遼河油田OTN通信專網的規劃應用

符承軍，潘啟明

（遼河油田信息工程公司，盤錦 124010）

隨著遼河油田數字化油田建設進程的加快，各類生產數據、油氣水井遠程監控數據的傳送及各類信息應用領域和范圍將不斷擴大，尤其是數據共享、應用系統融合和油氣生產物聯網系統對安全、穩定、大帶寬的傳送網需求更大、要求更高。

1 OTN技術

OTN是SDH與WDM技術融合的產物，它借鑒并吸收了SDH標準的開銷、精細的管理、高可靠的保護、靈活的調度等優勢；同時它又繼承了傳統WDM技術的低成本、大帶寬、長傳輸距離能力，而且可以實現對光域中光通道進行管理，能很好地契合All IP對傳送網的需求。同時，OTN增強了對以太業務的透明傳輸和調度能力，規定了面向未來40GE/100GE傳送方式，從而能更好地支持未來網絡IP化演進；定義了ODU0/ODU1/ODU2/ODU3等多層級交叉方式，可以滿足T比特級別的業務調度需求。

OTN處理的基本對象是波長級業務，將傳送網演進到真正的多波長光網絡階段。OTN結合了傳統的電域和光域處理優勢，能提供巨大的傳送容量、完全透明的端到端波長/子波長連接以及電信級保護，是傳送大顆粒寬帶業務的最優技術，受到業界青睞。

2 遼河油田建設OTN城域網絡的必要性

“數字油田”建設中，各信息業務對傳輸承載網絡的帶寬、容量、質量、安全性等方面都有更高的需求。而傳統的油田生產信息業務也將由以2M、100M的小顆粒向Gbit、10Gbit級大顆粒轉換，油氣生產實時類業務和非生產類信息業務對高帶寬的需求也在日益增長。同時各類生產大數據傳輸、遠程監控和信息技術應用的領域和范圍將不斷擴大，云計算、大數據中心等新技術的推廣使用，以及各二級單位信息應用對傳輸網絡的安全性、穩定性的要求，也促使我們要建設一個更加安全、可靠、大容量的傳輸網絡。

3 遼河油田OTN網絡建設方案規劃

3.1 網絡現狀

（1）網絡設備老化，設備故障率持續上升。目前遼河油田用于傳送生產和礦區民用寬帶GE業務的傳輸網，采用的是中興通訊公司的二套早期WDM設備。已經開通運行了10多年，電子器件、光接口器件老化嚴重，經與廠家確認該型號設備的備品備件均已停產，無法提供板件更換、維修服務，造成運維壓力極大。

（2）因為是早期產品，網絡傳輸容量嚴重不足，無法滿足當前信息化發展的需求。尤其是遼河油田各小區光纖入戶網絡改造工作已經基本完成，有7萬多用戶帶寬由過去的1M、2M、4M或者共享10M，提升到了現在的20M，這已經是達到了現有波分復用網絡所能提供網絡帶寬的極限。但是在網絡提速要求的大背景下，如果想要繼續對用戶進行增速或者是要提供個性化、差異化服務（如用戶需開通觀看高清視頻業務）現有傳輸網絡已無法滿足多元化通信需求。

3.2 OTN網絡建設方案

3.2.1 網絡建設目的

組建新的OTN網絡主要是為了解決現有DWDM網絡無法滿足網絡增速業務和油田信息化建設對大帶寬的需求，既要能平滑接入現有業務，還要能滿足未來數年業務發展的需要。

3.2.2 網絡建設要求

（1）選用的OTN設備要有靈活的組網能力和平滑升級、擴容能力，能夠提供GE、10GE不同速率數據業務對傳輸的需求。

（2）OTN環網采用二纖雙向保護方式；每個網元的業務盡量采用負荷分擔配置，不要集中在一塊業務接口板卡上；諸如控制單元類的重要板卡要采用1+1備份的方式，保證系統的可靠性。

（3）網絡應具有QoS及安全保障。

3.2.3 網絡建設方案

遼河油田現有骨干光纜都已物理成環，這樣就提高了網絡安全性和生存能力，按照光纜環網地域路由和從減小光纜中斷對業務造成影響考慮，將OTN網絡設計為兩個獨立環網共11個網元節點，其中環1上設四個OTM節點，環2上設五個OTM節點和兩個OLA光放節點，每環上兩節點間光纜跨距大于20km。全網支持1GE/10GE混傳，全部業務局向終點均為到總部興隆臺落地，全網采用SNCP保護，支持50ms保護倒換。網絡拓撲設計圖，如圖1所示，環1光層配置圖如圖2所示，環2光層配置圖如圖3所示。

圖1 遼河油田OTN環網拓撲圖

圖2 環1光層配置圖

圖3 環2光層配置圖

通過和市場上主流通信設備提供商技術咨詢和了解，遼河油田OTN網絡可以采用40波×10GE或40波×100GE兩種復用設備組建，根據現有業務量和未來業務發展的需求，每個節點開通不同波道，每波道依據選用的系統不同可以提供10Gbit或100Gbit帶寬。如果選用單波10GE設備組網，網絡帶寬容量可以達到40波×10GE=400GE的帶寬；如果選用單波100GE設備組網，網絡帶寬容量將可以達到40波×100GE=4000GE。組建完成后的OTN網絡可以和現有的DWDM網絡平行運行，DWDM網絡作為備用輔助網絡運行。

從現有50Mb/s接入帶寬的網絡用戶統計計算結果，可以得出在50Mb/s帶寬的網絡環境下，用戶平均帶寬使用量為3.08Mb/s。我公司現有網絡用戶7萬戶，所有用戶接入帶寬普調到50Mb/s后，公司出口總帶寬需求在215Gb/s左右；若接入帶寬普調到100Mb/s，按照線性增長計算出口總帶寬需求在430Gb/s左右，這一數據是在在現有網絡業務需求沒有發生大變化的情況下得出的估算結果。如果將來4K技術普及使用，視頻流帶寬將會由高清的10Mb/s增長到32Mb/s，同時油田物聯網建設，油井高清視頻監控等油田信息現代化建設對大帶寬的需求也會急劇增長，屆時出口總帶寬需求還將會翻幾番，因此建議遼河油田OTN網絡能采用單波100GE帶寬設備組網，以滿足未來數字油田建設和普通民用用戶業務發展對高帶寬的需求。

4 效果預估

在網絡規劃中，OTN網絡建設充分利用了公司現有光纜資源，保護了既往投資，節省了建設成本。

OTN具有大顆粒交叉、復用和配置用能力，可以提供最小GE級別顆粒的業務透明傳輸，因為是融合了SDH和WDM兩方面的優勢，因此兼具了大帶寬傳輸，同時又具有靈活的組網能力和強大的網管功能，提高了業務的保護能力。

5 結束語

基于OTN的智能光網絡將為大顆粒寬帶業務的傳送提供非常理想的解決方案，當主要調度業務顆粒達到Gb/s量級的時候，OTN技術成為最佳選擇。建造一個高效、安全、穩定的骨干傳送網，既有利于油田信息化發展建設，又能提高油田現代化管理水平，如油水井監控、生產數據采集等等更好地服務于油田的生產建設，還能滿足廣大油田職工家屬對寬帶業務的多樣化、個性化需求，真正體現油田通信專網為油服務、為民服務的宗旨。