禹 寧，栗華鋒

（山西省電力公司電力通信中心，山西 太原 030001）

0 引言

同步數(shù)字傳輸體系SDH（Synchronous Digital Hierarchy）光傳輸網(wǎng)架是通信網(wǎng)的基石，山西電力通信經(jīng)過“十五”、“十一五”的飛速發(fā)展，現(xiàn)今已建成一套十分完善的SDH網(wǎng)絡(luò)。基于通信網(wǎng)的不斷發(fā)展，承載的重要業(yè)務(wù)也越來越多。業(yè)務(wù)量成倍增加的同時，也給設(shè)備例行檢修、遷改工作帶來了難度。這其中比較典型的且具有較高難度的就是2.5 G四纖自愈環(huán)復(fù)用段保護(hù)網(wǎng)的設(shè)備遷改問題。如何實現(xiàn)四纖環(huán)上節(jié)點中斷的同時對所帶業(yè)務(wù)不產(chǎn)生影響，特別是在通信樞紐節(jié)點上對設(shè)備進(jìn)行操作是一個復(fù)雜的過程。

1 四纖自愈環(huán)的概念

自愈網(wǎng)指的是無需人為干預(yù)，網(wǎng)絡(luò)即可在極短的時間內(nèi)從失效故障中自動恢復(fù)所攜帶的業(yè)務(wù)，使用戶感覺不到網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障[1]。自愈網(wǎng)的引入是現(xiàn)代傳輸網(wǎng)發(fā)展的趨向和對質(zhì)量的要求，是一種改進(jìn)傳輸網(wǎng)靈活性和生存性的先進(jìn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

按照自愈網(wǎng)的定義，自愈網(wǎng)的形式可分為線路保護(hù)和環(huán)形網(wǎng)保護(hù)（自愈環(huán)）兩種方式[2]。在這里只著重談一下四纖復(fù)用環(huán)的原理。

如圖1所示，四纖雙向復(fù)用段保護(hù)環(huán)采用2根工作光纖（1發(fā)1收，S1和S2）和2根保護(hù)光纖（1發(fā)1收，P1和P2）。其中S1和S2分別沿順時針和逆時針雙向傳輸業(yè)務(wù)信號，而P1和P2分別形成對S1和S2的兩個方向的保護(hù)環(huán)，在每一節(jié)點上都有相應(yīng)的倒換開關(guān)作為保護(hù)倒換之用[1]。

正常情況下，節(jié)點A至節(jié)點C的信號（AC）沿S1順時針傳至節(jié)點C，節(jié)點C至節(jié)點A的信號（CA）沿S2逆時針傳至節(jié)點A，P1和P2空閑。當(dāng)BC節(jié)點間光纜被切斷時，利用自動保護(hù)倒換APS（Automatic Protection Switch）協(xié)議，在B和C節(jié)點中各有兩個倒換開關(guān)執(zhí)行命令，即在B節(jié)點，S1和P1溝通，S2和P2溝通，C節(jié)點也完成類似功能，其他節(jié)點則確保光纖P1和P2上傳送的業(yè)務(wù)信號在本節(jié)點完成正常的橋接功能。從圖1中所示的信號走向，不難分析出維持信號繼續(xù)傳輸?shù)牡览怼．?dāng)故障排除后，倒換開關(guān)通常返回原來位置[1]。

四纖環(huán)特點是時隙可以重復(fù)使用，增大了環(huán)的傳輸容量；可以利用保護(hù)光纖傳送額外業(yè)務(wù)；可抗多節(jié)點失效；兼有段倒換及環(huán)倒換的功能，即兼有1+1及二纖復(fù)用段環(huán)的優(yōu)點。當(dāng)單盤或一纖失效，首先是進(jìn)行區(qū)段倒換，與1+1線路保護(hù)原理相同，倒換時間短，一般小于30 ms。當(dāng)光纜中斷，會進(jìn)行環(huán)倒換，與二纖復(fù)用段環(huán)類似，倒換時間較長，但一般小于50 ms[2]。

圖1 四纖復(fù)用段保護(hù)環(huán)原理圖

2 山西電力光傳輸網(wǎng)結(jié)構(gòu)

山西電力通信網(wǎng)自2002年建設(shè)至今，經(jīng)過多年的努力，目前已經(jīng)建成一套堅強、可靠的光傳輸網(wǎng)絡(luò)。整個網(wǎng)絡(luò)根據(jù)級別的不同，采用混合速率方式。即以地市公司、500 kV站和重要匯聚型220 kV站為節(jié)點組成的2.5 G光傳輸網(wǎng)為核心網(wǎng)架；以220 kV及以上站組成的兩張155 M光傳輸網(wǎng)為主干網(wǎng)架；還有剛建成的波分光傳輸系統(tǒng)作為大業(yè)務(wù)傳輸?shù)耐ǖ馈?/p>

2.5 G光傳輸網(wǎng)至2010年底已經(jīng)建成覆蓋全省的四纖自愈環(huán)復(fù)用段保護(hù)環(huán)網(wǎng)。整個網(wǎng)絡(luò)由11個四纖環(huán)組成。每個四纖環(huán)都有同向1+1保護(hù)和逆向環(huán)倒換保護(hù)組成。這張網(wǎng)絡(luò)由于處在通信樞紐節(jié)點上，所以，它所承載的業(yè)務(wù)尤為重要，在某個節(jié)點進(jìn)行遷改或應(yīng)工作需要進(jìn)行斷電的情況下，重要業(yè)務(wù)是不允許中斷或長時間中斷的。

3 設(shè)備割接原理闡述

通信樞紐節(jié)點一般指業(yè)務(wù)匯聚的站點，特點是處于核心網(wǎng)絡(luò)中，光方向多，業(yè)務(wù)承載量大，業(yè)務(wù)重要性高。由于其運行的重要性，設(shè)備遇到遷改等問題時工作的難度大。

山西電力通信系統(tǒng)中采用的是四纖自愈環(huán)復(fù)用段保護(hù)方式，在設(shè)備遷改過程中要充分利用四纖環(huán)的保護(hù)功能。即當(dāng)一個方向的光纜中斷后，四纖環(huán)進(jìn)行環(huán)倒換，保證業(yè)務(wù)的暢通。當(dāng)某一個節(jié)點全部是直通電路，該節(jié)點的失效不會影響任何電路。

總體的構(gòu)想是在四纖環(huán)上新增加一個節(jié)點，該節(jié)點接入四纖環(huán)前先將被遷改設(shè)備的所有直通電路拷貝至該節(jié)點設(shè)備中，然后利用四纖環(huán)的倒換原理，將該節(jié)點串入四纖環(huán)內(nèi)，再將被遷改設(shè)備上的“落地”業(yè)務(wù)逐次割接至該節(jié)點，最后再次利用四纖環(huán)倒換原理，將被遷改設(shè)備退出四纖環(huán)，至此工作完畢。

4 設(shè)備遷改方案

以通信樞紐機(jī)房的改造為例說明，設(shè)備的遷改涉及兩個四纖環(huán)的倒接工作復(fù)雜、繁瑣。首先利用開環(huán)加節(jié)點的方式將一個新的站點加入到四纖環(huán)中，再將業(yè)務(wù)逐次倒接到新設(shè)備上，當(dāng)業(yè)務(wù)全部倒接到新設(shè)備上后，再開環(huán)去節(jié)點，將原有設(shè)備退出運行，從而實現(xiàn)遷改目的，見圖2、圖3、圖4。

圖2 通信樞紐房設(shè)備遷改前結(jié)構(gòu)圖

圖3 通信樞紐房設(shè)備開環(huán)加節(jié)點后結(jié)構(gòu)圖

圖4 通信樞紐房設(shè)備開環(huán)去節(jié)點后結(jié)構(gòu)圖

4.1 割接前準(zhǔn)備工作

a）環(huán)上節(jié)點無異常告警，環(huán)倒換練習(xí)可以通過。

b）每個節(jié)點的環(huán)倒換狀態(tài)處于正常狀態(tài)。

c）新節(jié)點5的送電，軟件設(shè)置已經(jīng)完成：交叉連接，監(jiān)控通道設(shè)置，網(wǎng)元地址（NE Address），環(huán)節(jié)點圖（RingIDMap）。

4.2 四纖環(huán)開環(huán)加節(jié)點實施步驟

4.2.1 核實電路

確認(rèn)站點1與站點2之間存在的所有電路，且無信號丟失、信號誤碼、時隙中斷等異常告警。在站點5上將這些電路的直通預(yù)先全部做好。此項的關(guān)鍵在于將節(jié)點1的幾百條直通時隙分毫不差的設(shè)置到節(jié)點5上，這樣才能保證開環(huán)加節(jié)點后業(yè)務(wù)的正常運行。

4.2.2 執(zhí)行強制環(huán)倒換（站點1與站點2）

先登陸到站點1，確認(rèn)站點1與站點4之間光口無異常告警。然后在網(wǎng)管上執(zhí)行強制環(huán)倒換命令。需特別注意的是此過程會造成站點1與站點2之間存在的所有電路的瞬間中斷，時間小于50 ms，經(jīng)試驗和理論分析表明此過程對目前運行業(yè)務(wù)不會產(chǎn)生影響。至此已完成四纖環(huán)倒換，站點1、2之間已經(jīng)沒有任何業(yè)務(wù)。

圖5 四纖強制倒換圖

4.2.3 開環(huán)加節(jié)點

斷開站點1與站點2之間的光纖連接。連接好站點1與站點5之間的光纖，確認(rèn)兩側(cè)收發(fā)光功率在允許范圍內(nèi)。連接好站點5與站點2之間的光纖，確認(rèn)兩側(cè)收發(fā)光功率在允許范圍內(nèi)。

4.2.4 設(shè)置新環(huán)節(jié)點數(shù)據(jù)

登陸到環(huán)上所有節(jié)點，修改各站的環(huán)節(jié)點圖(RingIDMap)至此就搭建了一個新的四纖環(huán)。

4.2.5 釋放強制環(huán)倒換

登陸到站點1，確認(rèn)站點1與站點5之間光口無異常告警。在網(wǎng)管上執(zhí)行釋放強制環(huán)倒換命令。在設(shè)備網(wǎng)管上對相應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行修改，確認(rèn)與實際設(shè)備數(shù)據(jù)統(tǒng)一，開環(huán)加節(jié)點過程完成。

此過程達(dá)到的效果是：一方面成功增加一個節(jié)點替換被遷改的節(jié)點，然后將被遷改節(jié)點退出運行就可以了。第二方面將被遷改節(jié)點上的直通業(yè)務(wù)全部割接至新增節(jié)點上，至此直通業(yè)務(wù)的割接工作已經(jīng)完成。

4.3 業(yè)務(wù)倒接

開環(huán)加節(jié)點后可以根據(jù)業(yè)務(wù)總體割接安排，將業(yè)務(wù)逐一從節(jié)點1倒接到節(jié)點5上，逐一倒接的優(yōu)勢是同一時刻只影響某一單個的業(yè)務(wù)，不會造成業(yè)務(wù)的大范圍中斷。在業(yè)務(wù)倒接前確認(rèn)具備備用通道的業(yè)務(wù)備用通道正常運行，這樣對業(yè)務(wù)來講并沒有中斷。

當(dāng)業(yè)務(wù)全部倒接到節(jié)點5后，節(jié)點1上除了直通時隙將不存在任何類型的其他業(yè)務(wù)，此時節(jié)點1相當(dāng)于一個中繼站，進(jìn)行開環(huán)去節(jié)點操作，由于此過程與開環(huán)加節(jié)點類似，在此不再贅述。

5 結(jié)束語

SDH 2.5 G設(shè)備的遷改工作是一項艱巨、復(fù)雜的任務(wù)，這其中包含了對各種業(yè)務(wù)的核對、割接前進(jìn)行完善的實驗等過程。所以要集思廣益，在充分的實驗和論證的前提下進(jìn)行準(zhǔn)確的割接，從而提高整個網(wǎng)絡(luò)的安全性。

［1］ 樊昌信，曹麗娜.通信原理［M］.6.北京：國防工業(yè)出版社，2007：373.

［2］ 肖萍萍，周芳.SDH原理與技術(shù)［M］.北京：北京郵電大學(xué)出版社，2002：54-60.