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電力企業(yè)光纖通信傳輸網(wǎng)絡設計思路
電力企業(yè)光纖通信傳輸網(wǎng)絡設計思路【1】
【關鍵詞】光纖通信 PDH SDH 重要通信通道
一、概述
為提高電力企業(yè)通信傳輸?shù)目煽啃�、安全陛，確保電力調(diào)度、繼電保護、電網(wǎng)調(diào)度自動化、辦公自動化等信息傳輸通道安全穩(wěn)定運行，減少人身及設備事故，提高電力企業(yè)的經(jīng)濟效益，必須有效發(fā)揮現(xiàn)代光纖通信傳輸網(wǎng)的潛力。
二、PDH光纖通信網(wǎng)存在的不足
我們知道當今社會是信息社會，高度發(fā)達的信息社會要求通信網(wǎng)能夠提供多種多樣的通信業(yè)務，通過通信網(wǎng)傳輸、交換處理的信息量將不斷增大，這就要求現(xiàn)代化的通信網(wǎng)向數(shù)字化、綜合化、智能化和個人化方向發(fā)展。
傳輸系統(tǒng)是通信網(wǎng)的重要組成部分，傳輸系統(tǒng)的好壞直接制約著通信網(wǎng)的發(fā)展。
目前傳統(tǒng)的由PDH傳輸體制組建的傳輸網(wǎng)，在實際應用中最大傳輸容量只能達到140M。
從多年現(xiàn)場設備維護經(jīng)驗來看，PDH傳輸體制在實際應用中存在許多缺陷和不足。
復用方式復雜;不利于運行維護;沒有統(tǒng)一的網(wǎng)管接口;限制通信網(wǎng)的發(fā)展
三、電力企業(yè)光纖通信網(wǎng)的發(fā)展歷程
本段將以丹東供電公司為例簡單介紹電力企業(yè)光纖通信網(wǎng)的發(fā)展歷程。
隨著光纖通信的發(fā)展，光纖通信技術被廣泛應用，對光纖通信的速率、容量等要求越來越高，寬帶業(yè)務的出現(xiàn)，特別是對通信網(wǎng)絡的管理要求的提高，以及丹東供電公司與省公司之間的業(yè)務量逐年的增多，原有的PDH系統(tǒng)已不能滿足這些需要。
SDH光通信技術的出現(xiàn)，完全彌補了PDH系統(tǒng)的諸多缺陷，而電力系統(tǒng)中的光纜也采用了一些特殊光纜。
如OPGW光纜、ADSS光纜。
為做好光設備更新改造任務，完成丹東供電公司光纖通信網(wǎng)建設工作等任務，丹東供電公司完成了省級骨干電路(丹東段)光纖通信網(wǎng)改造及建設任務。
四、光纖通信網(wǎng)設計原則和解決方案
光纖通信傳輸網(wǎng)的總體設計主要遵循高可靠性、安全實用性、合理有效利用資源的原則。
4.1光纖傳輸網(wǎng)改造
傳統(tǒng)的PDH設備常用的保護，一般是點到點之間的倒換，其工作原理是當工作通道傳輸中斷或性能劣化到一定程度后，系統(tǒng)倒換設備將主信號自動轉至備用光纖系統(tǒng)傳輸，從而使接收端仍能接收到正常信號，而感覺不到網(wǎng)絡已出故障。
這種保護方式恢復時間很陜，對光端設備本身故障保護十分有效，但對光纜被切斷時(該故障率遠遠高于設備故障率)，上述保護就無能為力了。
SDH系統(tǒng)設備保護是將光纖傳輸網(wǎng)絡組成環(huán)形，當通信站某一方向光纜被切斷時，該通信站SDH設備會在極短時間內(nèi)將所有業(yè)務信號自動倒換到另一方向的設備上運行，在備用光盤的基礎上完全彌補了PDH設備的不足，實現(xiàn)了系統(tǒng)安全、可靠運行。
4.2光纜線路敷設的改進
在光纖傳輸中利用高壓輸電線路、電力桿塔的架設成OPGW光纜和ADSS光纜，盡量不用或少用普通光纜。
這樣就能保證光纖能長距離傳輸并保證傳輸?shù)陌踩�、可靠性�?/p>
4.3重要通信通道配置
在保障原業(yè)務通道正常傳輸?shù)那疤嵯拢谥鞲删W(wǎng)光系統(tǒng)內(nèi)增加的重要通信通道應考慮其傳輸?shù)陌踩�、可靠性、穩(wěn)定性，并能合理地分配通信資源。
對于重要傳輸通道，為了保證其傳輸?shù)目煽啃�，在主干光系統(tǒng)內(nèi)應增加保護通道。
對于個丹東供電公司內(nèi)部的光傳輸系統(tǒng)也應增加備用通道，而且保證備用通道在主通道故障的情況下，按規(guī)程要求在極短的時間內(nèi)倒換到備用通道上運行。
對于構成傳輸通道的通信設備以外的其它設備，應保證與通信設備兼容，而且傳輸時，不能因為其它設備的故障而影響整個系統(tǒng)的性能。
根據(jù)以上設計原則，丹東供電公司合理配置了繼電保護電路、自動化信息、會議電視系統(tǒng)、MIS系統(tǒng)、PCM電路和交換機中繼電路等新業(yè)務接人工作。
4.4光纖通信網(wǎng)建設
省級骨干NEC2.5G電路(丹東段)光纖通信網(wǎng)完全能夠適應現(xiàn)在及未來各種業(yè)務發(fā)展的需要。
省公司主干線NEC2.5G丹東地區(qū)涉及的光纜共有22條。
這些光纜大部分采OPGW光纜和ADSS光纜，只有極少的地區(qū)線路采用了普纜。
通過特殊光纜延長傳輸距離，實現(xiàn)了不同光設備傳輸線路的互相備用和光纜線路的主備用。
省公司主干線NEC2.5G(丹東地區(qū))光纖通信網(wǎng)中，丹東局至丹東變至鳳城變至革一變間采用1+1業(yè)務方式運行，其余通信站區(qū)間采用1+0環(huán)保護方式運行。
提高了系統(tǒng)運行的安全性和可靠性。
五、結束語
丹東供電公司通信網(wǎng)實現(xiàn)了一公司多站之間重要通信通道傳輸?shù)母咝�、安全、可靠，為公司各種業(yè)務信息提供了強大的傳輸平臺，為公司的安全生產(chǎn)和日常工作提供了服務保障，優(yōu)質(zhì)高效的傳輸能力完全適應于未來發(fā)展的需要。
建設一個大容量、高速率、高質(zhì)量和高可靠性的通信網(wǎng)是電力企業(yè)發(fā)展的必然趨勢。
參 考 文 獻[1]李文海，毛京麗，石方文，數(shù)字通信原理，人民郵電出版社，2007.
電力光纖通信傳輸網(wǎng)發(fā)展【2】
【摘要】 本文闡述PDH傳輸體制在實際應用中主要存在的缺陷和不足，作為新一代傳輸體制-SDH被廣泛應用。
通過對光傳輸系統(tǒng)改造和建設、重要通信通道配置方面來闡述電力企業(yè)現(xiàn)代光纖通信傳輸網(wǎng)絡的設計思路。
建設一個大容量、高速率、高質(zhì)量和高可靠性的通信網(wǎng)是電網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢。
【關鍵詞】 光纖通信 PDH SDH 重要通信通道
一、概述
為提高電力企業(yè)通信傳輸?shù)目煽啃�、安全性，確保電力調(diào)度、繼電保護、安全穩(wěn)定控制裝置、電網(wǎng)調(diào)度自動化、辦公自動化等信息傳輸通道安全穩(wěn)定運行，減少人身及設備事故，提高電力企業(yè)的經(jīng)濟效益，必須有效發(fā)揮現(xiàn)代光纖通信傳輸網(wǎng)的潛力。
二、PDH光纖通信網(wǎng)存在的不足
目前傳統(tǒng)的由PDH傳輸體制組建的傳輸網(wǎng)，在實際應用中最大傳輸容量只能達到140M。
從多年現(xiàn)場設備維護經(jīng)驗來看，PDH傳輸體制在實際應用中存在許多缺陷和不足。
(1)復用方式復雜。
從高速信號中分/插出低速信號要一級一級的進行，例如在將34Mbit/s的信號中分/插出2Mbit/s信號過程中，通過二級解復用設備才能完成，使用了大量的“背靠背”設備。
一個34Mbit/s信號可復用進16個2Mbit/s信號，若在此處僅僅從34Mbit/s信號中上下一個2Mbit/s信號，也需要全套的二級復用和解復用設備，這樣不僅增加了設備的體積、成本、功耗，還增加了設備的復雜性，使傳輸性能劣化，降低了設備的可靠性。
(2)不利于運行維護。
PDH信號的幀結構里用于運行維護工作(OAM)的開銷字節(jié)不多，為完成不同的線路監(jiān)控功能，各廠家設備在信息碼后加上不同的冗余碼，導致不同廠家同一速率等級的光接口碼型和速率也不一樣，致使不同廠家的設備無法實現(xiàn)橫向兼容，在同一傳輸線路兩端必須采用同一廠家的設備，這對完成傳輸網(wǎng)的分層管理、性能監(jiān)控、業(yè)務的實時調(diào)度、傳輸帶寬的控制、告警的分析定位是很不利的。
(3)沒有統(tǒng)一的網(wǎng)管接口。
由于沒有統(tǒng)一的網(wǎng)管接口，這就使你買一套某廠家的設備，就需買一套該廠家的網(wǎng)管系統(tǒng)，不利于形成統(tǒng)一的通信管理網(wǎng)。
(4)限制通信網(wǎng)的發(fā)展。
隨著現(xiàn)代通信技術的高速發(fā)展和電力系統(tǒng)現(xiàn)有業(yè)務量的增多，其容量已經(jīng)滿足不了電力企業(yè)會議電視、自動化、電量遠傳、水情信息、MIS系統(tǒng)等信息傳輸?shù)男枨螅严拗屏硕蜗到y(tǒng)保護信號等信息傳輸業(yè)務的發(fā)展。
由此看出在通信網(wǎng)向大容量、標準化發(fā)展的今天，PDH的傳輸體制已經(jīng)愈來愈成為現(xiàn)代通信網(wǎng)發(fā)展的瓶頸，制約了傳輸網(wǎng)向更高的速率發(fā)展。
因此我們提出采用國際上先進的傳輸體制─SDH，它具有PDH體制所無可比擬的優(yōu)點，它是不同于PDH體制的全新的一代傳輸體制，與PDH相比在技術體制上進行了根本的變革。
三、電力企業(yè)光纖通信網(wǎng)的發(fā)展歷程
光纖通信迅猛發(fā)展，光纖應用不僅限制在電力調(diào)度，交換機中繼電路、電量遠傳電路、MIS系統(tǒng)、會議電視系統(tǒng)等陸續(xù)開通，通信傳輸電路的質(zhì)量、速率和可靠性明顯提高，同時電力載波和微波線路大部分已不再使用，只是個別線路作為備用。
隨著光纖通信的發(fā)展，光纖通信技術被廣泛應用，對光纖通信的速率、容量等要求越來越高，寬帶業(yè)務的出現(xiàn)，特別是對通信網(wǎng)絡的管理要求的提高，原有的PDH系統(tǒng)已不能滿足這些需要。
SDH光通信技術的出現(xiàn)，完全彌補了PDH系統(tǒng)的諸多缺陷
四、光纖通信網(wǎng)設計原則和解決方案
光纖通信傳輸網(wǎng)的總體設計主要遵循高可靠性、安全實用性、合理有效利用資源的原則。
傳統(tǒng)的PDH設備常用的保護，一般是點到點之間的倒換，其工作原理是當工作通道傳輸中斷或性能劣化到一定程度后，系統(tǒng)倒換設備將主信號自動轉至備用光纖系統(tǒng)傳輸，從而使接收端仍能接收到正常信號，而感覺不到網(wǎng)絡已出故障。
這種保護方式恢復時間很快，對光端設備本身故障保護十分有效，但對光纜被切斷時(該故障率遠遠高于設備故障率)，上述保護就無能為力了。
SDH系統(tǒng)設備保護是將光纖傳輸網(wǎng)絡組成環(huán)形，當通信站某一方向光纜被切斷時，該通信站SDH設備會在極短時間內(nèi)將所有業(yè)務信號自動倒換到另一方向的設備上運行，在備用光盤的基礎上完全彌補了PDH設備的不足，實現(xiàn)了系統(tǒng)安全、可靠運行。
SDH數(shù)字交叉連接設備是SDH網(wǎng)的重要網(wǎng)絡單元，是進行傳輸網(wǎng)管理、保護、恢復以及自動交叉分配支路信號的重要手段。
數(shù)字交叉連接設備的使用，省去了全套背靠背復用設備，對于經(jīng)過本站而無需下線的信號，只需在設備內(nèi)部交叉完成，只有在本站下線的信號才進行配線，使設備變得簡單、靈活、經(jīng)濟。
同時減少了信號傳輸損耗，提高了信號傳輸?shù)目煽啃院桶踩浴?/p>
五、結束語
光纖通信網(wǎng)經(jīng)過多年的運行，實現(xiàn)了一址多站之間重要通信通道傳輸?shù)母咝�、安全、可靠，為各種業(yè)務信息提供了強大的傳輸平臺，為電力系統(tǒng)的安全生產(chǎn)和日常工作提供了服務保障，優(yōu)質(zhì)高效的傳輸能力完全適應于未來電網(wǎng)發(fā)展的需要。
隨著電網(wǎng)調(diào)度自動化水平的提高，建設一個大容量、高速率、高質(zhì)量和高可靠性的通信網(wǎng)是電網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢。
基于電力通信傳輸網(wǎng)絡優(yōu)化設計研究【3】
摘要：文章主要總結了電力通信傳輸網(wǎng)的重要性，在此基礎上，探討了電力通信傳輸網(wǎng)關鍵技術(MSTP技術)，從而針對電力通信傳輸網(wǎng)的設計要點進行了分析，主要從網(wǎng)絡結構、業(yè)務組網(wǎng)、保護方式和設備的選型等方面進行論述，以供大家參考。
關鍵詞：電力通信;組網(wǎng)設計;虛級聯(lián)技術;設備選型
引言：
近年來，隨著電力系統(tǒng)迅速發(fā)展和通信技術的不斷創(chuàng)新，電力通信網(wǎng)的規(guī)模也不斷擴大，而電網(wǎng)公司調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)和綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)也隨之得到廣泛的應用。
在電力通信傳輸網(wǎng)承載的業(yè)務越來越豐富的情況下，電力通信傳輸網(wǎng)在電網(wǎng)安全運行中起到了關鍵性的作用。
目前隨著一些電力基建工程的建設數(shù)量的增多，電力通信傳輸網(wǎng)變得越來越完善，對傳統(tǒng)的SDH傳輸網(wǎng)絡帶來了挑戰(zhàn)。
而通信傳輸網(wǎng)MSTP技術通過對各技術的融合，從中實現(xiàn)對數(shù)據(jù)、話音、圖像等多業(yè)務支持的目標，在電力通信領域得到飛速發(fā)展。
1 MSTP技術概述
對目前來說，MSTP技術均已具備SDH的所有能力，基于SDH的多業(yè)務傳送平臺(MSTP)是對傳統(tǒng)的SDH設備進行改進，在SDH幀格式中提供不同顆粒的多種業(yè)務、多種協(xié)議的接入、匯聚和傳輸能力，實現(xiàn)對城域網(wǎng)業(yè)務的匯聚，是目前電力通信傳輸網(wǎng)最主要的實現(xiàn)方式之一。
1.1 虛級聯(lián)技術
虛級聯(lián)將一個完整的的客戶帶寬分割開，將連續(xù)的帶寬拆分為多個獨立的VCs，各獨立的VC分別傳送，在接收側重新組合。
虛級聯(lián)技術可將分布于不同STM-N的VC-n(同一路由和不同路由均可)按照級聯(lián)的方法，形成一個虛擬的大結構(VC-n-Xv)進行傳輸，其中每個VC-n均具有獨立的結構和相應的POH，具有完整的VC-n結構。
虛級聯(lián)傳輸見圖1。
1.2 MSTP的封裝技術
GFP(General Framing Procedure)是目前流行的一種比較標準的封裝協(xié)議，它提供了一種把信號適配到傳送網(wǎng)的通用方法。
業(yè)務信號可以是協(xié)議數(shù)據(jù)單元PDU如以太網(wǎng)MAC幀，也可以是數(shù)據(jù)編碼如GE用戶信號。
GFP既可以應用于傳送電力通信傳輸網(wǎng)元如SDH，也可以應用于電力通信數(shù)據(jù)網(wǎng)元如交換機。
當用于傳送電力通信傳輸網(wǎng)元時，網(wǎng)元可以支持多種數(shù)據(jù)接口，若數(shù)據(jù)為PDU信號，則采用幀映射GFP-P方式，若數(shù)據(jù)為8B/10B編碼信號，則采用透明映射GFP-T方式;當用于電力通信數(shù)據(jù)網(wǎng)元時，采用幀映射GFP-F方式。
相對于PPP和LAPS，GFP協(xié)議更復雜一些，但其標準化程度更高，用途更廣。
1.3 鏈路容量調(diào)整技術
LCAS(Link Capacity Adjustment Scheme鏈路容量調(diào)整方案)是一種非�；谔摷壜�(lián)技術的雙方握手，傳送層的信令協(xié)議，它主要包括以下兩個方面：1)鏈路狀態(tài)發(fā)生變化：LCAS對電力通信傳輸網(wǎng)成員進行檢測，如果出現(xiàn)失效時，自動減小虛容器組的容量;如果檢測到失效的成員修復后，則自動地增加。
2)帶寬配置發(fā)生變化：LCAS可根據(jù)實際電力通信業(yè)務帶寬需求容量進行調(diào)整，調(diào)整不會影響用戶的正常業(yè)務。
2 電力通信傳輸網(wǎng)的優(yōu)化設計
2.1 MSTP的多層網(wǎng)絡結構設計
在電力通信傳輸網(wǎng)的網(wǎng)絡設計中，網(wǎng)絡的業(yè)務承載能力與可靠性是兩大重要因素，根據(jù)電力通信SDH傳輸網(wǎng)絡中業(yè)務需求的特點及業(yè)務流向，從網(wǎng)絡的易于管理、運行的角度出發(fā)，做好網(wǎng)絡結構分層的優(yōu)化分析是必要的。
本地傳輸網(wǎng)一般分為三層網(wǎng)絡結構，即骨干層、和接入層，骨干層一般指的是地區(qū)骨干網(wǎng)，匯聚層一般指縣市級的骨干網(wǎng)，三層網(wǎng)絡結構的劃分有利于清晰網(wǎng)絡結構，避免骨干層節(jié)點過多，增加匯聚節(jié)點，便于接入層雙節(jié)點接入，有利于分層管理。
目前全國電力緊張，特別是沿海地區(qū)一些地區(qū)甚至遭受一周停三來四，停四來三的惡性停電，沿海地區(qū)每年還會遭受臺風的襲擊，因此如何防止節(jié)點失效給網(wǎng)絡帶來的安全隱患就切實地提上了議程。
分層環(huán)形的電力通信傳輸網(wǎng)的資源利用率是與節(jié)點業(yè)務的流向，節(jié)點分類，分組劃分的合理性密切相關的。
本文研究的基于MSTP的電力通信傳輸網(wǎng)采用的是完全集中型的分層環(huán)網(wǎng)結構，見圖2。
從圖3中，可以考察一個從A點到C的2M業(yè)務流。
層間均是雙節(jié)點互聯(lián)。
環(huán)內(nèi)采用SDH單向通道保護環(huán)。
可以看到，該業(yè)務流在每個層次的環(huán)內(nèi)都占用了整個環(huán)路2M的帶寬。
如果僅考察從A到B，則相當于一個二層的架構。
本文使用環(huán)網(wǎng)來構建核心層，匯聚層，接入層。
因此，層間的互聯(lián)也就是環(huán)間的互聯(lián)。
2.2 電力通信傳輸網(wǎng)的業(yè)務組網(wǎng)設計
電力通信傳輸網(wǎng)承載的業(yè)務主要是實時業(yè)務。
安全性和實時性要求較高。
為保證QoS及安全可靠性，可考慮采用以太業(yè)務匯聚方式進行傳輸，將接入層各個站點信息匯聚到調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的匯聚點，可配置為EPL/EVPL業(yè)務類型。
通過VLAN標簽的識別，不同VLAN的業(yè)務完全隔離，安全性高，同時可以使多條業(yè)務共享MAC端口或共享VCTURNK，節(jié)省端口資源和貸款資源。
匯聚層調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)路由器之間的鏈接宜采用EPL點對點透傳方式配置。
電力通信傳輸網(wǎng)在接入層采用MSTP網(wǎng)絡接入，在匯聚層利用寬帶數(shù)據(jù)網(wǎng)傳輸。
寬帶數(shù)據(jù)網(wǎng)采用GE+MPLS技術進行組網(wǎng)。
通過增加MPLS的封裝，利用MPLS的標簽對電力通信傳輸網(wǎng)數(shù)據(jù)進行再次區(qū)分，實現(xiàn)多點帶寬動態(tài)共享和彼此數(shù)據(jù)隔離的需求。
2.3 電力通信傳輸網(wǎng)的保護方式設計
由于電力通信傳輸網(wǎng)的通信業(yè)務具有安全、可靠的特性，因此要求基礎電力通信傳輸網(wǎng)具有很強的生存能力，一方面應采用完善的SDH網(wǎng)絡的保護機制，另一方面應采取設備冗余配置的策略。
電力通信傳輸網(wǎng)保護機制大致可以分為兩類，即子網(wǎng)連接保護(SNCP、通道保護)和復用段保護(MSP)，其中最典型的SNCP方式是二纖單向通道倒換。
復用段保護又可分為線性復用段保護(MSP“1+1”)、二纖雙向復用段共享環(huán)保護(2FMS-SPRING)、四纖雙向復用段共享環(huán)保護(4FMS-SPRING)。
由于電力通信傳輸網(wǎng)業(yè)務以匯聚性業(yè)務為主，因此建議采用SNCP網(wǎng)絡通道保護，在兩個相交環(huán)互通時，建議采用DNI雙節(jié)點保護方式。
2.4 電力通信傳輸網(wǎng)的設備選型
在電力通信傳輸網(wǎng)中，MSTP設備應優(yōu)先選用原有網(wǎng)絡中已有的設備，盡量保持電力通信傳輸網(wǎng)的統(tǒng)一性和完整性，以便電力通信傳輸網(wǎng)的集中管理和集中維護。
適當控制設備種類，減少后續(xù)的開發(fā)成本和運營維護成本。
目前不同廠商的MSTP產(chǎn)品對數(shù)據(jù)業(yè)務的支持能力各有不同，在設備選型時應充分考慮MSTP產(chǎn)品對不同高層業(yè)務的支持方式以便于不同廠家設備的互聯(lián)互通。
同時，由于電力通信技術的迅速發(fā)展，要組建一個低成本而又有競爭力的電力通信傳輸網(wǎng)，在設備的選擇上還應兼顧設備的兼容性。
3 結語
總之，電力通信傳輸網(wǎng)對電網(wǎng)安全運行提供保障，基于MSTP的SDH通信網(wǎng)絡彌補了現(xiàn)有電力光纖通信網(wǎng)的眾多不足，對MSTP電力通信傳輸網(wǎng)關鍵技術和設計要點進行探討具有重要的研究意義。
參考文獻：
[1]王慧卿，劉延江.淺談MSTP技術[J].商品與質(zhì)量，2010(04).
[2]蔡德華.多業(yè)務傳輸平臺MSTP發(fā)展趨勢前瞻[J].科技創(chuàng)新導報，2010.
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