農(nóng)村電網(wǎng)縣域通信網(wǎng)絡(luò)提升改建方案研究

郭洪波

摘 要 本文分析了我國農(nóng)村電網(wǎng)縣際網(wǎng)絡(luò)通信的發(fā)展現(xiàn)狀及存在的問題，通過對電力網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)進(jìn)行分析和研究，提出了縣域通信網(wǎng)絡(luò)的提升改造方案，可以有效解決電力信息縣域網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬低、效率不高的問題。為農(nóng)電信息傳輸提供了高效優(yōu)質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方案，解決目前縣域通信網(wǎng)的承載問題。

關(guān)鍵詞 農(nóng)村電網(wǎng)；縣域通信；通信網(wǎng)絡(luò)；提升改建

中圖分類號(hào) TN91 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1674-6708（2017）197-0086-02

電力通信網(wǎng)絡(luò)是電力網(wǎng)的基本組成部分，功能有電力生產(chǎn)的指揮調(diào)度、安全保障以及運(yùn)營服務(wù)。電力通信網(wǎng)絡(luò)的組成部分有主干道通信網(wǎng)和縣域通信網(wǎng)兩部分。

隨著農(nóng)村電網(wǎng)改造工程的不斷推進(jìn)，使農(nóng)村電網(wǎng)得到了迅猛發(fā)展，電網(wǎng)規(guī)模越來越大，結(jié)構(gòu)也日益復(fù)雜，因此通信數(shù)據(jù)量也在不斷擴(kuò)大，電網(wǎng)運(yùn)行過程產(chǎn)生的信息也在不斷增多，這種改變對農(nóng)電通訊傳輸網(wǎng)提出了更大的傳輸帶寬和更高的傳輸速率要求。

同時(shí)需要網(wǎng)絡(luò)提供大容量、高速率的寬帶綜合業(yè)務(wù)服務(wù)。而以往的縣域通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)受資金和建設(shè)機(jī)制制約，存在通信設(shè)備種類多樣、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不合理、帶寬較低等問題，導(dǎo)致通信網(wǎng)絡(luò)不能有效適應(yīng)“三集五大”管理體制建立后的生產(chǎn)管理工作。

所以，必須對縣域通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行提升和改建來提高電力通信網(wǎng)絡(luò)對農(nóng)電主網(wǎng)的支撐能力，全面提升農(nóng)村電網(wǎng)的安全性、可靠性、信息化程度，向智能化電網(wǎng)方向發(fā)展。

1 縣域網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀和問題

1.1 網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀

在電力通信網(wǎng)這個(gè)領(lǐng)域內(nèi)，當(dāng)前我國縣域光纜數(shù)據(jù)傳輸多采用SDH技術(shù)模式組網(wǎng)，SDH技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)是穩(wěn)定性較好，傳輸速率較高，有較強(qiáng)的可靠性，SDH光纖傳輸主要有環(huán)網(wǎng)和鏈狀兩種結(jié)構(gòu)，縣域光纖網(wǎng)絡(luò)多采用環(huán)狀結(jié)構(gòu)?？h域網(wǎng)絡(luò)帶寬主要為155Mb/s，有的區(qū)域網(wǎng)絡(luò)條件較好，帶寬能達(dá)到622Mb/s，此外縣域光纖網(wǎng)絡(luò)內(nèi)，傳輸設(shè)備廠家品牌較多，型號(hào)也很復(fù)雜，并且通信模式多樣。因此導(dǎo)致不同品牌型號(hào)的設(shè)備在通信連接過程中兼容性較差，調(diào)試互通較為困難，并導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)通信穩(wěn)定性下降，容易發(fā)生故障，增加維護(hù)成本。

1.2 數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀和主要業(yè)務(wù)

通?？h域數(shù)據(jù)傳輸主要采用兩層交換結(jié)構(gòu)，一般采用交換機(jī)或路由器進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸和交換，傳輸網(wǎng)采用光纖直連或承載式SDH光纖傳輸兩種技術(shù)方案。數(shù)據(jù)網(wǎng)的主要功能有電視會(huì)議、變電站數(shù)據(jù)遙測、辦公MIS、用電信息等功能，有些縣公司的數(shù)據(jù)網(wǎng)還承載電網(wǎng)自動(dòng)化信息的

功能。

1.3 存在的主要問題

1）縣域通信網(wǎng)整體水平比較落后，特別是經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)地區(qū)，網(wǎng)絡(luò)水平較差。

2）縣域網(wǎng)絡(luò)到地市主網(wǎng)的通信能力不強(qiáng)，需要提升帶寬，提升通信能力。

3）縣際通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)較弱，通信資源配置不合理，缺乏足夠的支撐力，急需大力改造。

2 適合縣域電力通信網(wǎng)的幾種技術(shù)

在縣域通信網(wǎng)技術(shù)方案里，主流技術(shù)有PTN技術(shù)，SDH技術(shù)和路由器、交換機(jī)

技術(shù)。

2.1 PTN技術(shù)

PTN是指分組傳送網(wǎng)絡(luò)。在PTN網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，在光傳輸介質(zhì)與IP業(yè)務(wù)間設(shè)計(jì)了一個(gè)應(yīng)用層，采用分組業(yè)務(wù)傳輸和統(tǒng)計(jì)復(fù)用算法，這種方案使整體使用成本大幅降低，同時(shí)又兼顧了光纖通信的主要優(yōu)勢，具有高可靠性、高帶寬、擴(kuò)展性強(qiáng)、信號(hào)傳輸安全穩(wěn)定的特點(diǎn)，并且具有高效的帶寬管理和安全管理機(jī)制。

PTN技術(shù)采用雙向點(diǎn)對點(diǎn)連接通道，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1）能支持多種分組傳輸業(yè)務(wù)，適合各種粗細(xì)顆粒業(yè)務(wù)，具備端到端的組網(wǎng)能力，同時(shí)還能提供更適合IP業(yè)務(wù)特點(diǎn)的柔性傳輸管路。

2）PTN網(wǎng)絡(luò)技術(shù)錯(cuò)誤檢測能力強(qiáng)、保護(hù)切換快，而且具有很強(qiáng)的通道監(jiān)控能力。

3）PTN網(wǎng)絡(luò)有豐富的保護(hù)模式，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)有故障時(shí)時(shí)，能實(shí)現(xiàn)白毫秒級(jí)的業(yè)務(wù)保護(hù)，使傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)并快速恢復(fù)。

4）與IP/MPLS通信方便快捷，承載IP業(yè)務(wù)能力強(qiáng)。

2.2 SDH技術(shù)

SDH技術(shù)是指數(shù)字同步體系，是將復(fù)接、線路傳輸和交換功能融為一體的信息傳送網(wǎng)絡(luò)，SDH系統(tǒng)具有統(tǒng)一的網(wǎng)管操作系統(tǒng)。是當(dāng)前電力光纖通信網(wǎng)的主要技術(shù)方案，網(wǎng)絡(luò)帶寬能達(dá)到155Mb/s～10Gb/s，多應(yīng)用在電力傳輸一區(qū)、二區(qū)的生產(chǎn)調(diào)度業(yè)務(wù)。

2.3 路由器、交換機(jī)技術(shù)

路由器的主要功能是在網(wǎng)絡(luò)中轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包，由此來實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的互聯(lián)和轉(zhuǎn)發(fā)，交換機(jī)是利用網(wǎng)卡物理的地址識(shí)別，來完成數(shù)據(jù)傳輸功能的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。

電力通信網(wǎng)絡(luò)也經(jīng)常采用這種技術(shù)方案，網(wǎng)絡(luò)帶寬能達(dá)到100M/s～1 000M/s，多應(yīng)用在電力三區(qū)、四區(qū)的管理信息

傳輸。

3 縣域電力通信網(wǎng)的提升改建方案

由于各地縣域網(wǎng)絡(luò)不同，存在的問題也較為多樣，因此縣域網(wǎng)絡(luò)升級(jí)改造方可以采用下面3種辦法。

3.1 整體改建

在一些傳輸網(wǎng)絡(luò)很落后的縣域，先有網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)很難滿足通信業(yè)務(wù)的帶寬要求，存在設(shè)備嚴(yán)重老化、維護(hù)成本高、升級(jí)改造難的問題，應(yīng)該進(jìn)行整體改造，運(yùn)用分組傳送網(wǎng)絡(luò)（PTN）技術(shù)，PTN技術(shù)以分組業(yè)務(wù)為核心并支持多種業(yè)務(wù)同時(shí)運(yùn)行，可以實(shí)現(xiàn)IP和TDM等業(yè)務(wù)的統(tǒng)一接入，按照未來智能電網(wǎng)發(fā)展的通信帶寬要求，可選擇1Gb/s～10G/s的網(wǎng)絡(luò)帶寬。

3.2 傳輸網(wǎng)絡(luò)部分改造

對一些尚未達(dá)到設(shè)備使用壽命，運(yùn)行比較穩(wěn)定，但帶寬較低，難以滿足數(shù)據(jù)傳輸要求的網(wǎng)絡(luò)，可以保留現(xiàn)有SDH通信網(wǎng)絡(luò)?？稍鰪?qiáng)網(wǎng)絡(luò)性能較差的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，提高網(wǎng)絡(luò)帶寬和傳輸效率，改造應(yīng)該采用PTN傳輸技術(shù)，傳輸帶寬應(yīng)達(dá)到1Gb/s～10Gb/s，并逐步淘汰SDH設(shè)備，成為全PTN傳輸網(wǎng)絡(luò)。

3.3 維持現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)硬件基礎(chǔ)進(jìn)行升級(jí)

對一些已經(jīng)完成SDH網(wǎng)絡(luò)改造升級(jí)，并且網(wǎng)絡(luò)帶寬基本滿足數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)需求的網(wǎng)絡(luò)，可以保留原有的SDH網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)。有的傳輸網(wǎng)絡(luò)沒有IP業(yè)務(wù)接入和傳送能力，因此應(yīng)該建立數(shù)據(jù)通信網(wǎng)來滿足IP業(yè)務(wù)要求。數(shù)據(jù)通信網(wǎng)可根據(jù)現(xiàn)有通信網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，采用PTN技術(shù)模式。PTN網(wǎng)絡(luò)可承載信息內(nèi)網(wǎng)、視頻電話會(huì)議、遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控、工作電話等業(yè)務(wù)，PTN與現(xiàn)有的SDH網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)通信可以采用以下幾種方式：

1）在獨(dú)立組網(wǎng)模式時(shí)，PTN和SDH有業(yè)務(wù)互通要求時(shí)，應(yīng)該采用客戶接口互聯(lián)的接入

方式。

2）在混合組網(wǎng)模式時(shí)，PTN與SDH之間需要采用UNI接口技術(shù)或者NNI線路接口技術(shù)進(jìn)行互通互聯(lián)。

3）此外，PTN網(wǎng)絡(luò)設(shè)備應(yīng)該提供STM-N、E1、EG＼FE等網(wǎng)絡(luò)接口與SDH網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信連接[2]。

4 結(jié)論

通過對農(nóng)電縣際通信網(wǎng)絡(luò)的提升改建，可以有效提高整個(gè)電網(wǎng)通信對農(nóng)電網(wǎng)絡(luò)的支撐能力。利用PTN技術(shù)改造電力光纖通信網(wǎng)絡(luò)，使不同縣際傳輸網(wǎng)形成1G/s～10G/s的網(wǎng)絡(luò)帶寬，通過PTN技術(shù)中的統(tǒng)計(jì)復(fù)用算法，可以極大提升網(wǎng)絡(luò)帶寬的利用效率，縣級(jí)網(wǎng)絡(luò)通信能力差的問題也會(huì)得到有效解決，并為農(nóng)村電力通信網(wǎng)絡(luò)各種業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的傳輸提供了IP通道和TDM通道，解決當(dāng)前農(nóng)電通信網(wǎng)絡(luò)不能為電網(wǎng)自動(dòng)化、備調(diào)容災(zāi)、安全監(jiān)視等業(yè)務(wù)提供有效支持的問題，加速智能型電網(wǎng)建設(shè)的進(jìn)程。

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