楊 燚，盛 磊，孫 禹

(1.河南省電力公司信息通信公司，河南鄭州450052;2.蘭州鐵路局蘭州通信段，甘肅蘭州730000)

河南省電力公司各地區(qū)通信傳輸網(wǎng)是地調(diào)信息匯集、業(yè)務(wù)傳輸?shù)闹匾纹脚_(tái)。近年來(lái)隨著國(guó)家電網(wǎng)公司“三集五大”體系建設(shè)及智能電網(wǎng)的發(fā)展，地縣電網(wǎng)“調(diào)控合一”、信息系統(tǒng)全面覆蓋，高清視頻由國(guó)網(wǎng)開(kāi)通至鄉(xiāng)供電所等業(yè)務(wù)的深入開(kāi)展帶來(lái)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的迅速增長(zhǎng)，地區(qū)通信傳輸網(wǎng)絡(luò)從網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(不能滿足市縣一體化需求)、傳輸容量(無(wú)法適應(yīng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的飛速發(fā)展)及設(shè)備運(yùn)行狀況(部分型號(hào)設(shè)備停產(chǎn)、備品備件困難)方面都出現(xiàn)了不同程度的問(wèn)題。

為解決以上問(wèn)題，河南電力公司組織人員對(duì)相關(guān)通信技術(shù)進(jìn)行深入分析，在詳細(xì)比較了SDH/MSTP、分組傳送網(wǎng)(Packet Transport Network，PTN)、路由器組網(wǎng)等相關(guān)技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合地區(qū)傳輸網(wǎng)建設(shè)現(xiàn)狀，充分考慮投資效益比，最終得出采取SDH+PTN各自組網(wǎng)的方案對(duì)地區(qū)傳輸網(wǎng)進(jìn)行改造的結(jié)論。

1 必要性分析

1.1 網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀

河南電力地區(qū)傳輸網(wǎng)和縣級(jí)傳輸網(wǎng)均始建于2000年前后，包含18個(gè)地市和107個(gè)縣。地區(qū)傳輸網(wǎng)絡(luò)已基本覆蓋省公司資產(chǎn)的35 kV以上變電站，傳輸容量大多為155/622(Mbit/s)，部分地區(qū)已對(duì)主干網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了升級(jí)改造;部分地區(qū)采用諾基亞光傳輸網(wǎng)絡(luò)，面臨設(shè)備停產(chǎn)、備品備件不足等問(wèn)題。

縣級(jí)傳輸網(wǎng)始建于2000年前后，基本覆蓋縣公司資產(chǎn)的35 kV以上變電站。但各縣公司通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)水平參差不齊，相當(dāng)多地區(qū)無(wú)法實(shí)現(xiàn)35 kV以上變電站光纜及光傳輸設(shè)備全覆蓋;已建成的網(wǎng)絡(luò)傳輸容量較低，存在SDH、PDH、載波、租用等多種形式，設(shè)備種類繁雜、設(shè)備運(yùn)行狀況較差;部分縣公司存在一個(gè)縣網(wǎng)多達(dá)5種設(shè)備的情況，組網(wǎng)能力極差。部分縣公司目前仍采用2M電路轉(zhuǎn)接或是租用公網(wǎng)的形式與地調(diào)聯(lián)系。

1.2 帶寬分析

近年來(lái)，地區(qū)傳輸網(wǎng)所承載的業(yè)務(wù)量迅猛增長(zhǎng)，以河南某典型地區(qū)為例，對(duì)其2015年各斷面業(yè)務(wù)需求帶寬分析如表1所列，分析有TDM業(yè)務(wù)增長(zhǎng)以調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)業(yè)務(wù)為主;IP業(yè)務(wù)增長(zhǎng)以SG-ERP系統(tǒng)、高清視頻會(huì)議系統(tǒng)、外網(wǎng)統(tǒng)一出口業(yè)務(wù)為主;站點(diǎn)業(yè)務(wù)增長(zhǎng)以縣公司、營(yíng)業(yè)網(wǎng)點(diǎn)、供電所、110 kV和35 kV站點(diǎn)為主。

若所有業(yè)務(wù)系統(tǒng)投運(yùn)，經(jīng)選取河南地區(qū)規(guī)模最大與最小兩個(gè)典型地區(qū)測(cè)算，兩地區(qū)帶寬增長(zhǎng)3～6倍，IP業(yè)務(wù)占比增長(zhǎng)20%以上，TDM業(yè)務(wù)占比降低20%以上，IP業(yè)務(wù)占業(yè)務(wù)總量的65%以上，兩地區(qū)傳輸網(wǎng)帶寬占用和需求統(tǒng)計(jì)表如表2所示，得出電網(wǎng)業(yè)務(wù)呈現(xiàn)IP數(shù)據(jù)化及快速增長(zhǎng)趨勢(shì)的結(jié)論。

表1 河南地區(qū)光傳輸網(wǎng)帶寬需求測(cè)算表

表2 河南地區(qū)傳輸網(wǎng)帶寬占用和需求統(tǒng)計(jì)表

1.3 傳輸網(wǎng)改造的必要性

針對(duì)地區(qū)傳輸網(wǎng)存在的問(wèn)題，結(jié)合帶寬需求，充分考慮投資效益比，地區(qū)電力傳輸網(wǎng)改造可以:

1)增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)帶寬承載能力，滿足容量增長(zhǎng)以及高清視頻會(huì)議由國(guó)網(wǎng)公司開(kāi)通至縣鄉(xiāng)供電所的需要;

2)增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)多業(yè)務(wù)接入能力，滿足TDM業(yè)務(wù)穩(wěn)步增長(zhǎng)和IP業(yè)務(wù)快速增長(zhǎng)需要;

3)增強(qiáng)通信網(wǎng)絡(luò)容災(zāi)能力，滿足地縣備調(diào)建設(shè)需要;

4)增強(qiáng)市縣互聯(lián)能力，滿足市縣一體化、信息化建設(shè)需要;

5)完善網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，消除安全隱患，提高網(wǎng)絡(luò)安全可靠性和承載效率。以太網(wǎng)接口，以適應(yīng)IP業(yè)務(wù)的接入，即SDH/MSTP技術(shù);二是建立一種基于包交換內(nèi)核的傳輸技術(shù)，即OTN和PTN 技術(shù)［1］。

PTN是面向分組的光傳輸技術(shù)，其技術(shù)優(yōu)勢(shì)有:承載IP業(yè)務(wù)的高效性;電信級(jí)運(yùn)營(yíng)，設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)的高可靠性;端到端的業(yè)務(wù)配置能力;與SDH一致的OAM能力;高精度的時(shí)鐘同步;更低的建設(shè)和運(yùn)維成本［2］。隨著業(yè)務(wù)IP化進(jìn)程的加快，從技術(shù)演進(jìn)、承載效率、建設(shè)成本、維護(hù)管理、應(yīng)用前景等方面綜合考慮，PTN技術(shù)承載IP業(yè)務(wù)方面綜合性價(jià)比優(yōu)于MSTP技術(shù)［3］。綜上分析，河南地區(qū)電力傳輸網(wǎng)改造方案選用PTN技術(shù)可以解決目前數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)激增的問(wèn)題。

2 技術(shù)選擇

針對(duì)IP業(yè)務(wù)的迅猛增長(zhǎng)，傳輸技術(shù)不斷地發(fā)展變化，以適應(yīng)IP化帶來(lái)的挑戰(zhàn)。目前傳輸技術(shù)對(duì)IP化的應(yīng)對(duì)存在兩種發(fā)展路線:一是在傳統(tǒng)SDH技術(shù)的基礎(chǔ)上，增加

3 河南地區(qū)電力傳輸網(wǎng)改造方案

3.1 方案優(yōu)勢(shì)分析

針對(duì)地區(qū)網(wǎng)的改造方案是盡量維持原有SDH網(wǎng)絡(luò)，并在此基礎(chǔ)上新建一張PTN網(wǎng)絡(luò)，用于承載日益增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)［4］。本方案具有明顯優(yōu)勢(shì):一是既能保證TDM業(yè)務(wù)的可靠傳輸，又適應(yīng)了數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展的需求;二是對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的承載更加高效，并且具備遠(yuǎn)期擴(kuò)容能力，可達(dá)40 Gbit/s;三是隨著PTN網(wǎng)絡(luò)在公網(wǎng)和電力系統(tǒng)更大規(guī)模的建設(shè)，其設(shè)備成本會(huì)進(jìn)一步下降;四是可在PTN平臺(tái)開(kāi)展軟交換業(yè)務(wù)，節(jié)省大量的PCM設(shè)備投資，技術(shù)方案優(yōu)勢(shì)分析如表3所示。

表3 技術(shù)方案優(yōu)勢(shì)

3.2 覆蓋范圍

維持現(xiàn)有SDH網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)覆蓋到3 kV及以上變電站，本期對(duì)老舊、停產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行更換，并優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌?］。各地區(qū)新建PTN網(wǎng)絡(luò)，覆蓋到地市公司、縣公司、110 kV及以上變電站、分局、鄉(xiāng)所及營(yíng)業(yè)網(wǎng)點(diǎn)，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模可采用分層組網(wǎng)的形式，網(wǎng)絡(luò)建設(shè)拓?fù)淙鐖D1所示。

3.3 承載業(yè)務(wù)

原有SDH網(wǎng)絡(luò)用于承載Ⅰ、Ⅱ區(qū)業(yè)務(wù)，包括調(diào)度電話、調(diào)度自動(dòng)化數(shù)據(jù)、電能量計(jì)費(fèi)、保護(hù)故障管理、通信監(jiān)控、線路繼電保護(hù)信息等。新建PTN網(wǎng)絡(luò)用于承載Ⅲ、Ⅳ區(qū)業(yè)務(wù)，包括行政電話、會(huì)議電視、GIS系統(tǒng)、生產(chǎn)指揮系統(tǒng)、PMIS、OMIS、變電站視頻監(jiān)控、電力市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)、雷電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、氣象衛(wèi)星云圖系統(tǒng)、辦公自動(dòng)化、營(yíng)銷管理系統(tǒng)等。

4 遠(yuǎn)景展望

遠(yuǎn)期隨著電力數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的進(jìn)一步發(fā)展及運(yùn)行管理模式的轉(zhuǎn)變，將形成省-市-縣-鄉(xiāng)一體化傳輸平臺(tái)的格局，PTN網(wǎng)絡(luò)向上可與擬建的OTN網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建統(tǒng)一傳輸平臺(tái)，向下可與在建的EPON網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通，形成全省OTN+PTN和PTN+EPON網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)一步解決全省范圍內(nèi)海量數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的傳輸需求，充分滿足“三集五大”及“調(diào)控一體化”的信息傳輸需求。

圖1 PTN網(wǎng)絡(luò)建設(shè)拓?fù)鋱D

5 結(jié)束語(yǔ)

隨著堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)和“三集五大”體系建設(shè)的加快，通信帶寬需求和IP化業(yè)務(wù)增長(zhǎng)與地區(qū)傳輸網(wǎng)絡(luò)發(fā)展滯后的矛盾日益突出，PTN技術(shù)在河南公司地區(qū)傳輸網(wǎng)絡(luò)試點(diǎn)應(yīng)用為解決支撐“三集五大”各業(yè)務(wù)系統(tǒng)瓶頸和高清會(huì)議電視通至供電所具有典型示范意義，并為開(kāi)展傳輸網(wǎng)新技術(shù)在電力系統(tǒng)的適用性研究提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù)，對(duì)電力傳輸網(wǎng)絡(luò)技術(shù)體制發(fā)展具有前瞻性作用。

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