電力企業光纖通信傳輸網絡設計思路
電力企業光纖通信傳輸網絡設計思路【1】
【關鍵詞】光纖通信 PDH SDH 重要通信通道
一、概述
為提高電力企業通信傳輸的可靠性、安全陛，確保電力調度、繼電保護、電網調度自動化、辦公自動化等信息傳輸通道安全穩定運行，減少人身及設備事故，提高電力企業的經濟效益，必須有效發揮現代光纖通信傳輸網的潛力。
二、PDH光纖通信網存在的不足
我們知道當今社會是信息社會，高度發達的信息社會要求通信網能夠提供多種多樣的通信業務，通過通信網傳輸、交換處理的信息量將不斷增大，這就要求現代化的通信網向數字化、綜合化、智能化和個人化方向發展。
傳輸系統是通信網的重要組成部分，傳輸系統的好壞直接制約著通信網的發展。
目前傳統的由PDH傳輸體制組建的傳輸網，在實際應用中最大傳輸容量只能達到140M。
從多年現場設備維護經驗來看，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;沒有統一的網管接口;限制通信網的發展
三、電力企業光纖通信網的發展歷程
本段將以丹東供電公司為例簡單介紹電力企業光纖通信網的發展歷程。
隨著光纖通信的發展，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，寬帶業務的出現，特別是對通信網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務量逐年的增多，原有的PDH系統已不能滿足這些需要。
SDH光通信技術的出現，完全彌補了PDH系統的諸多缺陷，而電力系統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)光纖通信網改造及建設任務。
四、光纖通信網設計原則和解決方案
光纖通信傳輸網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光纖傳輸網改造
傳統的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，系統倒換設備將主信號自動轉至備用光纖系統傳輸，從而使接收端仍能接收到正常信號，而感覺不到網絡已出故障。
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系統設備保護是將光纖傳輸網絡組成環形，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將所有業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，實現了系統安全、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的安全性、可靠性。
4.3重要通信通道配置
在保障原業務通道正常傳輸的前提下，在主干網光系統內增加的重要通信通道應考慮其傳輸的安全性、可靠性、穩定性，并能合理地分配通信資源。
對于重要傳輸通道，為了保證其傳輸的可靠性，在主干光系統內應增加保護通道。
對于個丹東供電公司內部的光傳輸系統也應增加備用通道，而且保證備用通道在主通道故障的情況下，按規程要求在極短的時間內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的性能。
根據以上設計原則，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、MIS系統、PCM電路和交換機中繼電路等新業務接人工作。
4.4光纖通信網建設
省級骨干NEC2.5G電路(丹東段)光纖通信網完全能夠適應現在及未來各種業務發展的需要。
省公司主干線NEC2.5G丹東地區涉及的光纜共有22條。
這些光纜大部分采OPGW光纜和ADSS光纜，只有極少的地區線路采用了普纜。
通過特殊光纜延長傳輸距離，實現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)光纖通信網中，丹東局至丹東變至鳳城變至革一變間采用1+1業務方式運行，其余通信站區間采用1+0環保護方式運行。
提高了系統運行的安全性和可靠性。
五、結束語
丹東供電公司通信網實現了一公司多站之間重要通信通道傳輸的高效、安全、可靠，為公司各種業務信息提供了強大的傳輸平臺，為公司的安全生產和日常工作提供了服務保障，優質高效的傳輸能力完全適應于未來發展的需要。
建設一個大容量、高速率、高質量和高可靠性的通信網是電力企業發展的必然趨勢。
參 考 文 獻[1]李文海，毛京麗，石方文，數字通信原理，人民郵電出版社，2007.
電力光纖通信傳輸網發展【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。
通過對光傳輸系統改造和建設、重要通信通道配置方面來闡述電力企業現代光纖通信傳輸網絡的設計思路。
建設一個大容量、高速率、高質量和高可靠性的通信網是電網發展的必然趨勢。
【關鍵詞】 光纖通信 PDH SDH 重要通信通道
一、概述
為提高電力企業通信傳輸的可靠性、安全性，確保電力調度、繼電保護、安全穩定控制裝置、電網調度自動化、辦公自動化等信息傳輸通道安全穩定運行，減少人身及設備事故，提高電力企業的經濟效益，必須有效發揮現代光纖通信傳輸網的潛力。
二、PDH光纖通信網存在的不足
目前傳統的由PDH傳輸體制組建的傳輸網，在實際應用中最大傳輸容量只能達到140M。
從多年現場設備維護經驗來看，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)的開銷字節不多，為完成不同的線路監控功能，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，這對完成傳輸網的分層管理、性能監控、業務的實時調度、傳輸帶寬的控制、告警的分析定位是很不利的。
(3)沒有統一的網管接口。
由于沒有統一的網管接口，這就使你買一套某廠家的設備，就需買一套該廠家的網管系統，不利于形成統一的通信管理網。
(4)限制通信網的發展。
隨著現代通信技術的高速發展和電力系統現有業務量的增多，其容量已經滿足不了電力企業會議電視、自動化、電量遠傳、水情信息、MIS系統等信息傳輸的需求，已限制了二次系統保護信號等信息傳輸業務的發展。
由此看出在通信網向大容量、標準化發展的今天，PDH的傳輸體制已經愈來愈成為現代通信網發展的瓶頸，制約了傳輸網向更高的速率發展。
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、電力企業光纖通信網的發展歷程
光纖通信迅猛發展，光纖應用不僅限制在電力調度，交換機中繼電路、電量遠傳電路、MIS系統、會議電視系統等陸續開通，通信傳輸電路的質量、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，寬帶業務的出現，特別是對通信網絡的管理要求的提高，原有的PDH系統已不能滿足這些需要。
SDH光通信技術的出現，完全彌補了PDH系統的諸多缺陷
四、光纖通信網設計原則和解決方案
光纖通信傳輸網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，系統倒換設備將主信號自動轉至備用光纖系統傳輸，從而使接收端仍能接收到正常信號，而感覺不到網絡已出故障。
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系統設備保護是將光纖傳輸網絡組成環形，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將所有業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，實現了系統安全、可靠運行。
SDH數字交叉連接設備是SDH網的重要網絡單元，是進行傳輸網管理、保護、恢復以及自動交叉分配支路信號的重要手段。
數字交叉連接設備的使用，省去了全套背靠背復用設備，對于經過本站而無需下線的信號，只需在設備內部交叉完成，只有在本站下線的信號才進行配線，使設備變得簡單、靈活、經濟。
同時減少了信號傳輸損耗，提高了信號傳輸的可靠性和安全性。
五、結束語
光纖通信網經過多年的運行，實現了一址多站之間重要通信通道傳輸的高效、安全、可靠，為各種業務信息提供了強大的傳輸平臺，為電力系統的安全生產和日常工作提供了服務保障，優質高效的傳輸能力完全適應于未來電網發展的需要。
隨著電網調度自動化水平的提高，建設一個大容量、高速率、高質量和高可靠性的通信網是電網發展的必然趨勢。
基于電力通信傳輸網絡優化設計研究【3】
摘要：文章主要總結了電力通信傳輸網的重要性，在此基礎上，探討了電力通信傳輸網關鍵技術(MSTP技術)，從而針對電力通信傳輸網的設計要點進行了分析，主要從網絡結構、業務組網、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;組網設計;虛級聯技術;設備選型
引言：
近年來，隨著電力系統迅速發展和通信技術的不斷創新，電力通信網的規模也不斷擴大，而電網公司調度數據網和綜合數據網也隨之得到廣泛的應用。
在電力通信傳輸網承載的業務越來越豐富的情況下，電力通信傳輸網在電網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量的增多，電力通信傳輸網變得越來越完善，對傳統的SDH傳輸網絡帶來了挑戰。
而通信傳輸網MSTP技術通過對各技術的融合，從中實現對數據、話音、圖像等多業務支持的目標，在電力通信領域得到飛速發展。
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的多業務傳送平臺(MSTP)是對傳統的SDH設備進行改進，在SDH幀格式中提供不同顆粒的多種業務、多種協議的接入、匯聚和傳輸能力，實現對城域網業務的匯聚，是目前電力通信傳輸網最主要的實現方式之一。
1.1 虛級聯技術
虛級聯將一個完整的的客戶帶寬分割開，將連續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議，它提供了一種把信號適配到傳送網的通用方法。
業務信號可以是協議數據單元PDU如以太網MAC幀，也可以是數據編碼如GE用戶信號。
GFP既可以應用于傳送電力通信傳輸網元如SDH，也可以應用于電力通信數據網元如交換機。
當用于傳送電力通信傳輸網元時，網元可以支持多種數據接口，若數據為PDU信號，則采用幀映射GFP-P方式，若數據為8B/10B編碼信號，則采用透明映射GFP-T方式;當用于電力通信數據網元時，采用幀映射GFP-F方式。
相對于PPP和LAPS，GFP協議更復雜一些，但其標準化程度更高，用途更廣。
1.3 鏈路容量調整技術
LCAS(Link Capacity Adjustment Scheme鏈路容量調整方案)是一種非常基于虛級聯技術的雙方握手，傳送層的信令協議，它主要包括以下兩個方面：1)鏈路狀態發生變化：LCAS對電力通信傳輸網成員進行檢測，如果出現失效時，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)帶寬配置發生變化：LCAS可根據實際電力通信業務帶寬需求容量進行調整，調整不會影響用戶的正常業務。
2 電力通信傳輸網的優化設計
2.1 MSTP的多層網絡結構設計
在電力通信傳輸網的網絡設計中，網絡的業務承載能力與可靠性是兩大重要因素，根據電力通信SDH傳輸網絡中業務需求的特點及業務流向，從網絡的易于管理、運行的角度出發，做好網絡結構分層的優化分析是必要的。
本地傳輸網一般分為三層網絡結構，即骨干層、和接入層，骨干層一般指的是地區骨干網，匯聚層一般指縣市級的骨干網，三層網絡結構的劃分有利于清晰網絡結構，避免骨干層節點過多，增加匯聚節點，便于接入層雙節點接入，有利于分層管理。
目前全國電力緊張，特別是沿海地區一些地區甚至遭受一周停三來四，停四來三的惡性停電，沿海地區每年還會遭受臺風的襲擊，因此如何防止節點失效給網絡帶來的安全隱患就切實地提上了議程。
分層環形的電力通信傳輸網的資源利用率是與節點業務的流向，節點分類，分組劃分的合理性密切相關的。
本文研究的基于MSTP的電力通信傳輸網采用的是完全集中型的分層環網結構，見圖2。
從圖3中，可以考察一個從A點到C的2M業務流。
層間均是雙節點互聯。
環內采用SDH單向通道保護環。
可以看到，該業務流在每個層次的環內都占用了整個環路2M的帶寬。
如果僅考察從A到B，則相當于一個二層的架構。
本文使用環網來構建核心層，匯聚層，接入層。
因此，層間的互聯也就是環間的互聯。
2.2 電力通信傳輸網的業務組網設計
電力通信傳輸網承載的業務主要是實時業務。
安全性和實時性要求較高。
為保證QoS及安全可靠性，可考慮采用以太業務匯聚方式進行傳輸，將接入層各個站點信息匯聚到調度數據網的匯聚點，可配置為EPL/EVPL業務類型。
通過VLAN標簽的識別，不同VLAN的業務完全隔離，安全性高，同時可以使多條業務共享MAC端口或共享VCTURNK，節省端口資源和貸款資源。
匯聚層調度數據網路由器之間的鏈接宜采用EPL點對點透傳方式配置。
電力通信傳輸網在接入層采用MSTP網絡接入，在匯聚層利用寬帶數據網傳輸。
寬帶數據網采用GE+MPLS技術進行組網。
通過增加MPLS的封裝，利用MPLS的標簽對電力通信傳輸網數據進行再次區分，實現多點帶寬動態共享和彼此數據隔離的需求。
2.3 電力通信傳輸網的保護方式設計
由于電力通信傳輸網的通信業務具有安全、可靠的特性，因此要求基礎電力通信傳輸網具有很強的生存能力，一方面應采用完善的SDH網絡的保護機制，另一方面應采取設備冗余配置的策略。
電力通信傳輸網保護機制大致可以分為兩類，即子網連接保護(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保護(2FMS-SPRING)、四纖雙向復用段共享環保護(4FMS-SPRING)。
由于電力通信傳輸網業務以匯聚性業務為主，因此建議采用SNCP網絡通道保護，在兩個相交環互通時，建議采用DNI雙節點保護方式。
2.4 電力通信傳輸網的設備選型
在電力通信傳輸網中，MSTP設備應優先選用原有網絡中已有的設備，盡量保持電力通信傳輸網的統一性和完整性，以便電力通信傳輸網的集中管理和集中維護。
適當控制設備種類，減少后續的開發成本和運營維護成本。
目前不同廠商的MSTP產品對數據業務的支持能力各有不同，在設備選型時應充分考慮MSTP產品對不同高層業務的支持方式以便于不同廠家設備的互聯互通。
同時，由于電力通信技術的迅速發展，要組建一個低成本而又有競爭力的電力通信傳輸網，在設備的選擇上還應兼顧設備的兼容性。
3 結語
總之，電力通信傳輸網對電網安全運行提供保障，基于MSTP的SDH通信網絡彌補了現有電力光纖通信網的眾多不足，對MSTP電力通信傳輸網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].商品與質量，2010(04).
[2]蔡德華.多業務傳輸平臺MSTP發展趨勢前瞻[J].科技創新導報，2010.
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