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

關鍵詞：網絡保護；SNCP；雙發選收；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，在壽光市化龍鎮設華星支線的接軌站化龍站，在孫家嶺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子網連接的相關內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，不能重復使用節點間的時隙，環傳輸容量較小，不能傳送額外業務。益羊線既有通信設備已不能滿足高速發展的業務應用。

圖1　相對位置示意

根據本線站點分布情況，結合通信系統的建設要求，即遵循技術成熟、經濟適用、同時滿足發展需要的原則，傳輸系統必須具備較高的網絡保護和恢復能力，網絡結構滿足運營維護管理體制的要求。基于壽平鐵路通信傳輸系統組網及益羊線既有運營維護管理體制，本次工程通信傳輸系統組網旨在保證業務的高度可靠。SNCP已廣泛用于傳輸系統的組網設計，可適用于各種網絡拓撲結構，倒換速度快，可實時切換工作通道和保護通道，以雙發選收的原則保證業務的高度可靠。基于業務的SNCP必須對益羊線既有組網進行網絡優化，在盡量減少對既有益羊線業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組網概況

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，具體組網情況如圖2所示。

圖2　改造前益羊線組網拓撲圖

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，具體組網情況如圖3所示。

圖3　改造前興廣線組網拓撲圖

以上設備共同承載鐵路交換機、接入網、數字調度系統、動力及環境監控設系統、紅外線、辦公網、貨運信息、公安及視頻監控業務。

3子網連接保護(SNCP)技術方案的特點及優勢

一條鏈或一個環都是SNCP的一個子網，一旦子網發生故障，預先安排專用的保護路由便取代子網承擔在整個網絡中的傳送任務。

SNCP是在交叉板上完成是否選收的判斷，通過在業務的接收端對業務發送端雙發過來的兩個業務源實行檢測選收來實現保護(雙發選收)，可以對線路上的VC3、VC12及VC4業務進行保護，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，適用于接收端到發送端的通道保護，也可以保護通道的一部分[5]。SNCP的網絡結構能夠靈活適用環帶鏈、環相切、DNI等組網情況，采用“1+1”的保護結構方式，應用于骨干網、本地接入網等網絡，以及星型、環型 、總線、網狀等各種網絡拓撲，可廣泛適用于不同廠家設備的基于業務的保護應用，合理地倒換、分配資源，更為安全、有效地保護數據業務[8]。

4壽平線傳輸通道保護方式的選擇及組網方式

益羊線全線組網根據業務情況采用STM-4(622 Mb/s)的傳輸速率。因益羊線業務需求量較大，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(SNCP環)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)和鏈形組網的復雜組網方式，從而充分利用光纖資源，確保現有資源滿足較大的業務資源需求。

興廣線的全網組網采用為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(SNCP環)的組網方式。

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新建保護環及傳輸支鏈

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

圖4　改造后壽平線組網拓撲圖

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(SNCP環，以下簡稱環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(SNCP環，以下簡稱環2);王木匠綜合樓與新壽光為環1與環2兩個環所共有，兩環在此兩個站點處相交，形成相交環網；華泰，化龍兩個站掛在環2的壽光西站點，采用1+1復用段鏈的形式組網；益羊以單站形式下掛在環2的草廟，采用1+1復用段鏈的形式組網；壽光北下掛在環2的田柳，晨鳴下掛在新壽光，華星下掛在華龍。

興廣線的組網較簡單，原網為曹王—李鵲—興福—華泰組成的鏈形組網，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，這4個站點就形成了一個自愈環網。

6提高傳輸系統通道占用率的幾點措施

提高傳輸系統通道的占用率，要根據自身容量和業務實際需求來考慮如何組建網絡。因組網設備自身容量有限，而業務需求量相對較大，所以本次組網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業務綁定的時隙個數。在原有網絡的數據配置中，部分以太網業務盲目追求高帶寬，從而造成時隙資源的浪費，通過適當降低這部分業務的帶寬，從而節省了帶寬資源，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板卡，組成EPLAN(Ethernet Private LAN)以太網私有局域網。類似貨運信息、公安及監控系統等以太網業務均是匯聚型業務，通過由同步數字體系的時隙鏈路構成的星型網絡匯聚到中心節點，中心節點的基于SDH 的多業務傳送平臺MSTP內置了L2的交換功能。由于中心匯聚型業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量和網絡的可靠性，即使單個分支網元故障或失效，其他分支節點的業務不受影響[9]。

(3)兩站點之間增加光纖的聯接數量。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，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務，從而為主要業務空余出一些有通道保護功能的時隙資源。

7結語

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

壽平線于2014年12月份全線開通，投入運營，通信系統運行良好。基于SNCP的通道保護在本線通信系統組網中成功運用，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，為后續本線業務的擴展提供了較好的條件。

參考文獻：

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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年畢業于蘭州交通大學通信工程專業，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