林旭升

摘要：基于SDH光傳輸技術(shù)的電力通信系統(tǒng)作為保障電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定的重要組成部分，在經(jīng)過多年的發(fā)展之后已經(jīng)逐漸走向成熟，但目前還存在著諸多的問題：如通信網(wǎng)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)薄弱、網(wǎng)絡傳輸容量不足、網(wǎng)絡接入和網(wǎng)絡管理薄弱等，因此有必要對基于SDH光傳輸技術(shù)的電力通信系統(tǒng)進行研究，文章結(jié)合實例對SDH光傳輸技術(shù)在電力通信系統(tǒng)中的應用進行了分析，可為相關(guān)工作者提供參考。

關(guān)鍵詞：SDH光傳輸技術(shù)；電力通信系統(tǒng)；安全

SDH是同步數(shù)字系列（SynchronousDigitalHierarchy）的簡稱，能夠?qū)⒕€路的復接與傳輸、交換功能融為一體。SDH光傳輸技術(shù)作為一種可靠、先進、經(jīng)濟的通信技術(shù)，也得到了愈來愈廣泛的應用。文章以某SDH傳輸網(wǎng)的建設為例，來介紹SDH在電力通信系統(tǒng)中的應用?；赟DH光傳輸技術(shù)的電力通信系統(tǒng)設計所涉及的內(nèi)容較多，在方案設計中，筆者認為，主要包括以下幾個方面的內(nèi)容。

1 SDH環(huán)網(wǎng)建設方案

某地區(qū)電網(wǎng)的發(fā)展對通信系統(tǒng)提出了較高要求，原有通信網(wǎng)絡亟待升級，以適應地區(qū)電網(wǎng)的發(fā)展需求。為了徹底消除該地區(qū)電力通信網(wǎng)存在的問題，考慮對原有SDH網(wǎng)絡進行升級改造和優(yōu)化。

1.1 規(guī)劃方案

地區(qū)電網(wǎng)的規(guī)模不斷擴大，各類光纜不斷應用，包括架空地線復合光纜（OPGW）和全介質(zhì)自承式光纜（ADSS）等，這些光纜不僅可靠性高，而且維護量不大?；诘貐^(qū)電網(wǎng)的發(fā)展考慮，綜合考慮電網(wǎng)特點、建設需求、擴容特點來進行規(guī)劃，最終選用2.5G容量傳輸設備，將系統(tǒng)規(guī)劃為環(huán)形拓撲結(jié)構(gòu)，配置二纖單向通道保護環(huán)，包括普通光纜、ADSS光纜和OPGW光纜等。

1.2 SDH組網(wǎng)的網(wǎng)絡拓撲與設備選用

在進行了具體的環(huán)網(wǎng)建設方式規(guī)劃后，進行組網(wǎng)設備的選用，在選用相關(guān)設備時，在確保關(guān)鍵業(yè)務的同時，還應該充分考慮相應管理事務的需要?？紤]到該地區(qū)電網(wǎng)數(shù)據(jù)業(yè)務不斷增多，對傳輸可靠性要求高，因此SDH組網(wǎng)設備的首要目的，應該是提升傳輸質(zhì)量，以及可靠性和安全性，從而滿足地區(qū)電網(wǎng)建設的需要，從而實現(xiàn)以光傳輸為主體、可靠性和安全性都較好的多業(yè)務傳輸平臺MSTP。

同時，充分考慮到各通信廠家的優(yōu)劣和技術(shù)能力，選擇華為華為技術(shù)有限公司OptiXMetr03000STM-16MADM/MSTP光傳輸設備為MSTP，通過該設備實現(xiàn)技術(shù)的融合和靈活組網(wǎng)，提升業(yè)務調(diào)度能力，并能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)業(yè)務的二層處理能力，能夠進行ATM/以太網(wǎng)業(yè)務的接入、處理、傳送和調(diào)度，從而能夠在裝置上實現(xiàn)話音、數(shù)據(jù)等的傳輸與處理。在對該地區(qū)的通信網(wǎng)絡特性進行分析后，確定進行SDH組網(wǎng)的注意事項：

首先，SDH網(wǎng)絡應該具有良好的自愈性能，一旦光纖網(wǎng)絡正常運行過程中出現(xiàn)短時中斷，造成系統(tǒng)網(wǎng)絡連接困難，所有的光纖網(wǎng)絡能夠自動倒換從而排除故障，以確保當前網(wǎng)絡的正常運行。在網(wǎng)絡故障后自恢復的過程中，可以通過單向或雙向的通道來進行，借助子網(wǎng)連接保護、單雙復用段保護、1：N保護、1+1保護等模式進行。

目前，常見的SDH網(wǎng)絡拓撲包括樹形、鏈形、網(wǎng)孔形、星形、環(huán)形這5種結(jié)構(gòu)，在這5種機構(gòu)中，又以環(huán)形和鏈形最為常用。在我國目前的SDH網(wǎng)絡工程中，環(huán)形結(jié)構(gòu)應用較多，通過環(huán)形網(wǎng)絡一方面能夠確保供電的可靠性，另一方面具有較強的系統(tǒng)自愈功能。

在實際應用中，目前常用的SDH光纖有4芯與2芯兩種，4芯多用在數(shù)據(jù)量比較大的場所，對于本文所探討的地市級通信網(wǎng)絡，2芯即可實現(xiàn)其需要的功能，一方面能夠較大的降低成本，另一方面也完全滿足系統(tǒng)需要，因此，本系統(tǒng)在實際運行中，使用了2芯的SDH光纖構(gòu)建二纖單項通道。SDH二纖單向通道倒換環(huán)如圖1所示。

PI為SDH網(wǎng)絡中的需要保護設備，SI為SDH網(wǎng)絡中進行信號傳輸?shù)闹鳝h(huán)，二者之間通過光纖連接，業(yè)務方向相反，系統(tǒng)構(gòu)建通過“單端橋接、末端倒換、“并發(fā)選收”的思路，實現(xiàn)對兩者中信號選優(yōu)的選擇。

圖1（a）中，網(wǎng)絡信號AC從A端輸入，該信號通過S1環(huán)后，按照順時針的方向傳輸，通過P1環(huán)時，又按照逆時針方向傳輸，到達接收端c后，再對S1環(huán)與P1環(huán)送來的信號進行選擇，接收質(zhì)量比較好的一路。圖1（b）中，當B、C之間出現(xiàn)故障時，環(huán)路斷開，S1傳送出來的AC信號難以傳出，此時，倒換開關(guān)就會自動倒換，觸點能夠從S1自動切換到P1，此時，網(wǎng)絡信號能夠從P1經(jīng)過，并正確傳送AC信號，確保了網(wǎng)絡的正常運行。

如上文所述，通過這種雙向備用、主機和輔機相互備份的網(wǎng)絡模式，將各種網(wǎng)絡故障及時的排除，進而實現(xiàn)光纖網(wǎng)絡的正常運行，完成網(wǎng)絡的自愈控制功能。

2 SDH環(huán)網(wǎng)管理系統(tǒng)

在確定了規(guī)劃方案與組網(wǎng)設備后，選擇了華為公司子網(wǎng)級網(wǎng)管iManagerT2000系統(tǒng)作為SDH環(huán)網(wǎng)管理系統(tǒng)，能夠?qū)θA為SDH、Metro構(gòu)成的大型子系統(tǒng)進行集中管理。這種SDH環(huán)網(wǎng)管理系統(tǒng)的主要功能包括：統(tǒng)一管理華為內(nèi)部各個系列的光網(wǎng)絡設備，從而能夠為用戶提供更加快捷的服務；具有標準的外部接口，支持網(wǎng)管使用，發(fā)揮基礎性作用，降低運行和維護成本；網(wǎng)絡管理功能強大，包括告警、預警、網(wǎng)絡拓撲、容量管理、業(yè)務自動發(fā)現(xiàn)功能。

本SDH環(huán)網(wǎng)管理系統(tǒng)除了能夠為電網(wǎng)故障的集中管理與分析提供支撐外，還可以提供相應的拓撲計算、安全保障、系統(tǒng)分析、質(zhì)量日志等功能，并具有較強的功能擴展性，后續(xù)工作中，還可以相應的添加性能管理和功能配置功能。

3 622MSDH環(huán)網(wǎng)的單板類型

根據(jù)該SDH的保護方式、系統(tǒng)速率、業(yè)務種類的要求，622MSDH環(huán)網(wǎng)的單板類型如下：（1）交叉板XCS。交叉板XCS是用來進行交叉連接與時鐘處理，從而實現(xiàn)系統(tǒng)的線路之間、線路到支路之間、支路之間的交叉，并通過同步定時單元來對時，完成時鐘跟蹤、時鐘同步、時鐘輸出、時鐘倒換功能。（2）電源板PBU。電源板PBU為環(huán)網(wǎng)提供電源，提升電網(wǎng)供電系統(tǒng)的可靠性，電源板PBU固定在OptiX2500+子架的特定槽位，并實施雙電源備份，一旦該二次電源模塊發(fā)生故障，可以由電源板PBU發(fā)生故障的單板來進行供電，不影響實際工作。（3）主控板SCC。主控板SCC主要進行系統(tǒng)控制，實現(xiàn)實時監(jiān)控與維護，對設備網(wǎng)元進行協(xié)同管理，對設備其它模塊上送的告警信息進行轉(zhuǎn)換和處理，并提供相應的與網(wǎng)絡管理系統(tǒng)相連的各種接口，實現(xiàn)多元化通信，借助主備環(huán)復用，最大化可以進行三路公務電話連接。（4）622M速率SL4光板。通過622M速率SL4光板實現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換，并進行解復用和實現(xiàn)開銷字節(jié)的提取，支持信號的開銷插入和復用，經(jīng)622M速率SL4光板電/光轉(zhuǎn)換后，成為STM-4光信號上送。（5）2M支路板PD1。通過2M支路板PD1實現(xiàn)32路的2M信號的映射與復用，并穩(wěn)定提供2M的定時信號作為定時源參考時鐘，時鐘狀態(tài)穩(wěn)定上報，通過內(nèi)環(huán)回和外環(huán)回測試來進行信號選收。（6）ET1板。ET1板主要進行以太網(wǎng)處理，進行十兆/百兆以太網(wǎng)業(yè)務接入處理，在容量上能夠?qū)崿F(xiàn)8路10/100M以太網(wǎng)業(yè)務的接入，并進行遠距離傳輸。

4 SDH環(huán)網(wǎng)的各項指標計算與同步源的選擇

SDH傳輸技術(shù)目前在電力系統(tǒng)通信中得到了廣泛應用，在語言、數(shù)據(jù)、同步等方面已經(jīng)有較為成熟的經(jīng)驗，目前，SDH技術(shù)已經(jīng)被廣泛用來傳輸電力生產(chǎn)方面的一些關(guān)鍵業(yè)務信息，繼電保護信息是其中的重要組成部分，在對繼電保護二次設備的傳輸保護信息、網(wǎng)絡延時、同步方式、誤碼控制等方面，加以特殊考慮。

目前的國家電力通信網(wǎng)中，時鐘的選擇按照從上而下的樹型結(jié)構(gòu)，本論文所探討的SDH環(huán)網(wǎng)隸屬于本地傳輸網(wǎng)范疇。SDH設備的種類可分為終端復用器TM、分插復用器ADM及交叉連接設備DXC。由于已經(jīng)裝設了綜合定時系統(tǒng)（BITS）系統(tǒng)，因此，在外同步時鐘源的選擇上，以BITS作為系統(tǒng)的外同步時鐘源。

根據(jù)上文所述，本環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)包括了眾多的站點，出于系統(tǒng)安全、信號穩(wěn)定的考慮，應該盡可能的降低因為某一條時鐘路徑丟失而導致的整體同步網(wǎng)絡失步，將系統(tǒng)的同步方式切換為同步時鐘自動倒換方式。

此外，除了需要考慮時鐘源的級別，在外接BITS的配置方面，也應該注意選擇合適的類型。要激活所有網(wǎng)元S1字節(jié)，并開啟時鐘保護協(xié)議，通過網(wǎng)管選擇等途徑，按照雙向分時鐘模式，詳細設置網(wǎng)絡中各站點的同步源的優(yōu)先等級。在實際的地區(qū)系統(tǒng)組網(wǎng)中，在條件允許的情況下，應該通過不同的時鐘源進行全站同步，同時，應該盡可能使這些同步源處于不同的網(wǎng)絡節(jié)點中，更好地提升網(wǎng)絡的可靠性。

5 結(jié)語

文章結(jié)合具體實例，對SDH技術(shù)在環(huán)網(wǎng)建設中的應用進行了分析，具有一定的借鑒意義，由于基于SDH光傳輸技術(shù)的電力通信系統(tǒng)實際應用是一個復雜的過程，除了文章所述相關(guān)技術(shù)外，還必須結(jié)合現(xiàn)有的電力通信網(wǎng)絡，跟蹤和應用新的通信技術(shù)，使SDH環(huán)網(wǎng)更安全、穩(wěn)定，始終滿足電力生產(chǎn)不斷增長的要求。