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探究SDH技术在电力通信中的应用及网络优化

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  摘要:SDH采用同步复用、映射和指针措施,增加了数据处理的灵活性,使得PDH 僵硬的硬件配置转变为灵活高效的软件配置。SDH 光纤通信技术作为一种可靠、先进、经济的通信技术,在当前电力通信的传输网络运行中,SDH 技术的研究与应用工作还要继续深入。
  关键词:SDH技术;电力通信;网络优化
  一、SDH的概念
  SDH(即同步数字系列)光端机容量较大,一般是16E1 到4032E1 。SDH 是一种将复接、线路传输及交换功能融为一体、并由统一网管系统操作的综合信息传送网络。它可实现网络有效管理、实时业务监控、动态网络维护、不同厂商设备间的互通等多项功能,能大大提高网络资源利用率、降低管理及维护费用、实现灵活可靠和高效的网络运行与维护,因此是当今世界信息领域在传输技术方面的发展和应用的热点,受到人们的广泛重视。SDH 传输业务信号时各种业务信号要进入SDH的帧都要经过映射、定位和复用三个步骤:映射是将各种速率的信号先经过码速调整装入相应的标准容器,再加入通道开销形成虚容器的过程,帧相位发生偏差称为帧偏移;定位即是将帧偏移信息收进支路单元或管理单元的过程,它通过支路单元指针或管理单元指针的功能来实现;复用则是将多个低价通道层信号通过码速调整使之进入高价通道或将多个高价通道层信号通过码速调整使之进入复用层的过程。其中段开销区主要用于网络的运行、管理、维护及指配以保证信息能够正常灵活地传送,它又分为再生段开销和复用段开销;净负荷区用于存放真正用于信息业务的比特和少量的用于通道维护管理的通道开销字节;管理单元指针用来指示净负荷区内的信息首字节在STM -N 帧内的准确位置以便接收时能正确分离净负荷。
  二、SDH技术在电力通信中的应用
  1.网络架构设计。电力输电网的网架结构,决定了电力通信网分级、分层、分区的传输网络拓扑结构。国调中心至各大区(省)调度中心的电力通信为一级传输网,大区调度中心至各省级调度中心的电力通信为二级传输网,省级调度中心至各地区级调度中心的电力通信为三级传输网,地区级调度中心至各县级调度所的电力通信为四级传输网、各县级调度通信网便是电力通信的五级传输网。电力系统通信网的业务流向由于其特定的管理方式,是从低向高级(县→地区→省)、本地区、县内通信较多,而县与县、地区与地区通信相对较少,因此网络的结构、容量也必须符合这一要求,在实际建设过程中,还需要根据实际情况,考虑网络建设和管理的复杂度,确定网络的层次架构。
  2.用户接入设备的布置。配置一套SDH 用户接入设备( 或交叉连接的复接设备),将各地区通信网至省调及上级调度的主通道业务信号进行分叉/ 复接,实现业务重组;区调配置一套SDH 用户接入设备(或交叉连接的复接设备),将各县通信网、发电厂至区调、省调的主通县调配置一套SDH 用户接入设备(或交叉连接的复接设备),将各变电所、发电厂至区调、省调的主通道业务信号进行分叉/复接,实现业务重组。SDH用户接入设备,其基本(平台)是一套高性能的STM-1SDH 传输设备,多台SDH 用户接入设备能够组成STM-1的SDH 网,并能够接入到STM-4 或STM-16 的网络中组成SDH子网。SDH 传输与复用部分应符合ITU 建议。
  3.业务实现过程。考虑将来的业务扩展,根据业务需要分配带宽颗粒,在传输系统中,一次变分配4 个左右2M,二次变分配3 个2M,局间提供分组交换所需2M。综合业务接入网设备满足如下需求:2/4 线音频专线接入、Z 接口延伸业务、热线电话(直通电话)、POTS 普通电话接入、继电保护D D N 专线业务(2 M 透明传输、N 4 k 以及各种子速率) 、以太网等业务。如华为HONET 综合业务接入网设备。
  4.保护方式的选择分析。SDH 的特点是其光环自愈功能。在光纤被切割等故障发生时仍能在很短的时间内恢复通信,这在保证整个通信系统的可靠性方面起重要作用。在实际设计过程中需要结合节点的分布,根据不同的保护方式主要有两种不同的网络配置方案:(1)SNC(子网连接保护)较适应于网孔型的网络结构。(2)自愈环保护适应于环网结构,网络通信容量较大,结构简单的大型網络更为适用。对于电力通信网通信容量较小,分支较多更为适用。该配置方案可靠性强、投资小,公共点仅需1 套设备,时延短。
  三、优化措施
  1.SDH 网络可靠性分析。随着社会经济的发展和科学技术的不断创新,国内的电力通信行业也迎来了更大的发展空间,而SDH 技术的出现和在电力通信传输网络中的灵活应用,对于电力通信领域的发展具有重要的意义。但是就某些SDH 传输网络而言,其网络结构形式还较为单一,内部涉及的节点也相对较多,因此容易受到外界因素的作用而出现电路通信中断等现象,进而对整体的电网稳定性造成影响。在这种情况下,为了更好的满足电网规模不断扩大背景下对于信号传输网络结构稳定性、传输容量以及传输效率等方面的需求,势必需要对现有的SDH 网络进行优化。
  2.SDH 网络优化方案。以某地区电力通信传输网络优化项目为例,由于该电力通信传输网络涉及的各个站点之间距离相隔较远,如果对光缆采取重新铺设的施工方案难度较大,所以根据电力通信传输网络所处地区业务类型较为集中的特点,最终决定对现有的网络进行升级和优化。具体操作如下: 在原有的STM-1 网络基础上重新建立一个STM-4 的电力通信传输网络;新建成的STM-4 电力通信传输网络仍旧延用原有的单向通道保护环,以此来实现STM-1 网络与STM-4 网络并网运行的状态。
  参考文献
  [1]韦凤修.SDH 技术与设备[ M] .北京:人民邮电出版社,2018 .
  [2]任正璞,张辉,万莹,等.电力通信传输网中自动交换光网络技术的应用研究[J].中国科技信息,2017(2):76-77.
  [3]金梦颖.基于MSTP 的SDH 传输网应用研究[D].北京:华北电力大学(北京),2017.
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