“数字引江济淮”骨干网建设思路

王希亮

（安徽电信规划设计有限责任公司，安徽 合肥 230001）

1 数字引江济淮建设原则

面向10年以上的业务发展，基于F5G全光网络承载技术，充分利用光传送网（Optical Transport Network，OTN）等在物理层实现硬隔离功能，建成控制、视频、感知以及办公完全融合的智慧网络，节省光缆资源，避免重复投资，提高网络可靠性、安全性及复用性。骨干承载网通过扩容板卡方式平滑升级系统容量，满足“引江济淮”工程未来业务快速增长的带宽需求。视频接入网络结合全光技术可满足输水线路广覆盖诉求，为未来调水工程信息化建设奠定基础[1]。

2 数字引江济淮建设目标

2.1 系统建设目标

（1）三网融合，物理隔离，安全可靠。通过OTN技术实现传送网、控制网、视频网、互联网4网融合，通过相关技术处理实现物理隔离，提供环网保护功能，充分保证网络的可靠性。

（2）智运维，易操作。网管图形化界面一键式开通，告警实时监测，设备运维简单。OTN设备内置光时域反射仪（Optical Time Domain Reflectometer，OTDR），可以实现对网络中线路光纤的在线监控管理。通过对光纤连接状态的精准检测，协助维护人员分析光纤接口、熔纤点质量，快速定位光纤故障点[2]。

（3）带宽平滑升级，业务一跳入云。当前网络按需设计，节省投资。带宽平滑扩容，满足未来10年调水工程业务需求。波分技术一跳直达，业务直接上云。

（4）冗余备份。调度中心关键网络设备采用双节点冗余设计，关键链路采用冗余备份或者负载分担，关键设备的电源、主控板等关键部件冗余备份，以此提高整个网络的可靠性。

2.2 系统总体设计要求

作为全省水利水务统一承载骨干传输网，应在不影响当前建设水利水务专网使用的前提下，后期通过扩充传输波道的形式匹配专网业务增长的诉求。光传输设备应具备灵活插卡式结构，满足后续业务增长需求，在不影响既有业务的情况下支持平滑扩充带宽。光骨干传输网设计需要考虑足够的光性能指标，在当前光纤链路实际损耗（包含各熔接点、跳接点等带来的连接损耗）的基础上留有至少3 dB余量，保障系统足以应对光缆故障熔接以及光纤老化带来的损耗。此外，光传输的光信噪比至少为3 dB。光传输设备接口应能满足业界主流接口，例如以太接口、主流存储设备接口等。光骨干传输网的光纤放大器通过放大光信号实现业务的长距离传输，可采用高增益、低噪声的普通光纤放大器。光传输的管理信道采用带内或者带外的方式实现，带外方式采用专门的波长传递监控信息和操作维护管理信息，带内方式采用业务固定帧结构中的开销字节来传送相关的监控信息。

2.3 网络建设需求调研

本次“引江济淮”基础骨干传输网络涉及到江水北送、江淮沟通、引江济巢、淮水北调4大部分，共计57个站点（包含集团公司、市分公司、各节点供水管理所等）。骨干网依托地理特点采取优先组建环网、个别站点无法成环采取单链路组网的原则，覆盖以上全部节点。灌区网络建设内容包括调度中心（集控中心）建设、骨干承载网建设、接入层网络建设。工程整体网络框架如图1所示。

图1 工程整体网络框架

2.4 网络整体结构

此次网络规划主体为“引江济淮”工程调度中心及各管理站点的网络建设。控制专网独立组网，业务网、互联网采用逻辑隔离的方式组网，满足调度中心和省水利厅等相关单位数据对接需求。网络整体结构框架如图2所示。

图2 网络整体结构框架

2.5 调度中心网络建设系统

调度中心网络建设系统架构如图3所示。

图3 调度中心网络建设系统架构

本次调度中心网络建设方案采用层次化的设计思路，按照全光接入层、核心层进行网络设计和设备部署。调度中心网络采用IP+光的二层简易网络架构，采用大二层设计，网络架构清晰稳定，避免传统三层网络架构带来的环路困扰，整网易于扩展和维护。调度中心网络划分为多个层次（接入层、无源汇聚以及核心层等）和多个网络分区（互联网出口区、省水利厅出口区、枢纽单位汇聚区、业务网互联网核心区、数据中心区、安全运维管理区、调度中心办公区、控制专网核心区以及自动化控制管理区等），各功能分区模块清晰，模块内部调整涉及范围小，易于进行问题定位[3-6]。

2.6 骨干承载网建设

不同业务平面之间利用OTN技术进行物理隔离，在确保高安全性的同时实现多网合一。根据网络节点的物理位置和光缆情况部署5个环网，部分站点单独接入，不同业务之间相互隔离，环网业务采用双发选收的方式实现保护。骨干传输网主要打通各个管理单位站点、调度中心之间的网络，为业务之间的调度提供通道。骨干传输网整体架构如图4所示。

图4 骨干传输网整体架构

每个环规划按照物理站点具体位置采取跳接或者相邻站点互联的方式，以使站点之间的跨段相对均匀。环环之间采取相交的方式联通，5个子环环环相接，实现信息的互通。每个子环间均有1个站点连接，最终数据均从东、西两个方向汇入中心站点蜀山泵站。业务之间均配置保护，增加光纤检测功能，实时检测光纤状态。互联站点之间占用2芯光纤资源，由于大部分站点之间均按照环路保护设计，因此在实际的物理站点之间需要部署至少4芯光纤资源。

3 结 论

随着工程建管业务的快速发展，信息化水平得到了很大提升。通过“引江济淮”一期工程主要枢纽信息化覆盖，建成一期工程骨干节点骨干通信网络，建成一期骨干工程业务骨干网，实现地站、管理所和集团公司之间的高速网络互连，满足各级管理机构工程运行调度及业务应用的数据传输。通过构建计算机网络安全管理体系，保障工程业务系统运行安全稳定。