电力企业光纤通信传输网络设计思路

时间：2022-10-05 21:20:15 通信工程毕业论文我要投稿

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电力企业光纤通信传输网络设计思路

　　电力企业光纤通信传输网络设计思路【1】

　　【关键词】光纤通信 PDH SDH 重要通信通道

　　一、概述

　　为提高电力企业通信传输的可靠性、安全陛，确保电力调度、继电保护、电网调度自动化、办公自动化等信息传输通道安全稳定运行，减少人身及设备事故，提高电力企业的经济效益，必须有效发挥现代光纤通信传输网的潜力。

　　二、PDH光纤通信网存在的不足

　　我们知道当今社会是信息社会，高度发达的信息社会要求通信网能够提供多种多样的通信业务，通过通信网传输、交换处理的信息量将不断增大，这就要求现代化的通信网向数字化、综合化、智能化和个人化方向发展。

　　传输系统是通信网的重要组成部分，传输系统的好坏直接制约着通信网的发展。

　　目前传统的由PDH传输体制组建的传输网，在实际应用中最大传输容量只能达到140M。

　　从多年现场设备维护经验来看，PDH传输体制在实际应用中存在许多缺陷和不足。

　　复用方式复杂;不利于运行维护;没有统一的网管接口;限制通信网的发展

　　三、电力企业光纤通信网的发展历程

　　本段将以丹东供电公司为例简单介绍电力企业光纤通信网的发展历程。

　　随着光纤通信的发展，光纤通信技术被广泛应用，对光纤通信的速率、容量等要求越来越高，宽带业务的出现，特别是对通信网络的管理要求的提高，以及丹东供电公司与省公司之间的业务量逐年的增多，原有的PDH系统已不能满足这些需要。

　　SDH光通信技术的出现，完全弥补了PDH系统的诸多缺陷，而电力系统中的光缆也采用了一些特殊光缆。

　　如OPGW光缆、ADSS光缆。

　　为做好光设备更新改造任务，完成丹东供电公司光纤通信网建设工作等任务，丹东供电公司完成了省级骨干电路(丹东段)光纤通信网改造及建设任务。

　　四、光纤通信网设计原则和解决方案

　　光纤通信传输网的总体设计主要遵循高可靠性、安全实用性、合理有效利用资源的原则。

　　4.1光纤传输网改造

　　传统的PDH设备常用的保护，一般是点到点之间的倒换，其工作原理是当工作通道传输中断或性能劣化到一定程度后，系统倒换设备将主信号自动转至备用光纤系统传输，从而使接收端仍能接收到正常信号，而感觉不到网络已出故障。

　　这种保护方式恢复时间很陕，对光端设备本身故障保护十分有效，但对光缆被切断时(该故障率远远高于设备故障率)，上述保护就无能为力了。

　　SDH系统设备保护是将光纤传输网络组成环形，当通信站某一方向光缆被切断时，该通信站SDH设备会在极短时间内将所有业务信号自动倒换到另一方向的设备上运行，在备用光盘的基础上完全弥补了PDH设备的不足，实现了系统安全、可靠运行。

　　4.2光缆线路敷设的改进

　　在光纤传输中利用高压输电线路、电力杆塔的架设成OPGW光缆和ADSS光缆，尽量不用或少用普通光缆。

　　这样就能保证光纤能长距离传输并保证传输的安全性、可靠性。

　　4.3重要通信通道配置

　　在保障原业务通道正常传输的前提下，在主干网光系统内增加的重要通信通道应考虑其传输的安全性、可靠性、稳定性，并能合理地分配通信资源。

　　对于重要传输通道，为了保证其传输的可靠性，在主干光系统内应增加保护通道。

　　对于个丹东供电公司内部的光传输系统也应增加备用通道，而且保证备用通道在主通道故障的情况下，按规程要求在极短的时间内倒换到备用通道上运行。

　　对于构成传输通道的通信设备以外的其它设备，应保证与通信设备兼容，而且传输时，不能因为其它设备的故障而影响整个系统的性能。

　　根据以上设计原则，丹东供电公司合理配置了继电保护电路、自动化信息、会议电视系统、MIS系统、PCM电路和交换机中继电路等新业务接人工作。

　　4.4光纤通信网建设

　　省级骨干NEC2.5G电路(丹东段)光纤通信网完全能够适应现在及未来各种业务发展的需要。

　　省公司主干线NEC2.5G丹东地区涉及的光缆共有22条。

　　这些光缆大部分采OPGW光缆和ADSS光缆，只有极少的地区线路采用了普缆。

　　通过特殊光缆延长传输距离，实现了不同光设备传输线路的互相备用和光缆线路的主备用。

　　省公司主干线NEC2.5G(丹东地区)光纤通信网中，丹东局至丹东变至凤城变至革一变间采用1+1业务方式运行，其余通信站区间采用1+0环保护方式运行。

　　提高了系统运行的安全性和可靠性。

　　五、结束语

　　丹东供电公司通信网实现了一公司多站之间重要通信通道传输的高效、安全、可靠，为公司各种业务信息提供了强大的传输平台，为公司的安全生产和日常工作提供了服务保障，优质高效的传输能力完全适应于未来发展的需要。

　　建设一个大容量、高速率、高质量和高可靠性的通信网是电力企业发展的必然趋势。

　　参考文献[1]李文海，毛京丽，石方文，数字通信原理，人民邮电出版社，2007.

　　电力光纤通信传输网发展【2】

　　【摘要】本文阐述PDH传输体制在实际应用中主要存在的缺陷和不足，作为新一代传输体制-SDH被广泛应用。

　　通过对光传输系统改造和建设、重要通信通道配置方面来阐述电力企业现代光纤通信传输网络的设计思路。

　　建设一个大容量、高速率、高质量和高可靠性的通信网是电网发展的必然趋势。

　　【关键词】光纤通信 PDH SDH 重要通信通道

　　一、概述

　　为提高电力企业通信传输的可靠性、安全性，确保电力调度、继电保护、安全稳定控制装置、电网调度自动化、办公自动化等信息传输通道安全稳定运行，减少人身及设备事故，提高电力企业的经济效益，必须有效发挥现代光纤通信传输网的潜力。

　　二、PDH光纤通信网存在的不足

　　目前传统的由PDH传输体制组建的传输网，在实际应用中最大传输容量只能达到140M。

　　从多年现场设备维护经验来看，PDH传输体制在实际应用中存在许多缺陷和不足。

　　(1)复用方式复杂。

　　从高速信号中分/插出低速信号要一级一级的进行，例如在将34Mbit/s的信号中分/插出2Mbit/s信号过程中，通过二级解复用设备才能完成，使用了大量的“背靠背”设备。

　　一个34Mbit/s信号可复用进16个2Mbit/s信号，若在此处仅仅从34Mbit/s信号中上下一个2Mbit/s信号，也需要全套的二级复用和解复用设备，这样不仅增加了设备的体积、成本、功耗，还增加了设备的复杂性，使传输性能劣化，降低了设备的可靠性。

　　(2)不利于运行维护。

　　PDH信号的帧结构里用于运行维护工作(OAM)的开销字节不多，为完成不同的线路监控功能，各厂家设备在信息码后加上不同的冗余码，导致不同厂家同一速率等级的光接口码型和速率也不一样，致使不同厂家的设备无法实现横向兼容，在同一传输线路两端必须采用同一厂家的设备，这对完成传输网的分层管理、性能监控、业务的实时调度、传输带宽的控制、告警的分析定位是很不利的。

　　(3)没有统一的网管接口。

　　由于没有统一的网管接口，这就使你买一套某厂家的设备，就需买一套该厂家的网管系统，不利于形成统一的通信管理网。

　　(4)限制通信网的发展。

　　随着现代通信技术的高速发展和电力系统现有业务量的增多，其容量已经满足不了电力企业会议电视、自动化、电量远传、水情信息、MIS系统等信息传输的需求，已限制了二次系统保护信号等信息传输业务的发展。

　　由此看出在通信网向大容量、标准化发展的今天，PDH的传输体制已经愈来愈成为现代通信网发展的瓶颈，制约了传输网向更高的速率发展。

　　因此我们提出采用国际上先进的传输体制─SDH，它具有PDH体制所无可比拟的优点，它是不同于PDH体制的全新的一代传输体制，与PDH相比在技术体制上进行了根本的变革。

　　三、电力企业光纤通信网的发展历程

　　光纤通信迅猛发展，光纤应用不仅限制在电力调度，交换机中继电路、电量远传电路、MIS系统、会议电视系统等陆续开通，通信传输电路的质量、速率和可靠性明显提高，同时电力载波和微波线路大部分已不再使用，只是个别线路作为备用。

　　随着光纤通信的发展，光纤通信技术被广泛应用，对光纤通信的速率、容量等要求越来越高，宽带业务的出现，特别是对通信网络的管理要求的提高，原有的PDH系统已不能满足这些需要。

　　SDH光通信技术的出现，完全弥补了PDH系统的诸多缺陷

　　四、光纤通信网设计原则和解决方案

　　光纤通信传输网的总体设计主要遵循高可靠性、安全实用性、合理有效利用资源的原则。

　　这种保护方式恢复时间很快，对光端设备本身故障保护十分有效，但对光缆被切断时(该故障率远远高于设备故障率)，上述保护就无能为力了。

　　SDH数字交叉连接设备是SDH网的重要网络单元，是进行传输网管理、保护、恢复以及自动交叉分配支路信号的重要手段。

　　数字交叉连接设备的使用，省去了全套背靠背复用设备，对于经过本站而无需下线的信号，只需在设备内部交叉完成，只有在本站下线的信号才进行配线，使设备变得简单、灵活、经济。

　　同时减少了信号传输损耗，提高了信号传输的可靠性和安全性。

　　五、结束语

　　光纤通信网经过多年的运行，实现了一址多站之间重要通信通道传输的高效、安全、可靠，为各种业务信息提供了强大的传输平台，为电力系统的安全生产和日常工作提供了服务保障，优质高效的传输能力完全适应于未来电网发展的需要。

　　随着电网调度自动化水平的提高，建设一个大容量、高速率、高质量和高可靠性的通信网是电网发展的必然趋势。

　　基于电力通信传输网络优化设计研究【3】

　　摘要：文章主要总结了电力通信传输网的重要性，在此基础上，探讨了电力通信传输网关键技术(MSTP技术)，从而针对电力通信传输网的设计要点进行了分析，主要从网络结构、业务组网、保护方式和设备的选型等方面进行论述，以供大家参考。

　　关键词：电力通信;组网设计;虚级联技术;设备选型

　　引言：

　　近年来，随着电力系统迅速发展和通信技术的不断创新，电力通信网的规模也不断扩大，而电网公司调度数据网和综合数据网也随之得到广泛的应用。

　　在电力通信传输网承载的业务越来越丰富的情况下，电力通信传输网在电网安全运行中起到了关键性的作用。

　　目前随着一些电力基建工程的建设数量的增多，电力通信传输网变得越来越完善，对传统的SDH传输网络带来了挑战。

　　而通信传输网MSTP技术通过对各技术的融合，从中实现对数据、话音、图像等多业务支持的目标，在电力通信领域得到飞速发展。

　　1 MSTP技术概述

　　对目前来说，MSTP技术均已具备SDH的所有能力，基于SDH的多业务传送平台(MSTP)是对传统的SDH设备进行改进，在SDH帧格式中提供不同颗粒的多种业务、多种协议的接入、汇聚和传输能力，实现对城域网业务的汇聚，是目前电力通信传输网最主要的实现方式之一。

　　1.1 虚级联技术

　　虚级联将一个完整的的客户带宽分割开，将连续的带宽拆分为多个独立的VCs，各独立的VC分别传送，在接收侧重新组合。

　　虚级联技术可将分布于不同STM-N的VC-n(同一路由和不同路由均可)按照级联的方法，形成一个虚拟的大结构(VC-n-Xv)进行传输，其中每个VC-n均具有独立的结构和相应的POH，具有完整的VC-n结构。

　　虚级联传输见图1。

　　1.2 MSTP的封装技术

　　GFP(General Framing Procedure)是目前流行的一种比较标准的封装协议，它提供了一种把信号适配到传送网的通用方法。

　　业务信号可以是协议数据单元PDU如以太网MAC帧，也可以是数据编码如GE用户信号。

　　GFP既可以应用于传送电力通信传输网元如SDH，也可以应用于电力通信数据网元如交换机。

　　当用于传送电力通信传输网元时，网元可以支持多种数据接口，若数据为PDU信号，则采用帧映射GFP-P方式，若数据为8B/10B编码信号，则采用透明映射GFP-T方式;当用于电力通信数据网元时，采用帧映射GFP-F方式。

　　相对于PPP和LAPS，GFP协议更复杂一些，但其标准化程度更高，用途更广。

　　1.3 链路容量调整技术

　　LCAS(Link Capacity Adjustment Scheme链路容量调整方案)是一种非常基于虚级联技术的双方握手，传送层的信令协议，它主要包括以下两个方面：1)链路状态发生变化：LCAS对电力通信传输网成员进行检测，如果出现失效时，自动减小虚容器组的容量;如果检测到失效的成员修复后，则自动地增加。

　　2)带宽配置发生变化：LCAS可根据实际电力通信业务带宽需求容量进行调整，调整不会影响用户的正常业务。

　　2 电力通信传输网的优化设计

　　2.1 MSTP的多层网络结构设计

　　在电力通信传输网的网络设计中，网络的业务承载能力与可靠性是两大重要因素，根据电力通信SDH传输网络中业务需求的特点及业务流向，从网络的易于管理、运行的角度出发，做好网络结构分层的优化分析是必要的。

　　本地传输网一般分为三层网络结构，即骨干层、和接入层，骨干层一般指的是地区骨干网，汇聚层一般指县市级的骨干网，三层网络结构的划分有利于清晰网络结构，避免骨干层节点过多，增加汇聚节点，便于接入层双节点接入，有利于分层管理。

　　目前全国电力紧张，特别是沿海地区一些地区甚至遭受一周停三来四，停四来三的恶性停电，沿海地区每年还会遭受台风的袭击，因此如何防止节点失效给网络带来的安全隐患就切实地提上了议程。

　　分层环形的电力通信传输网的资源利用率是与节点业务的流向，节点分类，分组划分的合理性密切相关的。

　　本文研究的基于MSTP的电力通信传输网采用的是完全集中型的分层环网结构，见图2。

　　从图3中，可以考察一个从A点到C的2M业务流。

　　层间均是双节点互联。

　　环内采用SDH单向通道保护环。

　　可以看到，该业务流在每个层次的环内都占用了整个环路2M的带宽。