基于MSTP 的光传输实训教学系统的设计与实现

魏春燕

（洛阳铁路信息工程学校，洛阳 471934）

1 技术背景

从当前光纤通信的发展方向来看，现代传输技术正在向全光承载、高宽带、多业务的方向发展，典型的技术有MSTP、OTN 等。MSTP 基于SDH 光同步数字传输技术，它具有完善的网管系统同时具有传输各种数字业务以及以太网业务的能力。OTN 具备了MSTP 和光波分复用的优势，可以实现复合业务及大容量的传输需求，但是OTN 设备的成本过高，作为学校的光传输的实训平台选用当前主流使用的MSTP 技术来设计已经够用。

2 系统结构需求设计

实训教学系统的建设既要考虑建设成本，又要保证系统的基本功能，设计时应重点考虑以下要点。

2.1 传输设备的业务接口

考虑到当前2.5G 速率的光传输网已经成为传输网的入门速率，因此设备选购需要具有下列速率模块：STM-16光接口、STM-4光接口、STM-1光接口而STM-64的10G 光接口成本过于高昂，设计时可以不考虑。

2.2 以太网业务透传功能要求

MSTP 系统的重要的特性就是通过光传输平台透传以太网业务，故此实训系统设计需要设置以下接口：GE接口，10M/100M 的FE 接口，E1接口等。

2.3 时钟同步的需求

考虑到实训室光设备独立成网运行，故网络同步可采用主从同步方式。中心站设备设为主设备，其余为从设备，同步定时单元可接收两个或以上方向的定时信号并能跟踪外部时钟、线路时钟等信号，同时ADM 设备至少应配备一个2M 的时钟同步接口。时钟同步的设计需要遵循下列要求：

（1）汇聚层的传输设备采用主、备可倒换的时钟基准。

（2）中心站设置一个时钟基准源，其余各站跟踪中心站时钟。时钟基准源由中心节点或高可靠性节点提供[1]。

（3）考虑到建设成本，此设计不使用外部时钟，而是采用线路内部时钟跟踪技术。

2.4 网管功能需求

由于实训系统建设的目的就是通过网管系统来学习光传输的组网、数据配置，因此本系统对网管功能的设计要重点考虑，并有一定要求：系统具有集中维护管理功能，采用简明、直观的维护管理界面和系统安全机制；网管系统可以通过本地2B+D 接口和网管中心互联并可以对系统各传输设备进行创建网络拓扑、配置子网交叉、配置时钟、配置保护等功能。

3 技术方案

3.1 拓扑结构设计

综合考虑通信实训教学的需求和成本的考虑，实验室的设备选型采用MSTP 平台设备构建，并按骨干汇聚层、接入层两层网组网。骨干汇聚层采用烽火通信的FonsWeave 系列2.5Gbit/s 传输设备组建，接入层传输系统采用CiTRANS 系列622Mbit/s 传输设备组建，拓扑结构如图1所示，A、B、C 三台设备构成骨干层模拟实现铁路通信中心站传输设备，D 和E 构成接入层设备模拟实现了两个铁路通信中间站设备。

图1 传输网系统拓扑图

图2 保护环示意图

3.2 主要设备配置及数量表：

骨干层中心站设备需要3 台Fons Weave 780B 设备，每台设备要配置：2 块2.5G 光接口板、2 块622Mb光接口板。接入层为2 个中间站，每个站需配置1 台CiTRANS_550F 设备，每台设备至少要配置2块622Mb光接口板。骨干层设备还需配置至少2块E1-63模块及FE 以太网模块，其他节点至少需配置1块E1-63模块，并预留足够的2M 接口空余。

3.3 保护方式设计

本方案采用两纤双向复用段倒换环保护方式，如图2所示。如果光传输线路发生故障，系统可以自动倒换到备用光通道正常运行，并通过网管系统进行故障报警，系统的自动倒换时间可以达到小于等于50毫秒，并实现无单点失效现象[2]。考虑到系统关键部件的冗余备份，中心站ADM 设备需要对交叉连接板、主控制板、时钟同步板、电源板等重要板件采用1+1保护。PDP 电源模块采用双电源接入，传输设备内部PDP 给各板卡提供双路供电。

4 结束语

光传输实训平台的建成为学生在铁路光通信实训方面提供了很好的实践平台，通过此平台学生可以完成光传输的拓扑设计、系统数据配置和维护，很好的实现了实训场景和真实运营场景一致的学习体验。