鐵路運營公司綜合光通信系統數字化機械設備改造

祁有鑫

（山西潞安礦業（集團）有限責任公司鐵路運營公司， 山西 長治 046000）

1 綜合光通信系統需求

1.1 鐵路運營公司專用鐵路通信傳輸系統構成

一整套SDH-STM4傳輸設備及綜合接入設備，主匯接點設于通信中心機房，完成長治北交接場、安居、西溝、王莊、王莊西、常村、祥瑞、屯留、八個站的通信及綜合接入任務，組成SDH-4單向雙纖自愈環網，滿足鐵運公司及后繼業務發展所需的通信需求。

1.2 系統整體構建需要滿足功能及要求

本系統的SDH系統其骨干傳輸速率為STM-4/622M。綜合接入設備通過SDH的G.703E1接口實現對通信中心的綜合接入。

本系統的SDH系統其骨干傳輸速率為STM-4/622M，今后可以在不中斷業務的情況下實現骨干速率的平穩升級，升級后的速率為STM-16/2.5G。本系統還應具備10/100MEthernet接口，綜合接入設備提供 FXS，FXO，E&M2/4，DLAN，ITO 及調度熱線功能；調度熱線要求雙方任意一方摘機，對方即可振鈴，無需撥號綜合接入系統需具備鏈路動態分配功能及廣域網光纖直接接入功能，且具備V5.2的改造能力；綜合接入設備單點語音擴容能力不得低于960線。

本系統的SDH系統為單向雙纖自愈環網系統,在任何一根光纜中斷,單節點設備損壞的情況下都不影響其他點的正常通信。

匯接節點配置126個E1G.703業務接口，240路 FXO及 48路 E&M2/4，8路 DLAN，16路 ITO熱線，其他節點配置21個E1G.703業務接口，24路FXS及6路E&M2/4，1路DLAN；2路ITO熱線。

本系統匯接局需配置128端口的DDF配線架，除匯接局外的其他節點需配置16端口的DDF配線架。

本系統根據每站的設備配置提供所需機架（機架應包括電源和其他必要的公共部分），并根據設備數量，配置設備子架的單元盤。

本系統的時鐘板、電源板、交叉板等關鍵單元盤需冗余備份設置。

本系統的SDH系統及綜合接入系統需在匯接局設置圖形網管系統；網管系統可以實現該自愈環網上所有節點的業務配置及配置情況的觀察。

1.3 網管系統

本系統在硬件和軟件上升級SDH網元時，系統的網元管理系統應具有后向兼容性，以便使現有的網元和升級后的網元均能由所提供的網元管理系統進行管理。

2 機械設備選用說明

基于業務需求，本次622M設備采用中興通訊的MSTP設備ZXMP S330來進行傳輸網絡的組建，ZXMP系列設備具有強大的交叉功能，能實現業務的連接與保護,滿足多業務綜合傳輸的需求。

在設備使用上，利用ZXMP系列設備具備交叉能力強、可以在一個子架內實現多方向光信號優勢，在一套ZXMP系列設備實現多個邏輯網元，邏輯網元可以是ADM、TM、REG類型，實現大容量業務上下，便于各類業務管理[1]。

ZXMP系列復用設備光群路提供155 Mb/s支路光/電接口、2 Mb/s的電接口，10 MB/100 MB以太網口，GE接口等，ZXMP系列傳輸設備中交叉板、時鐘板、電源板等重要單板均采用1+1熱備份配置。

為兼顧目前需要、長遠發展及經濟合理，保證工程的先進性、完整性與統一性，在本工程中，各站點的ZXMP系列設備可選擇直接上下2 MB業務，非常靈活，不足部分采用擴展子架實現。備品備件根據用戶要求靈活選用。

3 技術方案

本系統主匯接點設于通信中心機房，并分別在長治北交接場、安居、西溝、王莊、王莊西、常村、祥瑞、屯留八個站設立分節點。

3.1 總體方案及拓撲圖（如圖1所示）

圖1 改擴建SDH光傳輸設備的總體拓撲圖(單向雙纖自愈環網拓撲圖)

3.2 方案說明

每個點的骨干設備均由ZXMP S330 SDH-622設備及ULC-1000AN PCM綜合接入設備組成，SDH設備完成各個站點之間的光路環網鏈接，綜合接入設備通過SDH的G.703E1接口實現對通信中心的綜合接入，SDH系統為單向雙纖自愈環網系統，在任何一根光纜中斷,單節點設備損壞的情況下都不影響其他點的正常通信；

1）綜合接入的業務提供包括:FXS，FXO，E&M2/4，DLAN，ITO及調度熱線功能；調度熱線要求雙方任意一方摘機，對方即可振鈴，而無需撥號綜合接入系統需具備鏈路動態分配功能及廣域網光纖直接接入功能，且具備V5.2的改造能力；綜合接入設備單點語音擴容能力不低于960線；根據技術要求，該傳輸平臺為單向雙纖自愈環網系統，在任何一根光纜中斷，單節點設備損壞的情況下都不影響其他點的正常通信,因此，在每個節點均設計安裝兩個方向的光收發系統，即每個節點均有兩個方向的收光線路和兩個方向的發光線路。

2）具體業務配置：我們在每個點均配置一套21E1的業務接入系統，并提供24路語音、6路E&M2/4、雙路以太網，在主匯接點配置6*21E1的業務接入系統，240路語音、48路E&M2/4、16路以太網及16路ITO熱線；根據SDH系統技術要求我們在主匯節點通信中心建設NetNumen U31 R22圖形網管系統,網管系統可以管理2048個等效網元，子網可任意設置(邏輯概念)并提供遠程網管和多GUI/多Manager系統，后臺網管可以通過各種組網形式提供遠程網管；可對位于分離區域的中興傳輸設備進行管理。GUI和Manager，Manager和Agent之間都可以通過DDN遠程連接進行管理，可以方便地實現多網管系統。再根據綜合接入系統的技術要求，配置了綜合接入系統網管：EMS圖形網管，采用一套網管對全網進行統一管理，實現在中心網管對全系統的統一配置，集中告警管理；系統的功能模塊聯接關系如圖2所示。

圖2 綜合光傳輸系統業務邏輯關系示意圖

4 同步方案

時鐘同步是關系到SDH傳輸網絡傳輸質量和網絡安全的重要環節。

本工程環網根據本次工程網絡拓撲結構，采用622 Mb/s系統在潞安的主交換機引入BITS信號，各個環上站點再分別從該站點向其他站點傳輸時鐘信號。

按照鐵路運行公司傳輸網絡同步的要求，對同步網中的SSM字節傳遞情況需要滿足以下要求：

1）當主用時鐘失效后，各網元根據線路上的時鐘信號質量等級，即SSM的信息，進行自動的尋找當前最高質量等級的時鐘信號，如果利用中興的兼容ITU建議的S1算法，還可以自動尋找到當前最高質量等級時鐘源的最短路徑，從而使網元同步于質量等級最高且時鐘信號質量最好的方向。

2）當光纜失效時，若該段是站點的主用時鐘方向時，該站點發生時鐘倒換，若是備用方向，則不發生倒換。

5 網管方案

5.1 ZXONME300功能簡述

本方案采用中興ZXONME300網管實現對一個網絡上所有ZXMP系列傳輸設備的實時管理，網管系統采用GUI/Manager-DB/Agent三層架構，具有強大的管理功能[2]。

5.2 本工程網管方案實施

本次在網管中心配置ZXONME300網管一套。

5.3 中興通訊網絡解決方案特點

中興通訊在認真分析鐵路運營公司傳輸網絡現狀和需求的基礎上，結合自身的技術和產品特色，為本次SDH傳輸及綜合接入設備選型提出了獨具特色的解決方案，其特點概括為以下幾點：

1）設備運行安全穩定。本次工程中，設備采用雙總線設計、2纖/4纖復用段/通道保護、主備時鐘倒換、邏輯子網保護、子網連接保護、關鍵部件1＋1備份，確保整個傳輸系統安全可靠運行。

2）良好的擴展性。本次工程良好的擴展性表現在網絡速率的提高、網元類型的轉變、網絡拓撲的演變、以及業務種類的提升等等多個方面。從STM-1、STM-4到STM-16再到STM-64，四種速率產品都具有平滑升級到更高速率的能力。從業務接口方面，此次提供的SDH產品都具有強大的MSTP功能，支持包括GE/FE/ATM在內的各種數據接口，且全面支持RPR技術。

3）統一網管、維護方便。本次工程，中興通訊采用最新ZXONM E300網管系統，具有端到端自動時隙配置、主副網管、分域管理、ECC路由保護等先進功能，能夠管理中興通訊全系列SDH/MSTP光傳輸產品。

6 公務通信

本次傳輸系統改造配置了公務通信系統，具有公務延伸功能。所配公務系統具備選址呼叫、群址呼叫和廣播呼叫等功能，并可實現公務自動保護功能。在兩個節點打公務電話期間發生復用段倒換的情況下，公務電話保持正常。

6.1 公務通信配置要求

1）重要單板或者模塊（如電源單元、交叉單元、時鐘單元等）都配置了1＋1熱備份。

2）環網都采用二纖雙向復用段保護環。

3）每站配置公務系統一套，同時也可在中心局增配1個公務話機放置在SDH網管設備旁（與SDH設備公務話機同號）。

4）尾纖長度按照30 m配置，電源線長度按照60 m配置，地線長度按照60 m配置，種類根據不同設備而不同。實際工程中根據工程勘測結果會有相應的調整。

[1]巫文靜.通信交換工程的安全組網及改造策略探析[J].工業，2016（2）：201.

[2]祁有鑫.鐵路通信傳輸的構成及實現方法[J].科技與企業，2012（20）：124.