高 偉，張麗霞，弭 勇

（1.山西省電力公司，山西 太原 030001；2.山西省電力公司電通中心，山西 太原 030001；3.山西電力科學(xué)研究院，山西 太原 030001）

密集波分復(fù)用系統(tǒng)在山西電力通信網(wǎng)的應(yīng)用研究

高 偉1，張麗霞2，弭 勇3

（1.山西省電力公司，山西 太原 030001；2.山西省電力公司電通中心，山西 太原 030001；3.山西電力科學(xué)研究院，山西 太原 030001）

論述了密集波分復(fù)用系統(tǒng)（DWDM）是一種適合多業(yè)務(wù)、大容量的傳輸系統(tǒng)，其穩(wěn)定性、可靠性以及安全性可以滿足山西電力通信網(wǎng)未來的發(fā)展要求。首先介紹了DWDM系統(tǒng)的概念及系統(tǒng)組成，其次分析了山西電力主干通信網(wǎng)的發(fā)展趨勢，從而引出DWDM系統(tǒng)在山西電力通信網(wǎng)中的發(fā)展及應(yīng)用。

密集波分復(fù)用系統(tǒng)；電力通信網(wǎng)；應(yīng)用研究

0 引言

隨著山西電網(wǎng)的飛速發(fā)展，山西電力通信網(wǎng)的發(fā)展也是日新月異。在“十一五”期間，山西電力通信網(wǎng)將承載著大量的業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)，各項(xiàng)業(yè)務(wù)系統(tǒng)都覆蓋著省內(nèi)電力系統(tǒng)大量的廠、站、單位，對主干傳輸系統(tǒng)的寬帶需求將大幅增加。電力通信網(wǎng)需要全面提升傳輸能力，符合電網(wǎng)數(shù)字化、信息化的發(fā)展需求。

現(xiàn)有的主干SDH/2.5G傳輸電路已經(jīng)不具備向各業(yè)務(wù)系統(tǒng)較大規(guī)模擴(kuò)容或升級提供通道的條件，全省主干傳輸系統(tǒng)需要在傳輸容量方面進(jìn)一步擴(kuò)大。因此，以500 kV線路OPGW光纖網(wǎng)架為依托，建設(shè)一套DWDM傳輸系統(tǒng)，與已有的2.5 G主干電路配合，形成全省光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)，充分發(fā)揮全省主干網(wǎng)架的效能，在山西電網(wǎng)“十一五”乃至更長的時間，為電網(wǎng)生產(chǎn)和經(jīng)營管理的數(shù)據(jù)化、信息化應(yīng)用方面提供高可靠、大容量的通信基礎(chǔ)設(shè)施平臺是十分必要和重要的。

1 DWDM簡介

1.1 DWDM概念

光波分復(fù)用是將不同規(guī)定波長的光信號，在發(fā)送端通過光復(fù)用器（合波器）合成一束光，送入一芯光纖中傳輸，在接收端，再由一個光解復(fù)用器（分波器）將這些不同波長的光信息號區(qū)分開來，由于不同波長的光載波信號可以看作相互獨(dú)立，從而在一芯光纖中可以實(shí)現(xiàn)多路光信號的復(fù)用傳輸,大大提高了光纖的傳輸容量。

目前的DWDM系統(tǒng)可提供16/20波或32/40波的單纖傳輸容量，最大可到160波，具有靈活的擴(kuò)展能力。用戶初期可建16/20波的系統(tǒng)，之后根據(jù)需要再升級到32/40波，這樣可以節(jié)省初期投資。其升級方案原理：一種是在C波段紅帶16波加藍(lán)帶16波升級為32波的方案；另一種是采用interleaver，在C波段由200 GHz間隔16/32波升級為100 GHz間隔20/40波。進(jìn)一步地擴(kuò)容，可提供C+L波段的擴(kuò)容方案，使系統(tǒng)傳輸容量進(jìn)一步擴(kuò)充為160波。

1.2 DWDM系統(tǒng)的組成

波分傳輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)類型分為：開放式系統(tǒng)和集成式系統(tǒng)。兩者之間的比較如下。

a）開放式系統(tǒng)使用波分轉(zhuǎn)換器并要求接入系統(tǒng)的業(yè)務(wù)系統(tǒng)能夠提供符合G.957/G.691標(biāo)準(zhǔn)的光口；集成式系統(tǒng)不使用波長轉(zhuǎn)換器并要求接入系統(tǒng)的業(yè)務(wù)系統(tǒng)能夠提供符合G.692標(biāo)準(zhǔn)的光口。

b）開放式系統(tǒng)對業(yè)務(wù)系統(tǒng)的接口要求低，兼容通用性好，已運(yùn)行的業(yè)務(wù)系統(tǒng)接入時不需要進(jìn)行改造。集成式系統(tǒng)對業(yè)務(wù)系統(tǒng)的接口要求較高，兼容性、通用性差，已運(yùn)行的業(yè)務(wù)系統(tǒng)接入時需要進(jìn)行改造。

山西電力密集波分復(fù)用系統(tǒng)作為山西電力通信網(wǎng)今后較長時間內(nèi)傳輸系統(tǒng)的基礎(chǔ)，需要較高的兼容性、通用性，因此采用開放式系統(tǒng)。

開放式DWDM系統(tǒng)是由OTM、OA和色散補(bǔ)償光纖(DCF)設(shè)備組成（見圖1所示）。

圖1 開放式DWDM系統(tǒng)配置圖

其中OTM含合波器、分波器、波長轉(zhuǎn)換器(OTU)(可選)、光功率放大器、光前置放大器、光監(jiān)控通路(OSC)分波器/合波器。

OADM含光波長分插濾波器、波長轉(zhuǎn)換器(OTU)(可選)、光功率放大器、光前置放大器、光監(jiān)控通路(OSC)分波器/合波器。

OA含光線路放大器、OSC分波器/合波器。

色散補(bǔ)償光纖(DCF)根據(jù)色散容忍范圍和光復(fù)用段長度配置。

2 山西電力光纖通信網(wǎng)的發(fā)展

隨著通信技術(shù)的日新月異，以及電力系統(tǒng)信息化應(yīng)用需求的強(qiáng)勁推動，近幾年來，全國電力通信網(wǎng)都得到了快速發(fā)展。山西電力通信網(wǎng)在全國的發(fā)展大潮中，已建成了主干、市級和農(nóng)電完整的三級通信網(wǎng)。達(dá)到了主干通信網(wǎng)任一條光纜、任一臺光端機(jī)、電源設(shè)備故障，均不影響調(diào)度通信、光纖保護(hù)、調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)等重要業(yè)務(wù)的正常發(fā)展。

到目前為止，山西電力通信網(wǎng)已實(shí)現(xiàn)了：全省500 kV雙環(huán)網(wǎng)，220 kV電網(wǎng)將解環(huán)分為幾個區(qū)域電網(wǎng)；建成光傳輸網(wǎng)主干SDH/2.5 G兩層網(wǎng)和主干SDH/155 M兩層網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，分別為500 kV電網(wǎng)和220 kV電網(wǎng)服務(wù)并互通有無；地區(qū)光傳輸網(wǎng)，建成各市的地區(qū)骨干光傳輸網(wǎng)SDH/10 G（MSTP） 系統(tǒng)，全省配置大小光設(shè)備共300多臺；農(nóng)電通信網(wǎng)，在各市新建的地區(qū)骨干光傳輸網(wǎng)MSTP基礎(chǔ)上向下延伸，建成各縣農(nóng)電光傳輸網(wǎng)和數(shù)據(jù)通信網(wǎng)；建設(shè)大容量、高效的傳輸系統(tǒng)——DWDM系統(tǒng)，以滿足在此期間山西電網(wǎng)發(fā)展對電力通信網(wǎng)的需求。

3 DWDM技術(shù)在山西電力通信網(wǎng)中的應(yīng)用研究

3.1 DWDM的建設(shè)思路

DWDM系統(tǒng)是一種適合多業(yè)務(wù)、大容量的傳輸系統(tǒng)，其具有低成本、易擴(kuò)展、穩(wěn)定性高的特點(diǎn)，并可實(shí)現(xiàn)波長出租、企業(yè)互聯(lián)、交換和數(shù)據(jù)網(wǎng)互聯(lián)等。隨著山西電力通信網(wǎng)所要承載的業(yè)務(wù)類型、服務(wù)質(zhì)量以及所需寬帶等方面將呈現(xiàn)巨大變化，通信網(wǎng)將由以電話和窄帶數(shù)據(jù)為主的業(yè)務(wù)模式向數(shù)字化、寬帶化、綜合化和智能化的網(wǎng)絡(luò)化模式發(fā)展，主要由SDH傳輸網(wǎng)、調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)及綜合數(shù)據(jù)通信網(wǎng)來承載所有的通信業(yè)務(wù)。山西電力主干DWDM系統(tǒng)的建設(shè)就在此時孕育而生。建設(shè)DWDM的思路如下。

a）主干DWDM系統(tǒng)不僅要滿足省—市數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)寬帶的快速發(fā)展，同時要成為全省電力生命線運(yùn)行的基本保障。

b）建設(shè)全省網(wǎng)狀網(wǎng)的DWDM全光網(wǎng)絡(luò)，采用GMPLS（通用多協(xié)議標(biāo)記交換）技術(shù)，如有1條、2條甚至3條干線光纜相繼中斷時，仍能快速自動地恢復(fù)光路，真正實(shí)現(xiàn)ASON（自動光交換）。同時，將DWDM系統(tǒng)和現(xiàn)有主干SDH/2.5 G、地區(qū)骨干光傳輸網(wǎng)SDH/10G（MSTP）系統(tǒng)協(xié)同拉手，還可調(diào)度大顆粒業(yè)務(wù)作應(yīng)急使用。

c）DWDM系統(tǒng)的建設(shè)，要滿足全省生產(chǎn)和經(jīng)營管理信息化應(yīng)用的需要。因此該系統(tǒng)不僅要滿足日常大顆粒業(yè)務(wù)的高寬帶傳輸?shù)囊?，同時還必須在各類災(zāi)害發(fā)生時滿足調(diào)度中心EMS系統(tǒng)、省公司數(shù)據(jù)中心營銷、財務(wù)、OA、生產(chǎn)MIS以及電通中心網(wǎng)管數(shù)據(jù)中心、各分公司數(shù)據(jù)中心和EMS等各類數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的異地災(zāi)備需求。

3.2 DWDM系統(tǒng)的建設(shè)方案

根據(jù)山西省的電力網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，山西省的電力波分網(wǎng)定為南北2個環(huán)網(wǎng)：南環(huán)路徑為省中心站—晉中變—榆社變—長治變—晉城變—臨汾變—霍州變—呂梁變—廣興變—古交變—省中調(diào)，此外在臨汾變至運(yùn)城變開設(shè)1條支鏈路波分電路，共11個站點(diǎn)；北環(huán)路徑為省中調(diào)—古交變—朔州變—雁同變—神頭二廠—忻州變—侯村變—省中心站，共7個站點(diǎn)。

各地調(diào)作為波分接入節(jié)點(diǎn)，以相互獨(dú)立的2條光鏈路按（1+1）方式就近接入骨干節(jié)點(diǎn)，其中晉中地調(diào)接入晉中變，長治地調(diào)接入長治變，晉城地調(diào)接入晉城變，運(yùn)城地調(diào)接入運(yùn)城變，臨汾地調(diào)接入霍州變，呂梁地調(diào)接入?yún)瘟鹤?，朔州地調(diào)接入朔州變，大同地調(diào)接入雁同變，忻州地調(diào)接入忻州變，陽泉地調(diào)接入陽泉變（陽泉變與侯村變接入），太原地調(diào)直接接入省中心站。

3.3 網(wǎng)管系統(tǒng)的建設(shè)

整個山西電力骨干通信網(wǎng)將在省中心站設(shè)置1個網(wǎng)絡(luò)級網(wǎng)管中心，監(jiān)管全省設(shè)備，并采用數(shù)據(jù)集中分級分區(qū)管理的模式進(jìn)行運(yùn)行管理；在11個地調(diào)各設(shè)置1個X終端，實(shí)現(xiàn)對轄區(qū)內(nèi)設(shè)備系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)管理。省中心網(wǎng)絡(luò)級網(wǎng)管中心所管理的節(jié)點(diǎn)設(shè)備，不少于100個，同時在長治設(shè)置1個備用網(wǎng)管中心，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)管理的熱備份。

DTN數(shù)字網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)（DNA）把節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)絡(luò)級OAM&P功能集成為一個集中的管理環(huán)境。DTN DNA為用戶提供完全實(shí)時的故障、配置、性能和安全管理，為網(wǎng)絡(luò)資源管理以及網(wǎng)絡(luò)上部署的端到端傳輸業(yè)務(wù)提供了電路配置、測試和維護(hù)功能。使用DNA的web圖形界面，最終用戶可以監(jiān)視整個數(shù)字光網(wǎng)絡(luò)上的活動，在單個網(wǎng)元或整個網(wǎng)絡(luò)上執(zhí)行各種的管理職能。

用戶通過DNA實(shí)時管理平臺和功能的圖形用戶界面能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)元級進(jìn)行管理，為最終用戶提供集成的網(wǎng)絡(luò)級和網(wǎng)元級視圖。

［1］ 高新中，呂文.打造堅強(qiáng)山西電力通信網(wǎng)［J］.電力系統(tǒng)通信，2009（2）：10-12.

［2］ 梁芝賢，邱小耕.WDM及其在電力通信網(wǎng)的應(yīng)用［J］.電力系統(tǒng)通信，2008（10）：45-50．

［3］ 張勁松，陶智勇.光波分復(fù)用技術(shù)［M］.北京：北京郵電大學(xué)出版社.2002．

［4］ 顧畹儀.WDM超長距離光傳輸技術(shù)［M］.北京：北京郵電大學(xué)出版社.2006.

Research on the Application of DWDM System in Shanxi Power Communication Network

GAO Wei1，ZHANG Li-xia2，MI Yong3
(1.Shanxi Electric Power Corporation，Taiyuan，Shanxi 030001，China；
2.Electric Power Communication Center of SEPC，Taiyuan，Shanxi 030001，China；
3.Shanxi Electric Power Research Institute，Taiyuan，Shanxi 030001，China)

DWDM is a multi-service and large-capacity-delivered transmission system,whose stablility,reliability and security can meet the demands of Shanxi power communication network in its future development.This paper first introduces the concept and the composition of DWDM system,and then introduces the development trend of the main communication network in Shanxi power.At last,it presents the development and application of DWDM in Shanxi power communication network.

DWDM；power communication network；application research

TN713

A

1671-0320（2011）04-0061-03

2011-04-11，

2011-05-23

高 偉（1982-），男，山西離石人，2003年畢業(yè)于太原理工大學(xué)電子信息工程專業(yè)，工程師，從事電力系統(tǒng)通信資源及技術(shù)管理工作；

張麗霞（1980-），女，山西大同人，2006年畢業(yè)于北京科技大學(xué)計算機(jī)技術(shù)應(yīng)用專業(yè)，工程師，從事電力通信運(yùn)行管理、資源管理系統(tǒng)開發(fā)、維護(hù)工作；

弭 勇（1980-），男，山東濟(jì)南人，2006年畢業(yè)于太原理工大學(xué)高分子化學(xué)與物理專業(yè)，工程師，從事電力工程管理工作。