华为：地铁传输迈进40G新时代
发布时间：2016-12-21 09:51:27 热度：1750
12/21/2016,地铁通信系统建设发展迅速，具有传统业务带宽需求增长迅猛、新业务推出层出不穷的特点。传统RPR+MSP保护方式虽然在安全性上有不错的表现，但存在系统带宽无法满足业务发展需求、可维护性差、运维成本高、业务配置复杂等诸多问题。基于此，以华为为代表的传输设备生产商根据用户实际需求，开发了增强型MSTP解决方案，目前已经在全国数十条地铁线路上成功部署。
需要灵活可靠的信息传输信道
长沙轨道交通3号线一期工程从坪塘莲坪大道站至星沙龙角路站，线路长36.415公里， 平均站间距为1.491公里，设车站25座；在莲坪大道站西北、南三环的南侧设洋湖垸车辆段，在龙角路站的东南设置张公塘停车场。传输系统是一个基于光纤的宽带综合业务数字传输网络，需要为长沙地铁3号线其他子系统提供可靠的、冗余的、可重构的、灵活的信息传输及交换信道，传送各种语音、数据及图像等运营管理信息，是通信系统中最重要的骨干系统，也是地铁全线行车指挥、运营管理的基础。因此，用户提出了以下需求：
——带宽需求大
目前国内对于公共场所的安防有着非常严格的要求，而地铁安防更是城市安防的重中之重。长沙轨道交通3号线全线采用1080P高清摄像头（单路带宽为6Mbps），平均每个车站的摄像头超过120个，全线摄像头数量超过3000个。
在进行视频调用时，地铁监控中心和公安监控中心需要同时调用一套高清CCTV共享通路。同时考虑到CCTV下行调用请求，如果地铁监控中心和公安监控中心同时调用某1个车站视频，CCTV需要共享的通道带宽将达到2G，再加上存储异地备份功能需要占用带宽，实际上CCTV的总带宽需求已经达到了3G。为实现将来信息更加安全可靠，CCTV很有可能要实现主备2套通路，那样的话CCTV要占用的传输带宽需求将达到6G。
除此之外，长沙地铁3号线1路PIS系统配置了1G带宽，为实现业务安全，很多地铁都已经有了2路PIS通道的需求，PIS这块带宽需求完全可能达到2G。再加上信息网络、综合监控、AFC等其他业务的带宽总计2.2G，使得分组业务的有效带宽诉求达到10.2G，同时TDM还需要约1G的带宽。综合所有总带宽需求，未来长沙地铁3号线的带宽需求可能达到11.2G，做环网保护后带宽甚至可能高达22.4G，传统传输承载网已经无法满足这一高带宽的需求。
——维护简便，实现跨环通信
如继续采用长沙1号线的RPR保护方式进行组网，由于单个RPR带宽最大可用工作带宽1.25G并且RPR环之间不能跨环通信，整个组网将会非常复杂，前期业务规划，后期运营维护将会增加很多的难度和成本。为了减少故障域，提升系统的可靠性，系统还要求相切或相交的物理环网具备独立倒换的能力。
——工程分段开通
长沙地铁3号线要求分两阶段开通，第一阶段先开通东段16个站点（含控制中心、停车场、朝阳村站-广生站），计划于2017年年底试运营。第二阶段开通西段12个站点（含车辆段、山塘站-朝阳村）计划于2018年6月试运营。工期之间时间间隔在半年左右，要求二期在开通时能够进行独立调试和平滑业务接入。如果采用RPR组网，需要在逻辑上组成一个大环，势必要对现网进行改变和重配置，调试难度加大，难以满足分段开通的技术要求。
华为提供增强型MSTP传输解决方案
根据长沙地铁3号线的实际需求，经过严格的比选，长沙地铁最终决定采用华为增强型MSTP作为3号线的基础承载网络建设方案。该方案以“软硬管道”和“Smart 40G”为核心，能够统一传送各类TDM和分组业务，实现业务安全性与传输效率的有效融合，它包含以下几种关键技术：
——Smart 40G混合线卡
增强型MSTP具有Smart 40G混合线卡，单端口带宽相当于传统MSTP的4倍。它创新地引入了OTN技术，线卡的40G端口通过OTU3颗粒实现，端口可拆分成多个ODU2/ODU1/ODU0的小颗粒，因此Smart 40G线卡可同时支持10G/2.5G/GE的小颗粒传输管道，能将地铁不同业务通过不同的ODUK管道进行承载，从而实现了业务的物理隔离，确保了业务的高可靠、高安全和硬管道承载，并能提供端到端的带宽保障，防止某条业务突发从而影响其他系统业务。
另外，ODUK颗粒支持绑定为分组或SDH管道，从而实现了地铁SDH与分组业务在同一根光纤承载。增强型MSTP线路侧可提供10G/20G/30G/40G的带宽，用户可以根据业务量灵活选择，并随着业务增长平滑升级，通过升级带宽License软件升级，实现“按需付费”的投资模式。3号线采用Smart 40G混合线卡组网方案，线路带宽初期按照20G需求配置，后期可通过license软件升级方式平滑扩容到40G带宽，为各系统提供超大线路带宽，既满足现有大带宽诉求，同时具备不更换硬件平滑演进的能力。
——MPLS-TP分组传送技术
MPLS-TP是一种面向连接的分组交换网络技术，对比RPR组网具有以下几大优势：通过MPLS标签交换提供分组软管道，可实现分组业务高效统计复用，大大提高分组业务的传输效率；MPLS-TP继承了传送SDH-LIKE OAM机制，具有强大的OAM功能；MPLS-TP通过网管E2E静态配置，没有复杂的MPLS信令和IP功能配置，大大简化了系统开通配置及维护难度；MPLS-TP支持跨环通信，可保障每个子环独立倒换。单环最大支持64个节点，组网能力大大增强，满足地铁线路扩展的需要；通过MPLS-TP组网，可直接为大带宽业务提供10GE接口板，有效解决了RPR组网单环仅1.25G且不能跨环通信的问题。
作为全球领先传送网解决方案，华为地铁传送方案以其大带宽、低时延、高可靠性、多种接口的特性，已经成功中标北上广深等20多条线路，获得客户的高度认可。未来华为将会不断推出更可靠、更强大、更经济的传送网产品与解决方案，满足地铁在安全高效运营上不断增长的需求，为地铁建设作出更多贡献。
需要灵活可靠的信息传输信道
长沙轨道交通3号线一期工程从坪塘莲坪大道站至星沙龙角路站，线路长36.415公里， 平均站间距为1.491公里，设车站25座；在莲坪大道站西北、南三环的南侧设洋湖垸车辆段，在龙角路站的东南设置张公塘停车场。传输系统是一个基于光纤的宽带综合业务数字传输网络，需要为长沙地铁3号线其他子系统提供可靠的、冗余的、可重构的、灵活的信息传输及交换信道，传送各种语音、数据及图像等运营管理信息，是通信系统中最重要的骨干系统，也是地铁全线行车指挥、运营管理的基础。因此，用户提出了以下需求：
——带宽需求大
目前国内对于公共场所的安防有着非常严格的要求，而地铁安防更是城市安防的重中之重。长沙轨道交通3号线全线采用1080P高清摄像头（单路带宽为6Mbps），平均每个车站的摄像头超过120个，全线摄像头数量超过3000个。
在进行视频调用时，地铁监控中心和公安监控中心需要同时调用一套高清CCTV共享通路。同时考虑到CCTV下行调用请求，如果地铁监控中心和公安监控中心同时调用某1个车站视频，CCTV需要共享的通道带宽将达到2G，再加上存储异地备份功能需要占用带宽，实际上CCTV的总带宽需求已经达到了3G。为实现将来信息更加安全可靠，CCTV很有可能要实现主备2套通路，那样的话CCTV要占用的传输带宽需求将达到6G。
除此之外，长沙地铁3号线1路PIS系统配置了1G带宽，为实现业务安全，很多地铁都已经有了2路PIS通道的需求，PIS这块带宽需求完全可能达到2G。再加上信息网络、综合监控、AFC等其他业务的带宽总计2.2G，使得分组业务的有效带宽诉求达到10.2G，同时TDM还需要约1G的带宽。综合所有总带宽需求，未来长沙地铁3号线的带宽需求可能达到11.2G，做环网保护后带宽甚至可能高达22.4G，传统传输承载网已经无法满足这一高带宽的需求。
——维护简便，实现跨环通信
如继续采用长沙1号线的RPR保护方式进行组网，由于单个RPR带宽最大可用工作带宽1.25G并且RPR环之间不能跨环通信，整个组网将会非常复杂，前期业务规划，后期运营维护将会增加很多的难度和成本。为了减少故障域，提升系统的可靠性，系统还要求相切或相交的物理环网具备独立倒换的能力。
——工程分段开通
长沙地铁3号线要求分两阶段开通，第一阶段先开通东段16个站点（含控制中心、停车场、朝阳村站-广生站），计划于2017年年底试运营。第二阶段开通西段12个站点（含车辆段、山塘站-朝阳村）计划于2018年6月试运营。工期之间时间间隔在半年左右，要求二期在开通时能够进行独立调试和平滑业务接入。如果采用RPR组网，需要在逻辑上组成一个大环，势必要对现网进行改变和重配置，调试难度加大，难以满足分段开通的技术要求。
华为提供增强型MSTP传输解决方案
根据长沙地铁3号线的实际需求，经过严格的比选，长沙地铁最终决定采用华为增强型MSTP作为3号线的基础承载网络建设方案。该方案以“软硬管道”和“Smart 40G”为核心，能够统一传送各类TDM和分组业务，实现业务安全性与传输效率的有效融合，它包含以下几种关键技术：
——Smart 40G混合线卡
增强型MSTP具有Smart 40G混合线卡，单端口带宽相当于传统MSTP的4倍。它创新地引入了OTN技术，线卡的40G端口通过OTU3颗粒实现，端口可拆分成多个ODU2/ODU1/ODU0的小颗粒，因此Smart 40G线卡可同时支持10G/2.5G/GE的小颗粒传输管道，能将地铁不同业务通过不同的ODUK管道进行承载，从而实现了业务的物理隔离，确保了业务的高可靠、高安全和硬管道承载，并能提供端到端的带宽保障，防止某条业务突发从而影响其他系统业务。
另外，ODUK颗粒支持绑定为分组或SDH管道，从而实现了地铁SDH与分组业务在同一根光纤承载。增强型MSTP线路侧可提供10G/20G/30G/40G的带宽，用户可以根据业务量灵活选择，并随着业务增长平滑升级，通过升级带宽License软件升级，实现“按需付费”的投资模式。3号线采用Smart 40G混合线卡组网方案，线路带宽初期按照20G需求配置，后期可通过license软件升级方式平滑扩容到40G带宽，为各系统提供超大线路带宽，既满足现有大带宽诉求，同时具备不更换硬件平滑演进的能力。
——MPLS-TP分组传送技术
MPLS-TP是一种面向连接的分组交换网络技术，对比RPR组网具有以下几大优势：通过MPLS标签交换提供分组软管道，可实现分组业务高效统计复用，大大提高分组业务的传输效率；MPLS-TP继承了传送SDH-LIKE OAM机制，具有强大的OAM功能；MPLS-TP通过网管E2E静态配置，没有复杂的MPLS信令和IP功能配置，大大简化了系统开通配置及维护难度；MPLS-TP支持跨环通信，可保障每个子环独立倒换。单环最大支持64个节点，组网能力大大增强，满足地铁线路扩展的需要；通过MPLS-TP组网，可直接为大带宽业务提供10GE接口板，有效解决了RPR组网单环仅1.25G且不能跨环通信的问题。
作为全球领先传送网解决方案，华为地铁传送方案以其大带宽、低时延、高可靠性、多种接口的特性，已经成功中标北上广深等20多条线路，获得客户的高度认可。未来华为将会不断推出更可靠、更强大、更经济的传送网产品与解决方案，满足地铁在安全高效运营上不断增长的需求，为地铁建设作出更多贡献。
