光纖傳輸組網技術在電力通信中的應用

摘要：本文簡要介紹了兩種主要光纖傳輸組網技術，并分析了電力通信系統的特點和傳輸要求和相應的解決方案。

關鍵字：光纖傳輸；組網技術；電力通信；SDH；MSTP

0 引言

電力通信是電網的重要基礎設施，它是為了保證電力系統的安全穩定運行產生和發展的。它同電力系統的安全穩定系統、調度自動化系統合稱為電力系統安全穩定運行的三大支柱。電力通信作為電力和電信兩個敏感行業的交叉點，同時受益于兩個行業的發展和變革。伴隨著通信3G時代的到來，電力通信技術獲得了長足的發展，逐步成為確保電網安全、穩定、經濟運行的重要基礎設施，在電力系統中的重要性隨著時代的發展而逐步提升。

傳輸方式的演變是電力通信系統發展的主要表現形式之一，電力通信傳輸先后經歷了載波通信、數字微波通信、光纖通信三種主要傳輸方式。20世紀90年代以來，光纖通信以其傳輸頻帶寬，通信容量大、衰減小、抗電磁干擾和傳輸質量高等巨大優勢成為電力通信網絡的主流傳輸方式。光纖傳輸的主要組網技術也在迅速發展，2005年之前，SDH組網技術是國內電力通信網絡光纖傳輸的主流技術，近幾年隨著通信技術日新月異的發展，MSTP技術后來居上，其技術和設備已經逐漸滲透到電力通信網絡的發展之中。

1 SDH組網技術及其優缺點分析

SDH（同步數字系列）是一種將復接、線路傳輸及交換功能融為一體、并由統一網管系統操作的綜合信息傳送網絡。SDH可實現網絡有效管理、實時業務監控、動態網絡維護、不同廠商設備間的互通等多項功能，能大大提高網絡資源利用率、降低管理及維護費用、實現靈活可靠和高效的網絡運行與維護，因此是受到世界范圍內電力通信的廣泛重視。電力通信網絡作為國內最大的行業通信網之一，有效的利用SDH技術，將對促進電力企業發展發揮舉足輕重的作用。

SDH 采用了同步復用方式和靈活的復用映射結構, 使各種不同等級的碼流在幀結構將負荷區有序排列, 同時凈負荷與網絡是同步的, 只需用軟件即可高速信號一次直接分插出低速信號, 使上下電路十分方便。SDH 便于端到端業務管理, 使網絡易于納入各種寬帶業務。SDH 幀中安排了豐富的開銷比特從而使網絡的OAM 功能大大增強。同時通過嵌入在段開銷中的控制通路將部分管理功能下載給交叉連接設備( DXC) 和上/ 下復用設備( ADM) 等單元便于實現分布式管理, 還可實現高可靠性的自愈環結構。

SDH 在傳輸容量比其他技術稍差, 通道開銷大, 頻帶利用率低,采用指針調整技術使設備復雜性增加, 大規模使用軟件控制且業務集中于少數幾個高級鏈路及交叉點上, 人為錯誤,軟件故障將有較大的為害。

2 MSTP組網技術及其優缺點分析

MSTP（多業務傳送平臺）是指基于SDH、同時實現TDM、ATM、IP等業務接入、處理和傳送，提供統一網管的多業務傳送平臺。在SDH技術的基礎上集成了對多種業務(主要是TDM、以太網業務和ATM業務)的支持功能, 實現了對城域網業務的匯聚。MSTP能對多種技術進行優化組合,提供多種業務的綜合支持能力。以對以太網業務的處理能力為劃分標準，MSTP已經經歷了三代技術革新。目前基于MPLS的第三代技術已經可以為以太網業務發展提供全面的支持。

MSTP具有完美的端到端流控機制，在產生阻塞時，能夠根據權重因子調整每個連接的帶寬。MSTP具有獨特的QoS保障機制、公平的接入機制以及合理的帶寬動態分配機制。MSTP是在SDH的基礎上發展起來的，秉承了SDH技術的優點并形成了更加強大的業務處理能力。

MSTP目前的主要劣勢還在于它的高成本，它提供的GE端口價格昂貴。由于映射方式和帶寬管理等有不同的實現方式, 因此目前不同廠家的設備還無法實現互連互通, 從而影響了端到端數據業務的提供, 限制了MSTP在網絡中大規模的應用。

3 電力通信網絡傳輸要求及解決方案

電力通信網絡作為一種專用網，不僅要為電力系統生產、調度服務，而且還要傳送遠動信號、辦公自動化信號、繼電保護信號等，所以對電力通信網絡傳輸技術的可靠性、可擴展性等相關性能有較高的要求。具體要求體現在電力通信傳輸的特點之中。

3.1 高可靠性

電力通信的主要特點是任何情況下都不允許中斷，這也是電力系統的行業特點決定的。不僅數據傳輸要求可靠性，而且要求傳輸線路具有抗大風、大雨、大雪、大水等外力破壞的能力，在各種惡劣的氣候條件下，更需要保證電力通信暢通。光纖傳輸質量高，傳輸信號在光芯內部傳輸，不受外部自然環境變化的影響，性能穩定，尤其是其所具有的抗電磁干擾性能，更加適用于電力系統所特有的高電壓、高電磁場環境。MSTP/SDH的自愈功能能夠在無人為干預下自動從故障狀態恢復通信，這一特性更加從根本上保證了電力通信傳輸的可靠性。

3.2易于擴展性和投資效益性

隨著電力企業的業務發展，企業對運營成本經濟化的要求越來越高，電力通信系統配置需要綜合考慮網絡的易于擴容性、系統復用性、設備的可承接性等擴展性能。高容量的傳輸線路能夠減少電力通信基礎設施的重復投資，簡單易行的擴容方案可以降低傳輸網絡后期的維護開銷，設備技術的可承接性可以大量減少升級中的設備廢棄率。采用主流的技術、標準協議，使電力通信系統具有良好的互操作性，從而減少設備互聯的問題、網絡維護的費用，使企業的投資得到有效的保護。

3.3 迅速性

電力行業特點要求通信迅速，電力調度之間或者廠、所之間的電話通信，當有需要時，應能立即無延時接通。MSTP/SDH是嚴格同步的，從而保證了電力通信網絡的暢通。

3.4 高清晰度

電力調度操作關乎電網安全命脈，為保證調度操作命令的正確無誤，首先要保證通話質量，要求在音質、音量上達到“舒適通話”，即在正常情況下，聽到的語音和面對面談話一樣。

3.5 能源環境保護性

隨著我國經濟的快速發展，能源需求不斷增長，能源供應面臨巨大挑戰。和西方發達國家相比，我國在能源問題上所面臨的形勢相當嚴峻，人均主要能源資源占有量低。電力行業作為主要能源行業對國家能源環境保護的作用巨大，電力通信同樣需要考慮能源環境問題，光纖傳輸的主要介質--光纖，其主要材料是SiO2,在自然界中儲量豐富，因此光纖通信的發展不會遭遇資源瓶頸。同時，采用了MSTP/SDH技術的傳輸網絡，由于節省了E1接口，可以節省大量的線纜材料，降低無用的線上能量的損耗，因此現階段的光纖傳輸技術和設備從綠色的角度來看也是符合電力行業發展要求的。

4 結語

電力通信網絡作為行業專用網絡，對網絡傳輸質量有其特別的需求。MSTP技術盡管仍有許多不足之處，但是它相對SDH的技術優勢是顯而易見的。隨著電力工業的日益發展, MSTP 技術也將在電力系統通信網絡中發揮越來越重要的作用。

參考文獻

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作者簡介：郭傳鐵（1969－），遼寧省蓋州市人，營口供電公司通信所副所長，長期從事電力通信規劃、設計、建設、運行維護工作。