淺談西南油氣田光通信系統的保護方式

牛 旻

（西南油氣田通信與信息技術中心，成都 610000）

1 引言

西南油氣田的光通信是為了保證信息系統的暢通運行應運而生的，它同信息系統、調度自動化系統等成為西南油氣田數字化建設的幾大支柱。因此，要求光通信應具有很高的可靠性和穩定性。目前，光纖通信系統在西南油氣田的諸多通信方式中日顯優勢，已成為通信網的主要傳輸方式。

2 西南油氣田光通信網

西南油氣田骨干光通信網絡主要由17條自建光纜線路組成，加上租用的蘭成渝管道光纜，已建成了覆蓋川渝兩地的骨干光纜3996千米，支線光纜2787千米共計6783千米，初步形成光通信“內、外”環網，17條光纜線路是分公司油氣田物聯網和數字化氣田建設的傳輸基礎，連接了五礦一廠一處和大部分三級單位及主要的一線生產區域，承載了分公司所有生產、辦公數據業務的傳輸。

圖1 西南油氣田光通信網的網絡結構圖

3 光通信環網保護方式的比較

（1）SNCP子網連接保護：方式為雙發選收，實現雙發是由線路板完成的。

（2）通道保護環：方式同樣為雙發選收，實現雙發是由支路板完成的，業務的保護是以通道為基礎的，也就是保護的是STM-N信號的某個VC（某一路PDH信號），倒換與否按環上的某一個別通道信號的傳輸質量來決定的，通常利用收端是否收到簡單的TUAIS信號來決定該通道是否進行倒換。

（3）復用段保護：是以復用段為基礎的，倒換與否是根據環上傳輸的復用段信號的質量決定的。倒換是由K1K2字節所攜帶的APS協議來啟動的，當復用段出現問題時，環上整個STM-N或1/2STM-N的業務都切換到備用信道上。復用段保護條件是LOF、LOS、MS-AIS、MS-EXC（復用段誤碼過量）告警信號。

（4）波分光線路保護技術：采用雙發選收或選發選收方式，通過保護光纖實現對工作光纖的保護，不需要全網協議，倒換時間小于50ms。

（5）波分光通道1+1保護（OCP保護方式）：基于單個光波長保護，可以在光通道層實施1+1或l∶n的保護。通過0CP板將客戶側信號輸入到不同WDM系統的0TU中，通過并發選收的方式實現對客戶側信號的保護，在接收端監視從這兩個線路通道收到的業務信號狀態，并選擇更合適的信號。不需要APS協議，每一個通道的倒換與其他通道的倒換沒有關系，倒換速度快（50ms以內），可靠性高。

（6）波分的電層保護：一種是利用電層交叉的雙發選收進行保護，采用單端倒換模式，倒換事件小于50ms。保護基于單個ODUk，多用于同一0cH中不同支路不同源或不同宿情況。還有一種是基于0DUk的環網保護，其保護倒換粒度為0DUk，僅在業務上下路節點發生保護倒換動作，倒換時間小于50ms。

4 西南油氣田光通信網絡保護方式思考

4.1 波分層面的思索

西南油氣田的光通信網絡在骨干層主要是以波分設備組網構成，匯聚層由SDH設備組成，節點選擇在離OTN網絡最近的站點組成匯聚環，匯聚環的SDH設備直接接入同站點的DWDM設備，通過波分設備提供10G通道到上、下游站點和成都通信中心。為滿足跨環調度業務需求，保障跨環業務的安全性，內環和外環可以采用雙點相交的方式組網，利用波分設備提供通道將凈化總廠與外環的渡舟站相連，這樣內、外環間可以通過成都和重慶凈化總廠實現兩點互通，最終匯聚環組網如圖2所示：

圖2 匯聚環組網圖

鑒于目前西南油氣田外環波分還未開始建設，目前只有內環波分系統，因此為更好的保護西南油氣田通信信息系統的業務，整個內環波分系統當作“光纖線路”進行使用，所有的保護方式都在SDH層面進行，待外環波分建成后由上述建議方案在波分形成交叉環網。

4.2 SDH層面的思索

匯聚層SDH的保護模式可以采用：四纖雙向復用段環或子網連接保護環。四纖雙向復用段環網（MSP）對每個跨距段來說需要4根光纖，1對光纖載送工作通路，1對光纖載送保護通路，每根工作光纖均有一根保護光纖作為保護，倒換時采用APS倒換協議。子網連接保護環（SNCP）是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的功能。主要用于對跨子網業務進行保護，不需協議。

表1 MSP與SNCP比較表

四纖雙向復用段與子網連接保護相比，各有優缺點，如果采用SCNP組網，雙環結構環的最大容量僅5G，不能滿足所有作業區業務接入環網的需求，因此個人認為：

（1）二級單位的生產網等重要業務，在內環和外環分別配置MSP保護，玉成和肖溪站采用SNCP配置，采用交叉環網進行保護。

（2）三級單位的生產網等次重要業務，按照單位接入的環網，在相應的環網上配置SNCP保護，采用環網進行保護。

（3）三級單位的辦公網等業務，為節約干線的時隙帶寬，采用從不同路由進行數據配置，在成都節點配置匯聚端口匯聚各路由時隙，一個路由中斷后帶寬減半，業務部中斷。該業務配置方式需要將接入側的兩個方向的傳輸鏈路開啟端口隔離，否則會引起業務成環，特別是后期故障處理對運維人員技術水平要求較高。

（4）其他需要保護的業務，為節約干線的時隙帶寬，采用手拉手配置，并開啟傳輸層面的STP協議，使得相關節點形成共享環網。

（5）玉成到華陽的傳輸光纜為單路由，原有的1+1線性復用段保護只能在設備光板失效時提供保護，在光纜中斷時無法提供多路由的保護，因此玉成至華陽段利用骨干層的波分系統提供額外的非同纜保護路由，將玉成到華陽的SDH 1+1配置中的保護路由DWDM網絡中的玉成-肖溪-大石壩-成都-華陽段提供。

圖3 玉成至華陽保護路由示意圖

5 結束語

光纖通信在西南油氣田信息化系統的應用實現了油氣田通信網建設的低成本、大容量、多業務和智能化，滿足了數據、語音、視頻、寬帶接入等多種業務的傳輸要求，并在網絡通信的實時性、準確性和可靠性等方面為各用戶提供了充分的保障。在通過各種保護方式使其更加的穩定可靠，保證了油氣田生產的安全經濟運行，并創造了巨大的經濟效益和社會效益。