淺析華南成品油管網傳輸網絡升級改造

何勇君

（中石化銷售有限公司 華南分公司，廣東 廣州 510000）

淺析華南成品油管網傳輸網絡升級改造

何勇君

（中石化銷售有限公司 華南分公司，廣東 廣州 510000）

文章以網絡建設和改造的理論知識為依據，以華南成品油管網傳輸網絡現狀為基礎，通過對華南成品油管網傳輸網絡的改造方案的比選，詳細闡述了華南成品油管網傳輸網絡的改造亮點。

成品油；網絡改造；MSTP

1　網絡現狀

華南管網現有的光傳輸網絡是由西南管道光通信系統為基礎架構逐步擴建而成的，它包括超過3000km的光纜、55個通信骨干和分支節點站，傳輸設備采用朗訊MSTPMetropolis系列產品，分別為33套Universal（2.5G），15套Compact（622M），7套AMS（155M）設備，且均為A類設備。光傳輸網絡作為華南管網智能化管道的“神經”，承載著SCADA，電話語音，E-SCADA，電視會議，工業電視，OA和油庫等業務。

從2005年西南管道建造至今，華南管網歷經了兩次通信系統整體搬遷，昆大、柳桂、北百等新建管道不斷延伸，通信系統核心地理位置發生了變化。為解決業務需求和存在問題，其已對光傳輸網絡結構、數據流向和備用通道等進行了多次修改和調整，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、管理、辦公、監控、語音等業務帶寬需求的迅猛增長使得現有的光傳輸網絡已不能滿足業務帶寬的日益增長，主要存在如下問題。

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

原有網絡組網結構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。

光傳輸系統設備大部分已經運行七八年，現網設備老化嚴重，故障增多，對公司安全生產和辦公造成了影響，同時光傳輸系統廠家已停止所有產品的研發和升級，現有型號已經停產，產品面臨更新換代后的維護保養成本增加的問題。

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

前期站點較少，業務結構單一，業務全部匯聚到中石化主調和茂名備調，經過幾次擴容，站點數量增加，現有業務結構也不適用與現有網絡，影響網絡的可靠性和穩定性。

現有光傳輸網絡目前已無法滿足帶寬安全和合理性需求，傳輸網絡改造迫在眉睫。

2　網絡改造規劃原則

為保障網絡改造工作的順利進行，必須對現場進行實地勘察，充分調研現有傳輸網絡的網絡結構、網絡及設備運行目前存在的問題，了解現有網絡的業務規劃以及未來業務發展的需求。且網絡改造設計時必須遵循以下原則：

2.1 成熟性與先進性相結合的原則

成品油管道傳輸系統是整個通信系統的通信基礎和核心，承載著SCADA，E-SCADA、工業監控、OA辦公、電視會議、電話語音和油庫等業務，為生產提供了安全可靠的通信保障。在網絡規劃設計時，必須保證網絡的可靠性，選用成熟的技術方案，同時必須保證網絡的可維護性和先進性。

2.2 高效性與安全性原則

由于成品油運輸的重要性，傳輸系統作為整個通信系統的“神經”，承載了公司的生產和辦公業務，規劃設計時需要保證傳輸系統的高效性和安全性。

2.3 統一規劃，分步實施原則

隨著成品油管線的不斷延伸，網絡規劃時需要考慮到傳輸系統的不斷擴張，預留足夠的帶寬，在網絡改造和升級時能分步地對整個網絡進行實施。

2.4 兼容性與可擴展性原則

隨著信息化和智能化的建設，傳輸網絡承載的業務越來越多樣化，網絡規劃時必須考慮網絡的兼容性和可擴展性，適應公司未來5～10年的發展規劃。

2.5 統一性與整體性原則

不同廠家和品牌之間由于技術壁壘存在互聯互通和統一網管問題，需要在設計規劃時考慮網絡整體性與統一性。

3　網絡改造

3.1 方案比選

針對目前MSTP傳輸網存在的問題，要構建結構合理、安全性高、可擴展性強的傳輸網絡，有以下幾種傳輸網絡改造的思路。

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

優點：成本預算低，在原有網絡的基礎上改造，易于實施。

缺點：該設備生命周期即將到期，后續廠家不再進行對設備進行生產與維護，網絡風險性較高，并且新增主控板、交叉板與舊設備機框背板不兼容問題，無法滿足對后期業務調整和擴容。

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

優點：該方案成本較低。

缺點：舊的2.5G傳輸設備已使用較長時間，已接近生命周期。

方案3：將光傳輸系統設備全部進行更換，主干鏈路的主要站點更新為10G設備，其他分支節點更新為2.5G設備（閥室用155M設備），同時更新2套異地熱備網管，統一進行業務規劃，解決現網業務結構不合理的問題。

優點：設備全部更新，一勞永逸，實現設備國產化，可徹底解決網絡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廠的設備替換現有設備并簽訂長期維保方式將投資費用降低。

根據公司傳輸網絡現狀，結合成本與系統要求、性價比較強、性能穩定可靠性等要求，綜合考慮，本次網絡改造采用方案3，現選擇華為OSN系列設備組建新的傳輸網絡。

3.2 改造實施

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

（2）業務改造。改造前會議電視業務模型如圖2所示。

從圖2可以看到，會議電視業務為各個站點共享VC3帶寬到主調中心，支鏈站點通過主鏈站點的內部端口進行匯聚。主干鏈路中斷會導致下面所有站點業務中斷。

改造后會議電視業務模型如圖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。

圖1　華南管網傳輸網絡拓撲示意

圖2　改造前會議電視業務模型

圖3　改造后會議電視業務模型

工業電視。改造前現網業務模型如圖4所示。

從圖4可以看到，工業電視業務為各個站點有10M帶寬匯聚到中石化主調中心。

改造后的工業電視業務模型如圖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。

（3）?OA辦公、SCADA。OA辦公和SCADA業務通過鏈備調變成現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，使得管理處集中調度地位明顯增強，從而充分發揮各個管理處的作用，大大提高管理處集中調度的地位。

4.4 新建MSTP設備冗余帶寬大，便于后期帶寬調整改造

圖4　改造前現網業務模型

圖5　改造后的工業電視業務模型

本次采用新建MSTP設備，新建前期充分考慮了后期帶寬的提升，在新建MSTP設備時，進行帶寬冗余預留，便于后期帶寬調整改造和站點的新增，在原有網絡的基礎上直接路容量升級，OA共享從1個VC3帶寬升級到1個155M通道，SCADA業務從2M的帶寬升級到4M帶寬。

4　改造亮點

通過改造調整，改造后的網絡有如下明顯優勢。

4.1 實現了傳輸設備的國產化

目前國產設備在全球網絡廠商中處于領先地位。產品全面涵蓋了從電信基礎設備到平板電腦與智能手機的各個領域。

而且現在網絡整體安全形勢嚴峻，特別是以金融、電力、政府、通信為代表的重要行業，安全問題尤為突出。目前，金融、電力、政府等關鍵行業較多使用了專網來傳送關鍵業務，但是其大量信息依然是通過公網（如國家骨干網）來傳輸的，因此保證關鍵行業的信息安全，重中之重是保證骨干網絡的安全，采用國產設備對于確保網絡信息安全具有重要意義。

同時國產設備不管是產品價格還是后期的維護成本都相較于同檔次的國外設備都有很大的優勢，能節省網絡建設成本和維護成本。

4.2 增強業務帶寬和業務調度靈活性

通過網絡改造主干鏈路帶寬由原來的2.5G速率升級成10G速率，實現帶寬成倍的提高：工業電視業務帶寬由原來的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業務由原來的2M帶寬升級到4M帶寬；OA辦公業務由原來的100M帶寬升級到150M帶寬。

4.3 采用分層管理結構，增加網絡的安全性和穩定性

通過采用分層管理結構，業務由原來各個站場匯聚到主實現帶寬的提升，從而降低后期的投入成本。

4.5 網絡可擴展性增強

現網改造后采用的是華為OSN系列設備，該設備除了支持第二代的MSTP技術，在SDH基礎上增加了ATM 和以太網的承載能力。并且在此基礎上擴容OTU單板，支持第三代的OTN技術。該技術也是傳輸網發展的主流趨勢。

OTN層的業務與原有MSTP層面業務并存，可以跨過業務層面，克服了在業務層面對業務重新調整的工作。OTN還具有大容量和靈活的交叉調度等功能優勢，可采用各種保護方式組網，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度及管理。

多業務種類、多顆粒業務封裝和透明傳輸，可為后期網絡多速率，多類型業務擴展提供良好支撐。

5　結語

“沒有最佳的技術，只有技術的最佳組合”。MSTP多業務傳送平臺將華南成品油管網從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將成為成品油管網提速的主要手段。同時，在MSTP傳輸環境下減少組網端口數（子接口組網），基于類（CBQ）的QoS，BFD鏈路故障快速檢測及IPSec加密技術將成為完善成品油管網維護管理、成本、業務保障、可靠性、安全性等因素的必備技術，而所有這些特性都與路由器組網不可分割，使成品油管網提速真正成為可能。在MSTP接入環境中，需要結合實際業務的安全性、可靠性、靈活性要求來選擇最適合的組網模式。

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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：通信信息數字化應用管理。