海上平台无线通信网络设计

海上平台无线通信网络设计
发布时间：2021-07-29T02:12:50.171Z 来源：《防护工程》2021年14期作者：车桂璠,胡建华[导读] 微波骨干链路为海上生产设施提供办公网络、IP电话、视频会议等数字业务的数据传输，该骨干微波链路已成为了油田重要的通讯手段，随着数据业务需求不断地增加，蓬勃作业公司海上油田数据压力逐渐增大，现有的微波传输链路带宽已经无法满足海上平台发展的需求，因此对微波网络的带宽优化、如何提升微波网络整体的健壮性和稳定性的需求极为迫切。

车桂璠,胡建华（中海油能源发展股份有限公司北京 100010，中海油信息科技有限公司天津分公司天津 300452）摘要：微波骨干链路为海上生产设施提供办公网络、IP电话、视频会议等数字业务的数据传输，该骨干微波链路已成为了油田重要的通讯手段，随着数据业务需求不断地增加，蓬勃作业公司海上油田数据压力逐渐增大，现有的微波传输链路带宽已经无法满足海上平台发展的需求，因此对微波网络的带宽优化、如何提升微波网络整体的健壮性和稳定性的需求极为迫切。

关键词：微波；传输；设计；通讯
一、引言
中海油渤海油田已完微波网络全覆盖，平台绝大部分数据业务的传输，微波系统凭借着安装简单、价格低廉、数据带宽大等优势，受到海上平台用户的广泛青睐。

微波通讯可实现几十兆甚至上百兆的数据带宽，承载着众多数字应用的数据传输，发挥出了至关重要的作用。

蓬勃作业公司有微波骨干链路为海上生产设施提供办公网络、IP电话、视频会议等数字业务的数据传输作用，该骨干微波链路已成为了油田群重要的通讯手段之一。

蓬勃作业公司海上平台网络现以由路由器为节点，以海底光缆、平台间微波、卫星等链路组成的环状或树状网络，最终通过海陆微波及陆地专线接入位于塘沽信科机房的海上汇聚交换机接入海油大网。

用户通过该网络进行日常的邮件、飞秋、共享文档等生产办公数据发送与接收、访问海油内网应用及网站，还通过该网络进行电话语音、视频会议、视频监控等数据传输，以及承担着AIS、水文气象、生产内网数据、船舶动态等诸多采集数据的传输与发送。

除外，海上人员还利用该网络通过位于陆地的总公司代理服务器进行互联网的访问。

随着网络的不断发展，海油信息化的不断建设，渤海网络中现运行着几十套内网应用，承担着办公、生产数据、语音及视频的传输，流量需求不断增加，网络的重要性要求也在不断增强，互联网飞速发展的同时也带来了流量的迅速膨胀，互联网流量挤占办公流量导致办公不畅、语音视频卡顿已成为了海上平台的常态，虽然通过带宽分配QOS限制等手段对网络进行管理，但有限的带宽成为了问题解决的瓶颈。

二、系统设计
2.1. 设计原则：
根据基本技术和业务需求，系统设计遵循如下原则进行：
高性能价格比：在给定业务需求的条件下，选用先进的技术和产品，通过合理设计，减少链路中断的时间及次数，提高带宽的利用效率和业务传输性能，降低单位效用的系统建设成本和维护成本，提高系统性价比。

运营级别的能力：系统产品技术先进，建设短延时、大带宽、能稳定运行的链路，信道质量高，管理性好，能够远程进行参数更改。

可扩展的系统：系统设计方案具备良好的业务扩展能力，可以扩充站点规模，便于新业务的开发，带宽要求可以从低至8Mbps起步一直扩展到高速宽带。

多业务融合性好：各业务子系统基于IP协议平台，遵循通用协议和标准，系统间有机融合，减少无必要性的设计冗余。

系统选型高起点：选用国际上最新的、技术先进的微波通信技术产品；支持业务扩容和网络升级；系统可靠性高，系统和设备均为高可靠的产品，产品成熟，故障率低。

建设周期短：简单的系统结构和合理的设计方案允许在较短的时间内开通网络服务，投产周期短。

2.2. 传输设计：
经过对蓬莱地区的调研，该地区可选微波基站唯有北长岛北长山基站，该基站位于长岛县，距离油田群最近，距离最近中心台61.1公里，最近平台距离基站68.8公里。

针对于微波链路建设的可行性，以及微波链路建成后平台群网络结构稳定性考虑，将蓬勃作业公司微波骨干链路架设在中心平台。

2.3. 链路计算
陆地基站至中心平台微波链路采用先进的微波网桥设备，天线采用1.8米38dbi增益的双极化外接天线。

北长岛基站至中心平台相距67公里，具体链路计算如下，在可用度为99.9%时，微波链路的数据吞吐量可达到24.2 Mb/s Full Duplex，理论信号值RSS为-46dBm。

在可用度为99 %时，理论吞吐量带宽可到35.8Mbp/s Full Duplex，理论接受信号值RSS为-49dBm。

考虑当前在用微波骨干链路已落于最近平台之上，且该平台为小平台，人员较少，维修不方便，因此微波链路海上平台端站将架设至中心平台平台，两条微波链路分别架设在油田群不同的平台，提高了整个油田群的微波网络的稳定性。

2.4.网络结构设计
蓬勃油田连接海陆间链路有两种方式：数据汇集到中心平台核心交换机，通过光纤转发至WHPF平台微波路由器，微波路由器通过带宽为20M的微波转发到陆地雨山基站，租用运营商专线回传至陆地机房，另有1条带宽为卫星链路从中心平台上星到陆地，作为语音通讯及微波线路的备份。

目前各平台均通过微波线路传输数据到陆地，微波带宽使用较满，而卫星链路由于带宽较窄，当故障发生时，卫星线路无法保证全部数据传输，只能满足语音传输。

为了保证蓬莱油田改造过程中，生产生活受到的影响最小，我们的思路是在准确核实海上光缆资源的前提下，新建骨干微波链路到中心平台，同时新增一台微波路由器，新建微波数据通过光纤链接到平台新增微波路由器链路，再将原平台到陆地的微波通过光纤链接到中心平台新增微波路由器，由新增路由器实现链路自动冗余切换及数据双链路自动均衡。

在中心平台新建一条到陆地的微波，陆地租用运营商专线到塘沽海上核心交换机。

海上端在中心平台新增一台CISCO 3945路由器，新架一台交换机，新增微波连接到交换机再通过光纤连接至平台新增CISCO 3945路由器，路由器再连接核心交换机。

同时将原平台微波路由器拆除，微波线路通过光纤传送至中心平台，进入中心平台新增CISCO 3945路由器。

中心平台到原平之间距离约为9公里，经核查，光纤资源充足，所以在油田三个平台新加交换机，采用10公里光模块，最终实现原平台微波数据与中心平台路由器进行连接。

2.5.网络技术应用
三、结论
随着数据业务需求不断地增加，蓬勃作业公司海上油田数据压力逐渐增大，现有的微波传输链路带宽已经无法满足海上平台发展的需求，因此对微波网络的带宽优化、如何提升微波网络整体的健壮性和稳定性的需求极为迫切，通过新增微波链路可以提高整个油田群的可用带宽，同时通过两条微波链路互为备份以提高平台网络的稳定性。

参考文献：
[1] 合布线系统工程施工监理暂行规范》编号YD 5124—2005
[2] 《SDH微波接力通信系统工程设计规范》编号YD/T 5088-2005。