浅析华南成品油管网传输网络升级改造

何勇君

（中石化销售有限公司 华南分公司，广东 广州 510000）

浅析华南成品油管网传输网络升级改造

何勇君

（中石化销售有限公司 华南分公司，广东 广州 510000）

文章以网络建设和改造的理论知识为依据，以华南成品油管网传输网络现状为基础，通过对华南成品油管网传输网络的改造方案的比选，详细阐述了华南成品油管网传输网络的改造亮点。

成品油；网络改造；MSTP

1　网络现状

华南管网现有的光传输网络是由西南管道光通信系统为基础架构逐步扩建而成的，它包括超过3000km的光缆、55个通信骨干和分支节点站，传输设备采用朗讯MSTPMetropolis系列产品，分别为33套Universal（2.5G），15套Compact（622M），7套AMS（155M）设备，且均为A类设备。光传输网络作为华南管网智能化管道的“神经”，承载着SCADA，电话语音，E-SCADA，电视会议，工业电视，OA和油库等业务。

从2005年西南管道建造至今，华南管网历经了两次通信系统整体搬迁，昆大、柳桂、北百等新建管道不断延伸，通信系统核心地理位置发生了变化。为解决业务需求和存在问题，其已对光传输网络结构、数据流向和备用通道等进行了多次修改和调整，为公司成品油输送提供了安全可靠的通信保障。随着成品油管道的不断延伸，新建站点的不断增加，生产、管理、办公、监控、语音等业务带宽需求的迅猛增长使得现有的光传输网络已不能满足业务带宽的日益增长，主要存在如下问题。

光传输系统主干链路带宽和交叉矩阵资源严重不足，随着管线及业务量不断增长，光传输系统主干链路现有2.5G传输带宽资源仅剩1个VC4通道，同时由于主调和备调都在同一条单链上，数据业务无法分流，主干链路上部分站点交叉矩阵资源使用趋于饱和，（如主调、备调），无法满足未来其他管线数据业务的接入和扩容需求，急需对主干链路进行升级扩容改造。

原有网络组网结构存在部分光缆迂回情况，浪费了部分光缆纤芯资源，也给管理维护造成不便。

光传输系统设备大部分已经运行七八年，现网设备老化严重，故障增多，对公司安全生产和办公造成了影响，同时光传输系统厂家已停止所有产品的研发和升级，现有型号已经停产，产品面临更新换代后的维护保养成本增加的问题。

现有网管已运行十几年，采用冷备方式放置于主调和备调中心，网管服务器老旧且已停产，面临无法购置维修件等问题，服务器一旦宕机可能无法修复，将对整个传输干线的安全以及正常生产运作造成极大的影响。

前期站点较少，业务结构单一，业务全部汇聚到中石化主调和茂名备调，经过几次扩容，站点数量增加，现有业务结构也不适用与现有网络，影响网络的可靠性和稳定性。

现有光传输网络目前已无法满足带宽安全和合理性需求，传输网络改造迫在眉睫。

2　网络改造规划原则

为保障网络改造工作的顺利进行，必须对现场进行实地勘察，充分调研现有传输网络的网络结构、网络及设备运行目前存在的问题，了解现有网络的业务规划以及未来业务发展的需求。且网络改造设计时必须遵循以下原则：

2.1 成熟性与先进性相结合的原则

成品油管道传输系统是整个通信系统的通信基础和核心，承载着SCADA，E-SCADA、工业监控、OA办公、电视会议、电话语音和油库等业务，为生产提供了安全可靠的通信保障。在网络规划设计时，必须保证网络的可靠性，选用成熟的技术方案，同时必须保证网络的可维护性和先进性。

2.2 高效性与安全性原则

由于成品油运输的重要性，传输系统作为整个通信系统的“神经”，承载了公司的生产和办公业务，规划设计时需要保证传输系统的高效性和安全性。

2.3 统一规划，分步实施原则

随着成品油管线的不断延伸，网络规划时需要考虑到传输系统的不断扩张，预留足够的带宽，在网络改造和升级时能分步地对整个网络进行实施。

2.4 兼容性与可扩展性原则

随着信息化和智能化的建设，传输网络承载的业务越来越多样化，网络规划时必须考虑网络的兼容性和可扩展性，适应公司未来5～10年的发展规划。

2.5 统一性与整体性原则

不同厂家和品牌之间由于技术壁垒存在互联互通和统一网管问题，需要在设计规划时考虑网络整体性与统一性。

3　网络改造

3.1 方案比选

针对目前MSTP传输网存在的问题，要构建结构合理、安全性高、可扩展性强的传输网络，有以下几种传输网络改造的思路。

方案1：将主干2.5G链路设备通过更换主控板、交叉板等单板替换升级至10G链路。

优点：成本预算低，在原有网络的基础上改造，易于实施。

缺点：该设备生命周期即将到期，后续厂家不再进行对设备进行生产与维护，网络风险性较高，并且新增主控板、交叉板与旧设备机框背板不兼容问题，无法满足对后期业务调整和扩容。

方案2：将主干链路2.5G传输设备替换为10G传输设备，并将替换下的2.5G传输设备用于其它支链建设。

优点：该方案成本较低。

缺点：旧的2.5G传输设备已使用较长时间，已接近生命周期。

方案3：将光传输系统设备全部进行更换，主干链路的主要站点更新为10G设备，其他分支节点更新为2.5G设备（阀室用155M设备），同时更新2套异地热备网管，统一进行业务规划，解决现网业务结构不合理的问题。

优点：设备全部更新，一劳永逸，实现设备国产化，可彻底解决网络目前存在的问题并为将来扩展作好铺垫。

缺点：成本较高。但也可以通过其他生产厂的设备替换现有设备并签订长期维保方式将投资费用降低。

根据公司传输网络现状，结合成本与系统要求、性价比较强、性能稳定可靠性等要求，综合考虑，本次网络改造采用方案3，现选择华为OSN系列设备组建新的传输网络。

3.2 改造实施

（1）网络架构改造。本次改造主要将主干链路STM-16速率的SDH系统新建为STM-64速率的MSTP系统，将各个支线系统的STM-4速率的SDH设备全部新建为STM-16速率的MSTP设备，将西南管道远控阀室光放设备新建为STM-1速率的光传输设备，同时新建一条支路的STM-16系统。将部分阀室升级成站场，并增加柳州管理处，使得网络架构更加合理安全，提升管理处管理效率。优化部分光缆路由，例如将茂名备调合茂名站按照光缆路由进行拓扑调整，将茂名备调下挂在茂名站下，如图1所示。

（2）业务改造。改造前会议电视业务模型如图2所示。

从图2可以看到，会议电视业务为各个站点共享VC3带宽到主调中心，支链站点通过主链站点的内部端口进行汇聚。主干链路中断会导致下面所有站点业务中断。

改造后会议电视业务模型如图3所示。各个站点先汇聚到所属管理处，各个管理处通过一个155M通道汇聚到支线链路与主干链路的相交站点，相交站点通过155M通道的汇聚到主调。

图1　华南管网传输网络拓扑示意

图2　改造前会议电视业务模型

图3　改造后会议电视业务模型

工业电视。改造前现网业务模型如图4所示。

从图4可以看到，工业电视业务为各个站点有10M带宽汇聚到中石化主调中心。

改造后的工业电视业务模型如图5所示。各个站点先汇聚到所属管理处，各个管理处通过一个155M通道汇聚到支线链路与主干链路的相交站点，相交站点通过155M通道的汇聚到主调。

（3）ƒOA办公、SCADA。OA办公和SCADA业务通过链备调变成现在各个站场先汇聚到所归属的管理处，再由各个管理处汇聚到主备调，使得管理处集中调度地位明显增强，从而充分发挥各个管理处的作用，大大提高管理处集中调度的地位。

4.4 新建MSTP设备冗余带宽大，便于后期带宽调整改造

图4　改造前现网业务模型

图5　改造后的工业电视业务模型

本次采用新建MSTP设备，新建前期充分考虑了后期带宽的提升，在新建MSTP设备时，进行带宽冗余预留，便于后期带宽调整改造和站点的新增，在原有网络的基础上直接路容量升级，OA共享从1个VC3带宽升级到1个155M通道，SCADA业务从2M的带宽升级到4M带宽。

4　改造亮点

通过改造调整，改造后的网络有如下明显优势。

4.1 实现了传输设备的国产化

目前国产设备在全球网络厂商中处于领先地位。产品全面涵盖了从电信基础设备到平板电脑与智能手机的各个领域。

而且现在网络整体安全形势严峻，特别是以金融、电力、政府、通信为代表的重要行业，安全问题尤为突出。目前，金融、电力、政府等关键行业较多使用了专网来传送关键业务，但是其大量信息依然是通过公网（如国家骨干网）来传输的，因此保证关键行业的信息安全，重中之重是保证骨干网络的安全，采用国产设备对于确保网络信息安全具有重要意义。

同时国产设备不管是产品价格还是后期的维护成本都相较于同档次的国外设备都有很大的优势，能节省网络建设成本和维护成本。

4.2 增强业务带宽和业务调度灵活性

通过网络改造主干链路带宽由原来的2.5G速率升级成10G速率，实现带宽成倍的提高：工业电视业务带宽由原来的10带宽升级到32M带宽，并且个别重要站点直接升级到50M带宽；SCADA业务由原来的2M带宽升级到4M带宽；OA办公业务由原来的100M带宽升级到150M带宽。

4.3 采用分层管理结构，增加网络的安全性和稳定性

通过采用分层管理结构，业务由原来各个站场汇聚到主实现带宽的提升，从而降低后期的投入成本。

4.5 网络可扩展性增强

现网改造后采用的是华为OSN系列设备，该设备除了支持第二代的MSTP技术，在SDH基础上增加了ATM 和以太网的承载能力。并且在此基础上扩容OTU单板，支持第三代的OTN技术。该技术也是传输网发展的主流趋势。

OTN层的业务与原有MSTP层面业务并存，可以跨过业务层面，克服了在业务层面对业务重新调整的工作。OTN还具有大容量和灵活的交叉调度等功能优势，可采用各种保护方式组网，传输容量可以由原来10G链路提高到400G以上，同时还可进行波长的灵活调度及管理。

多业务种类、多颗粒业务封装和透明传输，可为后期网络多速率，多类型业务扩展提供良好支撑。

5　结语

“没有最佳的技术，只有技术的最佳组合”。MSTP多业务传送平台将华南成品油管网从2M提高至10/100M的接入能力，使多个捆绑接口简化到一个物理端口，MSTP将成为成品油管网提速的主要手段。同时，在MSTP传输环境下减少组网端口数（子接口组网），基于类（CBQ）的QoS，BFD链路故障快速检测及IPSec加密技术将成为完善成品油管网维护管理、成本、业务保障、可靠性、安全性等因素的必备技术，而所有这些特性都与路由器组网不可分割，使成品油管网提速真正成为可能。在MSTP接入环境中，需要结合实际业务的安全性、可靠性、灵活性要求来选择最适合的组网模式。

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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，四川绵阳，本科，工程师；研究方向：通信信息数字化应用管理。