蘇北運河專用通信網設計方案的研究

摘 要：本文以京杭運河徐州至揚州段專用通信網為基礎，分析和研究了其基本的通信需求，并結合筆者長期工作實踐，提出了該平臺的建設方案，具有一定參考價值和實用價值。

關鍵詞：蘇北運河專用通信網；SDH；波分復用技術

中圖分類號：TN915.853 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2014） 06-0000-01

一、蘇北運河簡介

蘇北運河北起徐州藺家壩，南至揚州六圩口，全長404公里，全程水位落差31米，設有十一個航運梯級，是目前京杭運河可通航河段中航道等級最高、渠化條件最好、船閘設施最為完善、發揮社會效益最好的綜合性人工航道。2012年全年運河貨物通過量達到2.4億噸，貨物周轉量439億噸，十五期間貨物通過量年增長率超過10%[1]。

二、蘇北運河專用通信網建設的必要性

近年來，隨著蘇北運河船舶通過量的急劇增長，蘇北運河信息化建設不斷推進，船閘視頻（音頻）監控系統，收費系統等相繼建成。蘇北航務管理處下轄各基層單位內部數據業務量出現了爆發式的增長。例如蘇北處基層船閘建立了完善的視頻（音頻）監控系統，該系統要求位于機關的指揮調度中心可以實時調看沿線共計約400路的視頻監控圖像，而現有的傳輸平臺主要租用電信運營商的10M虛擬專用網（VPN），通信網絡容量的不足既無法做到視頻數據流的同時全部傳輸也對視頻的質量有較大的限制，因此建立蘇北運河的專用通信網顯得十分緊迫和重要。

三、蘇北運河專用通信網業務容量的分析

蘇北運河專用通信網承載蘇北航務管理處下轄單位全線視頻圖像業務、話音業務和數據/IP業務，實現圖像從各無人站向有人站匯聚和有人站與各監控中心之間圖像的傳輸。該通信骨干網應該連接運河沿線15個基層單位，及運河入長江口的六圩口燈塔處設置的無人通信站，并最后匯聚至蘇北運河調度指揮中心。

根據現有視頻監控攝像機的圖像質量及結合近期數據業務流量的需求，分析可得該通信網的主要業務容量如下：（1）視頻監控業務：主要為蘇北運河沿線視頻監控數據流約700M；（2）數據通訊業務：包含蘇北航務管理處船閘收費系統及運行調度系統數據流量約200M；（3）IP電話業務及視頻會議業務：98M；（4）TDM業務接入：32M。

四、蘇北運河專用通信網設計方案

結合現有蘇北運河通信業務容量及通信行業主流技術標準，可以為蘇北運河設計2.5G SDH專用通信骨干網。

SDH（Synchronous Digital Hierarchy，同步數字體系）是一種目前在通信骨干網中廣泛使用的組網體系，技術十分成熟，具有以下主要優點[2]：（1）SDH傳輸系統在國際上有統一的幀結構，數字傳輸標準速率和標準的光路接口，使網管系統互通，因此有很好的橫向兼容性，它能與現有的PDH完全兼容，并容納各種新的業務信號，形成了全球統一的數字傳輸體制標準，提高了網絡的可靠性；（2）由于SDH有多種網絡拓撲結構，它所組成的網絡非常靈活，它能增強網監，運行管理和自動配置功能，優化了網絡性能，同時也使網絡運行靈活、安全、可靠，使網絡的功能非常齊全和多樣化；（3）SDH并不專屬于某種傳輸介質，它可用于雙絞線、同軸電纜，但SDH用于傳輸高數據率則需用光纖。這一特點表明，SDH既適合用作干線通道，也可作支線通道。

從遠期業務需求來看，未來隨著更大數據流業務的投入使用，該通信網還應具備傳輸容量的可升級性，主要可以通過以下兩方面來解決：（1）增加光纖的數量；（2）使用波分復用技術（wavelength-division multiplexing，WDM）。

目前使用波分復用技術的通信骨干網最高已可以達到單芯40G容量，而考慮到光纖傳輸安全冗余及未來特殊應用的可能，單根光纜的光纖數也應不低于24芯。因此方案中應選用24芯以上并可支持波分復用的光纜，可保證未來業務流量大幅擴后通信網的有效承載，避免重復投資浪費[3]。

五、蘇北運河專用通信網拓撲結構設計

該拓撲結構具有如下優點：該網絡設計為SDH環型網絡結構，各站點通過跳接連成一個封閉的環形。環形網絡容易安裝和監控，當該環形網絡上的單個通信節點發生故障時，不影響整個環路的通信，具有一定的安全冗余度。

六、方案的缺陷和未來改進

該方案設計中的跳接式SDH環形網絡僅是一個邏輯上的環，當鏈路發生物理斷裂等損壞時依然會造成通信中斷的事故。因此未來建造另一鏈路形成真正意義上的環路對于保證骨干網通信的安全暢通具有十分重要的意義，本方案僅是滿足通信的最基本的要求。

七、結束語

目前通信行業技術標準發展十分迅速，新的技術層出不窮，均可應用于通信網絡的建設之中。專用通信網的建成勢必將極大推動蘇北運河航運事業的發展，同時為水運事業信息化建設提供良好的借鑒實例。

參考文獻：

[1]田源.基于GPS的船舶管理信息系統研究[J].電子制作，2012（12）.

[2]劉忠偉，翟虹強，尹傳平，林孝康.SDH技術及其應用與發展[J].電力系統自動化，2001（03）.

[3]王喆，郭健健.WDM系統傳輸容量的仿真研究[J].光通信技術，2010（08）.

[作者簡介] 倪定亞（1986.07-），男，江蘇淮安人，本科，助理工程師，研究方向：通信。