SDH技术在电力通信网中的应用

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　　摘要:SDH技术在电力系统通信网中起着重要的作用。本文就SDH技术在电力系统通信网中的运用做详细阐述，仅供参考。
　　
　　关键词:SDH技术;电力通信;应用
　　Abstract: the SDH technology in network power system plays an important role. This paper SDH technology in power system, the use of the communication network detail do, only for reference.
　　
　　Keywords: SDH technology; Electric power communication; application
　　
　　
　　中图分类号：TN915.853文献标识码：A文章编号：
　　一、SDH的概念及其优越性
　　1.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（SDH网络不含交换设备，只是交换局之间的传输手段。）。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。
　　2.SDH的性能优越性
　　 SDH具有统一的网络节点接口规范
　　 SDH使传统的PDH网络存在的1.5Mbit/s和2Mbit/s两个数字体系及三个地区标准在SDH基本模块STM-1上获得了统一,它将PDH速率信号装入虚容器,然后经复接安排到统一的STM-1的等级上,使新的SDH能支持现有的PDH,便于顺利地从PDH向SDH过渡。SDH还可以进行更高次的复接,通信速率大幅度提高,可形成世界范围的统一接口。
　　 采用同步复用方式和灵活的复用映射结构
　　 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网内各种不同等级的码流在帧结构净负荷区内的排列是有规律的,而净负荷与网络是同步的,只需利用软件即可使高速信号一次分插出低速支路信号,使数字交叉连接设备和上/下支路复用设备(也称分插复用器)的实现大大简化。
　　 SDH具有强大的网络管理能力
　　 SDH具有强大的操作、维护和管理功能。SDH帧结构中安排了约占信号5%的丰富的开销比特即段开销(SOH)和通道开销（POH）,其中SOH包括再生段开销和复用段开销。此外,由于SDH中的DXC（同步数字交叉连接设备）和ADM（分插复用器）等网络单元是智能化的,通过嵌入在SDH中的控制通路可以使部分网络管理能力分配到网络单元,实现分布式管理,使新特性和新功能的开发变得比较容易。
　　 SDH具有信息净负荷的透明性
　　 SDH网络可以传送各种净负荷及其段开销与管理单元指针而不管其具体信息结构如何,净负荷与SDH网的接口仅仅在网络边界上才有,一旦净负荷装入VC后,网络内部所有设备只需处理VC即可。SDH是作为同步网工作的,由于采用了指针调整技术使得净负荷可以在不同同步岛之间进行传送而不影响业务质量。
　　
　　二、SDH的基本原理
　　 SDH采用的信息结构等级称为同步传送模块STM-N,最基本的模块为STM-1,四个STM-1同步复用构成STM-4,16个STM-1或四个STM-4同步复用构成STM-16;SDH采用块状的帧结构来承载信息,每帧由纵向9行和横向270×N列字节组成,每个字节含8bit,整个帧结构分成段开销区、STM-N净负荷区和管理单元指针区三个区域,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。
　　 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(C),再加入通道开销(POH)形成虚容器(VC)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(TU)或管理单元(AU)的过程,它通过支路单元指针(TU PTR)或管理单元指针(AUPTR)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。
　　
　　三、电力系统通信特点
　　 电力系统通信的特点如下:
　　 1.防电磁、抗电压、安全可靠、性能稳定,高可靠性。
　　 2.话音、数据、图像等信息种类多、业务量不太大,局部地区站点密度较大,需要频繁的上下话路。
　　 3.传输实时信息通道比例较大,每天24小时不间断运行,通信方式繁多,各种业务采用的通信方式不尽相同。
　　 4.设备种类繁多、接口复杂,同时,电力系统建设迅速,要求电力系统通信网络也要做相应的调整。
　　
　　四、SDH在电力通信网中的应用
　　 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。国调中心至各大省区调度中心的电力通信为一级传输网(用于省会、城市之间的长途通信，传输大颗粒业务);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(用于省内城市之间长途通信，传输大颗粒业务);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(用于城市之间及地调之间通信中继);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(用于地区到用户之间通信，传输小颗粒业务，也是电力通信网的建设重点)。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.SDH用户接入设备的布置
　　 省调配置一套SDH用户接入设备,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,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,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,其基本是一套高性能的STM-ISDH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。
　　 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、POTS普通电话接入、继电保护DDN专线业务、以太网等业务。
　　 4.保护方式的选择分析
　　 SDH网络的特点是其光环网自愈功能。所谓光环自愈就是无需人为干预网络就能再极短时间内从失效状态中自动恢复所携带的业务，使用户感觉不到网络已出现了故障。在实际SDH网络设计过程中，需要根据节点的分布及业务量的需求采用各种各样拓扑结的网络。在SDH网络中的自愈保护可以分为线路保护倒换、环形网保护、网孔形DXC网络恢复及混合保护方式等。根据电网分布结构及保护等级上电网中的SDH网络偏向于环形网保护，根据电网分级、通信网的建设及传输业务量分析使用以下2种环网保护：⑴二纤双向复用段保护环，节点少、结构简单，但节点与节点之间传输业务量大，偏向于一级网和二级网中使用；⑵二纤单项通道保护环，节点大结构复杂，不同节点之间业务交换频繁，偏向于三级网和四级网中使用用。
　　
　　结束语
　　 虽然SDH通信具有巨大的优越性,目前也在迅速发展和推广应用,但是,在建设SDH通信网络时,作为一项系统工程必须根据实际情况,进行详细的规划与设计。只有这样,才能在电力通信投资较少、建设周期较长的情况下,达到预期的效果。
　　
　　参考文献:
　　[1]深圳华为公司. SDH和WDM光传输技术[Z].华为技术与产品丛书.
　　[2]韦乐平.光同步数字传送网[M].北京:人民邮电出版社,1998.
　　[3]吴凤修.SDH技术与设备[M].北京:人民邮电出版社,2006.

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