铁路运营公司综合光通信系统数字化机械设备改造

祁有鑫

（山西潞安矿业（集团）有限责任公司铁路运营公司， 山西 长治 046000）

1 综合光通信系统需求

1.1 铁路运营公司专用铁路通信传输系统构成

一整套SDH-STM4传输设备及综合接入设备，主汇接点设于通信中心机房，完成长治北交接场、安居、西沟、王庄、王庄西、常村、祥瑞、屯留、八个站的通信及综合接入任务，组成SDH-4单向双纤自愈环网，满足铁运公司及后继业务发展所需的通信需求。

1.2 系统整体构建需要满足功能及要求

本系统的SDH系统其骨干传输速率为STM-4/622M。综合接入设备通过SDH的G.703E1接口实现对通信中心的综合接入。

本系统的SDH系统其骨干传输速率为STM-4/622M，今后可以在不中断业务的情况下实现骨干速率的平稳升级，升级后的速率为STM-16/2.5G。本系统还应具备10/100MEthernet接口，综合接入设备提供 FXS，FXO，E&M2/4，DLAN，ITO 及调度热线功能；调度热线要求双方任意一方摘机，对方即可振铃，无需拨号综合接入系统需具备链路动态分配功能及广域网光纤直接接入功能，且具备V5.2的改造能力；综合接入设备单点语音扩容能力不得低于960线。

本系统的SDH系统为单向双纤自愈环网系统,在任何一根光缆中断,单节点设备损坏的情况下都不影响其他点的正常通信。

汇接节点配置126个E1G.703业务接口，240路 FXO及 48路 E&M2/4，8路 DLAN，16路 ITO热线，其他节点配置21个E1G.703业务接口，24路FXS及6路E&M2/4，1路DLAN；2路ITO热线。

本系统汇接局需配置128端口的DDF配线架，除汇接局外的其他节点需配置16端口的DDF配线架。

本系统根据每站的设备配置提供所需机架（机架应包括电源和其他必要的公共部分），并根据设备数量，配置设备子架的单元盘。

本系统的时钟板、电源板、交叉板等关键单元盘需冗余备份设置。

本系统的SDH系统及综合接入系统需在汇接局设置图形网管系统；网管系统可以实现该自愈环网上所有节点的业务配置及配置情况的观察。

1.3 网管系统

本系统在硬件和软件上升级SDH网元时，系统的网元管理系统应具有后向兼容性，以便使现有的网元和升级后的网元均能由所提供的网元管理系统进行管理。

2 机械设备选用说明

基于业务需求，本次622M设备采用中兴通讯的MSTP设备ZXMP S330来进行传输网络的组建，ZXMP系列设备具有强大的交叉功能，能实现业务的连接与保护,满足多业务综合传输的需求。

在设备使用上，利用ZXMP系列设备具备交叉能力强、可以在一个子架内实现多方向光信号优势，在一套ZXMP系列设备实现多个逻辑网元，逻辑网元可以是ADM、TM、REG类型，实现大容量业务上下，便于各类业务管理[1]。

ZXMP系列复用设备光群路提供155 Mb/s支路光/电接口、2 Mb/s的电接口，10 MB/100 MB以太网口，GE接口等，ZXMP系列传输设备中交叉板、时钟板、电源板等重要单板均采用1+1热备份配置。

为兼顾目前需要、长远发展及经济合理，保证工程的先进性、完整性与统一性，在本工程中，各站点的ZXMP系列设备可选择直接上下2 MB业务，非常灵活，不足部分采用扩展子架实现。备品备件根据用户要求灵活选用。

3 技术方案

本系统主汇接点设于通信中心机房，并分别在长治北交接场、安居、西沟、王庄、王庄西、常村、祥瑞、屯留八个站设立分节点。

3.1 总体方案及拓扑图（如图1所示）

图1 改扩建SDH光传输设备的总体拓扑图(单向双纤自愈环网拓扑图)

3.2 方案说明

每个点的骨干设备均由ZXMP S330 SDH-622设备及ULC-1000AN PCM综合接入设备组成，SDH设备完成各个站点之间的光路环网链接，综合接入设备通过SDH的G.703E1接口实现对通信中心的综合接入，SDH系统为单向双纤自愈环网系统，在任何一根光缆中断,单节点设备损坏的情况下都不影响其他点的正常通信；

1）综合接入的业务提供包括:FXS，FXO，E&M2/4，DLAN，ITO及调度热线功能；调度热线要求双方任意一方摘机，对方即可振铃，而无需拨号综合接入系统需具备链路动态分配功能及广域网光纤直接接入功能，且具备V5.2的改造能力；综合接入设备单点语音扩容能力不低于960线；根据技术要求，该传输平台为单向双纤自愈环网系统，在任何一根光缆中断，单节点设备损坏的情况下都不影响其他点的正常通信,因此，在每个节点均设计安装两个方向的光收发系统，即每个节点均有两个方向的收光线路和两个方向的发光线路。

2）具体业务配置：我们在每个点均配置一套21E1的业务接入系统，并提供24路语音、6路E&M2/4、双路以太网，在主汇接点配置6*21E1的业务接入系统，240路语音、48路E&M2/4、16路以太网及16路ITO热线；根据SDH系统技术要求我们在主汇节点通信中心建设NetNumen U31 R22图形网管系统,网管系统可以管理2048个等效网元，子网可任意设置(逻辑概念)并提供远程网管和多GUI/多Manager系统，后台网管可以通过各种组网形式提供远程网管；可对位于分离区域的中兴传输设备进行管理。GUI和Manager，Manager和Agent之间都可以通过DDN远程连接进行管理，可以方便地实现多网管系统。再根据综合接入系统的技术要求，配置了综合接入系统网管：EMS图形网管，采用一套网管对全网进行统一管理，实现在中心网管对全系统的统一配置，集中告警管理；系统的功能模块联接关系如图2所示。

图2 综合光传输系统业务逻辑关系示意图

4 同步方案

时钟同步是关系到SDH传输网络传输质量和网络安全的重要环节。

本工程环网根据本次工程网络拓扑结构，采用622 Mb/s系统在潞安的主交换机引入BITS信号，各个环上站点再分别从该站点向其他站点传输时钟信号。

按照铁路运行公司传输网络同步的要求，对同步网中的SSM字节传递情况需要满足以下要求：

1）当主用时钟失效后，各网元根据线路上的时钟信号质量等级，即SSM的信息，进行自动的寻找当前最高质量等级的时钟信号，如果利用中兴的兼容ITU建议的S1算法，还可以自动寻找到当前最高质量等级时钟源的最短路径，从而使网元同步于质量等级最高且时钟信号质量最好的方向。

2）当光缆失效时，若该段是站点的主用时钟方向时，该站点发生时钟倒换，若是备用方向，则不发生倒换。

5 网管方案

5.1 ZXONME300功能简述

本方案采用中兴ZXONME300网管实现对一个网络上所有ZXMP系列传输设备的实时管理，网管系统采用GUI/Manager-DB/Agent三层架构，具有强大的管理功能[2]。

5.2 本工程网管方案实施

本次在网管中心配置ZXONME300网管一套。

5.3 中兴通讯网络解决方案特点

中兴通讯在认真分析铁路运营公司传输网络现状和需求的基础上，结合自身的技术和产品特色，为本次SDH传输及综合接入设备选型提出了独具特色的解决方案，其特点概括为以下几点：

1）设备运行安全稳定。本次工程中，设备采用双总线设计、2纤/4纤复用段/通道保护、主备时钟倒换、逻辑子网保护、子网连接保护、关键部件1＋1备份，确保整个传输系统安全可靠运行。

2）良好的扩展性。本次工程良好的扩展性表现在网络速率的提高、网元类型的转变、网络拓扑的演变、以及业务种类的提升等等多个方面。从STM-1、STM-4到STM-16再到STM-64，四种速率产品都具有平滑升级到更高速率的能力。从业务接口方面，此次提供的SDH产品都具有强大的MSTP功能，支持包括GE/FE/ATM在内的各种数据接口，且全面支持RPR技术。

3）统一网管、维护方便。本次工程，中兴通讯采用最新ZXONM E300网管系统，具有端到端自动时隙配置、主副网管、分域管理、ECC路由保护等先进功能，能够管理中兴通讯全系列SDH/MSTP光传输产品。

6 公务通信

本次传输系统改造配置了公务通信系统，具有公务延伸功能。所配公务系统具备选址呼叫、群址呼叫和广播呼叫等功能，并可实现公务自动保护功能。在两个节点打公务电话期间发生复用段倒换的情况下，公务电话保持正常。

6.1 公务通信配置要求

1）重要单板或者模块（如电源单元、交叉单元、时钟单元等）都配置了1＋1热备份。

2）环网都采用二纤双向复用段保护环。

3）每站配置公务系统一套，同时也可在中心局增配1个公务话机放置在SDH网管设备旁（与SDH设备公务话机同号）。

4）尾纤长度按照30 m配置，电源线长度按照60 m配置，地线长度按照60 m配置，种类根据不同设备而不同。实际工程中根据工程勘测结果会有相应的调整。

[1]巫文静.通信交换工程的安全组网及改造策略探析[J].工业，2016（2）：201.

[2]祁有鑫.铁路通信传输的构成及实现方法[J].科技与企业，2012（20）：124.