探討電力通訊專網(wǎng)中SDH 與MSTP 技術(shù)的應(yīng)用

黃顯洋

（重慶廣匯供電服務(wù)有限責(zé)任公司信息通信分公司，重慶 400000）

0 引言

伴隨社會科學(xué)技術(shù)持續(xù)發(fā)展進(jìn)步，衛(wèi)星通信科技以及光纖通信技術(shù)的運用逐漸變得廣泛且普遍。特別對于光纖通信而言，因為具有較好的傳輸精度、衰減較小、容量較大，而且具有較強的抗電磁干擾能力，故廣泛應(yīng)用于電力通信工作之中。并且還是電力體系開展工作過程中對于數(shù)據(jù)傳輸方面提出更可靠、更準(zhǔn)確需要必然的結(jié)果。十多年前，我國在電力系統(tǒng)的運行當(dāng)中大多是采取SDH 組網(wǎng)工藝，近年來，伴隨社會技術(shù)逐漸發(fā)展進(jìn)步，MSTP 工藝已廣泛應(yīng)用在電力體系城域傳輸網(wǎng)絡(luò)之中，并且變?yōu)殡娏鬏斁W(wǎng)絡(luò)之中關(guān)鍵的技術(shù)裝置之一。關(guān)鍵是由于MSPT 工藝在信息傳遞的進(jìn)程之中不但能夠兼容SDH 技術(shù)的自愈能力，更有著多類接口方式，而且還有著更加高效穩(wěn)定性能以及需要[1]。所以MSTP 工藝在現(xiàn)階段電力系統(tǒng)當(dāng)中的應(yīng)用已經(jīng)變成了社會發(fā)展必然，并且已經(jīng)受到群眾廣泛的重視。

1 SDH 介紹

1.1 SDH 基本原理

SDH 技術(shù)又稱做同步數(shù)字體系，是現(xiàn)階段世界通訊行業(yè)中應(yīng)用較多且應(yīng)用范圍最廣的一類成熟的技術(shù)機制，其在電力體系當(dāng)中經(jīng)過復(fù)接、傳輸還有線路的交換等多種功能統(tǒng)一綜合的連接進(jìn)而獲得轉(zhuǎn)移網(wǎng)絡(luò)的管理機制，進(jìn)而對相應(yīng)管理工作者供給了真實可靠的數(shù)據(jù)條件。伴隨科學(xué)技術(shù)的飛速進(jìn)步，以及信息化程度逐漸普及，電力領(lǐng)域?qū)τ谛畔鬟f也提出了更高的需求，通訊科技于電力領(lǐng)域當(dāng)中的運用是確保電網(wǎng)穩(wěn)定、安全運行的重點，對電力工業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展有著非常重要的作用。SDH 工作方式如圖1 所示。

圖1 SDH 工作方式

1.2 SDH 技術(shù)于電力體系通信當(dāng)中的運用

電力體系通信的目標(biāo)為對于電力系統(tǒng)生產(chǎn)調(diào)度進(jìn)行有效服務(wù)，除了對于電力系統(tǒng)中電話進(jìn)行相應(yīng)調(diào)度，還需要傳輸遠(yuǎn)動信號以及辦公自動化的信號。現(xiàn)階段，光纖通信工藝大力的發(fā)展，又增添了繼電保護(hù)信號等對通信通道需要，而SDH 技術(shù)作為一類專用型網(wǎng)絡(luò)，其具有以下兩個方面特征。

（1）可靠性。這是電力體系的行業(yè)特征，只有當(dāng)通訊系統(tǒng)獲得可靠安全的運行，才可以確保電力體系各類工作正常有序開展。而為了確保傳輸體系可靠的運行，SDH 體系當(dāng)中具有一類自愈能力，在發(fā)生故障狀態(tài)的情況下不需要進(jìn)行人為干預(yù)，則可以使得通信實時自動恢復(fù)，其關(guān)鍵包含了四類自愈環(huán)構(gòu)造：雙纖雙向復(fù)用段的倒換環(huán)、雙纖單向通道的倒換環(huán)、四纖雙向復(fù)用段的倒換環(huán)以及雙纖單向復(fù)用段的倒換環(huán)。與現(xiàn)實狀況相結(jié)合，現(xiàn)階段在地區(qū)級的通信網(wǎng)當(dāng)中關(guān)鍵應(yīng)用雙纖單向通道的倒換環(huán)方式[2]。SDH 的應(yīng)用如圖2 所示。

圖2 SDH 的應(yīng)用

（2）局部區(qū)域站點的需求密度較大，應(yīng)當(dāng)頻繁進(jìn)行上下話路。而且SDH 技術(shù)能夠一次性獲得低速的支路信號，節(jié)省眾多硬件設(shè)備?？梢詫崿F(xiàn)24h 不間斷運行。并且于無人值守的通信站獲得較好運用。容易進(jìn)行擴展以及升級，進(jìn)而與電力建設(shè)飛速的發(fā)展相適應(yīng)。SDH工藝重點于網(wǎng)絡(luò)的擴充處理以及容量擴充等方面實施在線升級，而且升級進(jìn)程當(dāng)中不會對于系統(tǒng)正常的運行產(chǎn)生影響。

1.3 SDH 技術(shù)缺點

（1）頻帶應(yīng)用率較低。有效性以及可靠性為矛盾的，有效性的升高一定會使得可靠性下降，而可靠性的增大也將會使得其有效性相應(yīng)降低。

（2）指針的調(diào)整機制比較復(fù)雜。SDH 體制可以從高速信號（STM-1）直接轉(zhuǎn)為低速信號，其中省掉多級復(fù)用以及解復(fù)用等進(jìn)程，這類功能的實現(xiàn)是通過指針機制而實現(xiàn)的。但是，指針功能的實現(xiàn)使系統(tǒng)的復(fù)雜性逐漸上升。

2 MSTP 技術(shù)介紹

現(xiàn)階段的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信息服務(wù)性工作，一般需要經(jīng)過SDH 和分離的FR，ATM 以及IP 網(wǎng)絡(luò)，而這類重疊的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造對于新業(yè)務(wù)發(fā)展是有利的。這類構(gòu)造有著獨立的規(guī)劃和對于業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)獨立管理運營等長處，不過不同種類的流量以及業(yè)務(wù)量的上升，特別是在現(xiàn)階段的IP 業(yè)務(wù)上升以及客戶需要多樣化條件下，網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造導(dǎo)致產(chǎn)生嚴(yán)重的傳輸網(wǎng)絡(luò)資源浪費，以及網(wǎng)絡(luò)管理與規(guī)劃的問題，并且網(wǎng)絡(luò)服務(wù)之間存在復(fù)雜的問題，網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和多樣化需求問題較難適應(yīng)，使得建設(shè)以及運營的成本也逐漸升高，愈加難以與市場的發(fā)展需求相適應(yīng)。如圖3 所示。

圖3 MSTP 技術(shù)的應(yīng)用

2.1 MSTP 工藝于電網(wǎng)當(dāng)中應(yīng)用

MSTP 為原始的SDH 裝置增添以太網(wǎng)以及ATM業(yè)務(wù)的接入、傳送以及處理功能，而且供給了統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)管理服務(wù)的節(jié)點。其不僅將SDH 技術(shù)的可靠性與穩(wěn)定性能傳承下來，而且集成數(shù)據(jù)網(wǎng)的靈活性以及多樣性的業(yè)務(wù)處理功能。SDH 傳輸?shù)娜萘亢推渌に囘M(jìn)行比較是比較小的，且渠道成本以及帶寬應(yīng)用率是比較低的，指針調(diào)整工藝的裝置復(fù)雜性的上升，而且大規(guī)模應(yīng)用軟件控制相關(guān)業(yè)務(wù)主要集中于先進(jìn)且少數(shù)的鏈接與交叉點，進(jìn)而使得產(chǎn)生有害、錯誤的軟件問題。而SDH業(yè)務(wù)的支持水平欠缺，現(xiàn)階段MSTP 工藝已經(jīng)具有全部SDH 與MSTP，以滿足局域網(wǎng)業(yè)務(wù)需要，其在SDH 技術(shù)基礎(chǔ)上與多類業(yè)務(wù)相融合（關(guān)鍵是TDM、以太網(wǎng)以及ATM 業(yè)務(wù)），進(jìn)而支持城域網(wǎng)的業(yè)務(wù)功能，實現(xiàn)聚集。MSTP 技術(shù)能夠?qū)τ诟黝惣夹g(shù)實施組合優(yōu)化，有著多類綜合業(yè)務(wù)支持功能[3]。

2.2 引進(jìn)MSTP 技術(shù)的運用前景和方案

伴隨寬帶網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展以及圖像、語音以及數(shù)據(jù)和其他類型業(yè)務(wù)逐漸上升的需要轉(zhuǎn)移飛速發(fā)展，現(xiàn)階段服務(wù)條件已經(jīng)產(chǎn)生非常大的變動，而且傳輸與數(shù)據(jù)技術(shù)相融合更加清晰。以SDH 工藝為基礎(chǔ)的MSTP 技術(shù)城域傳輸網(wǎng)絡(luò)逐漸成為主流的科技。而MSTP 是以SDH 工藝當(dāng)做基礎(chǔ)，與多類業(yè)務(wù)（關(guān)鍵是ATM 與以太網(wǎng)業(yè)務(wù)）相融合的關(guān)鍵支持功能，可以實現(xiàn)城域網(wǎng)的服務(wù)組件。因為MSTP 能夠把各類工藝實施組合優(yōu)化，有著多類綜合業(yè)務(wù)支持功能，電信運營單位以及服務(wù)供給相關(guān)公司能夠通過路由層和交換層等對于用戶供給新型的捆綁服務(wù)。并且可以較大地降低于同一時間內(nèi)打開新服務(wù)用時，使得增值有效提升，轉(zhuǎn)讓或者是取消便利，使得客戶操作靈活性提升。除此之外，MSTP 技術(shù)能夠集成接入的功能層需具有不同的裝置種類以及邊的數(shù)目，對于網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造進(jìn)行相應(yīng)簡化，進(jìn)而使得所需網(wǎng)絡(luò)管理體系以及相應(yīng)安裝減少，而且配置與維護(hù)所需要網(wǎng)絡(luò)資源數(shù)量減少。如圖4所示。

圖4 以太網(wǎng)故障轉(zhuǎn)移流程

2.3 MSTP 技術(shù)于電力通信當(dāng)中的運用

伴隨電網(wǎng)行業(yè)發(fā)展，各類數(shù)據(jù)信息信號傳輸需要逐漸上升，原始傳輸工藝基本是利用2Mbit/s 接口，其傳輸速率方面受到較多的制約。MSTP 工藝的重點特征為實現(xiàn)了IP 信號傳輸，MSTP 技術(shù)可以使得以太網(wǎng)具備透明傳送的功能，而IP 信號逐漸變成傳輸類型的趨勢，尤其是引進(jìn)具有QoS 保障MSTP 工藝引進(jìn)后，均能夠應(yīng)用FE/GE 接口實現(xiàn)高速率、高容量組網(wǎng)以及互連互通，如變電站視頻監(jiān)控機制等遠(yuǎn)程的接入功能。因此，數(shù)字視頻監(jiān)控機制網(wǎng)絡(luò)承載設(shè)備上，大量用戶的數(shù)據(jù)能夠繼續(xù)維持以太網(wǎng)幀格式，且忽略了昂貴與復(fù)雜TDM 映射進(jìn)程，而且對于用戶的分組實施嚴(yán)格服務(wù)質(zhì)量的等級分類。

2.4 MSTP 技術(shù)于數(shù)據(jù)網(wǎng)業(yè)務(wù)調(diào)度方面的運用

以原始遠(yuǎn)動業(yè)務(wù)作為例子，一般遠(yuǎn)動業(yè)務(wù)通過模擬轉(zhuǎn)為數(shù)字以及數(shù)字轉(zhuǎn)為模擬后，可以完成業(yè)務(wù)互通，所以通道應(yīng)用效率較低，因為中間需進(jìn)行多次轉(zhuǎn)換，而且故障率較高。伴隨EMS 體系發(fā)展，變電站的綜合自動化機制以及基于IEC61850-1-104 網(wǎng)絡(luò)化的通信規(guī)約得到廣泛使用，原始的遠(yuǎn)動處理需采用更大的網(wǎng)絡(luò)化和帶寬通道給以支持。為了確保電力體系關(guān)鍵業(yè)務(wù)安全需要。路由器是用在相對獨立的專線網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建，現(xiàn)實功能只有協(xié)議轉(zhuǎn)換器功能[4]。所以，應(yīng)用MSTP 以太網(wǎng)板卡將路由器代替，于傳輸網(wǎng)之中采用點對點的E1 通道作為專線使用，在接口方面表現(xiàn)為FE，可以直接供給EMS 前置采集設(shè)備。

2.5 MSTP 技術(shù)于電力系統(tǒng)的通訊專網(wǎng)當(dāng)中的運用

電力系統(tǒng)的通訊專網(wǎng)當(dāng)中，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信號傳輸?shù)目煽堪踩院蜆I(yè)務(wù)承載水平為最重要的兩個因素。當(dāng)前無人值守變電站需求下，推進(jìn)視頻監(jiān)控體系向前發(fā)展，其前提條件是數(shù)字化視頻監(jiān)控機制逐漸的推廣，而且主流設(shè)備都是以IP 當(dāng)做基礎(chǔ)MPEG2 編碼及時，而SDH 技術(shù)顯然無法使要求獲得滿足?，F(xiàn)階段MSTP 工藝已發(fā)展至第三代，能夠支持撐多點至多點連接，有一定可擴展性，并且支持用戶隔離與帶寬共享，對于以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的發(fā)展供給大力支持。MSTP 工藝使數(shù)據(jù)的可靠安全傳輸?shù)玫綕M足，以及ATM 網(wǎng)絡(luò)安全可靠的接入獲得實現(xiàn)，應(yīng)用豐富接口完成VPN 組網(wǎng)。

2.6 電網(wǎng)當(dāng)中發(fā)展

作為一類處在運用初期階段新型技術(shù)制度，設(shè)備制造單位對于MSTP 技術(shù)投進(jìn)眾多資金開展研發(fā)，所以，現(xiàn)階段若進(jìn)行MSTP 的投資建設(shè)，其建網(wǎng)成本以及運營維護(hù)的成本將非常高，而MSTP 成本僅僅在大規(guī)模開展運用之后才會下降。此外，MSTP 的業(yè)務(wù)方式還是處于發(fā)展和探索階段，而且MSTP 工藝基本的框架之中一些工藝參數(shù)還需要開展持續(xù)的修正處理。需要綜合考慮上述各類原因，選取恰當(dāng)機會部署相關(guān)電力MSTP機制。但是MSTP 于電力通信專網(wǎng)的運用當(dāng)中還存在一定問題[5]。

3 結(jié)語

伴隨科技持續(xù)完善與發(fā)展，SDH 和MSTP 工藝已經(jīng)在城域網(wǎng)之中取得大規(guī)模的運用。對于SDH 技術(shù)以及MSTP 技術(shù)存有潛在優(yōu)勢進(jìn)行充分挖掘，而且在工作當(dāng)中進(jìn)一步強化與數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)融合為SDH 技術(shù)與MSTP技術(shù)商用之中急需進(jìn)行解決的問題。作為MSTP 技術(shù)的運營單位必須應(yīng)當(dāng)建立統(tǒng)一開放的網(wǎng)絡(luò)平臺，進(jìn)而使各類業(yè)務(wù)均能夠采用該平臺?？偟膩碚f，MSTP 工藝的引入將會帶電力通信開展一次新型革命。