何勇君

（中石化銷售有限公司 華南分公司，廣東 廣州 510000）

淺析華南成品油管網(wǎng)傳輸網(wǎng)絡(luò)升級改造

何勇君

（中石化銷售有限公司 華南分公司，廣東 廣州 510000）

文章以網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和改造的理論知識為依據(jù)，以華南成品油管網(wǎng)傳輸網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀為基礎(chǔ)，通過對華南成品油管網(wǎng)傳輸網(wǎng)絡(luò)的改造方案的比選，詳細闡述了華南成品油管網(wǎng)傳輸網(wǎng)絡(luò)的改造亮點。

成品油；網(wǎng)絡(luò)改造；MSTP

1　網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀

華南管網(wǎng)現(xiàn)有的光傳輸網(wǎng)絡(luò)是由西南管道光通信系統(tǒng)為基礎(chǔ)架構(gòu)逐步擴建而成的，它包括超過3000km的光纜、55個通信骨干和分支節(jié)點站，傳輸設(shè)備采用朗訊MSTPMetropolis系列產(chǎn)品，分別為33套Universal（2.5G），15套Compact（622M），7套AMS（155M）設(shè)備，且均為A類設(shè)備。光傳輸網(wǎng)絡(luò)作為華南管網(wǎng)智能化管道的“神經(jīng)”，承載著SCADA，電話語音，E-SCADA，電視會議，工業(yè)電視，OA和油庫等業(yè)務(wù)。

從2005年西南管道建造至今，華南管網(wǎng)歷經(jīng)了兩次通信系統(tǒng)整體搬遷，昆大、柳桂、北百等新建管道不斷延伸，通信系統(tǒng)核心地理位置發(fā)生了變化。為解決業(yè)務(wù)需求和存在問題，其已對光傳輸網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)流向和備用通道等進行了多次修改和調(diào)整，為公司成品油輸送提供了安全可靠的通信保障。隨著成品油管道的不斷延伸，新建站點的不斷增加，生產(chǎn)、管理、辦公、監(jiān)控、語音等業(yè)務(wù)帶寬需求的迅猛增長使得現(xiàn)有的光傳輸網(wǎng)絡(luò)已不能滿足業(yè)務(wù)帶寬的日益增長，主要存在如下問題。

光傳輸系統(tǒng)主干鏈路帶寬和交叉矩陣資源嚴重不足，隨著管線及業(yè)務(wù)量不斷增長，光傳輸系統(tǒng)主干鏈路現(xiàn)有2.5G傳輸帶寬資源僅剩1個VC4通道，同時由于主調(diào)和備調(diào)都在同一條單鏈上，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)無法分流，主干鏈路上部分站點交叉矩陣資源使用趨于飽和，（如主調(diào)、備調(diào)），無法滿足未來其他管線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的接入和擴容需求，急需對主干鏈路進行升級擴容改造。

原有網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)結(jié)構(gòu)存在部分光纜迂回情況，浪費了部分光纜纖芯資源，也給管理維護造成不便。

光傳輸系統(tǒng)設(shè)備大部分已經(jīng)運行七八年，現(xiàn)網(wǎng)設(shè)備老化嚴重，故障增多，對公司安全生產(chǎn)和辦公造成了影響，同時光傳輸系統(tǒng)廠家已停止所有產(chǎn)品的研發(fā)和升級，現(xiàn)有型號已經(jīng)停產(chǎn)，產(chǎn)品面臨更新?lián)Q代后的維護保養(yǎng)成本增加的問題。

現(xiàn)有網(wǎng)管已運行十幾年，采用冷備方式放置于主調(diào)和備調(diào)中心，網(wǎng)管服務(wù)器老舊且已停產(chǎn)，面臨無法購置維修件等問題，服務(wù)器一旦宕機可能無法修復(fù)，將對整個傳輸干線的安全以及正常生產(chǎn)運作造成極大的影響。

前期站點較少，業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)單一，業(yè)務(wù)全部匯聚到中石化主調(diào)和茂名備調(diào)，經(jīng)過幾次擴容，站點數(shù)量增加，現(xiàn)有業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)也不適用與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)，影響網(wǎng)絡(luò)的可靠性和穩(wěn)定性。

現(xiàn)有光傳輸網(wǎng)絡(luò)目前已無法滿足帶寬安全和合理性需求，傳輸網(wǎng)絡(luò)改造迫在眉睫。

2　網(wǎng)絡(luò)改造規(guī)劃原則

為保障網(wǎng)絡(luò)改造工作的順利進行，必須對現(xiàn)場進行實地勘察，充分調(diào)研現(xiàn)有傳輸網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)及設(shè)備運行目前存在的問題，了解現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)規(guī)劃以及未來業(yè)務(wù)發(fā)展的需求。且網(wǎng)絡(luò)改造設(shè)計時必須遵循以下原則：

2.1 成熟性與先進性相結(jié)合的原則

成品油管道傳輸系統(tǒng)是整個通信系統(tǒng)的通信基礎(chǔ)和核心，承載著SCADA，E-SCADA、工業(yè)監(jiān)控、OA辦公、電視會議、電話語音和油庫等業(yè)務(wù)，為生產(chǎn)提供了安全可靠的通信保障。在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計時，必須保證網(wǎng)絡(luò)的可靠性，選用成熟的技術(shù)方案，同時必須保證網(wǎng)絡(luò)的可維護性和先進性。

2.2 高效性與安全性原則

由于成品油運輸?shù)闹匾?，傳輸系統(tǒng)作為整個通信系統(tǒng)的“神經(jīng)”，承載了公司的生產(chǎn)和辦公業(yè)務(wù)，規(guī)劃設(shè)計時需要保證傳輸系統(tǒng)的高效性和安全性。

2.3 統(tǒng)一規(guī)劃，分步實施原則

隨著成品油管線的不斷延伸，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時需要考慮到傳輸系統(tǒng)的不斷擴張，預(yù)留足夠的帶寬，在網(wǎng)絡(luò)改造和升級時能分步地對整個網(wǎng)絡(luò)進行實施。

2.4 兼容性與可擴展性原則

隨著信息化和智能化的建設(shè)，傳輸網(wǎng)絡(luò)承載的業(yè)務(wù)越來越多樣化，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時必須考慮網(wǎng)絡(luò)的兼容性和可擴展性，適應(yīng)公司未來5～10年的發(fā)展規(guī)劃。

2.5 統(tǒng)一性與整體性原則

不同廠家和品牌之間由于技術(shù)壁壘存在互聯(lián)互通和統(tǒng)一網(wǎng)管問題，需要在設(shè)計規(guī)劃時考慮網(wǎng)絡(luò)整體性與統(tǒng)一性。

3　網(wǎng)絡(luò)改造

3.1 方案比選

針對目前MSTP傳輸網(wǎng)存在的問題，要構(gòu)建結(jié)構(gòu)合理、安全性高、可擴展性強的傳輸網(wǎng)絡(luò)，有以下幾種傳輸網(wǎng)絡(luò)改造的思路。

方案1：將主干2.5G鏈路設(shè)備通過更換主控板、交叉板等單板替換升級至10G鏈路。

優(yōu)點：成本預(yù)算低，在原有網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上改造，易于實施。

缺點：該設(shè)備生命周期即將到期，后續(xù)廠家不再進行對設(shè)備進行生產(chǎn)與維護，網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險性較高，并且新增主控板、交叉板與舊設(shè)備機框背板不兼容問題，無法滿足對后期業(yè)務(wù)調(diào)整和擴容。

方案2：將主干鏈路2.5G傳輸設(shè)備替換為10G傳輸設(shè)備，并將替換下的2.5G傳輸設(shè)備用于其它支鏈建設(shè)。

優(yōu)點：該方案成本較低。

缺點：舊的2.5G傳輸設(shè)備已使用較長時間，已接近生命周期。

方案3：將光傳輸系統(tǒng)設(shè)備全部進行更換，主干鏈路的主要站點更新為10G設(shè)備，其他分支節(jié)點更新為2.5G設(shè)備（閥室用155M設(shè)備），同時更新2套異地?zé)醾渚W(wǎng)管，統(tǒng)一進行業(yè)務(wù)規(guī)劃，解決現(xiàn)網(wǎng)業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)不合理的問題。

優(yōu)點：設(shè)備全部更新，一勞永逸，實現(xiàn)設(shè)備國產(chǎn)化，可徹底解決網(wǎng)絡(luò)目前存在的問題并為將來擴展作好鋪墊。

缺點：成本較高。但也可以通過其他生產(chǎn)廠的設(shè)備替換現(xiàn)有設(shè)備并簽訂長期維保方式將投資費用降低。

根據(jù)公司傳輸網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀，結(jié)合成本與系統(tǒng)要求、性價比較強、性能穩(wěn)定可靠性等要求，綜合考慮，本次網(wǎng)絡(luò)改造采用方案3，現(xiàn)選擇華為OSN系列設(shè)備組建新的傳輸網(wǎng)絡(luò)。

3.2 改造實施

（1）網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)改造。本次改造主要將主干鏈路STM-16速率的SDH系統(tǒng)新建為STM-64速率的MSTP系統(tǒng)，將各個支線系統(tǒng)的STM-4速率的SDH設(shè)備全部新建為STM-16速率的MSTP設(shè)備，將西南管道遠控閥室光放設(shè)備新建為STM-1速率的光傳輸設(shè)備，同時新建一條支路的STM-16系統(tǒng)。將部分閥室升級成站場，并增加柳州管理處，使得網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)更加合理安全，提升管理處管理效率。優(yōu)化部分光纜路由，例如將茂名備調(diào)合茂名站按照光纜路由進行拓撲調(diào)整，將茂名備調(diào)下掛在茂名站下，如圖1所示。

（2）業(yè)務(wù)改造。改造前會議電視業(yè)務(wù)模型如圖2所示。

從圖2可以看到，會議電視業(yè)務(wù)為各個站點共享VC3帶寬到主調(diào)中心，支鏈站點通過主鏈站點的內(nèi)部端口進行匯聚。主干鏈路中斷會導(dǎo)致下面所有站點業(yè)務(wù)中斷。

改造后會議電視業(yè)務(wù)模型如圖3所示。各個站點先匯聚到所屬管理處，各個管理處通過一個155M通道匯聚到支線鏈路與主干鏈路的相交站點，相交站點通過155M通道的匯聚到主調(diào)。

圖1　華南管網(wǎng)傳輸網(wǎng)絡(luò)拓撲示意

圖2　改造前會議電視業(yè)務(wù)模型

圖3　改造后會議電視業(yè)務(wù)模型

工業(yè)電視。改造前現(xiàn)網(wǎng)業(yè)務(wù)模型如圖4所示。

從圖4可以看到，工業(yè)電視業(yè)務(wù)為各個站點有10M帶寬匯聚到中石化主調(diào)中心。

改造后的工業(yè)電視業(yè)務(wù)模型如圖5所示。各個站點先匯聚到所屬管理處，各個管理處通過一個155M通道匯聚到支線鏈路與主干鏈路的相交站點，相交站點通過155M通道的匯聚到主調(diào)。

（3）?OA辦公、SCADA。OA辦公和SCADA業(yè)務(wù)通過鏈備調(diào)變成現(xiàn)在各個站場先匯聚到所歸屬的管理處，再由各個管理處匯聚到主備調(diào)，使得管理處集中調(diào)度地位明顯增強，從而充分發(fā)揮各個管理處的作用，大大提高管理處集中調(diào)度的地位。

4.4 新建MSTP設(shè)備冗余帶寬大，便于后期帶寬調(diào)整改造

圖4　改造前現(xiàn)網(wǎng)業(yè)務(wù)模型

圖5　改造后的工業(yè)電視業(yè)務(wù)模型

本次采用新建MSTP設(shè)備，新建前期充分考慮了后期帶寬的提升，在新建MSTP設(shè)備時，進行帶寬冗余預(yù)留，便于后期帶寬調(diào)整改造和站點的新增，在原有網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上直接路容量升級，OA共享從1個VC3帶寬升級到1個155M通道，SCADA業(yè)務(wù)從2M的帶寬升級到4M帶寬。

4　改造亮點

通過改造調(diào)整，改造后的網(wǎng)絡(luò)有如下明顯優(yōu)勢。

4.1 實現(xiàn)了傳輸設(shè)備的國產(chǎn)化

目前國產(chǎn)設(shè)備在全球網(wǎng)絡(luò)廠商中處于領(lǐng)先地位。產(chǎn)品全面涵蓋了從電信基礎(chǔ)設(shè)備到平板電腦與智能手機的各個領(lǐng)域。

而且現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)整體安全形勢嚴峻，特別是以金融、電力、政府、通信為代表的重要行業(yè)，安全問題尤為突出。目前，金融、電力、政府等關(guān)鍵行業(yè)較多使用了專網(wǎng)來傳送關(guān)鍵業(yè)務(wù)，但是其大量信息依然是通過公網(wǎng)（如國家骨干網(wǎng)）來傳輸?shù)?，因此保證關(guān)鍵行業(yè)的信息安全，重中之重是保證骨干網(wǎng)絡(luò)的安全，采用國產(chǎn)設(shè)備對于確保網(wǎng)絡(luò)信息安全具有重要意義。

同時國產(chǎn)設(shè)備不管是產(chǎn)品價格還是后期的維護成本都相較于同檔次的國外設(shè)備都有很大的優(yōu)勢，能節(jié)省網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本和維護成本。

4.2 增強業(yè)務(wù)帶寬和業(yè)務(wù)調(diào)度靈活性

通過網(wǎng)絡(luò)改造主干鏈路帶寬由原來的2.5G速率升級成10G速率，實現(xiàn)帶寬成倍的提高：工業(yè)電視業(yè)務(wù)帶寬由原來的10帶寬升級到32M帶寬，并且個別重要站點直接升級到50M帶寬；SCADA業(yè)務(wù)由原來的2M帶寬升級到4M帶寬；OA辦公業(yè)務(wù)由原來的100M帶寬升級到150M帶寬。

4.3 采用分層管理結(jié)構(gòu)，增加網(wǎng)絡(luò)的安全性和穩(wěn)定性

通過采用分層管理結(jié)構(gòu)，業(yè)務(wù)由原來各個站場匯聚到主實現(xiàn)帶寬的提升，從而降低后期的投入成本。

4.5 網(wǎng)絡(luò)可擴展性增強

現(xiàn)網(wǎng)改造后采用的是華為OSN系列設(shè)備，該設(shè)備除了支持第二代的MSTP技術(shù)，在SDH基礎(chǔ)上增加了ATM 和以太網(wǎng)的承載能力。并且在此基礎(chǔ)上擴容OTU單板，支持第三代的OTN技術(shù)。該技術(shù)也是傳輸網(wǎng)發(fā)展的主流趨勢。

OTN層的業(yè)務(wù)與原有MSTP層面業(yè)務(wù)并存，可以跨過業(yè)務(wù)層面，克服了在業(yè)務(wù)層面對業(yè)務(wù)重新調(diào)整的工作。OTN還具有大容量和靈活的交叉調(diào)度等功能優(yōu)勢，可采用各種保護方式組網(wǎng)，傳輸容量可以由原來10G鏈路提高到400G以上，同時還可進行波長的靈活調(diào)度及管理。

多業(yè)務(wù)種類、多顆粒業(yè)務(wù)封裝和透明傳輸，可為后期網(wǎng)絡(luò)多速率，多類型業(yè)務(wù)擴展提供良好支撐。

5　結(jié)語

“沒有最佳的技術(shù)，只有技術(shù)的最佳組合”。MSTP多業(yè)務(wù)傳送平臺將華南成品油管網(wǎng)從2M提高至10/100M的接入能力，使多個捆綁接口簡化到一個物理端口，MSTP將成為成品油管網(wǎng)提速的主要手段。同時，在MSTP傳輸環(huán)境下減少組網(wǎng)端口數(shù)（子接口組網(wǎng)），基于類（CBQ）的QoS，BFD鏈路故障快速檢測及IPSec加密技術(shù)將成為完善成品油管網(wǎng)維護管理、成本、業(yè)務(wù)保障、可靠性、安全性等因素的必備技術(shù)，而所有這些特性都與路由器組網(wǎng)不可分割，使成品油管網(wǎng)提速真正成為可能。在MSTP接入環(huán)境中，需要結(jié)合實際業(yè)務(wù)的安全性、可靠性、靈活性要求來選擇最適合的組網(wǎng)模式。

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Analysis on the Upgrading and Transformation
of the Oil Pipeline Network Transmission Network in Southern China

He Yongjun
（Southern China Branch of Sinopec Sales Co.，Ltd.， Guangzhou 510000， China）

This paper takes the network construction and transformation of knowledge and South China product pipeline network transmission network status as the basis， through the comparison and selection of the retrofit scheme of the oil pipeline network transmission network in Southern China， elaborated in detail the reform highlight of Southern China product oil pipeline transmission network.

product oil； network transformation； MSTP

何勇君（1981— ），男，四川綿陽，本科，工程師；研究方向：通信信息數(shù)字化應(yīng)用管理。