDH系統(tǒng)其骨干傳輸速率為STM-4/622M。綜合接入設(shè)備通過SDH的G.703E1接口實現(xiàn)對通信中心的綜合接入。

本系統(tǒng)的SDH系統(tǒng)其骨干傳輸速率為STM-4/622M，今后可以在不中斷業(yè)務(wù)的情況下實現(xiàn)骨干速率的平穩(wěn)升級，升級后的速率為STM-16/2.5G。本系統(tǒng)還應(yīng)具備10/100MEthernet接口，綜合接入設(shè)備提供 FXS，F(xiàn)XO，E&M2/4，DLAN，ITO 及調(diào)度熱線功能；調(diào)度熱線要求雙方任意一方摘機(jī)，對方即可振鈴，無需撥號綜合接入系統(tǒng)需具備鏈路動態(tài)分配功能及廣域網(wǎng)光纖直接接入功能，且具備V5.2的改造能力；綜合接入設(shè)備單點語音擴(kuò)容能力不得低于960線。

本系統(tǒng)的SDH系統(tǒng)為單向雙纖自愈環(huán)網(wǎng)系統(tǒng),在任何一根光纜中斷,單節(jié)點設(shè)備損壞的情況下都不影響其他點的正常通信。

匯接節(jié)點配置126個E1G.703業(yè)務(wù)接口，240路 FXO及 48路 E&M2/4，8路 DLAN，16路 ITO熱線，其他節(jié)點配置21個E1G.703業(yè)務(wù)接口，24路FXS及6路E&M2/4，1路DLAN；2路ITO熱線。

本系統(tǒng)匯接局需配置128端口的DDF配線架，除匯接局外的其他節(jié)點需配置16端口的DDF配線架。

本系統(tǒng)根據(jù)每站的設(shè)備配置提供所需機(jī)架（機(jī)架應(yīng)包括電源和其他必要的公共部分），并根據(jù)設(shè)備數(shù)量，配置設(shè)備子架的單元盤。

本系統(tǒng)的時鐘板、電源板、交叉板等關(guān)鍵單元盤需冗余備份設(shè)置。

本系統(tǒng)的SDH系統(tǒng)及綜合接入系統(tǒng)需在匯接局設(shè)置圖形網(wǎng)管系統(tǒng)；網(wǎng)管系統(tǒng)可以實現(xiàn)該自愈環(huán)網(wǎng)上所有節(jié)點的業(yè)務(wù)配置及配置情況的觀察。

1.3 網(wǎng)管系統(tǒng)

本系統(tǒng)在硬件和軟件上升級SDH網(wǎng)元時，系統(tǒng)的網(wǎng)元管理系統(tǒng)應(yīng)具有后向兼容性，以便使現(xiàn)有的網(wǎng)元和升級后的網(wǎng)元均能由所提供的網(wǎng)元管理系統(tǒng)進(jìn)行管理。

2 機(jī)械設(shè)備選用說明

基于業(yè)務(wù)需求，本次622M設(shè)備采用中興通訊的MSTP設(shè)備ZXMP S330來進(jìn)行傳輸網(wǎng)絡(luò)的組建，ZXMP系列設(shè)備具有強(qiáng)大的交叉功能，能實現(xiàn)業(yè)務(wù)的連接與保護(hù),滿足多業(yè)務(wù)綜合傳輸?shù)男枨蟆?/p>

在設(shè)備使用上，利用ZXMP系列設(shè)備具備交叉能力強(qiáng)、可以在一個子架內(nèi)實現(xiàn)多方向光信號優(yōu)勢，在一套ZXMP系列設(shè)備實現(xiàn)多個邏輯網(wǎng)元，邏輯網(wǎng)元可以是ADM、TM、REG類型，實現(xiàn)大容量業(yè)務(wù)上下，便于各類業(yè)務(wù)管理[1]。

ZXMP系列復(fù)用設(shè)備光群路提供155 Mb/s支路光/電接口、2 Mb/s的電接口，10 MB/100 MB以太網(wǎng)口，GE接口等，ZXMP系列傳輸設(shè)備中交叉板、時鐘板、電源板等重要單板均采用1+1熱備份配置。

為兼顧目前需要、長遠(yuǎn)發(fā)展及經(jīng)濟(jì)合理，保證工程的先進(jìn)性、完整性與統(tǒng)一性，在本工程中，各站點的ZXMP系列設(shè)備可選擇直接上下2 MB業(yè)務(wù)，非常靈活，不足部分采用擴(kuò)展子架實現(xiàn)。備品備件根據(jù)用戶要求靈活選用。

3 技術(shù)方案

本系統(tǒng)主匯接點設(shè)于通信中心機(jī)房，并分別在長治北交接場、安居、西溝、王莊、王莊西、常村、祥瑞、屯留八個站設(shè)立分節(jié)點。

3.1 總體方案及拓?fù)鋱D（如圖1所示）

圖1 改擴(kuò)建SDH光傳輸設(shè)備的總體拓?fù)鋱D(單向雙纖自愈環(huán)網(wǎng)拓?fù)鋱D)

3.2 方案說明

每個點的骨干設(shè)備均由ZXMP S330 SDH-622設(shè)備及ULC-1000AN PCM綜合接入設(shè)備組成，SDH設(shè)備完成各個站點之間的光路環(huán)網(wǎng)鏈接，綜合接入設(shè)備通過SDH的G.703E1接口實現(xiàn)對通信中心的綜合接入，SDH系統(tǒng)為單向雙纖自愈環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)，在任何一根光纜中斷,單節(jié)點設(shè)備損壞的情況下都不影響其他點的正常通信；

1）綜合接入的業(yè)務(wù)提供包括:FXS，F(xiàn)XO，E&M2/4，DLAN，ITO及調(diào)度熱線功能；調(diào)度熱線要求雙方任意一方摘機(jī)，對方即可振鈴，而無需撥號綜合接入系統(tǒng)需具備鏈路動態(tài)分配功能及廣域網(wǎng)光纖直接接入功能，且具備V5.2的改造能力；綜合接入設(shè)備單點語音擴(kuò)容能力不低于960線；根據(jù)技術(shù)要求，該傳輸平臺為單向雙纖自愈環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)，在任何一根光纜中斷，單節(jié)點設(shè)備損壞的情況下都不影響其他點的正常通信,因此，在每個節(jié)點均設(shè)計安裝兩個方向的光收發(fā)系統(tǒng)，即每個節(jié)點均有兩個方向的收光線路和兩個方向的發(fā)光線路。

2）具體業(yè)務(wù)配置：我們在每個點均配置一套21E1的業(yè)務(wù)接入系統(tǒng)，并提供24路語音、6路E&M2/4、雙路以太網(wǎng)，在主匯接點配置6*21E1的業(yè)務(wù)接入系統(tǒng)，240路語音、48路E&M2/4、16路以太網(wǎng)及16路ITO熱線；根據(jù)SDH系統(tǒng)技術(shù)要求我們在主匯節(jié)點通信中心建設(shè)NetNumen U31 R22圖形網(wǎng)管系統(tǒng),網(wǎng)管系統(tǒng)可以管理2048個等效網(wǎng)元，子網(wǎng)可任意設(shè)置(邏輯概念)并提供遠(yuǎn)程網(wǎng)管和多GUI/多Manager系統(tǒng)，后臺網(wǎng)管可以通過各種組網(wǎng)形式提供遠(yuǎn)程網(wǎng)管；可對位于分離區(qū)域的中興傳輸設(shè)備進(jìn)行管理。GUI和Manager，Manager和Agent之間都可以通過DDN遠(yuǎn)程連接進(jìn)行管理，可以方便地實現(xiàn)多網(wǎng)管系統(tǒng)。再根據(jù)綜合接入系統(tǒng)的技術(shù)要求，配置了綜合接入系統(tǒng)網(wǎng)管：EMS圖形網(wǎng)管，采用一套網(wǎng)管對全網(wǎng)進(jìn)行統(tǒng)一管理，實現(xiàn)在中心網(wǎng)管對全系統(tǒng)的統(tǒng)一配置，集中告警管理；系統(tǒng)的功能模塊聯(lián)接關(guān)系如圖2所示。

圖2 綜合光傳輸系統(tǒng)業(yè)務(wù)邏輯關(guān)系示意圖

4 同步方案

時鐘同步是關(guān)系到SDH傳輸網(wǎng)絡(luò)傳輸質(zhì)量和網(wǎng)絡(luò)安全的重要環(huán)節(jié)。

本工程環(huán)網(wǎng)根據(jù)本次工程網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，采用622 Mb/s系統(tǒng)在潞安的主交換機(jī)引入BITS信號，各個環(huán)上站點再分別從該站點向其他站點傳輸時鐘信號。

按照鐵路運行公司傳輸網(wǎng)絡(luò)同步的要求，對同步網(wǎng)中的SSM字節(jié)傳遞情況需要滿足以下要求：

1）當(dāng)主用時鐘失效后，各網(wǎng)元根據(jù)線路上的時鐘信號質(zhì)量等級，即SSM的信息，進(jìn)行自動的尋找當(dāng)前最高質(zhì)量等級的時鐘信號，如果利用中興的兼容ITU建議的S1算法，還可以自動尋找到當(dāng)前最高質(zhì)量等級時鐘源的最短路徑，從而使網(wǎng)元同步于質(zhì)量等級最高且時鐘信號質(zhì)量最好的方向。

2）當(dāng)光纜失效時，若該段是站點的主用時鐘方向時，該站點發(fā)生時鐘倒換，若是備用方向，則不發(fā)生倒換。

5 網(wǎng)管方案

5.1 ZXONME300功能簡述

本方案采用中興ZXONME300網(wǎng)管實現(xiàn)對一個網(wǎng)絡(luò)上所有ZXMP系列傳輸設(shè)備的實時管理，網(wǎng)管系統(tǒng)采用GUI/Manager-DB/Agent三層架構(gòu)，具有強(qiáng)大的管理功能[2]。

5.2 本工程網(wǎng)管方案實施

本次在網(wǎng)管中心配置ZXONME300網(wǎng)管一套。

5.3 中興通訊網(wǎng)絡(luò)解決方案特點

中興通訊在認(rèn)真分析鐵路運營公司傳輸網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀和需求的基礎(chǔ)上，結(jié)合自身的技術(shù)和產(chǎn)品特色，為本次SDH傳輸及綜合接入設(shè)備選型提出了獨具特色的解決方案，其特點概括為以下幾點：

1）設(shè)備運行安全穩(wěn)定。本次工程中，設(shè)備采用雙總線設(shè)計、2纖/4纖復(fù)用段/通道保護(hù)、主備時鐘倒換、邏輯子網(wǎng)保護(hù)、子網(wǎng)連接保護(hù)、關(guān)鍵部件1＋1備份，確保整個傳輸系統(tǒng)安全可靠運行。

2）良好的擴(kuò)展性。本次工程良好的擴(kuò)展性表現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)速率的提高、網(wǎng)元類型的轉(zhuǎn)變、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞难葑儭⒁约皹I(yè)務(wù)種類的提升等等多個方面。從STM-1、STM-4到STM-16再到STM-64，四種速率產(chǎn)品都具有平滑升級到更高速率的能力。從業(yè)務(wù)接口方面，此次提供的SDH產(chǎn)品都具有強(qiáng)大的MSTP功能，支持包括GE/FE/ATM在內(nèi)的各種數(shù)據(jù)接口，且全面支持RPR技術(shù)。

3）統(tǒng)一網(wǎng)管、維護(hù)方便。本次工程，中興通訊采用最新ZXONM E300網(wǎng)管系統(tǒng)，具有端到端自動時隙配置、主副網(wǎng)管、分域管理、ECC路由保護(hù)等先進(jìn)功能，能夠管理中興通訊全系列SDH/MSTP光傳輸產(chǎn)品。

6 公務(wù)通信

本次傳輸系統(tǒng)改造配置了公務(wù)通信系統(tǒng)，具有公務(wù)延伸功能。所配公務(wù)系統(tǒng)具備選址呼叫、群址呼叫和廣播呼叫等功能，并可實現(xiàn)公務(wù)自動保護(hù)功能。在兩個節(jié)點打公務(wù)電話期間發(fā)生復(fù)用段倒換的情況下，公務(wù)電話保持正常。

6.1 公務(wù)通信配置要求

1）重要單板或者模塊（如電源單元、交叉單元、時鐘單元等）都配置了1＋1熱備份。

2）環(huán)網(wǎng)都采用二纖雙向復(fù)用段保護(hù)環(huán)。

3）每站配置公務(wù)系統(tǒng)一套，同時也可在中心局增配1個公務(wù)話機(jī)放置在SDH網(wǎng)管設(shè)備旁（與SDH設(shè)備公務(wù)話機(jī)同號）。

4）尾纖長度按照30 m配置，電源線長度按照60 m配置，地線長度按照60 m配置，種類根據(jù)不同設(shè)備而不同。實際工程中根據(jù)工程勘測結(jié)果會有相應(yīng)的調(diào)整。

[1]巫文靜.通信交換工程的安全組網(wǎng)及改造策略探析[J].工業(yè)，2016（2）：201.

[2]祁有鑫.鐵路通信傳輸?shù)臉?gòu)成及實現(xiàn)方法[J].科技與企業(yè)，2012（20）：124.