传输网技术及网络安全方案说明

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1、.京杭运河光传输网络工程项目技术方案20XX4月.目 录第一章项目需求分析1一、需求分析1二、编制依据2三、业务需求分析及容量计算6四、技术组网方案6五、互联互通方案8六、系统设备技术规范9七、RPR业务配置及优势15第二章系统网络功能17一、综述17二、系统保护17三、自愈功能17四、扩容与组网17五、自诊断功能17第三章时钟同步方案18一、全网时钟同步规划简述18二、本工程时钟同步方案18第四章网络管理方案18第五章公务通信方案20第六章内嵌RPR技术简介20一、内嵌RPR概述20二、RPR技术优势25三、小结26.第一章 项目需求分析一、需求分析苏北航运段现有传输系统是通过租用2M线路来

2、进行的视频监控及数据业务的传输,容量非常小,这样就会必然出现带宽资源匮乏,图像传输不清晰等情况。随着高清技术及大数据量业务的出现,现有传输系统已经成为苏北航运信息化建设的瓶颈问题,新建一套专用的传输承载系统已经刻不容缓。本次项目是新建京杭运河苏北段的光传输系统,是京杭运河徐扬段续建二期工程信息化建设中重要的骨干系统,承载苏北航务管理处至基层单位的全线视频图像业务、话音业务和数据/IP业务。负责图像从各无人站向有人站汇聚和有人站与各监控中心之间图像的传输。同时传输系统应该承载苏北航务管理处至基层单位数据网,为综合数字业务提供统一的数据传送平台。工程需要连接运河沿线18个基层单产位12个船闸、4个

3、航道站、1个工程总队并最后汇聚至苏北运河调度指挥中心。工程建设后,将彻底缓解苏北航务管理处至基层单位通信带宽瓶颈问题。系统的设计要考虑到与XX省高速公路通信专网的兼容,符合SDH通信网相关标准。沿线接入站点信息表：1XX航道站无人站10XX船闸无人站2蔺家坝闸无人站11苏北处通信中心3解台船闸无人站12工程总队无人站4刘山船闸无人站13XX船闸无人站5邳州航道无人站14宝应航道站无人站6皂河船闸无人站15邵伯船闸无人站7宿迁船闸无人站16邵伯航道站无人站8刘老涧船闸无人站17施桥船闸无人站9泗阳船闸无人站18六圩口灯塔无人站二、编制依据物理接口、网络管理到信息模型,本工程设计完全遵循目前ITU

4、-T关于SDH的系列建议,如下表：建议描述ITU-T G.652单模光纤光缆的特性ITU-T G.653色散位移单模光纤光缆的特性ITU-T G.655非零色散位移单模光纤光缆的特性ITU-T G.661光纤放大器的相关通用参数的定义和测试方法ITU-T G.663与应用有关的光纤放大器和子系统的概貌ITU-T G.691带有光放大器的单信道SDH系统的光接口和STM-64系统ITU-T G.692带有光放大器的多信道系统的光接口ITU-T G.703系列数字接口的物理/电气特性ITU-T G.7041544kbit/s、6312kbit/s、2048kbit/s、8448kbit/s、447

5、36kbit/s系列用的同步帧结构ITU-T G.706与建议G.704规定的基本帧结构的帧定位和循环冗余检验程序ITU-T G.707同步数字体系SDH网络节点接口ITU-T G.773传输系统管理用的Q接口协议栈ITU-T G.774同步数字体系SDH网元信息模型SDH网元性能监视ITU-T G.774.02SDH网元的净荷结构的配置SDH网元的复用段保护管理SDH网元子网连接保护管理ITU-T G.780同步数字体系SDH网络和设备术语汇编ITU-T G.783同步数字体系SDH设备功能块的特性ITU-T G.784同步数字体系SDH和管理ITU-T G.803基于同步数字体系SDH的传

6、送网体系结构ITU-T G.805传送网通用功能结构ITU-T G.810同步网的有关定义和术语ITU-T G.811基准时钟的定时特性ITU-T G.812适用于同步网节点时钟的从时钟定时特性ITU-T G.813同步数字体系设备运行适用的从时钟定时特性ITU-T G.823基于2048kbit/s体系的数字网抖动和漂移的控制ITU-T G.825基于同步数字体系的数字网抖动和漂移的控制ITU-T G.826基群和基群以上速率国际恒定比特率数字通道的差错参数和指标ITU-T G.831基于同步数字体系SDH的传送网管理能力ITU-T G.832准同步数字体系PDH网中传送SDH单元：帧和复用

7、结构ITU-T G.841同步数字体系SDH网络保护结构的类型和特性ITU-T G.842同步数字体系SDH网络保护结构的互通ITU-T G.957同步数字体系SDH设备和系统的光接口ITU-T G.958基于同步数字体系SDH的光缆数字线路系统ITU-T K.41电信中心内部接口对浪涌电压的抵抗能力ITU-T M.20电信网的维护原理ITU-T M.2100国际PDH数字通道、段和传输系统投入业务和维护的性能限值ITU-T M.2101国际SDH数字通道、复用段投入业务和维护的性能限值ITU-T M.2120数字通道、段和传输系统的故障检测和定位规程ITU-T M.3010电信管理网TMN总

8、则ITU-T M.3400电信管理网TMN管理功能ITU-T Q.921ISDN的用户网络接口的数据链路规范ITU-T V.11在数据领域中通常同集成电路设备一起使用的平衡双流接口电路的电气特性ITU-T V.24数据终端设备DTE和数据电路终端设备DCE之间的接口电路定义表ITU-T T.50国际参考字母数字IRA前国际5号码或IA5信息技术信息交换用7位编码字符集ITU-T X.21共用数据网同步操作的数据终端设备DTE和数据电路终端设备之间的接口ITU-T X.21bit设计可与同步V系列调制解调器接口的数据终端设备DTE在公用数据网上的使用ITU-T X.25数据终端设备DTE和数据电

9、路终端设备之间的X.25接口ITU-T X.27在数据通讯领域中通常同集成电路设备一起使用的平衡双流接口电路的特性ITU-T X.208抽象句法记法一ASN.1ITU-T V.28不平衡双流接口电路的电气特性ITU-T X.209抽象句法记法一ASN.1基本编码规则规范ITU-T X.214信息技术开放系统互连运输服务定义ITU-T X.215ITU-T 应用的开放系统互连的会话服务定义ITU-T X.216ITU-T 应用的开放系统互连的表示服务定义ITU-T X.217ITU-T 应用的开放系统互连的联系控制服务定义ITU-T X.219远程操作：模型、记法和服务定义ITU-T X.224

10、信息处理系统开放系统互连面向连接的传送协议规范ITU-T X.225ITU-T 应用的开放系统互连的会话协议规范ITU-T X.226ITU-T 应用的开放系统互连的表示协议规范ITU-T X.229远程操作：协议规范ITU-T X.233信息技术提供无连接式网络服务的协议：协议规范ITU-T X.511信息技术开放系统互连号码簿：抽象服务定义ITU-T X.519信息技术开放系统互连号码簿：协议规范ITU-T X.710管理信息服务定义：公共管理信息服务定义ITU-T X.622信息技术用于提供无连接式网络服务的协议：借助于X.25子网提供基础服务ITU-T X.710管理信息服务定义：公共

11、管理信息协议ISO7498 信息处理系统开放系统互连管理框架ISO8073/AD2信息处理系统开放系统互连面向连接的传送协议规范/附录2基于无连接网络服务的第4类操作ISO8348信息处理系统数据通信网服务定义ISO8473信息处理系统无连接模式网络服务数据通信协议ISO8571.1信息处理系统开放系统互连文件传送、访问和管理第1部分：一般介绍ISO8571.2信息处理系统开放系统互连文件传送、访问和管理第2部分：虚拟文件存储定义ISO8571.3信息处理系统开放系统互连文件传送、访问和管理第3部分：文件服务定义ISO8571.4信息处理系统开放系统互连文件传送、访问和管理第4部分：文件协议规

12、范ISO8648信息处理系统开放系统互连网络层内部结构ISO8802.2信息处理系统地区网第2部分：逻辑链路控制ISO8802.3信息技术地区和城域网第3部分：具有碰撞检测的载波检测多路接入CSMA/CD接入方法和物理层规范ISO9542信息处理系统系统间电信和信息交换与无连接模式网络服务ISO 8473共同使用的末端系统中间系统内路由信息交换协议ISO9545-1信息处理系统开放系统互连公共管理信息服务定义ISO9546-1信息处理系统开放系统互连公共管理信息协议规范ISO10172信息处理系统开放系统互连电信和信息交换网络/传送协议互通规范ISO10589信息处理系统系统域间电信和信息交换

13、与无连接模式网络服务ISO8473共同使用的中间系统中间系统域内路由信息交换协议GB/T1.3标准化工作导则 第1单元：标准的起草与表述规则 第3部分：产品标准编写规定制修定GB8405-87光缆的环境性能实验方法YD/T 1022-1999SDH设备功能要求YDN 099-1998光同步传输网技术体制修订ITU-T G.707同步数字体系的网络节点接口IETF RFC2615PPP over SONET/SDHIETF RFC1661点到点协议PPPITU-T X.86同步数字体系SDH上传送Ethernet的LAPS技术要求IEEE Std 802.3-2000以太网的国际标准本工程设计除

14、满足以上ITU-T国际标准外,还需要满足以下交通部制定的指导意见：1交通部高速公路通信模式标准 20XX；2交通部公路、水路交通信息化十五发展规划 20XX8月；3交通部公路、水运交通行业信息化工作指导意见 20XX1月；4XX省高速公路网交通工程总体规划 1998年12月；5XX省交通专用通信网总体规划纲要 1997年3月；6国家和交通部相关标准及政策。三、业务需求分析及容量计算本次系统承载苏北航务管理处至基层单位的全线视频图像业务和数据/IP业务,负责图像从各无人站向有人站汇聚和有人站与各监控中心之间图像的传输。其业务容量如下：1、视频监控业务：近期规划是每个站点40路图像,按照目前的标清

15、图像2M带宽计算,所需带宽为15*40*2M=1.2G。在8个重点航区、航段需要放置共9个视频监控,所需带宽9*2M=18M。另外：海事局也会在沿河道每5公里安置1个监控,以就近接入的方式接入,共需带宽100*2M=200M。2、数据通讯业务：苏北航务管理处至基层单位的数据流量也统一承载在传输系统上,预计带宽100M由于数据业务存在不确定性、突发性等特点,因此实际带宽将远小于此带宽。3、IP电话业务及视频会议业务：传输系统还需要为后期苏北航务段的IP电话系统及视频会议系统预留带宽,并且考虑到高清视频会议的应用需求,本次每个站点为IP电话及视频会议业务预留4M带宽,总共64M带宽。当前系统所需总

16、带宽：1.2G+18M+200M+100M+64M=1.582G。由于本工程中组网结构为两个相切环,因此每个环占用总带宽约0.741G,考虑到后期业务扩容等需要,要求此次系统使用2.5G 传输系统,同时该系统需要支持平滑升级至10G的能力。在认真分析了京杭运河传输系统实际的应用后,我们发现其还有如下应用需求：对传输系统上承载的各种业务进行不同的优先级分配,对不同的业务实施不同的保护和带宽分配方式。A类业务：此类业务包括视频监控业务、视频会议业务,此类业务需要具有严格的时延、抖动和保护,是最高优先级的业务,在任何时候都需要保证充足的业务带宽B类业务：此类业务包括苏北航段内部的数据办公业务,此类业

17、务对时延和抖动无特殊要求,但有带宽承诺。C类业务：此类业务包括Internet上网、聊天等业务,此类业务优先级最低,我们采用尽力而为的传送机制,在带宽充裕的情况下保证其带宽,在高优先级业务占有大量带宽时,此类业务需要释放自己的带宽供高优先级业务使用。四、技术组网方案通过认真的分析苏北航段对于传输系统的应用需求,我们发现传统的MSTP刚性管道技术已经不能很好的解决此次业务对于QoS以及弹性带宽等的需求。针对这种情况,按照京杭运河苏北段光缆敷设的路由,并根据苏北航务管理处视频监控系统需求特点和内嵌RPR的技术特点,提出了最适合苏北航运处信息化建设的最优组网方案内嵌RPR技术的传输解决方案利用苏北运

18、河沿线既有光缆线路中四根光纤按站点一隔一跳站方式连接所有站点,用内嵌RPR功能的2.5设备组建两个光纤环网。图1：苏北航道光传输网光纤连接图XX处、XX船闸、刘老涧船闸、宿迁船闸、皂河船闸、邳州航道站、刘山船闸、解台船闸、XX航道站组成环一,组建STM-16 RPR环,业务断纤有保护。苏北处、XX船闸、邵船闸、施桥船闸、宝应航道站、工程总队组成环二。组建STM-16 RPR环,业务断纤有保护。邵伯航道站挂在邵伯船厂站上,采用STM-4无保护链；图2：苏北航道光传输网网络拓扑图五、互联互通方案1、办公内网与传输系统之间的接口本工程内新建的RPR环网用于各船闸之间互通业务,而每个船闸内分别新建一台

19、三层全千兆光口以太网交换机作为本地局域网的总出口,各站自有的各类业务首先通过三层以太网交换机进行汇聚以及VLAN划分后,再通过2路千兆光口上行至传输设备不同的以太网板进行信息交互,从而可以对业务进行线路冗余保护。另外,在六圩口和蔺家坝两个无人值守站也分别新建一台三层以太网全千兆交换机,将各自局域网内业务进行汇聚分类后,分别通过千兆光口上联至就近站点。2、与省交通运输厅传输系统之间的接口XX省交通运输厅现有一套MSTP传输系统,在本传输系统建成后,采用标准的STM-N光接口可实现两者之间业务互联互通。六、系统设备技术规范为了能够更好的满足苏北航道传输系统后期的平滑升级及扩展能力,本期所有站点除卲

20、伯航道站外所配置设备需支持平滑升级至10G的能力。该项目中传输设备除卲伯航道站外需满足以下技术规格：1、为了能够满足未来业务量的增加带来的带宽问题,所有传输设备需具备平滑升级至10G的能力；2、为了便于工作人员维护,要求本系统内设备具备以下两个功能：A本工程所选用的设备需能够避免后期扩容时因为特定槽位被占用导致工程隔接,要求本工程所有传输设备的槽位全部能够通用即各类单板均能在所有槽位使用,比如：155M/622M/2.5G/10G光口板、以太网板等,单子架支持10G光方向不少于18个、2.5G光方向不少于56个。B为了能够尽量减少工作人员到现场维护的困扰以及减少系统的复杂性,要求针对本工程新建

21、的网管需能够同时对MSTP设备以及下层局域网的出口交换机进行统一管理。3、本工程内所有传输设备的高阶交叉能力不应小于40G,低阶交叉能力不应小于5G。4、为了能够对现网业务进行全程保护,该传输系统设备需具备以下保护功能：A该系统设备需具备支持双纤双向复用段保护、双纤双向通道保护、四纤双向复用段保护、四纤双向通道保护等多种线路侧保护机制,且保护倒换时间小于50ms。B该系统设备所有关键单板需提供1+1冗余保护,比如：主控板、电源板、时钟板、交叉板等；同时,业务单板需支持1：N保护,比如：E1/T1、E3/T3以及以太网板等。C网管系统应能够支持主副网管功能,当主用网管出现故障时,辅助网管自动对整

22、个系统进行监控。5、该系统内所有传输设备业务槽位应能够满足本期工程以及后期扩容需要,要求业务槽位数量应不少于14个。6、针对该网络中出现的超远距离问题,本期所采用的传输设备需具备超远距离解决方案,中间无需新增中继站。7、本工程内所配置的以太网板应全部为RPR单板,其功能应满足以下要求：RPR单板系统侧应能提供2个RPR SPAN端口和4个EOS端口：1) RPR系统侧包含2个RPR SPAN：映射方式VC-4-Xv、VC-3-Xv, 背板带宽2.5G,可以构建1.25G RPR环。2) RPR单板系统侧4个EOS端口、映射方式VC-12-Xv,最大带宽63 x VC12。RPR板应具备以下功能

23、： 交换容量5G,背板带宽2.5G; 提供8FE2GE用户以太网接口; 系统侧提供2个RPR SPAN端口和4个EOS端口；EOS系统端口可用于RPR业务过环或与其他EOS单板互通。 符合IEEE802.17,支持2个RPR SPAN,最大可以组建1.25G 双向环； 支持RPR环与EOS链路的互操作,实现映射颗粒的转换; 支持Bypass RPR MAC功能,作为EOS的透传板使用,支持2个GE4个FE透传； EOS端口支持CSF OAM功能,提供点到点LST功能； 支持IGMP Snooping组播协议,支持IPTV应用； 支持LACP协议,提供带保护的大容量动态链路聚合功能； 良好的业务

24、安全隔离,支持基于QinQ的VLAN VPN； 支持VC-12-Xv/VC-3-Xv/VC-4-Xv、LCAS和GFP。8、为了能够提高设备运行过程中的安全性,所有设备的光接口需在独立的光接口板上提供,不能与主控板、交叉板等共用一块单板。9、各站点设备详细配置要求如下表3 各站点设备配置要求站点以下所有设备除卲伯航道站外都应具备升级至10G的能力,卲伯航道站应具备升级至2.5G的能力。配置需求设备名称数量备注XX航道站机柜1套含子架和安装机架公共部件1套交叉、电源、主控等,且需要提供1+1冗余保护2.5G光线路板1块20KM至解台船闸2.5G光线路板1块60KM至邳州航道站业务单板2块RPR以

25、太网板,局域以太网交换机的2路GE光口应分别接入不同的RPR单板,提供线路的冗余保护。整流机框1套提供-48V直流电源,安装于传输机柜内,每个整流模块容量不小于30A,且整流模块需1+1冗余。整流器1套监控软件1套配件、线缆、公务电话等1套解台船闸机柜1套含子架和安装机架公共部件1套交叉、电源、主控等,且需要提供1+1冗余保护2.5G光线路板1块20KM至XX航道站2.5G光线路板1块80KM至邳州航道站业务单板2块RPR以太网板,局域以太网交换机的2路GE光口应分别接入不同的RPR单板,提供线路的冗余保护。整流机框1套提供-48V直流电源,安装于传输机柜内,每个整流模块容量不小于30A,且整

26、流模块需1+1冗余。整流器1套监控软件1套配件、线缆、公务电话等1套刘山船闸机柜1套含子架和安装机架公共部件1套交叉、电源、主控等,且需要提供1+1冗余保护2.5G光线路板1块60KM至XX航道站2.5G光线路板1块80KM至皂河船闸业务单板2块RPR以太网板,局域以太网交换机的2路GE光口应分别接入不同的RPR单板,提供线路的冗余保护。整流机框1套提供-48V直流电源,安装于传输机柜内,每个整流模块容量不小于30A,且整流模块需1+1冗余。整流器1套监控软件1套配件、线缆、公务电话等1套邳州航道机柜1套含子架和安装机架公共部件1套交叉、电源、主控等,且需要提供1+1冗余保护2.5G光线路板2

27、块80KM至解台船闸、宿迁船闸业务单板2块RPR以太网板,局域以太网交换机的2路GE光口应分别接入不同的RPR单板,提供线路的冗余保护。整流机框1套提供-48V直流电源,安装于传输机柜内,每个整流模块容量不小于30A,且整流模块需1+1冗余。整流器1套监控软件1套配件、线缆、公务电话等1套皂河船闸机柜1套含子架和安装机架公共部件1套交叉、电源、主控等,且需要提供1+1冗余保护2.5G光线路板1块60KM至刘老涧船闸2.5G光线路板1块80KM至刘山船闸业务单板2块RPR以太网板,局域以太网交换机的2路GE光口应分别接入不同的RPR单板,提供线路的冗余保护。整流机框1套提供-48V直流电源,安装

28、于传输机柜内,每个整流模块容量不小于30A,且整流模块需1+1冗余。整流器1套监控软件1套配件、线缆、公务电话等1套宿迁船闸机柜1套含子架和安装机架公共部件1套交叉、电源、主控等,且需要提供1+1冗余保护2.5G光线路板2块80KM至泗阳船闸、邳州航道业务单板2块RPR以太网板,局域以太网交换机的2路GE光口应分别接入不同的RPR单板,提供线路的冗余保护。整流机框1套提供-48V直流电源,安装于传输机柜内,每个整流模块容量不小于30A,且整流模块需1+1冗余。整流器1套监控软件1套配件、线缆、公务电话等1套刘老涧船闸机柜1套含子架和安装机架公共部件1套交叉、电源、主控等,且需要提供1+1冗余保

29、护2.5G光线路板1块60KM至皂河船闸2.5G光线路板1块80KM至XX船闸业务单板2块RPR以太网板,局域以太网交换机的2路GE光口应分别接入不同的RPR单板,提供线路的冗余保护。整流机框1套提供-48V直流电源,安装于传输机柜内,每个整流模块容量不小于30A,且整流模块需1+1冗余。整流器1套监控软件1套配件、线缆、公务电话等1套泗阳船闸机柜1套含子架和安装机架公共部件1套交叉、电源、主控等,且需要提供1+1冗余保护2.5G光线路板1块20KM至苏北处2.5G光线路板1块80KM至宿迁船闸业务单板2块RPR以太网板,局域以太网交换机的2路GE光口应分别接入不同的RPR单板,提供线路的冗余

30、保护。整流机框1套提供-48V直流电源,安装于传输机柜内,每个整流模块容量不小于30A,且整流模块需1+1冗余。整流器1套监控软件1套配件、线缆、公务电话等1套XX船闸机柜1套含子架和安装机架公共部件1套交叉、电源、主控等,且需要提供1+1冗余保护2.5G光线路板1块20KM至苏北处2.5G光线路板1块80KM至刘老涧船闸业务单板2块RPR以太网板,局域以太网交换机的2路GE光口应分别接入不同的RPR单板,提供线路的冗余保护。整流机框1套提供-48V直流电源,安装于传输机柜内,每个整流模块容量不小于30A,且整流模块需1+1冗余。整流器1套监控软件1套配件、线缆、公务电话等1套苏北处机柜1套含

31、子架和安装机架公共部件1套交叉、电源、主控等,且需要提供1+1冗余保护2.5G光线路板4块20KM业务单板2块RPR以太网板,局域以太网交换机的2路GE光口应分别接入不同的RPR单板,提供线路的冗余保护。整流机框1套提供-48V直流电源,安装于传输机柜内,每个整流模块容量不小于30A,且整流模块需1+1冗余。整流器1套监控软件1套配件、线缆、公务电话等1套网络管理软件1套16个网元接入授权工程总队机柜1套含子架和安装机架公共部件1套交叉、电源、主控等,且需要提供1+1冗余保护2.5G光线路板1块20KM至苏北处2.5G光线路板1块60KM至宝应航道站业务单板2块RPR以太网板,局域以太网交换机

32、的2路GE光口应分别接入不同的RPR单板,提供线路的冗余保护。整流机框1套提供-48V直流电源,安装于传输机柜内,每个整流模块容量不小于30A,且整流模块需1+1冗余。整流器1套监控软件1套配件、线缆、公务电话等1套XX船闸机柜1套含子架和安装机架公共部件1套交叉、电源、主控等,且需要提供1+1冗余保护2.5G光线路板1块20KM至苏北处2.5G光线路板1块170KM至邵伯船闸光放大器1套业务单板2块RPR以太网板,局域以太网交换机的2路GE光口应分别接入不同的RPR单板,提供线路的冗余保护。整流机框1套提供-48V直流电源,安装于传输机柜内,每个整流模块容量不小于30A,且整流模块需1+1冗

33、余。整流器1套监控软件1套配件、线缆、公务电话等1套宝应航道站机柜1套含子架和安装机架公共部件1套交叉、电源、主控等,且需要提供1+1冗余保护2.5G光线路板1块60KM至工程总队2.5G光线路板1块170KM至施桥船闸光放大器1套业务单板2块RPR以太网板,局域以太网交换机的2路GE光口应分别接入不同的RPR单板,提供线路的冗余保护。整流机框1套提供-48V直流电源,安装于传输机柜内,每个整流模块容量不小于30A,且整流模块需1+1冗余。整流器1套监控软件1套配件、线缆、公务电话等1套邵伯船闸机柜1套含子架和安装机架公共部件1套交叉、电源、主控等,且需要提供1+1冗余保护2.5G光线路板1块

34、40KM至施桥船闸2.5G光线路板1块170KM至XX船闸光放大器1套622M光线路板1块至邵伯航道站业务单板2块RPR以太网板,局域以太网交换机的2路GE光口应分别接入不同的RPR单板,提供线路的冗余保护。整流机框1套提供-48V直流电源,安装于传输机柜内,每个整流模块容量不小于30A,且整流模块需1+1冗余。整流器1套监控软件1套配件、线缆、公务电话等1套邵伯航道站机柜1套含安装机架和分配电源公共部件1套交叉、电源等,且需要提供1+1冗余保护622M光线路板1块至邵伯船闸业务单板1块以太网板整流机框1套提供-48V直流电源,安装于传输机柜内,每个整流模块容量不小于30A,且整流模块需1+1

35、冗余。整流器1套监控软件1套配件、线缆、公务电话等1套施桥船闸机柜1套含子架和安装机架公共部件1套交叉、电源、主控等,且需要提供1+1冗余保护2.5G光线路板1块40KM至卲伯船闸2.5G光线路板1块170KM至宝应船闸光放大器1套业务单板2块RPR以太网板,局域以太网交换机的2路GE光口应分别接入不同的RPR单板,提供线路的冗余保护。整流机框1套提供-48V直流电源,安装于传输机柜内,每个整流模块容量不小于30A,且整流模块需1+1冗余。整流器1套监控软件1套配件、线缆、公务电话等1套IP电话语音业务网关1套提供2个WAN口,1个LAN口,1个USB 2.0借口,1个E1接口,容量大于400

36、线IP视频话机180套5.6英寸的TFT彩色LCD,屏幕和VGA摄像头,CMOS传感器七、RPR业务配置及优势RPR环网具有自动拓扑发现功能,系统自动监测网络状态支持自动拓扑发现；每个站点都能了解环的完整结构,增减网络节点时自动更新网络拓扑结构,无需配置,真正做到即插即用；后期网络业务改变也无需重新配置电路,大大简化维护工作。本工程采用RPR技术的方案优势有如下几个方面：1、完善的QoS管理严格的业务流分类,支持A0、A1、B、C类业务,可以支持1000条业务流。A0类业务仅配置保证带宽,超过保证带宽的丢弃,且不用时,不放弃占用带宽；A1类业务仅配置保证带宽,超过保证带宽的丢弃,且不用时,放弃

37、占用带宽；B类业务配置保证带宽和限制带宽,保证带宽内的为B-CIR业务,保证带宽外限制带宽内的为B-EIR业务,超过限制带宽的帧丢弃处理；C类业务仅配置限制带宽,超过限制带宽的丢弃。然而现实网络中,首先需要识别业务的优先级才能充分发挥RPR的Qos管理优势,内嵌RPR在原有EOS基于端口、VLAN优先级基础上,提供对IP包的识别能力,可以基于IP优先级、DSCP优先级、TOS优先级配置业务,每条业务中可以包含任意数量的IP/DSCP/TOS优先级类型。2、组播支持内嵌RPR不仅支持二层组播协议IGMP V2,而且还支持3层路由协议组播PIM。1主机和组播路由器之间的二层组播技术,IGMP是惟一

38、可选的协议,通过使用该协议与主机进行通信,以了解局域网上的组播组,主机通过向路由器发送消息告诉路由器它希望听到哪个组的报文。2路由器与路由器之间组播路由协议 ,对于大型的IP组播网,需要第三层的IP路由组播协议。 包括DVMRP、PIM、MOSPF和CBT。 随着技术的进步和市场的选择,其中的PIM协议脱颖而出,成为广泛支持的组播协议。该协议的显示加入特性只会向需要组播报文的网络传播报文,同时组播源到接收者的网络延迟小。3、灵活的逻辑组网受限与RPR技术特点,RPR要求环形网,然而由于实际物理拓扑并非全部都是单环,因此配合逻辑子网特性,可以组建RPR逻辑环,RPR环不需要SDH环网保护,而TD

39、M业务由SDH保护环来保护。由于传输线路速率低,拓扑复杂,组建RPR环困难,如何把接入层业务接入RPR环,2个RPR环如何连接,内嵌RPR对RPR功能进行扩充,增加EOS接入功能,并支持RPR环互联。通过RPR单板内部EOS端口,远程接入EOS站点,而无需通过FE转接。4、成熟的RPR保护内嵌RPR保护突破SDH MSP环保护16个节点限制, Steering保护、Wraping保护统一机制,避免环上保护类型不统一造成保护失败,避免人工配置错误。5、安全性人工配置静态目的站点,所有业务默认为自动查找方式,如果配置了静态目的站点的业务按静态地址发送,无需进行MAC转发学习,避免用户MAC、VLA

40、N、IP信息泄漏,避免用户访问非法IP。同时RPR软件以一定周期根据RPR拓扑数据库中环网站点信息,对配置的静态目的站点地址进行判断,当拓扑数据库中不存在该静态配置的目的站点地址时,应上报告警,并将该业务剥离,禁止其上环。QinQ支持,清晰的UNI构架,用户Vlan设置与网络Vlan设置无关,环网也无需处理用户Vlan；简单安全。扩展性极好,理论上可以支持16M用户/虚拟网。各站还可以维护自己的Vlan与MAC地址结构,各站网络具有较高的独立性,避免不同站点之间Vlan冲突,Vlan相同造成不同站点之间信息泄漏与入侵。第二章 系统网络功能一、综述网络的生存性是通信网络设计中至关重要的环节,而S

41、DH传输网络正是以其良好的自愈性能见长。如何克服由于传输线路中断或节点瘫痪而引起的业务中断,使网络在发生故障时尽快恢复,以减少因传输线路中断而造成严重的经济损失和社会影响,成为SDH传输网络建设中必不可少的设计考虑。二、系统保护传输系统的传输路由由架设在线路两侧的光缆组成环路网络。传输系统的工作环路光纤发生断路故障时可自动判断并切换到备用环路光纤工作,主用环路和备用环路自动切换时间不大于50ms,主、备用环路之间切换不得影响正在工作中的用户的正常使用。完成倒换动作后应向传输网络管理系统报告保护倒换事件。三、自愈功能环路中的传输设备发生故障和光缆断路时,传输环路应自动脱离故障设备和组成新的环路继

42、续工作,并发出故障报警信息。网络无单节点失效。四、扩容与组网系统应具有可扩展性,为今后的业务发展预留容量及扩展条件。传输网络应提供较好的兼容性能,可兼容并连接本网络以外的其它网络或系统。五、自诊断功能系统应具有自诊断功能,可进行故障管理、性能监视、系统管理、配置管理。能向集中告警终端提供告警信息。第三章 时钟同步方案一、全网时钟同步规划简述时钟同步是关系到SDH传输网络传输质量和网络安全性的关键环节。通常,保证时钟同步系统的可靠性可从两个方面来考虑：一个方面是通过外部基准时源的设置保证时钟源的可靠性,根据实际条件可采用多种方式,例如可设置多个时钟同步钟源,根据同步时源的设置划分多个同步区域,同

43、步区域内网元同步于本区域基准时源；而当区域内同步时源失效,则网元可利用设备同步倒换机制实现向相邻同步区域内同步时源锁定,从而实现同步保护倒换,保障同步的安全性；另一个方面即是如何确保网元设备选择并锁定质量最高的线路时钟,以便确保时钟同步性能和传输质量。在这一方面,通常是通过设备提供SSM功能,如对S1字节的有效判别和处理来实现的。二、本工程时钟同步方案充分考虑网络同步的安全性,并根据工程SDH设备同步的具体要求以及省交通厅现有传输系统的技术要求,本工程传输系统时钟系统可以采用以下两种方式实现与省交通厅传输系统之间的时钟同步：1 直接就近从省交通厅苏北同步区的某通信中心三级时钟节点取两路时钟信号

44、,作为该传输系统的主备用时钟；2 通过与省交通厅传输系统互联互通的STM-N时隙中提取两路VC-12时隙,作为时钟信号传送至苏北航道传输系统作为主备用时钟信号。第四章 网络管理方案在苏北航道处设传输设备网络监控中心,采用网络级综合管理设备。能实时对全线的所有设备进行配置、故障、性能、安全等功能管理。在XX省交通厅设立一套相同的网管系统,并将两套系统之间配置为冗余保护,组成网管系统的异地冗灾方案,避免单套网管系统出现故障时造成整个传输系统的网络故障。 设备管理系统应该至少能支持下列告警功能：能有效的进行设备故障的检测,监测网络运行状态并能输出故障报警信息。能识别故障,并能进行故障定位；能报告所有

45、告警信号及记录其细节；具有告警过滤和遮蔽功能；能够设置故障严重等级；能够实时打印告警信息。提供声光告警功能。 监视参数,在传输系统的物理接口监视的主要参数有：发送信号状态；输入信号丢失； 性能管理。设备管理系统应至少提供下述性能管理功能：能对误码性能参数进行自动采集和分析,并能以文件形式传给外部存储设备；能同时对所有终端点进行性能监视,包括监视设备监测到板的运行状态,信道忙闲状态、以及用户线状态；能对性能监视门限进行设置；能支持近端或远端环回测试功能； 配置管理设备管理系统应至少提供下述配置管理功能：配置管理及设备的工作状态查询,提供友好的图形化人机界面。能支持传输设备的1+1保护倒换功能；保

46、护倒换参数可以设置、存储、检索和改变；实际网络的配置应能按请求以图形方式在网管设备屏幕上完成；应对2Mb/s通道、半永久连接通道进行打开、闭塞、复位、连接、拆线等操作；应提供对以太网接入的配置管理；对需要定时的系统设备,能支持定时源优先级的选择。 安全管理设备管理系统应至少提供下述安全管理功能：未经授权的人不能进入管理系统,具有有限授权的人只能进入相应授权的部分；应能对所有试图进入受限资源的申请进行监视和实施控制。 其他功能应利用存储设备定期备份所有系统软件及数据,在网络管理系统出现故障的情况下,能利用存储设备快速恢复系统；应能向通信集中告警设备实时输出本网管采集的主要告警信息内容。第五章 公

47、务通信方案本工程在全线2.5 G 系统设备中都配置了公务通信系统,采用SOH中的E1、E2字节, 可以实现点呼、群呼、选呼、强插及跨数字段通话。可以自动选择E1或E2字节进行公务联络。具有主副话机接口, 副话机延伸距离大于200m, 而且主副话机具有相同的呼叫能力。还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。本工程传输系统的勤务联络由公务板来完成。公务板采用STM-N信号中的公务字节,结合网管和交叉板交叉处理功能,实现如下功能。实现点对点、点对多点、点对组、点对全线的呼叫。支持强插功能。支持多方会议通话方式。可发送和接收E1、E2信道上的双音频信

48、令,处理话机送来的双音频信令。每个公务方向可处理一个开销字节作为公务保护字节。对每个公务方向的E1、E2,支持对保护字节的数字读写。提供拨号音、回铃音、忙音、静音和铃流。第六章 内嵌RPR技术简介一、内嵌RPR概述弹性分组环RPR是一种链路层的媒介访问控制MAC技术,RPR可以使用以太网和SDH/SONET作为物理层,当采用SDH为物理层时,RPR可以与SDH网络无缝连接；内嵌RPR的MSTP可以很好解决TDM和数据业务传输的矛盾,同时实现TDM和Packet业务的ADM。系统构架如下图所示：从20XX开始,MSTP设备首先以EOS技术出现,EOS使得SDH设备可以直接提供廉价的以太网接口,高

49、效的封装,然而,由于以太网本身特性决定,共享的通道难以保证Qos、安全等,因此EOS实际应用多以点到点或多点到一点汇聚组成,每一个客户、或者业务流独享物理通道,无法进行带宽统计复用,这也造成了管理的复杂性,业务开通效率也低。而内嵌RPR在技术上,相对EOS与POS技术有很大改进,并主要有一下特性兼容性、带宽效率、保护机制、简化业务的提供。1、兼容性内嵌RPR基于SDH平台,因此对于传统E1等PDH业务具有天然的支持,无需复杂的模拟仿真,可以提供高质量、低抖动的PDH业务。这一点对于传统语音设备尤其重要,低抖动的E1可以为接入层业务设备提供可靠的定时。RPR对外提供FE或GE以太网端口,对内通过

50、GFP封装、LCAS等无缝与SDH系统结合。2、带宽效率在传统的数据环令牌环或FDDI中,对帧的剥离是在源节点进行的,也就是说一个数据帧要在环上环绕一周后才有源节点将其丢弃。与此相反,RPR环是在目的节点对帧进行剥离的,因此环的不同部分可以同时工作,从而提高了带宽利用效率。RPR作为改进的以太网二层协议,天生具备了适应以太网业务的统计复用功能,同时由于环形网络结构和量身打造的协议,RPR可在保证网络性能的同时,实现网络带宽的高效利用。RPR的带宽利用机制可描述如下： 1 RPR环上任一节点上多个LAN端口在入环时的统计复用和负载均衡过程,使各节点能最大限度地利用入环带宽. 2 环上各个节点共享

51、环上带宽的统计复用功能. 3 采用2层保护倒换机制, 无需预留保护带宽. 4 采用目的地剥离的RPR MAC协议, 实现传输带宽的空间再利用。 5 具备以太网业务的组播和广播功能,组播和广播业务无需通过人工指配,可由RPR帧头判别实现,从而可大大节省组播和广播通道。由于具备了上述特点, RPR在传输数据业务时, 其带宽利用率可大大提高, 同时快速的环保护倒换及相应的QoS机制又保证了数据业务传输的性能质量,使其成为面向数据的城域网和广域网的主要解决方案之一相比之下,尽管SDH在物理上可以环网的形式出现,但其本质上采用的是点对点的业务连接方式,在进行数据业务传输时,也只能采用点对点的连接模式,即

52、将数据业务映射进SDH虚容器后,建立点对点的SDH通道连接。显然,这种方式无法实现环上各点对于通道带宽的共享,同时由于SDH环网的保护必须占用一半的环网带宽,因此其带宽利用无法实现上述RPR第二和第三条的带宽利用机制；在某些网络业务连接的模式下,亦不可能实现第四条和第五条的带宽利用机制,其带宽利用远小于RPR方式。 为了进一步考察和分析RPR对于带宽利用率的提高,可通过几种典型的业务模式和应用类型,比较RPR和传统的SDH传输方式的带宽需求情况。假设一环上有六个节点的网络,根据其上的网络业务模式不同,分别讨论如下：网络业务模式1: 该网络业务为完全均匀分布的点到点业务,即各节点间均有业务连接,

53、如下图所示。设各点间带宽要求为500M, 采用传统SDH的点对点方式,则环上带宽容量需求约为2.5G,考虑到保护带宽,考虑保护要求有5G的带宽容量。而采用RPR, 即使仅考虑环上的空间复用,在环上的任一截面上任一时刻的最大带宽容量需求为1.5个GbE, 故1.5个GbE的带宽容量即可满足带宽需求在考虑统计复用情况下可进一步节省带宽。RPR图：完全均匀分布的点到点业务模式网络业务模式2汇聚业务：即点对多点应用模式见下图,在汇聚型业务模式下,点对点的带宽容量需求为2.5个GbE,考虑保护带宽则总容量为5个GbE。而在不考虑统计复用的情况下,RPR方案只需2.5个GbE的带宽容量即可满足带宽需求。R

54、PR图汇聚型业务模式网络业务模式3Broadcasting：该网络业务为广播方式见下图。在广播方式下,SDH点对点连接方案要求环带宽容量为2.5G,考虑保护带宽则总容量为5G。而RPR方案只需500M的带宽容量即可满足带宽需求。RPR图广播应用模式在上述比较中,三种应用均只利用了RPR环的空间复用,广播功能及保护带宽节省,而未涉及RPR的统计复用特性。事实上,如在上述应用比较中利用RPR的统计复用特性,则可进一步提高RPR的带宽利用率,减少投资按成本。一般说来,统计复用可提高3倍的带宽利用率。EOS为了提高资源利用率、健壮性等,引入VCAT虚级联,通过将SDH虚容器的级联细化,即将原有的VC1

55、2, VC4, VC4-4c,VC4-16c细分成VC12-nv, VC4-nv, 从而可根据业务容量的大小,配置相应的虚容器级联,以便通过量体裁衣方式提高带宽利用率；由于级联的颗粒细化,易于对不同的业务进行指配汇聚,从而使得SDH虚容器的填充度提高。尽管VCAT可以有效地提高带宽利用率,但这种提升存在着两个反面的限制：首先,SDH虚容器的最小颗粒为VC12,无法通过进一步的颗粒细化实现更精确的量体裁衣；其次,VCAT作为SDH层面上的技术,采用的是TDM复用,虚容器容量的配置均需人工指配,本质上不适应数据业务的随机性,突发性,无法做到带宽资源的统计复用。相比之下,RPR则具有更小的颗粒,同时

56、具有统计复用特性,可以实现带宽资源的自动共享。下图所示为VCAT与RPR比较的一个简单示例。由图中可看出,由于VCAT不具备统计复用的功能,不同的节点或端口的以太网业务必须占用不同的SDH管道；而RPR的统计复用功能则使不同节点或端口的以太网业务可以共享相同的带宽资源,从而可大大提高网络带宽的利用率。需要特别指出的是,RPR与VCAT并不矛盾和冲突。事实上,VCAT是SDH层即物理层上的技术,RPR则是数据层上的技术,两者完全可以共存,在将RPR映射到SDH层面时,可以利用VCAT, 以进一步提高数据业务传输的带宽利用率。 3、保护与恢复RPR的目的是提供与SDH APS相似的50ms的保护倒

57、换保证,并超过SDH 复用段保护16个节点限制。支持Wrapping与Steering两种保护方式。4、简化业务提供RPR的一个目标就是分布接入、面向无连接业务,可以自动重新建立和撤销服务,并支持拓扑自动发现,可以快速插入和删除节点,提供即插即用的机制。RPR的拓扑自动发现,使得节点知道环的容量。在传统的基于电路模型下,全网状连接需要建立O个点到点连接,而RPR无需建立任何固定连接,所有业务连接动态建立与释放,并能保证良好的Qos与安全性,大大简化了工作。二、RPR技术优势 双重安全保护机制：RPR可以提供与SDH的APS类似的业务保护倒换,一旦路由中断,即可自动形成保护倒换,利用环回或者绕开

58、机制,避免业务中断。 简单的业务配置和维护：RPR环网具有自动拓扑发现功能,系统自动监测网络状态支持自动拓扑发现；每个站点都能了解环的完整结构,增减网络节点时自动更新网络拓扑结构,无需配置,真正做到即插即用； 高效的带宽利用率：各无人值守站区间业务的汇聚利用空间重用技术在空间上互不影响,无人站向有人站业务的汇聚在最短弧上传输,到有人站剥离,各自充分利用带宽资源；而且不需为每个连接配置单独的带宽通道,带宽共享；正常情况下,网上业务流量可达网络带宽的3-4倍； 很高的带宽冗余度：RPR环网提供内外环双向传输功能,带宽利用率高,每个RPR环带宽可以支持业务容量突发到2.5G。整个光纤环网容量可达5G带宽；整个网络还冗余5个VC-4通道用于其他业务用于其他业务。 快速的业务调度：两个逻辑RPR环按业务管理区域划分,对各自区域内与所有站点的业务传送在同一个环上进行,避免业务跨环调度； 减少站点数量：内嵌RPR组网方案两站点间距很短,不需增加中继站点,减少投资成本和网络的复杂性； 节省光纤资源：内嵌RPR组网方案既解决了环网保护的问题,又节省了光纤资源；分层组网要形成核心层环网保护需用6根光纤,而且需要增加很多中继站点；三、小结综上所述,RPR技术非常适合本工程需求,要求本