FAST工程通讯与数据传输方案调研报告

1、FAST工程通讯与数据传输方案调研报告500米口径球面射电望远镜（FAST）位于贵州省黔南州平塘县克度镇大窝凼，计划于2016年9月完工并开始早期科学观测。整体调试将于2016年5月开始。通讯与数据传输支撑需在整体调试前完成。基本需求、解决方案及调研情况如下：1、 基本需求 FAST工作频率覆盖70MHz-3GHz波段。由于无线通讯也在这个波段内，会对FAST造成干扰，将被禁止使用。FAST与外界通讯必须全部通过光纤网络。通讯主要包括电话、视频会议、工作网络、数据传输四个部分，其中数据传输所需带宽最大，是通讯与数据传输解决方案的重点。基本需求详见下表。分 类数量/带宽位 置备 注1、电 话直

2、线6总控室、办公室、观测基地、学术交流中心、无委监测站总机外线5内线约150分机2、视频会议3总控室会议室1会议室2可连接国家天文台、贵州师范大学等进行多方视频会议。（目前国家天文台与大窝凼使用的是Polycom视频终端）3、工作网络普通工作 网 络100Mbps内网计算机约100台。2015年底开始测试。包括贵州无委监测站远程观测与数据处理100Mbps低延迟，小于20ms。2015年底开始测试。4、数据传输 网 络2Gbps由大窝凼传输至贵州师范大学早期科学数据中心。2016年5月开始测试。2016年9月早期科学阶段单波束需要1Gbps。19波束至少需要2Gbps，每天需要传输数据量约16

3、TB。运行一段时间后，会增加贵州射电天文台FAST数据中心链路，预计总体需求是5Gbps。可考虑部署10GbE设备，可直接升级带宽。文件以1-50GB的大文件为主，也有kB到MB大小的文件。 二、解决方案 1、数据传输网络接入方案。 FAST观测基地机房-贵州师范大学中心机房租用通信公司的MSTP专线实现网络连接，带宽为2Gbps。贵州师范大学中心机房的网络出口联入贵阳本地网，FAST观测基地的网络出口联入黔南州本地网，最终通过贵州骨干网进行数据交互。MSTP专线是为适应高速网络建设需求而推出的高端数字电路组网产品，适用于任何高速率、信息量大、实时性强的业务传送，能满足FAST在两个节点之间数

4、据传输的需求。整体光缆建设思路如下所示： FAST数据传输网络的稳定性非常重要，考虑到FAST观测基地网络出口和贵师大网络出口相对比较脆弱，特别是FAST观测基地到克度这一段光缆进行架空建设，外在因素对网络稳定性影响很大，所以两端网络出口的可靠性需由线路备份来保证。FAST观测基地的网络出口、贵师大网络出口都采用物理双路由，即增加一路备份光缆连接。FAST观测基地机房架空建设一条光缆到克度，再通过克度-平塘机房-黔南州本地网；在此基础上，增加一条备份光缆连接到董架，再通过董架-罗甸机房-黔南州本地网；由此FAST观测基地的网络出口形成双路由接入主干网。 FAST观测基地架空建设两条光缆示意图（

5、双路由） FAST观测基地机房接入拓扑图贵州师范大学机房接入拓扑图 2、工作网络、视频会议和电话接入方案'对于互联网业务、视频会议业务及电话业务的接入，采用GPON 接入，业务流向由FAST机房ONU上行至克度基站OLT设备，经克度基站PTN设备接入传输网络，通过传输网接入互联网网络及语音交换网络。FAST机房通过ONU作为业务接入设备，直接网线与电脑连接即可实现上网；直接网线与IAD设备连接，分离出语音业务， IAD通过电话线连接话机即可实现语音互打功能，新增IP PB X设备实现号码资源分配、业务开通、呼叫控制等功能，满足语音业务内网互通和内外网互通功能；视频会议与ONU设备连接，

6、即可实现分会场与主会场的会议互动。3、硬件需求。上述接入方案需FAST观测基地提供综合机房一套，套内面积为30平米，机房位置为地面1楼至2楼。因光缆架空至FAST观测基地机房直线距离260米处入地，所以需准备线缆进出条件的弱电井空间，且需具备两条及以上路由进出机房条件。市电引入需求为三相不小于30KVA交流电源。机房内部装修应按照弱电机房建设要求进行装修。 （注：光纤传输的是光信号，光缆架空建设不会产生电磁辐射）4、数据传输备份方案。FAST工程也可采用车辆运输磁盘或磁带的办法，作为网络传输数据的备份方案。但运输磁盘和磁带需要较多的人工操作，且运输过程硬件受颠簸，损坏的概率更高。同时数据传输的

7、延迟为4-7天，也给数据处理带来不变，不便于及时发现问题。考虑到网络传输的成本一直在下降，网络传输是更优的选择。两种方式具体情况如下：A、运输磁盘频繁拆装磁盘容易造成损坏，实际应该是运送磁盘阵列。目前较大的单个磁盘阵列的容量为40TB。以每周2次班车计算，单次需运送4天的数据约64TB，需要2台整列。2次班车需要4台阵列。考虑到不间断工作，需要2台备份。共计需要6台。费用约6x10万元/台=60万元。2台阵列运输箱体积约 0.5x0.5x0.8米x2，运输重量约30*2=60公斤。B、运输磁带磁带重量较轻，体积较小。LTO6磁带的容量为2.5TB，4天的数据约需26盘。运输箱体积约0.5x0.

8、5x0.5米。需要在大窝凼和数据中心配备磁带机，磁带机费用约30万元/台x2=60万元。磁带费用约0.08万元/盘*26*2次班车=4.2万元。总体费用需求约64万元。磁带的重写寿命约100次，需每年定期更换。考虑到磁带是很好的备份介质，可考虑每次将磁带保留在数据中心，每年的磁带数量约2300盘，费用约190万元。3、 调研情况 为了保证FAST工程通讯与数据传输支撑能如期完成，近期先后和电信、联通和移动三家通信公司进行的沟通。三家通信公司根据FAST工程提出的基本需求和解决方案，及时组织技术人员进行现场勘测、资源核查、方案编制、商务报价。运行费用、建设工期、网络稳定性、后期扩容、售后服务等五

9、个问题是调研工作的重点，具体情况如下：1、 运行费用。电信公司报价为一次性收取光缆建设费1188万元，每年收取网络总资费1056万元。联通报价为免除光缆建设费，每年收取网络总资费360万元，须签订5年以上合同。移动报价为二种收费方式，一是免除光缆建设费，每年收取网络总资费300万元，须签订3年以上合同；二是一次性收取光缆建设费200万元，每年收取网络总资费180万元。 （注：上述报价是带宽为2Gbps的MSTP专线费用。电话、视频会议和工作网络等三项每年总费用约需18万元）2、 建设工期。电信、联通和移动三家公司承诺建设工期分别是60天、45天、70天。 （注：时间从正式签订合同之日算起。电信

10、在金科有基站，铺设光缆相对容易。联通和移动在克度镇有基站，通往大窝凼光缆工程可能涉及到与地方村民的赔偿问题，可能影响工期）。3、 网络稳定。三家公司均可采用两端物理双路由的办法接入贵州骨干网，且都是MSTP专线，网络通信技术成熟，通信设施设备可靠，能高质量保障FAST数据的传输、存储。4、 后期扩容。FAST运行一段时间后，会增加贵州射电天文台FAST数据中心链路，预计数据量会大幅提升。三家公司均考虑到了后期扩容的问题，且具备相应的技术能力和通信资源（贵安新区均设有大数据中心机房）。5、 售后服务：三家公司均承诺做到365天24小时技术服务，并针对FAST工程定做个性化的售后服务方案，高标准高质量做好线路维护、故障排除和技术咨询。2Gbps数据传输对比表运营商电信联通移动工期60天45天70天费用方式1（一次性建设费+年费）1188万元+1056万元/年无报价200万元+180万元/年费用方式2（无建设费+年费）无报价360万元/年（需签订5年合同）300万元/年（需签订3年合同）硬件需求FAST提供30平米机房三相不小于30KVA电力售后均承诺做到365天24小时技术服务扩容均考虑到了后期扩容的问题四、评价与建议电信公司地方网络建设比较健全稳定，抢修力量比较强（担负贵州省内国防光缆抢修任务和预备役通讯值班），报价也最高。移动公司报价最低。联通公司对FAST需求很重视，省分