【《广深线GPON实现班组信息化建设实例分析》6900字】

广深线GPON实现班组信息化建设实例分析目录TOC\o"1-3"\h\u15657广深线GPON实现班组信息化建设实例分析 117101.1用户业务需求与设备选型 186591.1.1广深线GPON信息化网络基本要求 1200221.1.2广深线GPONOLT设置实例 2247751.1.3OLT与数据网连接方式 3282511.1.4广深线信息业务需求调查 442181.1.5广深线GPONONU设置实例 5147161.2GPON与数据网之间接口实现 91391.2.1GPON与数据网设备实现业务接入 9216461.2.2ONU端口VLAN设置 11201321.3配套工程设计 11268711.3.1电源与配线架设计 11326191.3.2OLT至ONU光缆布放安排 1292321.4工程质量检测 13127321.1.1光缆测试范围 1364601.1.2测试指标及设备 13139891.1.4数据网收光功率测试 1447051.1.5GPON设备接收光功率测试 171.1用户业务需求与设备选型1.1.1广深线GPON信息化网络基本要求根据铁路信息化业务的现状和用户对信息化业务带宽、质量等要求，我们建设的班组信息化网络需满足以下几个特点：（1）带宽高随着铁路新的业务系统升级，铁路信息化业务需要的带宽越来越高，我们建设的GPON必须满足班组用户在日常工作中使用信息化业务的需求。本次设计的GPON主干的带宽为1.25G，班组用户使用的带宽我们设置为100Mbit/s。（2）可靠性高与自愈能力强可靠性和自愈能力是评价建设的信息网络是否优良的重要指标，好的信息网络能应对各种突发情况，不会很轻易地出现故障，即使出现了故障也能迅速自动恢复。减少了人工处理所消耗的时间和成本。由于铁路信息化业务影响着列车的正常出行，所以我们建设的铁路班组信息化网络需要在应对各种故障时能够在短时间内甚至是不需要时间就能恢复业务，确保用户使用的信息化业务不受影响。（3）技术先进和实用铁路班组信息化网络需要满足现在用户使用的信息化业务的需求，使用最新的接入技术，此外还要考虑未来可能使用的信息化业务能否接入该网络，该网络能否满足未来可能使用的信息化业务的需求，这个网络不能很快被淘汰，建设该网络时尽可能考虑为未来的接入技术升级预留足够的资源。（4）可扩充性随着铁路信息化业务的更新，对信息接入网的要求也不断增加，信息化网络设计时应保证该网络未来可以扩容以适应新的需求。（5）标准开放我们设计的班组信息化网络所遵循的标准要适应全球的标准，这样所有厂家设计的设备才能够互相兼容，有利于全球的厂家都为一种设备进行服务，各个厂家之间相互交流合作，有利于设备越来越好的发展。（6）安全性我们班组在使用铁路信息化业务时，不能轻易地被窃听和篡改，否则给铁路的安全造成重大影响，我们在设计信息网络时要考虑对信息进行加密传输，保障铁路信息的安全。（7）兼容性设计铁路信息网络的兼容性是指对各个厂家的设备都兼容，各种厂家的软硬件对铁路既有设备也兼容，这样就可以利用所有的资源为铁路班组信息化服务。1.1.2广深线GPONOLT设置实例根据数据网PE设置，考虑到数据网与OLT之间连纤在同一个机房，所以在每个PE设备相同机房设置OLT。广深线需设置OLT15处，GPONOLT采用PON口下联至ONU，根据实际现场需要配置PON口，并按50％预留端口，每台OLT配置8个PON口，在广州东、石牌、石龙、平湖南、笋岗5个班组多且集中的站点配置16PON口OLT设备[33]。本工程设置的GPONOLT设备详见表4-1：表4-1广深线GPONOLT设备详表序号线路节点名称设备配置1广深线广州东站GPONOLT(16PON口)2广深线石牌站GPONOLT(16PON口)3广深线吉山站GPONOLT(8PON口)4广深线黄埔站GPONOLT(8PON口)5广深线下元站GPONOLT(8PON口)6广深线仙村站GPONOLT(8PON口)7广深线石龙站GPONOLT(16PON口)8广深线东莞站GPONOLT(8PON口)9广深线常平站GPONOLT(8PON口)10广深线樟木头站GPONOLT(8PON口)11广深线平湖站GPONOLT(8PON口)12广深线平湖南站GPONOLT(16PON口)13广深线深圳东站GPONOLT(8PON口)14广深线笋岗站GPONOLT(16PON口)15广深线深圳站GPONOLT(8PON口)1.1.3OLT与数据网连接方式PON网络可设计针对OLT设备、主干光缆、配线光缆和全部光缆的保护倒换方案[34]。LACP指的是把两个以上的物理链路进行有效连接，并对逻辑链路进行组成，从而让节点与节点之间的带宽得到显著提升，最后将这数个接口的带宽合并在一起。当网络发生事故，导致部分链条断开的时候，可确保余下的链条能够正常进行工作。OLT到上级骨干网之间的通道配置LACP链路聚合可以保证OLT与上级网络之间连接的安全性。铁路信息系统为保证OLT与数据网上联可靠性，OLT与数据网采用端口聚合双上联来实现业务的保护，即OLT的19槽上联盘的第3口与与20槽上联盘第4口进行LACP链路聚合，与数据网AR01的0/1/6和0/2/6相连，作为OLT上联的主用链路，OLT的19槽上联盘的第4口与与20槽上联盘第3口进行LACP链路聚合，与数据网AR02的0/1/6和0/2/6相连，作为OLT上联的备用链路，采用LACP协议实现实现业务负荷分担和上联链路的动态备份，防止当其中一条链路中断引起OLT与数据网之间无法通信[35]。OLT与数据网的连接图如图4-1所示，在网管上OLT设置LACP如图4-2所示。图4-1LACP上联端口链路保护连接图图4-2OLT上LACP链路聚合设置1.1.4广深线信息业务需求调查广深线各个车间工区，对设备的接入能力、安全性能、覆盖范围以及带宽需求率比较高，其中IPTV直播业务标清2Mbit/s,高清6Mbit/s，点播业务标清3Mbit/s,高清8Mbit/s；VOIP业务96kbit/s。目前主流GPON设备每个PON口支持1.25Gb/s上行带宽及2.5Gb/s的下行带宽，GPON带宽满足铁路数据通信需求[36]。对广深线所有工区班组调查，需要接入信息化的用户做统计，广深线用户分布见表4-2。表4-2广深线各PE用户分布数量所属PE用户数广州东站28石牌站28吉山站6黄埔站7下元站9仙村站9石龙站16东莞站13常平站14樟木头站4平湖站11平湖南站18深圳东站9笋岗站26深圳站131.1.5广深线GPONONU设置实例根据各个车间、班组业务需求情况，在需要接入信息化系统的地方设置ONU设备，按照每个工区、车间就近接入的原则，在方便铺设光缆的地点设置ONU，本工程在以下车间、班组设置了GPONONU设备，并接入相应的OLT设备，由于AN5006-20设备能支持双上联PON口，所以对于业务安全性要求高的站点可以用型号为AN5006-20设备，以实现双归接入OLT，可以实现TypeC或TypeD保护，对于保护要求不高的ONU可以设置ONU类型为AN5506-07-B，部分ONU见表4-3。表4-3广深线部分ONU设置详表路由器名称OLT名称OLT型号ONU名称ONU型号广州东(AR01/02)广州东OLTAN5516-01段机关AN5006-20广州电务段AN5506-07-B机关办公AN5006-20车号室AN5506-07-B司机班AN5506-07-B天河车间AN5506-07-B广州东通信工区AN5506-07-B石牌(AR01/02)石牌站OLTAN5516-01石牌站调AN5506-07-B石牌车站AN5506-07-B客技站信号楼AN5506-07-B石牌客技站通信机械室AN5506-07-B三机班组AN5506-07-B设备车间AN5006-20吉山(AR01/02)吉山站OLTAN5516-01吉山线路工区AN5506-07-B吉山货运班组AN5506-07-B吉山调车点AN5506-07-B吉山车站AN5506-07-B黄埔(AR01/02)黄埔站OLTAN5516-01学习室AN5506-07-B信号楼AN5506-07-B办公楼AN5506-07-B黄埔车站AN5506-07-B黄埔货运班组AN5506-07-B司机班AN5006-20下元(AR01/02)下元站OLTAN5516-01下元装卸厂AN5506-07-B下元楼内工区AN5506-07-B下元线路车间AN5006-20下元站调楼通信机房AN5506-07-B下元站调楼通信机械室AN5506-07-B仙村(AR01/02)仙村OLTAN5516-01仙村通信机械室AN5506-07-B仙村轨道车库AN5506-07-B仙村工区AN5506-07-B仙村接触网工区AN5506-07-B石龙线路工区AN5506-07-B石龙(AR01/02)石龙站OLTAN5516-01红海通信机械室AN5506-07-B红海机械维修班AN5506-07-B红海工区AN5506-07-B石龙通信工区AN5506-07-B石龙房建工区AN5506-07-B东莞线路车间AN5006-20东莞(AR01/02)东莞站OLTAN5516-01东莞通信机械室AN5506-07-B东莞配电所AN5506-07-B电力集中修队AN5006-20常平(AR01/02)常平站OLTAN5516-01常平通信机械室AN5506-07-B东莞车间AN5006-20常平综合工区AN5506-07-B常平轨道车库AN5506-07-B樟木头(AR01/02)樟木头站OLTAN5516-01樟木头通信机械室AN5506-07-B樟木头工区AN5506-07-B樟木头调车点AN5506-07-B樟木头线路车间AN5006-20平湖(AR01/02)平湖OLTAN5516-01塘厦工区AN5506-07-B塘头厦线路工区AN5506-07-B天堂围通信机械室AN5506-07-B平湖南(AR01/02)平湖南OLTAN5516-01深北运用车间总值班组AN5506-07-B平湖南通信机械室AN5506-07-B平湖南值班工区AN5506-07-B平湖驼峰工区AN5506-07-B深圳东(AR01/02)深圳东OLTAN5516-01深圳东运转通信机械室AN5506-07-B客运AN5006-20深圳东班组AN5506-07-B深圳东站内通信机械室AN5506-07-B深东检修工区AN5506-07-B笋岗(AR01/02)笋岗站OLTAN5516-01笋岗客技站通信机房AN5506-07-B笋岗通信机械室AN5506-07-B北助理值班员室AN5506-07-B南助理值班员室AN5506-07-B北外勤AN5506-07-B深圳车间AN5006-20深圳供电段AN5506-07-B深圳(AR01/02)深圳站OLTAN5516-01站检班组AN5506-07-B深圳机械室AN5506-07-B深圳检修工区AN5506-07-B股份机关大楼综合工区AN5006-201.2GPON与数据网之间接口实现1.2.1GPON与数据网设备实现业务接入数据网设备传输数据把每个业务类型分为不同的VPN。每个VPN对应一个业务，通过与GPON之间子接口VLAN号的对接，实现数据网设备传送不同业务类型的隔离[37]。由于数据网设备上设置的VPN编号是99，业务类型为GPONOLT管理,数据网设备上设置的VPN编号98，业务类型为GZTMIS，所有我们设置接入GPONOLT设备管理业务类型的VLANID为99，GPON设备ONU要使用GZTMIS业务必须在ONU端口设置VLANID98，从而实现在GPON设备上传输到数据网实现信息网的接入，利用数据网实现终端设备和信息网的互联。工区不同业务信息接入原理如图4-3所示。数据网与OLT之间连接通过Eth-Trunk1主接口相连，这个主接口分为几个业务的子接口，每个子接口的VLAN不同，对应不同的业务，在各个接入站点的ONU端口同样的VLANID之间使用的同样的业务，不同VLAN的用户使用的业务相互隔离。既有数据网上与OLT对接接口信息如图4-4所示。图4-3不同业务接入数据网原理图4-4既有数据网上与OLT对接接口信息例如常平OLT下挂的东莞车间要与铁路内部信息网相连，首先应该在常平数据网机房实现GPON设备与数据网设备的互联，即LACP双上联保护方式，我们根据信息需求区域的划分，我们把常平OLT下挂的ONU分在3个分光器上，具体划分情况如表4-4所示，GC8B板的每个PON口都接一个分光器上。常平OLT到东莞车间ONU需经过PON口出的一根尾纤到常平-东莞光缆的数据网机房ODF架上，常平到东莞的光缆中的A纤芯传输到东莞机房的分光器上，由于AN5516-01是大型电信级设备，为了减少接头我们采用1：8分光，如后续用户数增多可以扩容加板，1块GC0B板可以实现16路PON口，1个PON口可以支持1：64分路比，所以一块GCOB板最多可以扩容16*64=1024路用户，把常平到达东莞机房的光缆的A纤芯接到东莞机房的1：8分光器上后，再从东莞机房到东莞车间的光缆中B芯到东莞车间。路由规划如表4-5所示。表4-4常平机房ONUPON端口划分OLTPON口ONU名称ONU号常平站1常平通信机械室12东莞车间11常平综合工区21常平轨道车库31常平调车点43土塘通信机械室13土塘工区23土塘线路工区3表4-5常平OLT到东莞车间径路图序号常平OLT机房中继段东莞机房中继端东莞车间1常平OLTGC8B2端口-常平传输机房常平-东莞ODF架常平-东莞光缆A芯东莞传输机房ODF架-东莞机房1：8分光器-东莞机房-东莞车间ODF架东莞机房-东莞车间光缆B芯东莞车间ODF架-ONU设备PON口1.2.2ONU端口VLAN设置我们在工区使用信息业务时，需要在网管上为ONU的端口开通数据，我们在设置数据时，需要把端口数据的VLAN设置成数据网上对应业务VPN号，我们查看数据网上GZTMIS业务的VPN号是98，所以在使用GZTMIS业务的端口设置VLAN为98，图4-5为ONU上端口开通数据设置的VLAN号信息图，这样我们就可以在LAN3端口接入终端使用GZTMIS业务[38]。图4-5ONU端口设置VLAN图1.3配套工程设计1.3.1电源与配线架设计各信号楼通信机械室新设GPONOLT设备，采用-48V直流供电，耗电量约为500W，本次利用既有机房开关电源系统供电，每处扩容1块整流模块。各段所、车间、班组内新设GPONONU设备，ONU采用220v供电，耗电量约为40w，利用既有房屋内的220V电源进行供电。分光器为无源光器件无需设备用电。各段所新设PE设备利用既有房屋内的电源进行供电，优先选用-48V直流电源供电。本次设计根据既有光缆ODF架EDF架配线架新建各个信号楼及通信机房设置ODF配线架，具体配置如表4-6所示。表4-6新建配线架配置表序号设备名称及型号单位数量备注1数据配线架RJ4524系统个150ONU成端2数据配线架RJ4548系统个8PE成端3设备侧ODF子架48芯个31OLT成端4设备侧ODF子架96芯个4OLT+PE成端5线路侧ODF子架48芯个33长途线路6线路侧ODF子架12芯个152地区线路7线路侧ODF子架48芯个84地区线路8线路侧ODF子架72芯个42地区线路1.3.2OLT至ONU光缆布放安排OLT去各个接入点的ONU需要经过不同的光缆，我们根据既有的光缆的空余纤芯是否满足要求来安排新敷设光缆，使每一条ONU都有光纤可以接入OLT。本工程地区光缆敷设主要采用直埋敷设方式。引入部分特殊节点采用管道+槽道方式，特殊地段采用租用既有管道方式。本工程采用GYTA53型直埋光缆，采用G.652型光纤。本工程使用ITU-T建议所推荐的G.652常规单模光纤，即B1类光缆。B1类光纤具有如下几何特性[39]。（1）在1310nm处模场直径为8.6~9.5um±0.7um。（2）光缆截止波长和光纤截止波长需满足以下要求：光缆截止波长小于1270nm，光纤截止波长在1150nm到1310nm之间。（3）要求光纤涂层直径为235um，偏差为10um，包层和涂层之间的同心度要求小于8um。接入网的接入用蝶形引入光缆，蝶形引入光缆又被叫做皮线光缆、皮纤，光缆中的纤芯数可以为一芯、二芯、四芯或用户要求的其他芯数。入户光缆如FTTH、FTTO、FTTB等一般用蝶形引入光缆。因为铁路各个ONU所处位置不同，铁路车间班组、工区ONU接入通常用单芯缆接入。新设干线光缆在沿线各车站均采用全部光缆芯线引入方式，区间班组位置每个方向分歧4芯。PON网络接入地区光缆采用分歧方式引入站内各个班组，1条24芯地区光缆最多分歧6处，每处分歧4芯。本工程光缆直埋敷设基本原则如下：光缆径路应选择在铁路所属范围内地势平坦、地质稳固、路由较稳定的地段；避免穿越苗圃、果园和林区，避开断沟、陡壁、滑坡、泥石流及土壤流失地段；避开像工业污水流经地带、煤层地带、淤泥地带、粪便、垃圾、炉灰等堆积场所、石灰地带、坟区、砖瓦窑严重腐蚀地带；一般情况下，光缆在有防护措施时埋深应不小于0.4m，无防护措施时，埋深为0.8m～1.2m。光缆敷设余留应符合下列规定：接头处余留5～10m（接续后余留4～6m）。中间站每方向余留10～15m，通信站引入口外各余留15～20m。200m及以上大桥两端各余留10～20m。平改立地段适当余留20～30m。光缆长度在滑坡、塌方、穿越铁路及展宽公路规划地段应适当余留。直埋线路的标识埋设在沿线敷设光缆每隔50m处设置线路标识，在上下坡、接头、过轨等特殊地段另设电缆标识；在敷设光缆沿线每隔500m处设置警示牌一个。1.4工程质量检测工程质量检测包括对本工程所用光缆和光纤的线路质量进行测试，看测试值能否达到工程使用的标准，对不符合要求的线缆进行整改，达到工程质量要求后才能正常使用信息化业务。1.1.1光缆测试范围在工程建设验收阶段我们需要进行光缆线路工程测试，本文针对广深线的干线和区间光缆进行测试。广深线的主要测试光缆如下表4-7所示。表4-7广深线主要测试光缆序号光纤布放走向光纤型号数量1广州东-段机关8芯22广州东-淘金36芯103石牌-客技站24芯84石牌-广州东36芯185仙村-石龙16芯86石龙-红海36芯87深圳-笋岗24芯81.1.2测试指标及设备在小区中光纤测试所用到的仪器有OTDR（光时域反射仪），具体型号为JDSU、光源、光功率计，在光缆的测试中，光源、光功率计测试光缆更准确。测试波长选择1550nm，光缆测试包括三个方面的测试，分别是单盘光缆测试、光缆接续现场监测及光缆中继段测试。测试需满足要求表4-8。表4-8光缆测试使用仪表及要求测试项目测试指标应用仪表光缆长度测试与实际长度对应OTDR单盘损耗≤0.22dB/kmOTDR后向散射曲线曲线无明显台阶OTDR光纤接续现场监测≤0.1dBOTDR光纤通道总衰减满足设备收光范围光源、光功率计光缆对地绝缘≥2MΩ兆欧表、高阻计1.1.4数据网收光功率测试数据网与OLT的接口通过光纤连接，通过测量数据网对应接口的收光，可以判断GPON设备接入数据网系统是否正常。表4-9为数据网接收OLT光的接口的收光功率。表4-9数据网接收OLT光功率测试值网元名称接口名称接收光功率上限（dBm）接收光功率下限（dBm）实际接收光功率（dBm）收光功率是否正常广州东站AR010/1/6-3-23-11.63正常AR010/2/6-3-20-10.93正常AR020/1/6-3-23-9.2正常AR020/2/6-3-20-8.29正常石牌站AR010/1/6-3-23-5.09建议加5dB光衰AR010/2/6-3-20-7.61正常AR020/1/6-3-23-10.44正常AR020/2/6-3-20-6.86正常吉山站AR010/1/6-3-23-9.1正常AR010/2/6-3-20-8.8正常AR020/1/6-3-23-10.86正常AR020/2/6-3-20-7.93正常黄埔站AR010/1/6-3-23-8.15正常AR010/2/6-3-20-8.35正常AR020/1/6-3-23-13.57正常AR020/2/6-3-20-11.97正常下元站AR010/1/6-3-23-15.26正常AR010/2/6-3-20-7.56正常AR020/1/6-3-23-12.01正常AR020/2/6-3-20-3.89建议加5dB光衰仙村站AR010/1/6-3-23-9正常AR010/2/6-3-20-15.38建议更换尾纤AR020/1/6-3-23-15.91正常AR020/2/6-3-20-15.66建议更换尾纤石龙站AR010/1/6-3-23-6.03正常AR010/2/6-3-20-15.91建议更换尾纤AR020/1/6-3-23-11.4正常AR020/2/6-3-20-11.7正常东莞站AR010/1/6-3-23-5.77建议加5dB光衰AR010/2/6-3-20-13.84正常AR020/1/6-3-23-13.4正常AR020/2/6-3-20-11.61正常常平站AR010/1/6-3-23-10.03正常AR010/2/6-3-20-7.55正常AR020/1/6-3-23-11.58正常AR020/2/6-3-20-11.12正常樟木头站AR010/1/6-3-23-7.05正常AR010/2/6-3-20-11.53正常AR020/1/6-3-23-7.73正常AR020/2/6-3-20-7.08正常平湖站AR010/1/6-3-23-11.12正常AR010/2/6-3-20-5.62建议加5dB光衰AR020/1/6-3-23-10.4正常AR020/2/6-3-20-11.82正常平湖南站AR010/1/6-3-23-7.41正常AR010/2/6-3-20-9.67正常AR020/1/6-3-23-13.69正常AR020/2/6-3-20-6.45正常深圳东站AR01