前言

電網是經濟社會發展的基礎設施，建設統一堅強智能電網，充分發揮電網在資源優化配置、服務國民經濟發展中的作用，對經濟社會全面、協調、可持續發展具有十分重要的現實意義，SDH光傳輸網作為統一堅強智能電網的基礎支撐平臺，在保障電網安全運行、市場經營和現代化管理等方面發揮著重要的作用。為滿足電網發展需求，公司對光傳輸網建設發展中出現的路由瓶頸、鏈形網絡、帶寬緊張、鏈路過長等問題進行針對性的分析，提出并實施了網絡的優化與改造方案，使光傳輸網在系統容量、可靠性、傳輸時延等性能方面得到很大改善。

1 SDH的技術特點

SDH(Synchronous Digital Hierarchy，同步數字體系)是一整套可進行同步數字傳輸、復用和交叉連接的標準化數字信號的等級結構。SDH技術采用世界統一的光接口規范，具有靈活的分插復用能力，強大的運行、維護、管理和指配能力，組網靈活，網絡生存性、安全性強。組成的自愈環網在網絡發生故障(例如光纖斷)時，無需人為干預，網絡自動地在極短的時間內(ITU-T規定為50ms以內)使業務自動從故障中恢復傳輸。自愈環網按環上業務的方向可分為單向環和雙向環兩大類，按網元節點間的光纖數可分為雙纖環(一對收/發光纖)和四纖環(兩對收發光纖)，按保護的業務級別可分為通道保護環和復用段保護環兩大類。

2 SDH在電力系統通信中的應用

電力通信網作為一種專用通信網，服務于電力系統生產、調度及經營管理。當前隨著統一堅強電網的發展，調度、信息、營銷、配網等各個系統的建設，以及智能電網建設的開展，對電力通信的可靠性、傳輸容量、靈活接入能力以及通信管理等均提出了更高的要求。

2.1高可靠性。調度業務對電網繼電保護、調度數據網等提出了更高的要求，智能電網業務需要對電網各個節點進行狀態信息的采集，并在局部或全網內進行電網狀態信息的實時交換。這些都對通信專業提出了更高的保障要求。

2.2高實時性。電力通信網需承載保護、安控、調度自動化等實時數據業務，這些業務的流向主要集中在變電站之間、變電站與調度之間，直接關系到電網的安全穩定運行，實時性要求極高。

2.3大容量、高帶寬。調度數據網第一、二平面的建設完善，容災備份中心的建設均要求更高的帶寬。信息系統、營銷系統、配網系統的建設及智能電網的發展，將引起變電站、供電所(營業點)與公司本部乃至上級部門的海量數據交互，導致帶寬需求急劇上升。

2.4業務IP化。信息系統、配電系統、營銷系統等業務以IP為主，實時性要求不高，但其業務流向的特點等與傳統TDM業務不同，需設備提供新業務接入功能支持。

2.5靈活接入。配電、營銷系統業務點多、面廣、數據量小，要求有與之相適應的靈活、經濟、可靠的通信接入方式。

為了滿足以上需求，SDH在電力通信網中的具體應用如下：

(1)為了保證傳輸系統的高可靠性，采用SDH環形組網，實現自愈功能。考慮到自愈環的特性和電力通信業務量、節點成本要求等因素，縣級通信網中采用兩纖單向通道保護環較為合理。

(2)傳統的PDH(準同步數字系列，Plesiochronous Digital Hierarchy)設備，為了上下話路，需要采用大量背靠背設備，而SDH設備可以一次性提取低速支路信號，省去大量的硬件設備。

(3)SDH設備有兩種升級方式：a.容量的升級，從STM-1上升到STM-4或者 STM-16級別;b.網絡拓撲升級，節點設備從TM(Terminal Multiplexer，終端復用器)上升到ADM(Add Drop Multiplexer，上下分插復用器)或DXC(Digital Cross Connectequipment，數字交叉連接器)等。SDH設備可以在線升級(中繼器除外)，在升級過程中不會影響正常的業務通信。

(4)MSTP應用，MSTP(Multi-Service Transfer Platform，多業務傳送平臺)是指基于SDH平臺同時實現TDM、ATM、以太網等業務的接入、處理和傳送，提供統一網管的多業務節點，可以更有效的支持分組數據業務，實現電路交換網向分組網的過渡，成為城域網主流技術之一，最適合作為網絡邊緣的融合接點支持混合型業務。

3濱?？h域光傳輸網現狀

濱?？h域光傳輸網自2001年開始建設，從最初的14個站點擴展到現有的27個節點30套設備，網絡容量由最初的155Mb升級至2.5Gb，業務量也快速增加，開始只傳輸行政電話、調度電話、遠動等業務，現承載電力信息網、調度數據網、通信數據網、調度電話、行政電話、會議電視、視頻監控等相關生產、管理業務。

3.1光傳輸主環網。采用中興S385設備，組成速率為2.5Gbit/s兩纖單向通道保護環，主要接入公司本部和域內220kV變電站，由后續改造升級建成。

3.2光傳輸支環網。采用中興S330設備，組成速率為622Mbit/s兩纖單向通道保護環，橫跨濱?？h域全境，主要接入域內110KV及以下變電站。

3.3支鏈站點。采用中興S330設備，速率為622Mbit/s，無保護，主要接入域內110KV及以下變電站及用戶變。 　　　　

4光傳輸網的優化改造

4.1濱?？h域光傳輸網問題分析

濱?？h域光傳輸網經過多年的發展已具有一定規模，但由于各站點通信設備在不同時間投入運行，從而造成了以下問題。

(1)網絡拓樸結構不合理，主、支環網負載輕重倒置，造成網絡帶寬浪費及相對不足，同時混亂的網絡拓樸給日常配置維護帶來不便。

(2)大量鏈形網絡沒有保護，設備掉電、光板、光纜故障等會導致鏈上各站點業務都中斷。

(3)支環網橫跨濱?？h域全境，易因外力破壞、施工改造、節點故障等原因造成網絡開環中斷，且持續時間長。

(4)網絡多次擴容后，隆興變等網絡交叉、匯接站點槽位緊張，配置飽和，形成路由瓶頸并加劇了失效風險，同時部分早期建設光纜的纖芯使用也趨于飽和。

(5)部分早期設備支路板配置不全，無法實現1：N保護，且軟件版本老舊，不能支持新功能、新業務以及多業務。

4.2網絡優化目標

提高網絡安全穩定性。傳輸網絡是基礎網絡，其安全穩定性直接影響到通信網絡其他設備的正常運行，網絡優化方案不能以犧牲網絡安全性為代價，在工程實施時對現網業務的影響也應降至最小;優化資源利用率。隨著網絡規模的擴大，合理的規劃資源分布，盡可能減少網絡瓶頸，均衡負載，最大限度的利用網絡資源;提高維護效率。降低網絡維護成本，提高故障響應速度;承載多元化。升級在網老舊設備，支持更多的新業務，提高傳輸網絡的附加價值。

4.3網絡優化方案

4.3.1支環設備升級

為滿足新時期電力通信高容量、大帶寬的要求，在支環設備上配置2.5G光傳輸板，為滿足業務IP化及靈活接入的要求，在設備上配置SEE/SED以太網處理板，配齊設備支路板實現1：N保護，升級設備軟件版本支持新功能、新業務的實現。

4.3.2自愈環網選擇

單向通道保護環是并發選收方式，業務保護實際上是“1 +1”，業務流向等控制簡單，便于維護與操作，倒換時間短，業務容量恒定為STM-N，與環節點數和網元間業務無關，各站間均分全網資源，所以單向通道保護環上站不宜多，適用集中于一、二站的業務。兩纖雙向復用段保護環業務保護實際上是1：1，使用APS協議，保護倒換時間長，維護與配置等操作復雜，倒換時易發生錯連現象，環上站點不得多于16個，當業務分散時，環上業務容量為 M /2×STM-N(M是環上節點數)，適用于均勻分散的業務類型。因電力通信的業務類型接近于集中分布，從方便維護操作考慮，采用單向通道保護環。

4.3.3網絡拓樸調整

拆分1個大支環為4個小支環，并與主環相交連接，建成1主環4子環的拓樸結構，通過路由冗余提高整個網絡的可靠性。對于多級串接站形成的鏈型網絡，暫采用隔站迂回跳纖的方式，解決由于光纜路徑局限無法組建自愈環的問題，并結合電網改造建設光纜第二通道，克服站點路由瓶頸。

4.4方案應用效果

通過此次網絡改造，升級了支環站點老舊設備，擴展了網絡帶寬，建成了一主環四支環的網絡拓樸結構，用戶站也以雙鏈方式接入主環站點S330設備，所有站點均實現了自愈保護，同時相交環的網絡結構為站點業務提供了充足的迂回路由，以太網端口為各項新業務的應用提供了更靈活的接入方式，同時網絡負載更趨均衡合理，使網絡可靠性、安全性與資源利用率得到了較大提高。

5結語

光傳輸網的建設是一個長期的、不斷優化的過程，隨著國網公司智能電網建設的深化，對通信傳輸網必將提出更高的要求，智能光網如ASON等技術也將逐步引入縣域傳輸網，網絡系統的性能必將得到進一步的完善和提高。