煤礦信息綜合承載網標準研究制定

孫繼平 彭銘

文章編號：1671?251X（2024）04?0001?08

DOI：10.13272/j.issn.1671-251x.18185

摘要：為滿足煤礦監控、定位、視頻、音頻、遠控、5G 等不同業務對時延、可靠性、帶寬等指標的不同需求，煤礦信息綜合承載網應具有下列功能：①網絡切片功能，支持 FlexE接口技術或信道化子接口技術，將端口帶寬資源劃分到不同網絡切片中；不同網絡切片之間的業務彼此隔離承載，互不影響。②網絡切片在線帶寬擴容功能，帶寬調整過程中業務不出現丟包。③網絡切片設置掉電保護功能。④符合 IEEE 802.3和 TCP/IP協議，支持 IPv6協議和 IPv6業務承載，支持 IPv4、IPv6業務同時承載。⑤支持萬兆光接口、千兆光接口、10/100/1000 Mbit/s 自適應接口，核心與匯聚節點宜支持5萬兆及以上光接口。⑥宜采用環形或雙環結構。⑦業務質量實時監測功能，實時監測指定業務的時延、抖動和丟包率情況。⑧1588v2時鐘同步功能，支持5G 基站業務接入。煤礦信息綜合承載網的主要技術指標應滿足下列要求：①光端口傳輸距離應≥20 km；電端口傳輸距離應≥100 m 。②骨干網傳輸速率應≥10 Gbit/s；接入網傳輸速率應≥1 Gbit/s 。③不同幀長的丟包率均≤0.01%（在70%網絡流量負載條件下）。④單節點傳輸時延應≤1 ms（當以太網幀幀長度為1518 byte 時）。⑤節點轉發抖動≤100μs。⑥單接口支持切片數量應≥5。⑦ FlexE接口技術最小帶寬應≤1 Gbit/s；信道化子接口技術最小帶寬應≤2 Mbit/s。⑧網絡重構自愈時間應≤50 ms 。⑨在電網停電后，承載網設備在備用電源下的連續工作時間應≥4 h。

關鍵詞：煤礦智能化；煤礦信息；承載網；網絡切片；FlexE

中圖分類號：TD655 ?文獻標志碼：A

Research and formulation of coal mine information comprehensive bearer network standards

SUN Jiping， PENG Ming

（School of Artificial Intelligence， China University of Mining and Technology-Beijing， Beijing 100083， China）

Abstract： In order to meet the different requirements of coal mine monitoring， positioning， video， audio， remote control， 5G and other services for latency， reliability， bandwidth and other indicators， the coal mine information comprehensive bearer network should have the following functions.① The network slicing function supports FlexE interface technology or channelized sub interface technology， and divides port bandwidth resources into different network slices. The services between different network slices are isolated and carried by each other without affecting each other.② The online bandwidth expansion function of network slicing ensures that there is no packet loss during the bandwidth adjustment process.③ Network slices set the power-off protection function.④ The network complies with IEEE 802.3 and TCP/IP protocols， supports IPv6 protocol and IPv6 service bearer， and supports both IPv4 and IPv6 services simultaneously.⑤ The network supports 10GE optical interface， 1GE optical interface， 10/100/1000 Mbit/s adaptive interface. The core and aggregation nodes should support optical interfaces of 50GE or above.⑥ It is advisable to use a circular or double ring structure.⑦ The real time monitoring function for business quality， monitors the delay，jitter， and packet loss rate of specified services in realtime.⑧1588v2 clock synchronization function supports 5G base station service access. The main technical indicators of the coal mine information comprehensive bearer network should meet the following requirements.① The optical port transmission distance should be ≥20 km. The transmission distance of the electrical port should be ≥100 meters.② The transmission rate of the backbone network should be ≥10 Gbit/s. The transmission rate of the access network should be ≥1 Gbit/s.③ The packet loss rate for different frame lengths is ≤0.01%（under 70% network traffic load conditions）.④ The single node transmission delay should be ≤1 ms （when the Ethernet frame length is 1518 bytes）.⑤ Node forwarding jitter should be ≤100μs.⑥ The number of slices supported by a single interface should be ≥5.⑦ The minimum bandwidth of FlexE interface technology should be ≤1 Gbit/s. The minimum bandwidth of channelized sub interface technology should be ≤2 Mbit/s.⑧ The self-healing time of network reconstruction should be ≤50 ms.⑨ After a power outage in the power grid， the continuous working time of the bearer network equipment under standby power supply should be ≥4 hours.

Key words： coal mine intelligence; coal mine information; bearer network; network slicing; FlexE

0引言

煤礦信息綜合承載網根據不同業務對時延、可靠性、帶寬等的不同需求，通過網絡物理層切片（以下簡稱網絡切片）劃分不同的信道，可同時承載監控、定位、視頻、音頻、遠控、5G 等業務的煤礦信息傳輸網絡[1-3]，是煤礦智能化建設的關鍵。2022年，國家能源局綜合司下達了“煤礦信息綜合承載網通用技術規范”能源行業標準研究制定項目（項目編號：能源20220138），并確定由中國礦業大學（北京）為主要起草單位，負責標準的編寫制定工作。起草單位共同組建成立了標準起草工作組，負責標準的有關技術研究及編制起草工作。中國礦業大學（北京）孫繼平教授作為項目工作組組長，負責項目整體技術方案和指標的確定及起草工作。標準起草工作組通過多種途徑廣泛收集了與煤礦信息綜合承載網有關的技術資料，全面掌握了現有煤礦信息綜合承載網有關的應用和技術情況，在分析研究和試驗驗證的基礎上，確定了煤礦信息綜合承載網的技術要求、試驗方法等內容，形成了《煤礦信息綜合承載網》（征求意見稿）。本文根據《煤礦信息綜合承載網》（征求意見稿）進行整理。

1一般要求

煤礦信息綜合承載網（以下簡稱承載網）應符合本文件和 MT/T 1131—2011《礦用以太網》[4]、GB/T 21671—2008《基于以太網技術的局域網系統驗收測評規范》[5]、YD/T 1160—2001《接入網技術要求——基于以太網技術的寬帶接入網》[6]等標準的相關規定，承載網路由器應符合 MT/T 1081—2008《礦用網絡交換機》[7]的規定，承載網中的其他設備應符合國家及行業相關標準的規定，并按照經規定程序批準的圖樣及文件制造和成套。

用于爆炸環境的承載網設備應是礦用防爆型，宜是礦用本質安全型，其輸入輸出信號應是本質安全型[8]。承載網接入路由器應是礦用本質安全型產品，不應使用風扇散熱。承載網入井線纜入井口處應具有防雷措施。

2主要功能

1）承載網應具有網絡切片功能，支持 FlexE 接口技術[9]或信道化子接口技術，將端口帶寬資源劃分到不同網絡切片中[10]；不同網絡切片之間的業務彼此隔離承載，互不影響，即如果網絡切片 A 內數據擁塞丟包，不影響網絡切片 B 數據轉發；滿足監控、定位[11]、視頻[12]、音頻、遠控、5G 等業務統一傳輸要求[13]。網絡切片應具有在線帶寬擴容功能，帶寬調整過程中業務不出現丟包。承載網應具有網絡切片設置掉電保護功能，承載網設備掉電重啟后網絡切片設置保持不變，無需重新配置。

2）承載網應符合 IEEE 802.3和 TCP/IP 協議，應支持 IPv6協議和 IPv6業務承載，可支持 IPv4、IPv6業務同時承載。承載網應支持萬兆光接口、千兆光接口、10/100/1000 Mbit/s 自適應接口，核心與匯聚節點宜支持5萬兆及以上光接口。承載網宜采用環形或雙環結構，如圖1所示。承載網應具有業務質量實時監測功能，可實時監測指定業務的時延、抖動和丟包率情況。承載網應具有1588v2時鐘同步功能，支持5G 基站業務接入[14]。

3）承載網設備應具有3層路由功能[15]，支持虛擬局域網 VLAN 和虛擬專用網絡 VPN。承載網設備應具有初始化參數設置和掉電保護功能。承載網設備應可被承載網網管管理，應具有網絡管理協議 SNMP、Telemetry、Netconf 等管理功能。承載網設備應具有故障診斷和故障指示功能。承載網設備應具有電源監測與指示功能。承載網設備應具有 ACL 數據報文過濾功能。承載網設備應具有 CPU 保護功能。

4）承載網網管應具有網絡切片規劃和拓撲呈現功能，支持指定業務入網絡切片。承載網網管應具有拓撲管理、告警管理、性能管理、配置管理等功能。承載網網管應具有遠程配置下發功能，支持網絡健康狀態感知和用戶運維，輸出告警、報告等。承載網網管應具有業務拓撲可視和流量路徑可視功能，支持設備免配置即插即用。承載網網管宜支持 XML、SNMP、RESTful 等北向接口，實現承載網網管和煤礦整體管理系統平臺的對接。

3主要技術指標

1）根據采掘工作面到地面中心站的最遠距離及光纖插接損耗等，提出光端口傳輸距離應≥20 km，電端口傳輸距離應≥100 m。

2）根據綜采工作面遠控帶寬需求約1 Gbit/s 和承載網技術現狀等，提出承載網傳輸速率：骨干網傳輸速率應≥10 Gbit/s；接入網傳輸速率應≥1 Gbit/s。

3）根據煤礦監控[16]和遠程控制等需求和承載網技術現狀，提出承載網不同幀長的丟包率均≤0.01%（在70%網絡流量負載條件下）。

4）根據煤礦監控和遠程控制等需求[17]，以及承載網技術和綜合承載網技術現狀等，提出單節點傳輸時延應≤1 ms（以太網幀長度為1518 byte 時）。

5）根據煤礦監控、定位、視頻、音頻、遠控等需求[18]和承載網技術現狀，提出單節點轉發抖動應≤100μs。

6）分析研究表明，煤礦監控、定位、視頻、音頻、遠控等不同業務，對帶寬、時延、可靠性的需求不同。因此，根據煤礦業務需求和承載網技術現狀等，提出單接口支持切片數量應≥5。

7）切片粒度越小，越便于用戶配置。根據煤礦監控、定位、視頻、音頻、遠控等需求和承載網技術現狀[19]，提出網絡切片帶寬可按需調整，并滿足下列要求：① FlexE 接口技術最小帶寬應≤1 Gbit/s。②信道化子接口技術最小帶寬應≤2 Mbit/s。

8）根據煤礦監控、定位、視頻、音頻、遠控等需求和綜合承載網技術現狀，提出網絡重構自愈時間應≤50 ms。

9）根據煤礦井下供電情況，煤礦監控、定位、視頻、音頻、遠控等需求和備用電源技術現狀，提出電網停電后，承載網設備在備用電源下的連續工作時間應≥4 h。

4試驗用儀器和設備及連通性測試

4.1試驗用儀器和設備

試驗用光衰減器應能模擬光纜最大傳輸距離。試驗用損傷儀應能模擬承載網帶寬限制、時延、時延抖動、丟包、亂序、重復報文、誤碼、擁塞等網絡異常狀況。

試驗用承載網性能測試工具應滿足下列要求：①應具有承載網流量監聽功能。②應具有承載網協議分析功能，能對承載網中的協議進行解碼和流量分布統計。③應具有承載網節點和拓撲自動發現功能，能夠自動生成承載網節點列表，包括節點的媒體訪問控制地址、IP 地址和名稱。④應具有承載網流量仿真功能，可指定數據包的內容（IP地址、媒體訪問控制地址）和數據包的長度，并可指定所產生流量的大小。⑤應具有 RFC2544網絡性能測試，包括吞吐率、傳輸時延和丟包率測試功能。⑥應具有因特網包探索器 Ping 和 TraceRoute測試功能。⑦應具有從承載網設備上獲取簡單網絡管理協議 SNMP 數據功能。⑧應具有故障管理（如告警、定位、清除）和配置管理測試功能。⑨應具有測試結果分析及圖表打印輸出功能。⑩宜具有易于使用的圖形用戶界面和腳本功能，提供方便和用戶友好的配置。

4.2連通性測試

承載網連通性測試如圖2所示，測試步驟如下：①將測試設備連接到被測網絡的一個端口。②用測試工具對被測網絡中的節點設備進行10批次因特網包探索器 Ping 測試，每次間隔1 s，以測試網絡連通性。③測試工具對其他端口進行測試，重復步驟② ， 直到遍歷所有的測試節點設備。④檢查所有端口是否全部聯通，如果全部聯通則判定系統連通性符合要求。

5.1網絡切片功能試驗

網絡切片功能試驗方法如下：①查看是否能配置 FlexE 接口或信道化子接口，按 YD/T 3992—2021《靈活以太網（FlexE）鏈路接口測試方法》[20]的有關規定進行。②創建至少2個不同的網絡切片，分別命名為網絡切片 A 和網絡切片 B 等。③在每個網絡切片中配置不同的帶寬資源，模擬不同業務的帶寬需求。④在網絡切片 A 中發送大量數據以模擬擁塞情況，查看網絡切片 B 中的數據傳輸是否受影響。

5.2網絡切片的在線帶寬擴容功能試驗

網絡切片的在線帶寬擴容功能試驗方法如下：①準備模擬業務數據生成工具，用于產生不同帶寬的數據流。②查看是否有在線增加網絡切片帶寬的設置。③隨機選擇1個網絡切片進行帶寬調整，將帶寬設置到更高或更低的數值，查看帶寬調整過程中是否出現丟包。

5.3網絡切片設置掉電保護功能試驗

網絡切片設置掉電保護功能試驗方法如下：①創建多個不同網絡切片，設置各個網絡切片的帶寬等參數。②將承載網設備斷電。③重新給承載網設備供電，查看承載網設備重啟后網絡切片的設置是否保持不變。

5.4 IPv6協議和 IPv6業務承載及 IPv4與 IPv6同時承載功能試驗

IPv6協議和 IPv6業務承載及 IPv4與 IPv6同時承載功能試驗方法如下：①在承載網設備上啟用 IPv6協議，通過測試終端設備進行 IPv6協議的 Internet 訪問，查看網絡連接是否正常。②查看承載網設備是否可以自動配置和手動配置 IPv6地址，是否可以正確獲取 IPv6地址。③配置 IPv6路由表，檢查承載網設備是否能對 IPv6路由支持和轉發。④發送 IPv6業務流量，如視頻流、音頻流等，查看承載網設備是否能夠承載 IPv6業務。⑤在承載網設備上同時啟用 IPv4和 IPv6協議，測試承載網設備是否能夠同時承載 IPv4和 IPv6業務。

5.5接口功能試驗

接口功能試驗方法如下：①檢查承載網設備是否可通過光接口和電接口通信，并測試接口速率是否符合要求，是否指示相應的通信狀態。②斷開承載網設備的光接口和電接口，檢查是否指示不通信狀態。

5.6環形或雙環結構功能試驗

環形或雙環結構功能試驗方法如下：①對于環型結構，斷開任意2個承載網路由器間的連接，檢查全部受試承載網路由器是否均能與中心站正確通信，并指示相應的通信狀態。②對于雙環結構，先拆除1個環路，檢查全部受試承載網路由器是否均能與中心站正確通信，并指示相應的通信狀態；恢復已拆除環路，拆除另一環路，檢查全部受試承載網路由器是否均能與中心站正確通信，并指示相應的通信狀態。

5.7業務質量實時檢測功能試驗

業務質量實時檢測功能試驗方法如下：打開業務質量實時檢測界面，查看是否顯示指定業務的時延、抖動和丟包率情況。

5.81588v2時鐘同步和5G 基站業務接入功能試驗

1588v2時鐘同步試驗方法如下：①使用支持1588v2時鐘同步測試設備或軟件，向承載網設備發送1588v2時鐘同步請求。②查看承載網設備的時鐘同步狀態，包括時鐘偏移、時鐘抖動等指標。③查看時鐘同步是否成功，檢查承載網設備與外部時鐘源是否保持同步。

5G 基站業務接入功能試驗方法如下：①配置和啟動5G 基站，確保其與承載網設備連接正常。②使用網絡測試工具 Ping，測試承載網設備與5G 基站是否 Ping 通，檢查承載網設備是否能夠與5G 基站正常通信。

5.9 3層路由、虛擬局域網 VLAN 和虛擬專用網絡 VPN 功能試驗

3層路由功能試驗方法如下：①配置多個子網和路由協議功能，模擬不同子網之間通過3層路由實現路由互通。②使用網絡測試工具 Ping 在不同子網之間進行連通性測試，檢查承載網設備是否能夠進行3層路由轉發。

虛擬局域網 VLAN 功能試驗按 YD/T 1240—2002《接入網設備測試方法——基于以太網技術的寬帶接入網設備》[21]和 YD/T 3918—2021《接入網設備測試方法支持網絡切片的光線路終端（OLT）》[22]的有關規定進行。

虛擬專用網絡 VPN 功能試驗按 YD/T 4609—2023《切片分組網絡（SPN）南向接口測試方法》[23]的有關規定進行。

5.10初始化參數設置和掉電保護功能試驗

初始化參數設置和掉電保護功能試驗方法如下：①開啟承載網設備，并進入初始化參數設置界面。②嘗試設置不同的參數，并檢查承載網設備是否能夠正確保存和加載這些參數。③切斷承載網設備電源，2 min 后重新復電，檢查所設置的各種參數是否保持不變。

5.11網管功能試驗

網管功能試驗按 YD/T 1240—2002的有關規定進行。

5.12故障診斷和故障指示功能試驗

故障診斷和故障指示功能試驗方法如下：承載網設備設置端口、板卡等故障，檢查是否能正確診斷故障，是否有相應故障指示。

5.13電源監測與指示功能試驗

電源監測與指示功能試驗方法如下：承載網設備工作正常，斷開電源，檢查是否有相應的電源指示。

5.14 ACL 數據報文過濾功能試驗

ACL 數據報文過濾功能試驗方法如下：①承載網設備設置1個或多個 ACL 規則。②發送符合 ACL 規則的數據報文，并檢查是否按照規則的定義被允許。③發送不符合 ACL 規則的數據報文，并驗證是否按照規則的定義被拒絕。④打開承載網設備日志，檢查 ACL 規則的操作記錄是否正確并生成相應的日志條目。⑤在設備上修改已有的 ACL 規則，添加新的規則或刪除部分規則。⑥重復步驟②和步驟③ ， 驗證 ACL 規則的更改是否生效，并檢查設備是否能夠正確地過濾數據報文。

5.15 CPU 保護功能試驗

CPU 保護功能試驗方法如下：①根據承載網設備的 CPU 保護設置，發送足夠數量的數據流，使得承載網設備的 CPU 利用率超過設定的閾值。②查看承載網設備的處理行為，是否按照預期的模式進行 CPU 保護，如丟棄或限制流量。③檢查承載網設備的告警和日志，查看是否生成相應的保護事件記錄。

5.16網絡切片規劃和拓撲呈現功能試驗

網絡切片規劃功能試驗方法如下：①登錄承載網網管，進入網絡切片規劃界面。②創建不同的網絡切片規劃方案，包括網絡切片名稱、網絡切片帶寬、網絡切片分級等參數配置。③檢查切片規劃方案是否創建成功，并是否可在承載網網管中進行查看和編輯。

拓撲呈現功能試驗方法如下：①在承載網網管中，選擇拓撲呈現功能，查看承載網的拓撲結構。②檢查拓撲呈現是否準確，包括設備連接關系、設備狀態、鏈路狀態等信息是否正確顯示。③檢查是否支持不同的拓撲視圖切換。

5.17拓撲管理、告警管理、性能管理、配置管理功能試驗

拓撲管理功能試驗按 YD/T 4446—2023《切片分組網絡（SPN）設備測試方法》[24]有關規定進行。

告警管理功能試驗方法如下：①模擬設備故障、鏈路中斷、性能異常等不同告警事件。②檢查承載網網管是否能夠實時接收并顯示告警類型、告警級別、告警時間等告警信息。

性能管理功能試驗方法如下：①配置承載網網管的采集周期、采集項等性能管理參數。②檢查承載網網管是否能夠實時采集和展示網絡設備的吞吐量、延遲、丟包率等性能數據。

配置管理功能試驗方法如下：①登錄承載網網管，進入配置管理界面。②檢查承載網網管是否能夠顯示網絡設備的接口配置、路由配置、安全配置等配置信息。

5.18遠程配置下發、網絡健康狀態感知、報告生成和用戶運維功能試驗

遠程配置下發功能試驗方法如下：①登錄承載網網管，建立與承載網設備的遠程連接。②選擇目標承載網設備，編輯 IP地址、創建端口、修改協議類型等相關配置參數。③將新的配置下發到目標承載網設備，并檢查配置是否成功應用到承載網設備上。

網絡健康狀態感知功能試驗方法如下：①在承載網網管中查看承載網的設備狀態、鏈路狀態、接口利用率等健康狀態信息。②檢查承載網網管是否能夠準確感知和監測網絡的健康狀態，并實時更新相關信息。

報告生成功能試驗方法如下：①使用承載網網管的報告生成功能，生成網絡性能、配置變更、故障排查等方面的報告。②檢查承載網網管是否能夠準確地收集和分析網絡數據。

用戶運維功能試驗方法如下：①使用承載網網管模擬常見的設備重啟、接口關閉/開啟、配置回退等用戶運維操作。②檢查承載網網管是否能夠有效地執行這些操作，并及時反饋操作結果和狀態。

5.19業務拓撲可視、流量路徑可視和設備免配置即插即用功能試驗

業務拓撲可視功能試驗方法如下：①打開承載網網管的業務拓撲頁面或功能模塊。②檢查承載網網管是否能夠正常顯示業務拓撲圖。

流量路徑可視功能試驗方法如下：①打開承載網網管的流量路徑頁面或功能模塊，輸入源節點和目的節點，模擬流量路徑查詢。②檢查承載網網管是否能夠正確計算并展示業務流量經過的源節點、途徑節點和目的節點。

設備免配置即插即用功能試驗方法如下：①準備1個未配置的承載網設備。②將承載網設備連接到承載網網絡中。③查看承載網網管是否能夠自動管理承載網設備并完成初始化配置。

5.20北向接口和平臺對接功能試驗

北向接口和平臺對接功能試驗方法如下：①分別使用 XML、SNMP、RESTful 等接口測試工具發送請求至承載網網管的北向接口，并檢查煤礦整體管理系統平臺是否能夠正確接收和處理這些數據。②查看承載網網管是否返回響應報文，并檢查響應報文的數據格式和內容是否正確。

6 主要技術指標測試

6.1傳輸距離測試

承載網以光纜為傳輸介質時，根據圖3（a）測試傳輸距離，圖中光衰減器模擬最大傳輸距離的光纜線路損耗。承載網以電纜為傳輸介質時，根據圖3（b）測試傳輸距離，圖中仿真線模擬最大傳輸距離的電纜線路損耗。2種介質情況下，在最大吞吐率時進行測試，檢查是否丟包，若無丟包，則最大傳輸距離符合要求。

6.2主干網傳輸速率測試

骨干網傳輸速率測試方法如下：①將網絡測試儀連接到骨干網的路由器上。②使用測試軟件在網絡測試儀上生成速率≥10 Gbit/s 的流量。③在骨干網的另一端使用分析軟件測量接收到的流量，比較發送和接收到的流量數據，計算傳輸速率是否≥10 Gbit/s。

接入網傳輸速率測試方法如下：①將網絡測試儀連接到接入網的路由器上。②使用測試軟件在網絡測試儀上生成速率≥1 Gbit/s 的流量。③在接入網的另一端使用分析軟件測量接收到的流量，比較發送和接收到的流量數據，計算傳輸速率是否≥1 Gbit/s。

6.3隨流檢測測試

采用承載網隨流檢測技術測試網絡的時延、抖動、丟包率等性能指標，如圖4所示，損傷儀模擬網絡鏈路劣化丟包，測試步驟如下：①構造端到端以太網業務，并通過測試工具模擬煤礦以太網業務流量發包，發送業務流量小于被測系統內部帶寬。②被測系統基于業務部署隨流檢測功能，通過網絡管理平臺可以查看到端到端業務流量時延、抖動和丟包率。③通過損傷儀模擬承載網內部鏈路丟包率30%，測試工具呈現端到端業務流量丟包30%。④通過網絡管理平臺可以查看到端到端、逐跳的業務流量時延、抖動和丟包率，并且呈現丟包鏈路。

6.4網絡切片測試

網絡切片測試步驟如下：①50 GE 及以上速率接口測試 FlexE 接口切片和信道化子接口切片，10 GE 及以下速率接口測試信道化子接口切片。②被測網絡配置網絡切片個數≥5，如果是 FlexE 接口技術，每個網絡切片帶寬為1 Gbit/s，如果是信道化子接口技術，每個網絡切片帶寬為2 Mbit/s。③將測試工具的2個端口連接到被測網絡鏈路的源端口和目的端口上。④通過測試工具的1個端口向被測網絡注入包長1518 byte 流量，各網絡切片優先級相同。⑤第1個網絡切片注入流量帶寬為網絡切片帶寬的70%，其余網絡切片不注入流量，在測試工具接收端口接收測試幀，計算并記錄第1個網絡切片發送和接收的時間差，以及數據幀數量差。⑥第1個網絡切片注入流量帶寬為網絡切片帶寬的70%，其余網絡切片注入流量帶寬為網絡切片帶寬的120%，在測試工具接收端接收測試幀，計算并記錄第1個網絡切片發送和接收的時間差，以及數據幀數量差。

6.5網絡重構自愈時間測試

在最大吞吐率條件下，使幀長和幀速率不變，斷開承載網中任意2個承載網路由器連接，網絡測試工具根據丟包量和幀速率計算網絡重構自愈時間。

6.6備用電源連續工作時間測試

使備用電源處于充滿狀態，停止承載網設備外部電源供給，記錄承載網設備在備用電源下連續工作時間是否≥4 h。

7結論

1）為滿足煤礦監控、定位、視頻、音頻、遠控、5G 等不同業務對時延、可靠性、帶寬等指標的不同需求，承載網應具有下列功能：①網絡切片功能，支持 FlexE 接口技術或信道化子接口技術，將端口帶寬資源劃分到不同網絡切片中；不同網絡切片之間的業務彼此隔離承載，互不影響；滿足監控、定位、視頻、音頻、遠控、5G 等業務統一傳輸要求。②網絡切片在線帶寬擴容功能，帶寬調整過程中業務不出現丟包。③網絡切片設置掉電保護功能，承載網設備掉電重啟后網絡切片設置保持不變，無需重新配置。④符合 IEEE 802.3和 TCP/IP 協議，支持 IPv6協議和 IPv6業務承載，支持 IPv4、IPv6業務同時承載。⑤支持萬兆光接口、千兆光接口、10/100/1000 Mbit/s 自適應接口，核心與匯聚節點宜支持5萬兆及以上光接口。⑥宜采用環形或雙環結構。⑦業務質量實時監測功能，實時監測指定業務的時延、抖動和丟包率情況。⑧1588v2時鐘同步功能，支持5G 基站業務接入。

2）承載網設備應具有下列功能：①支持3層路由功能，支持虛擬局域網 VLAN 和虛擬專用網絡 VPN。②初始化參數設置和掉電保護功能。③可被承載網網管管理，具有網絡管理協議 SNMP、 Telemetry、Netconf 等管理功能。④故障診斷和故障指示功能。⑤電源監測與指示功能。⑥ ACL 數據報文過濾功能。⑦ CPU 保護功能。

3）承載網網管應具有下列功能：①網絡切片規劃和拓撲呈現功能，支持指定業務入網絡切片。②拓撲管理、告警管理、性能管理、配置管理等功能。③遠程配置下發功能，支持網絡健康狀態感知和用戶運維，輸出告警、報告等。④業務拓撲可視和流量路徑可視功能，支持設備免配置即插即用。⑤宜支持 XML、SNMP、RESTful 等北向接口，實現承載網網管和煤礦整體管理系統平臺的對接。

4）承載網的主要技術指標應滿足下列要求：①光端口傳輸距離應≥20 km；電端口傳輸距離應≥100 m。②骨干網傳輸速率應≥10 Gbit/s；接入網傳輸速率應≥1 Gbit/s。③不同幀長的丟包率均≤0.01%（在70%網絡流量負載條件下）。④單節點傳輸時延應≤1 ms（當以太網幀長度為1518 byte 時）。⑤節點轉發抖動≤100μs。⑥單接口支持切片數量應≥5。⑦ FlexE 接口技術最小帶寬應 ≤1 Gbit/s；信道化子接口技術最小帶寬應≤2 Mbit/s。⑧網絡重構自愈時間應≤50 ms。⑨在電網停電后，承載網設備在備用電源下的連續工作時間應≥4 h。

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