電力通信系統(tǒng)中的SDH光傳輸技術(shù)研究

吳廣祥

中國電子科技集團(tuán)公司第三十四研究所 廣西 桂林 541004

引言

SDH光傳輸技術(shù)具有安全性、靈活性、廣泛性、持續(xù)性、自動化、智能化等系列特點，使用靈活方便，應(yīng)用范圍廣，能帶給用戶更多便利。在電力通信系統(tǒng)中運用SDH光傳輸技術(shù)，可以有效節(jié)約人工和維修成本，內(nèi)部存儲空間量大，能夠促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)的快速高效運行，滿足電力通信行業(yè)的基礎(chǔ)條件要求。利用SDH新型技術(shù)應(yīng)用模式，在依據(jù)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)完成傳輸線路運行管理的同時，整合網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，有效依據(jù)結(jié)構(gòu)差異性打造不同的應(yīng)用平臺，確保運行穩(wěn)定性和綜合應(yīng)用效率符合預(yù)期。

1 SDH環(huán)網(wǎng)建設(shè)整體方案

1.1 運行原理

光傳輸技術(shù)在實際應(yīng)用中借助傳輸模塊建立同步傳輸工作模式，并且憑借系統(tǒng)的塊狀幀結(jié)構(gòu)完成信號和信息源的傳輸處理。最關(guān)鍵的是，在傳輸過程中，為了維持信息和內(nèi)容傳輸?shù)馁|(zhì)量，會按照固定的規(guī)則完成傳遞，較為常見的是自上而下傳遞和自左向右傳遞，基礎(chǔ)傳遞形態(tài)為串行碼。

另外，SDH能利用自動倒換處理模式排除應(yīng)用故障，維持網(wǎng)絡(luò)運行的合理性和規(guī)范性，并且在網(wǎng)絡(luò)故障自愈后利用單向或者是雙向通道，匹配對應(yīng)的子網(wǎng)連接保護(hù)單元，制定1∶N保護(hù)模式或者是1+1保護(hù)模式，就能全面提高應(yīng)用效率[1]。

1.2 基本結(jié)構(gòu)

在對SDH進(jìn)行系統(tǒng)化分析后可知，622MSDH環(huán)網(wǎng)具有不同的單板類型，不同結(jié)構(gòu)使得應(yīng)用功能也存在不同。

1.2.1 電源板PBU結(jié)構(gòu)單元，能提供日常供電，設(shè)備被安裝在特定電子設(shè)備上，為了保證其運行的穩(wěn)定性和可靠性，要進(jìn)行備用電源的處理，避免運行不暢對整個電力設(shè)備產(chǎn)生影響。

1.2.2 交叉板XCS結(jié)構(gòu)單元，利用交叉處理機(jī)制維持不同線路的連接狀態(tài)，能有效對線路進(jìn)行統(tǒng)一管控和處理，并且，交叉板還能匹配時鐘跟蹤單元和時鐘同步處理單元。

1.2.3 主控板SCC處理單元，對于整個電力通信設(shè)備系統(tǒng)而言，主控板處理單元是核心，能對整個設(shè)備的基礎(chǔ)運行結(jié)構(gòu)和狀態(tài)予以控制，并且，在設(shè)備建立信息分析轉(zhuǎn)換模式后，就能為對應(yīng)的電子設(shè)備提供接口結(jié)構(gòu)。在實際應(yīng)用中，借助主控板SCC優(yōu)勢功能建立電力設(shè)備多元通信控制單元。

1.2.4 SL4光板，借助光板能建立光電轉(zhuǎn)換處理過程，并且能實時完成主要信息的提取和管控，匹配轉(zhuǎn)換機(jī)制就能強(qiáng)化信號的應(yīng)用強(qiáng)度和綜合質(zhì)量。

除此之外，較為常見的SDH網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫螒B(tài)包括樹形結(jié)構(gòu)、鏈形結(jié)構(gòu)、網(wǎng)孔形結(jié)構(gòu)等，不同的結(jié)構(gòu)應(yīng)用環(huán)境有所差異，應(yīng)用最為廣泛的就是環(huán)形結(jié)構(gòu)和鏈形結(jié)構(gòu)，其中，環(huán)形結(jié)構(gòu)能最大程度上提高供電的可靠性，并且結(jié)合系統(tǒng)實際應(yīng)用模式打造更加合理的自愈功能處理模塊。

1.3 整體規(guī)劃

在SDH環(huán)網(wǎng)建設(shè)整體方案中，要結(jié)合用電地區(qū)的實際情況，綜合考量用電的數(shù)量、線路的基礎(chǔ)布置要求和環(huán)境，從而擬定對應(yīng)的電力系統(tǒng)規(guī)劃方案，并且，在整體規(guī)劃落實過程中還要對具體細(xì)節(jié)予以關(guān)注。例如，要匹配存儲量和安全性符合實際要求的電纜結(jié)構(gòu)，而在電網(wǎng)選擇時，也要關(guān)注電網(wǎng)的實時性傳播速度用戶的基礎(chǔ)需求量和特點。

在SDH整體規(guī)劃工作確定后，就要選擇適宜的組網(wǎng)設(shè)備，因為用戶本身具有動態(tài)行變化的特點，所以，在落實動態(tài)處理模式，建立滿足光輸傳播以及多樣化功能應(yīng)用要求的MSTP平臺。尤其是在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)漕愋瓦x擇時，要綜合分析不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的應(yīng)用優(yōu)勢和應(yīng)用劣勢，有效結(jié)合維持綜合管控的效率[2]。

2 電力通信系統(tǒng)中SDH光傳輸技術(shù)的應(yīng)用要點

為了提升系統(tǒng)應(yīng)用效果，要結(jié)合SDH光傳輸技術(shù)應(yīng)用要求，完善對應(yīng)的處理流程，利用標(biāo)準(zhǔn)化接口建立對接模塊，匹配不同線路鏈接后大大提升電力通信系統(tǒng)的運行效率，也為控制項目成本提供保障。

2.1 設(shè)定SDH光傳輸環(huán)網(wǎng)體系

為了保證環(huán)網(wǎng)建設(shè)方案應(yīng)用的合理性，就要結(jié)合技術(shù)應(yīng)用要點，確保能從細(xì)節(jié)出發(fā)，發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢，打造更加完整且規(guī)范的系統(tǒng)運行結(jié)構(gòu)[3]。

2.1.1 對電力系統(tǒng)進(jìn)行咨詢和調(diào)查。在全面開展SDH光傳輸技術(shù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)處理工作前，要全面了解具體電力系統(tǒng)的運行環(huán)境和基礎(chǔ)情況，尤其是對電力系統(tǒng)的電網(wǎng)規(guī)模、光纜類型等，只有建構(gòu)完整的調(diào)研分析基礎(chǔ)，才能為后續(xù)技術(shù)流程的應(yīng)用提供保障。例如，某地區(qū)采取小規(guī)模電纜結(jié)構(gòu)，光纜類別包括全介質(zhì)自承式光纜和架空地線復(fù)合光纜結(jié)構(gòu)，為了保證電力系統(tǒng)通信結(jié)構(gòu)和通訊時效性，要匹配合理的傳輸設(shè)備設(shè)計容量，經(jīng)過分析后得出設(shè)計為2.5G，匹配環(huán)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，與此同時，要在基礎(chǔ)線路應(yīng)用的同時配套應(yīng)用二纖單向通道保護(hù)環(huán)。

2.1.2 要對電網(wǎng)改造的具體流程和要點予以分析，全面踐行全過程綜合管理機(jī)制，保證系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)整和改造方案都能順利落實，并著重探討設(shè)備的應(yīng)用和改造策略。首先，因為不同地區(qū)電力系統(tǒng)的實際用電需求有所差異，且需求量不斷增長，此時，要想維持信息傳輸質(zhì)量，就要全面關(guān)注傳輸設(shè)備的具體類型和質(zhì)地，選取高質(zhì)量光傳輸設(shè)備的同時，秉持安全、穩(wěn)定、高效的傳輸原則，創(chuàng)造良好的技術(shù)應(yīng)用運行空間[4]。其次，要結(jié)合實際環(huán)境全面提高電網(wǎng)自身的自愈功能，結(jié)合SDH光傳輸技術(shù)的應(yīng)用特點可知，要想滿足自愈要求，就要對網(wǎng)絡(luò)運行中可能受到的外界影響因素和干擾打擊予以分析，全面提升裝置應(yīng)用效果，并且匹配自動化倒換功能模塊，在出現(xiàn)故障后形成回歸通訊體系。例如，可以結(jié)合網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和電力系統(tǒng)實際運行狀態(tài)增加雙向通道，匹配實際應(yīng)用要求設(shè)置SDH光纖芯數(shù)，常見的是4芯結(jié)構(gòu)，利用四芯光纖就能建構(gòu)更加準(zhǔn)確的大數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)系統(tǒng)，并按照SDH網(wǎng)絡(luò)保護(hù)設(shè)備維持設(shè)備和傳輸網(wǎng)絡(luò)主環(huán)的穩(wěn)定性。

2.2 SDH環(huán)網(wǎng)優(yōu)化

在電力系統(tǒng)應(yīng)用SDH光纖通信技術(shù)的過程中，要想滿足應(yīng)用優(yōu)化的目標(biāo)，就要在正確使用匹配設(shè)備的同時，強(qiáng)化環(huán)網(wǎng)管理效果，保證管控流程和應(yīng)用功能的合理性，最大程度上維持電力系統(tǒng)統(tǒng)籌應(yīng)用效能[5]。

2.2.1 借助智能化網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)進(jìn)行細(xì)化處理和分析，在支持SDH環(huán)網(wǎng)管理應(yīng)用需求的同時，組建數(shù)據(jù)庫，并且利用數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的統(tǒng)一管理。最關(guān)鍵的是，智能化網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)體系中，還能設(shè)置集中化管理模塊、標(biāo)準(zhǔn)化外部接口處理等，利用多元功能提升綜合運行效率。

2.2.2 在SDH環(huán)網(wǎng)優(yōu)化中，結(jié)合自動化技術(shù)處理方案，打造更加完整的容量管理體系，并結(jié)合實時性數(shù)據(jù)收集匯總模塊，及時進(jìn)行信息的預(yù)警預(yù)報。最關(guān)鍵的是，利用自動化技術(shù)優(yōu)化拓?fù)溆嬎氵^程，便于整個電力系統(tǒng)建構(gòu)更加安全穩(wěn)定的運轉(zhuǎn)方案。

2.2.3 除了利用SDH環(huán)網(wǎng)優(yōu)化系統(tǒng)進(jìn)行電網(wǎng)故障的管理和分析外，還能匹配拓?fù)溆嬎?、系統(tǒng)分析以及質(zhì)量日志等內(nèi)容實現(xiàn)功能呢拓展處理，并實現(xiàn)性能管理和功能配置管理[6]。

2.3 分析SDH環(huán)網(wǎng)同步源結(jié)構(gòu)

之所以將SDH放置在電力通信系統(tǒng)中，就是要發(fā)揮SDH結(jié)構(gòu)高強(qiáng)度和高效率的信息處理優(yōu)勢，建構(gòu)完整的信息應(yīng)用管控平臺，從而保證繼電保護(hù)信息傳遞的合理性和規(guī)范性。

2.3.1 SDH技術(shù)應(yīng)用模塊能有效完成誤碼調(diào)節(jié)分析和同步模式的應(yīng)用控制，有效針對網(wǎng)絡(luò)延時予以處理，大大提升電力系統(tǒng)信息和數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|(zhì)量水平，并且全面優(yōu)化傳輸效果。例如，SDH技術(shù)體系中會應(yīng)用終端復(fù)用設(shè)備和交叉連接設(shè)備，正是因為電力通訊結(jié)構(gòu)中配置了定時裝置，因此，匹配SDH就能形成同步時鐘源，維持良好的應(yīng)用結(jié)構(gòu)，確保應(yīng)用技術(shù)方案和處理效果最優(yōu)化。

2.3.2 SDH環(huán)網(wǎng)會設(shè)置不同的站點，要想維持信息傳輸?shù)母咝院头€(wěn)定性，就要結(jié)合應(yīng)用要求保護(hù)時鐘路徑，維持時鐘路徑的穩(wěn)定性和規(guī)范性，配合BITS系統(tǒng)維持高效性和合理性，與此同時，激活網(wǎng)絡(luò)體系中網(wǎng)元SI字節(jié)，就能在開啟時鐘保護(hù)協(xié)議的基礎(chǔ)上，結(jié)合雙向時鐘模式提升電力通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中站點設(shè)計的合理性和規(guī)范性。

2.3.3 雙向分時鐘模式還能對站點的同步源優(yōu)先級進(jìn)行分析，提高組網(wǎng)操作的綜合效率。一旦運行條件允許，就能利用時鐘源完成全站同節(jié)奏控制工作，最大程度上提高網(wǎng)絡(luò)運行的安全性和穩(wěn)定性，共同打造合理高效的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點同步源模式[7]。

3 SDH環(huán)網(wǎng)的每項指標(biāo)計算及同步源的選擇

如今伴隨著電力通訊專業(yè)工作人員堅持不懈的努力和不斷突破創(chuàng)新，使SDH傳輸技術(shù)在電力系統(tǒng)通信領(lǐng)域得到了普遍運用，不但推動了我國電力通信技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，而且還提升了信息傳輸?shù)牟僮餍剩?，在信息同步、?shù)據(jù)、語言等領(lǐng)域做出了一定成績，具有相對豐富的技術(shù)經(jīng)驗。當(dāng)下，電力生產(chǎn)傳輸中部分主要業(yè)務(wù)信息都普遍采用SDH技術(shù)，作為其重要組成部分的繼電保護(hù)信息，對繼電保護(hù)二次設(shè)備的同步方式誤碼控制、網(wǎng)絡(luò)延時及傳輸保護(hù)信息等方面需要做重點考量。

現(xiàn)今在我國電力通信網(wǎng)中常根據(jù)自上而下的樹型結(jié)構(gòu)來選擇的，分析區(qū)域傳輸網(wǎng)范圍內(nèi)的SDH環(huán)網(wǎng)發(fā)現(xiàn)，其中交叉連接設(shè)備DXC、分插復(fù)用器ADM以及終端復(fù)用器TM是SDH設(shè)備的主要類型，因其安裝了BITS系統(tǒng)即綜合定時系統(tǒng)，所以，在外同步時鐘源的選擇上以BITS系統(tǒng)為主。由于SDH環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)中站點較為密集，為保證系統(tǒng)安全信號的穩(wěn)定性，需要盡量減少相應(yīng)的站點。由于某部分時鐘路徑丟失都可能影響整體的網(wǎng)絡(luò)同步情況，因此可以把利用同步時鐘自動倒換方式代替系統(tǒng)的同步方式。

除考慮時鐘源等級外，還應(yīng)該重點考慮外接BITS的系統(tǒng)配置問題。為確保使用合適的外接BITS的配置類型，不僅需要激活所有的網(wǎng)元S1字節(jié)，而且還需要按照時鐘保護(hù)協(xié)議來執(zhí)行。利用網(wǎng)管選擇等手段，根據(jù)雙向分時鐘模式仔細(xì)配置各網(wǎng)絡(luò)站點同步源的優(yōu)化等級。根據(jù)地區(qū)系統(tǒng)組網(wǎng)實際情況，利用相應(yīng)的時鐘源實現(xiàn)全站同步，與此同時，盡最大努力將不同的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點放置到這些同步源之中，有效提高網(wǎng)絡(luò)的安全可靠性。

4 結(jié)束語

總而言之，在電力系統(tǒng)中應(yīng)用SDH光傳輸技術(shù)，能在提升整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)運行效率的同時，維持良好的運行狀態(tài)，并優(yōu)化信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊?guī)范性，為客戶提供較好的供電服務(wù)，滿足電力系統(tǒng)應(yīng)用要求，為電力系統(tǒng)可持續(xù)健康發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ)。