SDH光傳輸技術在電力通信系統中的應用分析

林旭升

摘要：基于SDH光傳輸技術的電力通信系統作為保障電力系統安全、穩定的重要組成部分，在經過多年的發展之后已經逐漸走向成熟，但目前還存在著諸多的問題：如通信網網絡結構薄弱、網絡傳輸容量不足、網絡接入和網絡管理薄弱等，因此有必要對基于SDH光傳輸技術的電力通信系統進行研究，文章結合實例對SDH光傳輸技術在電力通信系統中的應用進行了分析，可為相關工作者提供參考。

關鍵詞：SDH光傳輸技術；電力通信系統；安全

SDH是同步數字系列（SynchronousDigitalHierarchy）的簡稱，能夠將線路的復接與傳輸、交換功能融為一體。SDH光傳輸技術作為一種可靠、先進、經濟的通信技術，也得到了愈來愈廣泛的應用。文章以某SDH傳輸網的建設為例，來介紹SDH在電力通信系統中的應用。基于SDH光傳輸技術的電力通信系統設計所涉及的內容較多，在方案設計中，筆者認為，主要包括以下幾個方面的內容。

1 SDH環網建設方案

某地區電網的發展對通信系統提出了較高要求，原有通信網絡亟待升級，以適應地區電網的發展需求。為了徹底消除該地區電力通信網存在的問題，考慮對原有SDH網絡進行升級改造和優化。

1.1 規劃方案

地區電網的規模不斷擴大，各類光纜不斷應用，包括架空地線復合光纜（OPGW）和全介質自承式光纜（ADSS）等，這些光纜不僅可靠性高，而且維護量不大。基于地區電網的發展考慮，綜合考慮電網特點、建設需求、擴容特點來進行規劃，最終選用2.5G容量傳輸設備，將系統規劃為環形拓撲結構，配置二纖單向通道保護環，包括普通光纜、ADSS光纜和OPGW光纜等。

1.2 SDH組網的網絡拓撲與設備選用

在進行了具體的環網建設方式規劃后，進行組網設備的選用，在選用相關設備時，在確保關鍵業務的同時，還應該充分考慮相應管理事務的需要。考慮到該地區電網數據業務不斷增多，對傳輸可靠性要求高，因此SDH組網設備的首要目的，應該是提升傳輸質量，以及可靠性和安全性，從而滿足地區電網建設的需要，從而實現以光傳輸為主體、可靠性和安全性都較好的多業務傳輸平臺MSTP。

同時，充分考慮到各通信廠家的優劣和技術能力，選擇華為華為技術有限公司OptiXMetr03000STM-16MADM/MSTP光傳輸設備為MSTP，通過該設備實現技術的融合和靈活組網，提升業務調度能力，并能夠實現數據業務的二層處理能力，能夠進行ATM/以太網業務的接入、處理、傳送和調度，從而能夠在裝置上實現話音、數據等的傳輸與處理。在對該地區的通信網絡特性進行分析后，確定進行SDH組網的注意事項：

首先，SDH網絡應該具有良好的自愈性能，一旦光纖網絡正常運行過程中出現短時中斷，造成系統網絡連接困難，所有的光纖網絡能夠自動倒換從而排除故障，以確保當前網絡的正常運行。在網絡故障后自恢復的過程中，可以通過單向或雙向的通道來進行，借助子網連接保護、單雙復用段保護、1：N保護、1+1保護等模式進行。

目前，常見的SDH網絡拓撲包括樹形、鏈形、網孔形、星形、環形這5種結構，在這5種機構中，又以環形和鏈形最為常用。在我國目前的SDH網絡工程中，環形結構應用較多，通過環形網絡一方面能夠確保供電的可靠性，另一方面具有較強的系統自愈功能。

在實際應用中，目前常用的SDH光纖有4芯與2芯兩種，4芯多用在數據量比較大的場所，對于本文所探討的地市級通信網絡，2芯即可實現其需要的功能，一方面能夠較大的降低成本，另一方面也完全滿足系統需要，因此，本系統在實際運行中，使用了2芯的SDH光纖構建二纖單項通道。SDH二纖單向通道倒換環如圖1所示。

PI為SDH網絡中的需要保護設備，SI為SDH網絡中進行信號傳輸的主環，二者之間通過光纖連接，業務方向相反，系統構建通過“單端橋接、末端倒換、“并發選收”的思路，實現對兩者中信號選優的選擇。

圖1（a）中，網絡信號AC從A端輸入，該信號通過S1環后，按照順時針的方向傳輸，通過P1環時，又按照逆時針方向傳輸，到達接收端c后，再對S1環與P1環送來的信號進行選擇，接收質量比較好的一路。圖1（b）中，當B、C之間出現故障時，環路斷開，S1傳送出來的AC信號難以傳出，此時，倒換開關就會自動倒換，觸點能夠從S1自動切換到P1，此時，網絡信號能夠從P1經過，并正確傳送AC信號，確保了網絡的正常運行。

如上文所述，通過這種雙向備用、主機和輔機相互備份的網絡模式，將各種網絡故障及時的排除，進而實現光纖網絡的正常運行，完成網絡的自愈控制功能。

2 SDH環網管理系統

在確定了規劃方案與組網設備后，選擇了華為公司子網級網管iManagerT2000系統作為SDH環網管理系統，能夠對華為SDH、Metro構成的大型子系統進行集中管理。這種SDH環網管理系統的主要功能包括：統一管理華為內部各個系列的光網絡設備，從而能夠為用戶提供更加快捷的服務；具有標準的外部接口，支持網管使用，發揮基礎性作用，降低運行和維護成本；網絡管理功能強大，包括告警、預警、網絡拓撲、容量管理、業務自動發現功能。

本SDH環網管理系統除了能夠為電網故障的集中管理與分析提供支撐外，還可以提供相應的拓撲計算、安全保障、系統分析、質量日志等功能，并具有較強的功能擴展性，后續工作中，還可以相應的添加性能管理和功能配置功能。

3 622MSDH環網的單板類型

根據該SDH的保護方式、系統速率、業務種類的要求，622MSDH環網的單板類型如下：（1）交叉板XCS。交叉板XCS是用來進行交叉連接與時鐘處理，從而實現系統的線路之間、線路到支路之間、支路之間的交叉，并通過同步定時單元來對時，完成時鐘跟蹤、時鐘同步、時鐘輸出、時鐘倒換功能。（2）電源板PBU。電源板PBU為環網提供電源，提升電網供電系統的可靠性，電源板PBU固定在OptiX2500+子架的特定槽位，并實施雙電源備份，一旦該二次電源模塊發生故障，可以由電源板PBU發生故障的單板來進行供電，不影響實際工作。（3）主控板SCC。主控板SCC主要進行系統控制，實現實時監控與維護，對設備網元進行協同管理，對設備其它模塊上送的告警信息進行轉換和處理，并提供相應的與網絡管理系統相連的各種接口，實現多元化通信，借助主備環復用，最大化可以進行三路公務電話連接。（4）622M速率SL4光板。通過622M速率SL4光板實現光電轉換，并進行解復用和實現開銷字節的提取，支持信號的開銷插入和復用，經622M速率SL4光板電/光轉換后，成為STM-4光信號上送。（5）2M支路板PD1。通過2M支路板PD1實現32路的2M信號的映射與復用，并穩定提供2M的定時信號作為定時源參考時鐘，時鐘狀態穩定上報，通過內環回和外環回測試來進行信號選收。（6）ET1板。ET1板主要進行以太網處理，進行十兆/百兆以太網業務接入處理，在容量上能夠實現8路10/100M以太網業務的接入，并進行遠距離傳輸。

4 SDH環網的各項指標計算與同步源的選擇

SDH傳輸技術目前在電力系統通信中得到了廣泛應用，在語言、數據、同步等方面已經有較為成熟的經驗，目前，SDH技術已經被廣泛用來傳輸電力生產方面的一些關鍵業務信息，繼電保護信息是其中的重要組成部分，在對繼電保護二次設備的傳輸保護信息、網絡延時、同步方式、誤碼控制等方面，加以特殊考慮。

目前的國家電力通信網中，時鐘的選擇按照從上而下的樹型結構，本論文所探討的SDH環網隸屬于本地傳輸網范疇。SDH設備的種類可分為終端復用器TM、分插復用器ADM及交叉連接設備DXC。由于已經裝設了綜合定時系統（BITS）系統，因此，在外同步時鐘源的選擇上，以BITS作為系統的外同步時鐘源。

根據上文所述，本環網系統包括了眾多的站點，出于系統安全、信號穩定的考慮，應該盡可能的降低因為某一條時鐘路徑丟失而導致的整體同步網絡失步，將系統的同步方式切換為同步時鐘自動倒換方式。

此外，除了需要考慮時鐘源的級別，在外接BITS的配置方面，也應該注意選擇合適的類型。要激活所有網元S1字節，并開啟時鐘保護協議，通過網管選擇等途徑，按照雙向分時鐘模式，詳細設置網絡中各站點的同步源的優先等級。在實際的地區系統組網中，在條件允許的情況下，應該通過不同的時鐘源進行全站同步，同時，應該盡可能使這些同步源處于不同的網絡節點中，更好地提升網絡的可靠性。

5 結語

文章結合具體實例，對SDH技術在環網建設中的應用進行了分析，具有一定的借鑒意義，由于基于SDH光傳輸技術的電力通信系統實際應用是一個復雜的過程，除了文章所述相關技術外，還必須結合現有的電力通信網絡，跟蹤和應用新的通信技術，使SDH環網更安全、穩定，始終滿足電力生產不斷增長的要求。