李海曦 張 穎

摘要:文章分析了蘭州電網(wǎng)西部光纖專用通信網(wǎng)的現(xiàn)狀、存在問題以及優(yōu)化改造后的系統(tǒng)狀況,充分介紹了優(yōu)化改造后系統(tǒng)的保護方式,分析了網(wǎng)絡在特殊情況下的最優(yōu)保護路徑,提出了解決方案并在實際應用中的良好應用情況。

關(guān)鍵詞:SDH;保護;建設

中圖分類號:TN929.1文獻標識碼:A文章編號:1006-8937(2009)18-0056-02

蘭州市區(qū)東部、西部光纖通信傳輸環(huán)網(wǎng)工程的建設成功,不僅緩解了因微波及載波電路容量、種類有限而導致市區(qū)110kV及以上等級電網(wǎng)范圍內(nèi)變電站通信信息業(yè)務受遏制的現(xiàn)狀,而且實現(xiàn)了整個市區(qū)電網(wǎng)“信息高速公路”,完成整個蘭州市區(qū)光纖全覆蓋的目的,為甘肅電網(wǎng)專用通信網(wǎng)各級信息“進市區(qū)”提供了必要的高速率、大容量、低誤碼的傳輸通道。

整個工程依托現(xiàn)有的本地通信線路、10kV配電線路、35kV線路以及新建的110kV線路同桿架設8芯、12芯、18芯、24芯和36芯普通無金屬架空光纜GYFSTY和無金屬自承式架空光纜ADSS,組成東西相切環(huán)和西部三個相交環(huán)的網(wǎng)絡拓撲。系統(tǒng)共建成網(wǎng)元67個,敷設光纜400多公里,基本覆蓋蘭州市區(qū)東部、西部的110KV及以上變電站(包括永登地區(qū)及榆中地區(qū))。

蘭州市區(qū)西部光環(huán)網(wǎng)全部采用深圳華為通信公司的Optix 2500+和Optix 155/622H光傳輸設備以及HONET ONU智能交叉接入設備。其中主干光環(huán)網(wǎng)全部采用Optix 2500+和HONET ONU,Optix 2500+光傳輸設備傳輸?shù)燃塖TM-4(可在線不中斷業(yè)務平滑升級至STM-16,西環(huán)網(wǎng)工程已將所有Optix 2500+中的數(shù)字交叉板直接配置成為STM-16等級,若需升級,只需更換相應的光接口板即可實現(xiàn)STM-16容量),傳輸速率622.080 Mbit/s(可升級至2.5 Gbit/s),傳輸容量252×E1(可升級至1008×E1),交叉能力高階128×128VC-4和低階等效1008×1008VC-12。HONET ONU智能交叉接入設備傳輸容量16個2M方向,單框最大提供480路時隙。主干光鏈路全部采用Optix 155/622H和HONET ONU,Optix 155/622H光傳輸設備傳輸?shù)燃塖TM-1(可在線不中斷業(yè)務平滑升級至STM-4,若需升級,只需更換相應的光接口板即可實現(xiàn)STM-4容量),傳輸速率155.520 Mbit/s(可升級至622.080 Mbit/s),傳輸容量63×E1(可升級至252×E1),交叉能力高階16×16VC-4。

蘭州市區(qū)西環(huán)網(wǎng)目前全網(wǎng)絡采用雙纖雙向通道保護環(huán)方式,并且不占用系統(tǒng)容量,。而改造后的西部光環(huán)網(wǎng)因系統(tǒng)網(wǎng)絡拓撲發(fā)生了較大的變化,因此其保護方式也應該進行相應的改造。

為了提高網(wǎng)絡的安全性,要求網(wǎng)絡有較高的生存能力,從而產(chǎn)生了自愈網(wǎng)。自愈網(wǎng)能在網(wǎng)絡出現(xiàn)意外故障時自動恢復業(yè)物。環(huán)行網(wǎng)保護就是實現(xiàn)自愈網(wǎng)的方法之一。

根據(jù)自愈環(huán)節(jié)構(gòu)可分為通道倒換環(huán)和復用段(線路)倒換環(huán)兩大類。在通道倒換環(huán)中,業(yè)務信息的保護是以每個通道為基礎的,根據(jù)環(huán)內(nèi)每一個別通道信號質(zhì)量的優(yōu)劣來確定是否倒換。而在復用段倒換環(huán)中,倒換是以每一對節(jié)點間的復用段信號質(zhì)量為基礎的,當復用段有故障,在故障的范圍內(nèi)整個線路倒換到保護回路。根據(jù)通道保護復用段保護倒換的性質(zhì)及保護信息的流向可以看出,一般情況下,通道保護倒換方式常用于集中型業(yè)務處理及網(wǎng)絡管理上,而復用段保護倒換方式則常用于分散型網(wǎng)絡管理及業(yè)務分配的系統(tǒng)中。那么,針對這兩種保護方式,本設計將對照即將改造后的西部光環(huán)網(wǎng),來進行相應的自愈環(huán)網(wǎng)保護設置。

改造后的西部光環(huán)網(wǎng),將形成一個STM-16等級的支撐環(huán)網(wǎng)與一個STM-4等級的接入環(huán)網(wǎng)相切的基本結(jié)構(gòu),相切點正好是地調(diào)中心站,然后分別在兩個環(huán)網(wǎng)上添加不同傳輸?shù)燃壍沫h(huán)網(wǎng)或鏈路。對于整個西部光環(huán)網(wǎng)來說,從其業(yè)務流向上可以看出,各站點業(yè)務信息在傳輸回地調(diào)的同時,也被部分傳輸回各分集控中心。在西環(huán)網(wǎng)上,有建西集控、西固集控、紅古集控、建設坪集控、榆中集控、永登集控等多個集控中心,但是相對于集控中心而言,大部分、甚至絕大部分信息依然是以地調(diào)中心站作為最終的傳輸溯源。所以,現(xiàn)階段,蘭州電網(wǎng)專用通信網(wǎng)的業(yè)務信息配置及流向還是一個集中型的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)。

原有的西部主干光環(huán)網(wǎng),即改造后的接入主干光環(huán)網(wǎng)在西部光環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)工程中就已經(jīng)將其配置成為了一個雙纖單向通道保護環(huán)網(wǎng),并在所有的鏈路或環(huán)網(wǎng)接入節(jié)點上都進行了SNCP保護設置(環(huán)帶鏈),使得環(huán)網(wǎng)上任何一個方向的光纜或站點(包括光接口板)出現(xiàn)故障產(chǎn)生該方向業(yè)務流中斷時,都能在最短的時間內(nèi)發(fā)生保護倒換,并使得各分支所帶節(jié)點業(yè)務傳輸不致中斷。所以,在改造后的該環(huán)網(wǎng),因其網(wǎng)絡拓撲并沒有發(fā)生大的變化,所以還是繼續(xù)保留該網(wǎng)絡原有的保護倒換方式。

對于新建成的STM-16支撐主干光環(huán)網(wǎng),因其業(yè)務流向也大部分都是傳輸回中心站,故也擬將該網(wǎng)絡設置成為雙纖單向通道保護環(huán)網(wǎng)。只是在該環(huán)網(wǎng)上的每一個節(jié)點,由于都帶有分支或附屬環(huán)網(wǎng),所以,除中心站外,每一個網(wǎng)元都需要進行SNCP保護設置。

另外,由西部主干光鏈路改造成的兩個STM-1等級的小環(huán)網(wǎng)和永靖地區(qū)小環(huán)網(wǎng)也依然采用雙纖單向通道保護環(huán)方式。而永登地區(qū)和榆中地區(qū)的鏈路則采用SNCP無保護鏈方式。

圖1為雙纖單向通道倒換保護環(huán)示意圖。

在通道倒換環(huán)上信號的傳輸方式是單向的,從A節(jié)點向C節(jié)點發(fā)送的信號沿業(yè)務光纖S按順時針方向傳輸,從C節(jié)點向A節(jié)點發(fā)送的信號繼續(xù)沿光纖S繞順時針方向傳輸。發(fā)送側(cè)發(fā)送的信號同時也送給保護光纖P,因此,在P光纖有一個從A向C發(fā)送的備份信號,且沿P光纖繞反時針方向從A傳到C;P光纖上從C向A發(fā)送的備份信號繼續(xù)沿P光纖繞反時針方向從C傳到A每個節(jié)點均從兩個方向接收到相同的信號,并選擇兩個方向來的信號中最好的一個。

當節(jié)點B和C之間的兩條光纖同時被切斷時,如圖2所示。

在節(jié)點C,由于從A經(jīng)S光纖按順時針方向送來的信號已丟失,故接收端的倒換開關(guān)將S光纖轉(zhuǎn)向P光纖,倒換為接收從A節(jié)點經(jīng)P光纖按逆時針方向送來的信號,而C發(fā)向A的信息仍經(jīng)S光纖按順時針方向傳送。其它個節(jié)點仍從順時針方向接收信號,因而,B節(jié)點與C節(jié)點之間的路段雖已失效,但信號仍然沿兩個方向在A與C之間傳送,信息也正常地流過其它節(jié)點,根據(jù)圖3可以看出。

在本次優(yōu)化改造設計中新建設的STM-16等級的支撐主干光環(huán)網(wǎng)中,大部分路徑是與三級通信網(wǎng)采用共纜分纖的方式來實現(xiàn)的。為了最優(yōu)化合理的組織該環(huán)網(wǎng)的網(wǎng)絡拓撲,我們在張家臺變～海石灣變段的24芯OPGW借助了6芯,分別組成了302開關(guān)站～海石灣變(其中302開關(guān)站～張家臺變段光纜為新建光纜)～張家臺變段以及大坪開關(guān)站～張家臺變(其中大坪開關(guān)站～海石灣變?yōu)橐呀ǔ晒饫|)段,如圖3所示。盡管OPGW光纜的可靠性是目前電力系統(tǒng)使用光纜中可靠性最高的一種光纜,但是在進行網(wǎng)絡保護的時候,就不能不考慮光纜在中斷時業(yè)務如何迂回的方式。所以,本設計擬對在出現(xiàn)張家臺變～海石灣變段光纜中斷時,業(yè)務信息在中斷面最小的情況下進行迂回的通道保護方式,現(xiàn)作如下要求:

除STM-16等級支撐主干環(huán)網(wǎng)和兩個依托在其上的STM-1等級小環(huán)網(wǎng)本身采用的雙纖單向通道保護方式以及各節(jié)點采用的SNCP保護方式外,在該網(wǎng)絡中,還需要借助系統(tǒng)中16個VC-4中的一個,組成地調(diào)中心站→302開關(guān)站→達川變→張家寺變→花莊變→洞子村變→紅古變→紅古供電所→海石灣變→一礦變→窯街變→建設坪變→連城電廠→大坪開關(guān)站→張家臺變→炳靈變→和平變→地調(diào)中心站的一個新的虛擬通道保護環(huán)網(wǎng),如圖3。并將該網(wǎng)絡上所有較為重要的2Mbps業(yè)務、自動化業(yè)務、調(diào)度業(yè)務、聯(lián)網(wǎng)業(yè)務等通道全部組織在該虛擬環(huán)網(wǎng)上,一旦發(fā)生光纜中斷的情況,這些業(yè)務不會隨著光纜的中斷而無法進行正常傳輸。

采用這種方式的好處是當網(wǎng)絡中302開關(guān)站～海石灣變段、海石灣變～張家臺變段和大坪開關(guān)站～張家臺變段的光纜在同一時間中斷時,STM-16主干環(huán)網(wǎng)上其余節(jié)點除借助自身的保護方式發(fā)生通道倒換外,海石灣變和兩個STM-1等級小環(huán)網(wǎng)上的較為重要的業(yè)務也會隨著虛擬環(huán)網(wǎng)的通道倒換而不至于發(fā)生中斷。

另外,該保護方式只是針對海石灣變～張家臺變段光纜中斷時考慮的,如果是環(huán)網(wǎng)上任何一個網(wǎng)元或網(wǎng)元中的光板中斷,都不會引起該保護動作,網(wǎng)絡會利用自身的通道保護環(huán)網(wǎng)進行倒換,使得業(yè)務不受影響。

參考文獻:

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