SDH光傳輸技術(shù)在電力通信系統(tǒng)中的應(yīng)用分析

摘 要：在電力通信系統(tǒng)中，應(yīng)用SDH光傳輸技術(shù)具有重要意義。本文首先對SDH光傳輸技術(shù)理論中的光傳輸原理、光傳輸網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)作出闡述，然后對SDH光傳輸技術(shù)主要特征予以說明，最后結(jié)合實例，對SDH光傳輸技術(shù)在電力通信系統(tǒng)中的應(yīng)用方法進(jìn)行分析，希望可以對業(yè)內(nèi)起到一定參考作用。

關(guān)鍵詞：SDH光傳輸技術(shù)；電力通信系統(tǒng)；應(yīng)用方法

中圖分類號：TM73 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）17-0062-02

前 言

SDH（Synchronous Digital Hierarchy）光傳輸技術(shù)，即同步數(shù)字體系光傳輸技術(shù)，同步數(shù)字體系是依照差異化的數(shù)位信號傳輸來提供對應(yīng)等級的信息結(jié)構(gòu)，在該體系中，主要包含了映射方法與復(fù)用方法兩種類型。SDH光傳輸技術(shù)可以讓網(wǎng)絡(luò)資源利用率得到提升，同時可以對維護(hù)費(fèi)用、管理費(fèi)用予以有效降低。

1 SDH光傳輸技術(shù)理論概述

1.1 SDH光傳輸原理

SDH光傳輸主要是利用STM-N作為同步傳輸模塊，其本身是一種標(biāo)準(zhǔn)化的信息等級結(jié)構(gòu)，1、4、16、64為其中N的主要取值，在取值為N時，該模塊為基本模塊。幀結(jié)構(gòu)和復(fù)用如圖1所示。

結(jié)合圖1，在利用SDH光傳輸技術(shù)時，其傳輸信息基本單位主要為字節(jié)，利用塊狀幀可以讓信息承載得以實現(xiàn)，其中每幀具有縱向9行字節(jié)，具有270·N列。傳輸過程中，主要為從左到右、從上到下的順序進(jìn)行，幀頻率是8000幀/s，周期是125μs。幀結(jié)構(gòu)主要包含三個區(qū)域，即凈負(fù)荷區(qū)、管理單位指針與段開銷區(qū)，區(qū)域的不同決定了其具有不同功能。

1.2 SDH光傳輸網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

在SDH光傳輸網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，主要包含了網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)構(gòu)成、傳輸線路這兩部分，其結(jié)構(gòu)主要可分為環(huán)形結(jié)構(gòu)、鏈形結(jié)構(gòu)與星形結(jié)構(gòu)等，如圖2所示。

結(jié)合圖2，利用環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以封閉管理各網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)，在電力通信網(wǎng)絡(luò)中，環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)形式十分常見，具有較強(qiáng)的生存力與自愈功能，在中繼網(wǎng)和本地網(wǎng)中，這種環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)形式得到了廣泛的應(yīng)用；而在鏈形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，各個節(jié)點(diǎn)均采用串聯(lián)形式存在，首尾具有開放特點(diǎn)，經(jīng)濟(jì)性較好；在星形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，其特殊節(jié)點(diǎn)為某網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)，特殊節(jié)點(diǎn)和其他節(jié)點(diǎn)連接，其他節(jié)點(diǎn)之間沒有相互連接。除此之外，SDH光傳輸網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溥€包含樹形結(jié)構(gòu)、網(wǎng)孔形結(jié)構(gòu)等，需要結(jié)合電力通信系統(tǒng)實際需求進(jìn)行合理選擇。

2 SDH光傳輸技術(shù)主要特征

2.1 簡化數(shù)字交叉連接設(shè)備

應(yīng)用SDH光傳輸技術(shù)可以讓數(shù)字系統(tǒng)在STM1等級上得到高度統(tǒng)一，可以讓數(shù)字傳輸體制世界性標(biāo)準(zhǔn)得以實現(xiàn)，而利用高度靈活的映射結(jié)構(gòu)和同步復(fù)用方式，可以整潔處理不同等級碼流，讓凈負(fù)荷內(nèi)部排列規(guī)律性得到保證，與此同時，凈負(fù)荷和網(wǎng)絡(luò)具有同步性特點(diǎn)，工作人員應(yīng)用軟件、硬件有機(jī)結(jié)合，可以讓低速支路信號得到分插處理，讓上下業(yè)務(wù)更為快速，讓數(shù)字交叉連接設(shè)備得到簡化[1]。

2.2 定時透明

SDH光傳輸具有具有定時、透明特點(diǎn)，在SDH幀結(jié)構(gòu)中，其開銷比特具有多種形式，可以讓網(wǎng)絡(luò)OAM能力得到有效增強(qiáng)，利用嵌入方法，可以讓各個網(wǎng)絡(luò)單元均能得到控制通路中部分網(wǎng)管的合理分配，利用此種SDH光傳輸技術(shù)，可以讓分布式管理目的得以實現(xiàn)。而SDH光傳輸技術(shù)可以讓標(biāo)準(zhǔn)光接口進(jìn)入多種網(wǎng)絡(luò)單元中，可以讓傳輸需要、復(fù)用需要得到有效降低，可以緩解布線擁擠情況與硬件簡化情況。除此之外，光纜段可以利用標(biāo)準(zhǔn)光接口來實現(xiàn)橫向兼容，讓信息凈負(fù)荷透明程度得到提升，利用多種傳輸形式凈負(fù)荷與混合體，可以讓信息結(jié)構(gòu)管理水平得到增強(qiáng)，進(jìn)而讓定時透明性得以體現(xiàn)，讓用戶更為清晰自身電力使用情況。

3 SDH光傳輸技術(shù)在電力通信系統(tǒng)中的應(yīng)用

3.1 環(huán)網(wǎng)建設(shè)方案

在電力通信系統(tǒng)中，可以結(jié)合項目要求對SDH環(huán)網(wǎng)建設(shè)方案整體目標(biāo)進(jìn)行確定，之后需要完善細(xì)節(jié)內(nèi)容，在此過程中，需要重視兩方面主要工作：

（1）需要詳細(xì)調(diào)查改造電力通信系統(tǒng)原狀況，如在某國網(wǎng)供電公司中，發(fā)現(xiàn)其電力通信系統(tǒng)的電網(wǎng)規(guī)模相對較小，且多使用架空地線復(fù)合光纜與全介質(zhì)自承式光纜，為讓電力通信系統(tǒng)要求得到滿足，規(guī)劃傳輸設(shè)備容量為2.5G，應(yīng)用了環(huán)形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并對二纖單向通道保護(hù)環(huán)進(jìn)行安裝，二纖單向通道倒換環(huán)如圖3所示。

結(jié)合圖2，利用兩根光纖可以讓二纖單向通道保護(hù)環(huán)得以實現(xiàn)，利用一根光纖可以對業(yè)務(wù)信號進(jìn)行傳送，另外一根光纖可以起到保護(hù)作用。利用這兩個光纖可以對業(yè)務(wù)信號進(jìn)行同時攜帶，傳輸至兩個方向，接收端可選擇其中較好一路，這種保護(hù)為1+1保護(hù)方式，與此同時，該環(huán)網(wǎng)建設(shè)利用了全介質(zhì)自承式光纜、架空地線復(fù)合光纜以及普通光纜。

（2）需要對電力通信系統(tǒng)改造規(guī)劃進(jìn)行擬定，在此過程中，需要對設(shè)備與實施細(xì)節(jié)予以詳細(xì)考慮。①隨著電力通信信息數(shù)據(jù)的不斷增加，需要對信息傳輸可靠性和安全性進(jìn)行提升，在對光傳輸設(shè)備進(jìn)行選擇時，需要對多家供應(yīng)商技術(shù)水平、實力進(jìn)行對比，在設(shè)備上保證電力系統(tǒng)信息的有效傳遞；②需要對SDH組網(wǎng)細(xì)節(jié)進(jìn)行考慮，在SDH網(wǎng)絡(luò)中，其本身具有自愈功能強(qiáng)的特點(diǎn)，在運(yùn)行過程中，因為多種意外因素的影響可能會讓通信故障出現(xiàn)，保證通信設(shè)備在出現(xiàn)故障后可以進(jìn)行自動倒換、快速恢復(fù)通信，可以設(shè)計1：N保護(hù)、1+1保護(hù)與雙向通道；③需要對SDH光纖芯數(shù)進(jìn)行合理確認(rèn)，現(xiàn)階段，在較大的數(shù)據(jù)量場合中，四芯使用較為常見；④需要對SDH網(wǎng)絡(luò)保護(hù)設(shè)備進(jìn)行科學(xué)設(shè)置，保證此設(shè)備可以有效連接網(wǎng)絡(luò)傳輸主環(huán)，保證設(shè)備和主環(huán)業(yè)務(wù)方向相反，對最優(yōu)信號進(jìn)行合理選擇[2]。

3.2 環(huán)網(wǎng)管理系統(tǒng)

一定設(shè)備和SDH環(huán)網(wǎng)管理系統(tǒng)的支持作用可以讓SDH光傳輸技術(shù)在電力通信系統(tǒng)的功能得以實現(xiàn)。在綜合考慮多方面因素后，可以對環(huán)網(wǎng)管理系統(tǒng)進(jìn)行確定，如應(yīng)用SDH組建大型子系統(tǒng)就可以讓電力通信系統(tǒng)得到集中管理，可以提供具有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)外部接口、統(tǒng)一管理光纖網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等功能，同時可以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、容量管理、告警預(yù)警等功能。可以為電力通信系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行提供有效保障。

依照此環(huán)網(wǎng)管理系統(tǒng)，可以對環(huán)網(wǎng)單板類型進(jìn)行確認(rèn)。如在某國網(wǎng)供電公司的電力通信系統(tǒng)改造中，應(yīng)用SDH光傳輸技術(shù)時就針對622MSDH環(huán)網(wǎng)在電源板PBU、交叉板XCS、主控板SCC、2M支路板PD1、622M速率SL4光板以及ET1板類型進(jìn)行了合理選擇，其中電源板PBU可以讓電網(wǎng)供電系統(tǒng)運(yùn)行可靠性得到提升，利用雙電源備份，可以保證如果在電源模塊出現(xiàn)故障時可利用單板完成供電工作；而交叉板XCS可以讓交叉連接及時鐘處理得以實現(xiàn)，可以讓系統(tǒng)中線路、支路交叉得以實現(xiàn)，利用同步定時單元，可以完成始終同步、始終跟蹤、始終倒換以及時鐘輸出等功能；利用主控板SCC，可以對電力通信系統(tǒng)進(jìn)行有效監(jiān)控和維護(hù)，可以系統(tǒng)地管理設(shè)備網(wǎng)元，轉(zhuǎn)換、處理設(shè)備各個模塊的告警信息，讓多元化通信目標(biāo)得以實現(xiàn)；利用2M支路板PD1，可以讓32路2M信號得到映射、復(fù)用，通過對2M定時信號進(jìn)行穩(wěn)定提供，可以將其作為定時源參考時鐘，穩(wěn)定上報時鐘狀態(tài)，可以利用外環(huán)回、內(nèi)環(huán)回測試來選收信號[3]。

3.3 環(huán)網(wǎng)同步源頭確定

在電力通信系統(tǒng)傳輸重要業(yè)務(wù)信息時，應(yīng)用SDH光傳輸技術(shù)可以起到良好的傳輸效果。重要信息傳輸?shù)耐椒绞健⒄`碼控制、網(wǎng)絡(luò)延時為重點(diǎn)內(nèi)容。在SDH設(shè)備種類中，主要包含了分插復(fù)用器ADM、終端復(fù)用器TM以及交叉連接設(shè)備DXC等。在SDH環(huán)網(wǎng)中，如果包含較多站點(diǎn)，為了保證信號的安全性與穩(wěn)定性，需要對某一時鐘徑丟失造成影響進(jìn)行有效減少，保證系統(tǒng)同步方式可以利用自動倒換方式來切換同步時鐘。除此之外，還需要對時鐘源級別進(jìn)行詳細(xì)考慮，保證其類型科學(xué)性。而在實際組網(wǎng)中，如果條件允許，那么需要對各時鐘源予以有效利用，讓全站同步得以實現(xiàn)，與此同時，可以在各網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中設(shè)置同步源，讓網(wǎng)絡(luò)可靠性得到有效保證?，F(xiàn)階段，在我國國家電力通信網(wǎng)中，主要選擇時鐘結(jié)構(gòu)為從上至下樹形結(jié)構(gòu)，以本地傳輸網(wǎng)范疇的SDH環(huán)網(wǎng)為例，如果已經(jīng)有綜合定時系統(tǒng)裝設(shè)其中，那么可選擇BITS為外同步時鐘源，為讓所有網(wǎng)元S1字節(jié)得到充分激活，需要對時鐘保護(hù)協(xié)議進(jìn)行開啟，利用網(wǎng)管選擇方法，根據(jù)雙向分時鐘模式，來對網(wǎng)絡(luò)各站點(diǎn)同步源優(yōu)先等級進(jìn)行詳細(xì)設(shè)置。

4 結(jié) 論

綜上所述，SDH光傳輸技術(shù)具有簡化數(shù)字交叉連接設(shè)備、定時透明的特點(diǎn)，SDH光傳輸技術(shù)在環(huán)網(wǎng)建設(shè)方案、環(huán)網(wǎng)管理系統(tǒng)及環(huán)網(wǎng)同步源頭確定等方面具有重要應(yīng)用意義，可以讓業(yè)務(wù)信息通信需要得到滿足，同時可以提升電力通信系統(tǒng)擴(kuò)展性。

參考文獻(xiàn)

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[3]張紹林，王星原，車興輝.SDH光傳輸技術(shù)在電力通信系統(tǒng)中的應(yīng)用分析[J].中國新通信，2018，2002：102.

收稿日期：2018-5-14

作者簡介：陳 青（1983-）女，工程師，碩士，主要從事通信調(diào)度工作。