MSTP在遼寧電力傳輸網中的應用

于 昊

(遼寧郵電規劃設計有限公司，遼寧沈陽 110179)

MSTP在遼寧電力傳輸網中的應用

于 昊

(遼寧郵電規劃設計有限公司，遼寧沈陽 110179)

電力通信網是整個電網運營的重要網絡支撐，對安全性與可靠性有很高的要求。在現有電力傳輸網中，由SDH演化而來的MSTP技術占其主要地位，承載了電力網絡的絕大部分業務。本文對電力傳輸網的特點以及MSTP在其中的應用作詳細的研究。

電力傳輸網；MSTP

1 電力傳輸網的特殊性

不同于移動、聯通、電信三大運營商，電力的通信網并不承載普通用戶，主要傳送電力系統的運行、調度信息，是整個電力系統網絡支撐的重要平臺。遼寧省的電力傳輸網有其獨特的網絡架構特點。第一，遼寧地市發展不如南方，人口數量較少，變電站的數量和業務遠遠低于南方，使遼寧電網的網絡架構比較簡單，整個網絡網元分布比較分散，網元數量較少，網絡拓撲呈現骨干層網狀結構，一些小型變電站供電所處于鏈狀連接狀態。第二，電網中有一類級別最高的繼電保護業務，在光纜發生故障、業務需要倒換時，如果倒換路由為不一致路由，會發生保護裝置的誤啟動情況。為此，網絡出現故障時，需要維護人員手動配置臨時路由，出現差錯的概率較高，容易威脅到整個電網的安全。第三，電力傳輸網的業務大部分為小顆粒業務，如IP調度電話、行政電話、綜合數據網、信息網等，傳輸設備大多需要2M和FE接口，很多支鏈都是以155M速率鏈接的，對傳輸設備交叉能力要求較小。

遼寧電力傳輸網由供電公司、變電站、供電所等組成，根據電壓等級來劃分，可以分為66kV變電站、220kV變電站和500kV變電站，骨干層由500kV變電站和各地市供電公司組成，以此向外延伸，匯聚層由220kV和66kV變電站組成，而網絡邊緣是各供電所以支鏈形式接入，形成對全網通信業務的支撐，現有變電站之間的光纜覆蓋是由ADSS和OPGW光纜組成，500kV變電站之間的骨干網由OPGW光纜組成，電力通信業務量較小，纖芯資源比較豐富。遼寧電力傳輸網現有傳輸設備組網靈活、可擴展性強，可以提供較高的交叉能力。由于在某些地市只有622M環網，而一些偏遠地區則是由支鏈接入的，只有單路由，所以存在可靠性較低、無保護的問題。網絡大部分業務需求為2M，由于主要承接的是IP電話、調度電話、視頻監控等小顆粒業務。近年來，隨著遼寧電力綜合數據網以及信息內網的不斷發展，越來越多、越來越重要的業務(如繼電保護業務)承載于傳輸網上，對傳輸設備和數據設備之間連接的多樣化提出了更高的需求，如FE電口、155M POS口、光纖直連等。

遼寧電力現行業務量還不具備采用大量OTN設備組建大型光傳送網的規模。OTN設備的特點是業務顆粒大，傳送業務量大，但不支持小顆粒業務，以遼寧電力現有網絡狀態，除了國網的一些重要的大顆粒業務外，即使在骨干層，也完全可以用MSTP設備來完成組網。

2 MSTP的組網架構

現以華為設備組網為例。遼寧電力的骨干層業務量較大，光方向較多，交叉占用率比較高，對設備的槽位、帶寬容量、交叉能力都有一定的要求，適合采用OSN 7500設備。為了網絡的可靠性與安全性，實行雙路由雙點接入。各地市的本地網匯聚層采用OSN3500設備，主要因為匯聚層骨干節點是連接上層省網和下端本地網的樞紐，其業務量大，光方向多，而3500設備的交叉能力強，業務槽位多，可擴展性好，能應對電網的各級單位對信息網以及綜合數據網進行的調度和應用日益增多。

在省網中鋪設幾條由不同設備廠家組成的“高速通路”，即10G環網，在省中心局以及各地市的500kV變電站節點建設一臺類似與OSN7500的設備，打通高速率的通道，一些本地網的業務以及重要信息在各個節點交叉匯聚，再打包成大顆粒業務傳送給省中心局，在全省組成多張10G環網的環路，有利于省中心局和各個地市的快速信息交換。在骨干層的節點匯聚業務很多，2M、FE以及光方向占用率很大，而這些都是影響低階交叉(VC4)占用率的重要因素，所以GXCSA型交叉板已不能滿足日常業務的需要，需配置SXCSA，而在其它業務版配置方面，一般會配置3塊PQ1板，其中一塊為保護板卡，出128個2M來滿足數據交換網絡的需求，這樣可以有效地為數據網設備以及語音設備等提供2M通道。另外根據數據網設備的端口需求，每臺設備配備一塊EFS0板卡，提供8口帶交換功能的FE接口板。在以往的配置中，FE板卡為透傳板卡。隨著傳輸設備的日益發展，現有的以太網板都是帶有交換功能的接口板，為承載數據業務提供了便利通道。而在匯聚層，以各個地市的地調和500kV變電站為中心，由220kV變電站站點網元組成環網。在本地網中，220kV變電站的傳輸設備以OSN3500為主，由于本地網沒有像省網或者國網那樣的大顆粒業務，多數為2.5G環和622M環網業務，所以采用3500設備為最優選擇。在如今的電力傳輸網中，很多網元板卡配置不全，出現沒有2M TPS保護卡、沒有FE板卡、無法承載數據網業務等問題。還有一些偏遠的供電所，由于地理位置原因，在網絡中是以155M單鏈接入的，存在安全隱患，這些地方業務量很小，多數只有155M業務，傳輸設備大部分配置為Metro1000或者Metro3000設備。整個電力傳輸網按照業務量的大小以及重要程度配置傳輸通道，呈現中心“粗”、邊緣“細”的態勢，圖1為簡易的傳輸網絡示意圖。

圖1 傳輸網絡示意圖

3 傳輸通道保護方式

在傳統的SDH網絡中，業務保護方式有兩種，分別為通道保護和復用段保護。通道保護倒換環的保護功能是通過網元支路板的“并發選收”功能來實現的，主環與備環兩環上業務完全一樣且流向相反。由于上環業務是并發選收，所以通道業務的保護實際上是1+1保護。倒換速度快(例如華為公司設備倒換速度≤15ms)，業務流向簡捷明了，便于配置維護。其缺點也非常明顯，正因為是1+1的保護，所以每一個業務都需要占用整條時隙，資源利用率很低，從而使全網的業務量不大，這種保護方式適用于時隙資源充足、業務量小的傳輸網絡。而復用段保護方式是以復用段為基礎的，倒換與否是根據環上傳輸的復用段信號的質量決定的。倒換是由K1K2字節所攜帶的APS協議來啟動的。當復用段出現問題時，環上整個STM-N或1/2STM-N的業務都切換到備用信道上，是1:1的保護方式，即在網運行的業務只占用整個時隙通道的一半，而另一半作為保護通道預留，例如5G低階交叉通道，是32*32VC4，只有1-16作為業務通道，而17-32則作為保護通道預留，而此保護方法的優點也很明顯，每條業務將不占用整個時隙通道，大大地提高了時隙的占用率，在各個運營商的網絡建設上，通常都會使用這個保護方法。由此可見，復用段保護方式的信道時隙利用率要高于通道保護。

就遼寧電力傳輸網而言，光纜由OPGW以及ADSS組成，其中ADSS占多數，纖芯為12芯、24芯或36芯，而在地市的匯聚層，纖芯數占用量為10-12芯，纖芯占用率較低，纖芯資源豐富，而且業務量少，一些偏遠或者小型局站地區的業務帶寬在20-30M左右就可以滿足，由此通道保護方式的特點就會顯現出來，即保護倒換速率快，用戶側基本不會感覺到有業務倒換，這樣可以提高客戶感知度。

4 結語

電力通信的傳輸網保障了電網的安全運行。 MSTP技術在傳統的SDH技術基礎之上開發了承載數據業務的能力，更好地適應了信息網以及綜合數據網業務的發展。隨著現代技術的日益發展，OTN、PTN技術也越來越完善，在傳送大顆粒業務方面有了很多突破。但在電力單位本地網的匯聚層以及小型供電所等地方，MSTP設備則以它較好的擴展性以及較強的交叉能力成為不二選擇，它的性價比以及用途的多樣性更適合這種業務量不大、需求多元化的場所。

[1]唐開宇,張太鎰.MSTP在電力通信網中的應用[J].電力系統通信,2005(5):68-70.

[2]孫偉.MSTP電路組網技術及應用[J].電信技術,2006(6):62-66.

[3]馬錦素.MSTP技術及其應用[J].中國數據通信,2003(7):32-34.

2014-09-02

于 昊(1989- )，男，吉林長春人，遼寧郵電規劃設計有限公司設計員，從事通信工程研究。

TM73

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2095-7602(2014)06-0050-03